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公開番号2025096799
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-30
出願番号2023212717
出願日2023-12-18
発明の名称閃光照射装置
出願人ウシオ電機株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類H05B 41/288 20060101AFI20250623BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】被処理体における熱履歴をより低減することができる閃光照射装置を提供する。
【解決手段】放電によって閃光を発生させる閃光放電ランプと、閃光放電ランプの陽極に第一端子が接続されたインダクタと、第一端子がインダクタの第二端子に接続された、閃光放電ランプに供給する電荷を蓄積するキャパシタと、閃光放電ランプの陰極とキャパシタの第二端子との通電/非通電を切り替えるスイッチング素子と、インダクタの第二端子にカソード端子が接続され、閃光放電ランプの陰極にアノード端子が接続された第一整流器と、インダクタの第二端子とキャパシタの第一端子との間の第一ノードにカソード端子が接続され、インダクタの第一端子と閃光放電ランプの陽極との間の第二ノードにアノード端子が接続された第二整流器とを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
放電によって閃光を発生させる閃光放電ランプと、
前記閃光放電ランプの陽極に第一端子が接続されたインダクタと、
第一端子が前記インダクタの第二端子に接続された、前記閃光放電ランプに供給する電荷を蓄積するキャパシタと、
前記閃光放電ランプの陰極と前記キャパシタの第二端子との通電／非通電を切り替えるスイッチング素子と、
前記インダクタの第二端子にカソード端子が接続され、前記閃光放電ランプの前記陰極にアノード端子が接続された第一整流器と、
前記インダクタの第二端子と前記キャパシタの第一端子との間の第一ノードにカソード端子が接続され、前記インダクタの第一端子と前記閃光放電ランプの前記陽極との間の第二ノードにアノード端子が接続された第二整流器とを備えることを特徴とする閃光照射装置。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
前記第二整流器は、直列接続された複数のダイオード素子を有することを特徴とする請求項１に記載の閃光照射装置。
【請求項３】
放電動作において、前記第二整流器に流れる順方向電流のピーク値をＩ
fp
とし、前記第二整流器の順方向電圧をＶ
f
とし、前記第二整流器のカソード端子と前記第一ノードとの間の抵抗値をＲ
p1
とし、前記第二整流器のアノード端子と前記第二ノードとの間の抵抗値をＲ
p2
としたときに、下記（１）式を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の閃光照射装置。
１００［Ｖ］ ≧ Ｖ
f
＋（Ｒ
p1
＋Ｒ
p2
）・Ｉ
fp
（１）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、閃光照射装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体基板の熱処理やプリンタブルエレクトロニクス等の製造プロセスにおける熱処理として、閃光照射装置が用いられている。特に近年では、半導体プロセスの微細化に伴って、注入した不純物が長時間の加熱により拡散することを抑えつつ活性化させる方法として、閃光照射装置による瞬時の熱処理方法が注目されている。
【０００３】
そこで、本出願人は、半導体ウェハの加熱処理装置に適した閃光放電ランプ（「フラッシュランプ」とも称される。）を搭載した閃光照射装置の開発を行っており、例えば、下記特許文献１に記載されているような閃光照射装置を開発している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－１６４２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような閃光照射装置は、半導体基板の短時間の熱処理等を行うために欠かせない装置として、更なる改良について鋭意検討がなされている。そして、最近では、特に半導体プロセスの更なる微細化が検討されている背景から、被処理体の熱履歴をより低減することができる閃光照射装置が求めれている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、被処理体における熱履歴をより低減することができる閃光照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の閃光照射装置は、
放電によって閃光を発生させる閃光放電ランプと、
前記閃光放電ランプの陽極に第一端子が接続されたインダクタと、
第一端子が前記インダクタの第二端子に接続された、前記閃光放電ランプに供給する電荷を蓄積するキャパシタと、
前記閃光放電ランプの陰極と前記キャパシタの第二端子との通電／非通電を切り替えるスイッチング素子と、
前記インダクタの第二端子にカソード端子が接続され、前記閃光放電ランプの前記陰極にアノード端子が接続された第一整流器と、
前記インダクタの第二端子と前記キャパシタの第一端子との間の第一ノードにカソード端子が接続され、前記インダクタの第一端子と前記閃光放電ランプの前記陽極との間の第二ノードにアノード端子が接続された第二整流器とを備えることを特徴とする。
【０００８】
閃光放電ランプの点灯開始時は、スイッチング素子を非通電状態から通電状態へ切り替える、又はスイッチング素子を非通電状態から通電状態へ切り替えた後に、トリガ電極に始動用のパルス電圧を印加することによって点灯を開始させることが一般的である。これらの始動動作が実行されてから、閃光放電ランプから閃光が発せられるまでの時間は、極めて短時間であるとともに、回路素子の各パラメータや、閃光放電ランプの形状やサイズによって左右される。
【０００９】
これに対し、被処理体に対する閃光の照射が実施されて、スイッチング素子を通電状態から非通電状態に切り替えた直後は、インダクタに蓄えられたエネルギーによって、閃光放電ランプに対する電力供給がしばらく持続する。そして、閃光放電ランプの発光に必要な電力が供給されている間は、閃光放電ランプからの光出力も継続される。
【００１０】
つまり、スイッチング素子を通電状態から非通電状態に切り替えた直後に、インダクタに蓄えられたエネルギーによる閃光放電ランプに対する電力供給を早期に停止させることが、被処理体における熱履歴の低減に大きく寄与する。
（【００１１】以降は省略されています）

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