单独的半导体或集成电路(IC)器件典型地是通过大量的不同处 理在半导体晶片上形成的。在大量的这类处理中，应用了热处理系统 将半导体晶片加热到高温，以便在晶片被制作成多个IC器件时，使各 种化学和物理反应能够发生。这些热处理系统典型地包括热源和晶片 支持器，该晶片支持器在热处理过程中支持靠近热源的半导体晶片。
目前热处理系统加热半导体晶片是在根据预定的热处理制法的可 控条件下进行的。这些热处理制法基本包括半导体晶片加热必须达到 的温度，以及热处理系统维持在该温度的时间。例如，热处理制法可 能要求半导体晶片被加热到介于30到1200摄氏度之间的不同温度， 而在每个不同温度的处理时间则介于0到60秒之间。
为达到一定的目标，诸如最小扩散，这些热处理系统还必须限制 每个半导体晶片处于高温下的时间量。为实现这一目标，温度斜率常 常是非常陡峭的，即热处理系统常常需要在尽可能短的时间内从高温 变为低温，或反过来也如此。
这些陡峭的温度斜率导致了快速热处理(RTP)的发展。在RTP 过程中，使用发光的热源照射半导体晶片，其强度足以迅速将半导体 晶片的温度升高到所希望的处理温度，并使其在一个足够的时段内保 持在该温度以完成特定的处理步骤。典型RTP的温度斜率范围是20 到100摄氏度/秒，相比之下传统处理炉则是5到15摄氏度/分钟。
RTP典型地用于热氧化、化学气相沉积(CVD)、晶片焊接和退火。 此外，RTP正在迅速地成为供先进的超大规模集成电路(ULSI)制造 中的氧化和退火步骤用的技术选择。
在RTP系统中所使用的辐射热源主要包括以直线阵列或圆形阵列 排列的卤钨灯或弧光灯。该阵列典型地是直接位于半导体晶片的上面、 下面、或同时位于其上面和下面。RTP系统还可旋转半导体晶片，以 使温度更均匀地分布于半导体晶片的表面。
由于这些灯与炉子相比，具有非常低的热质量，所以晶片可以被 迅速地加热。由于热源可以被迅速地切断而不需要有缓慢的温度下降 过程，所以可以容易地进行的快速晶片冷却。以灯加热晶片使处理室 的热质量影响达到最小，并且可以对晶片的温度进行快速实时控制。
图1表示典型的先有技术RTP系统102的一个示例。所示RTP系 统102处于一种打开或者说非工作状态。这样一种RTP系统102包括： 盖子104，其覆盖加热灯110的圆形阵列；以及RTP室108，其容纳半 导体晶片106。对于一个200毫米的半导体晶片，上述阵列典型地具 有约211个灯。
尽管这些RTP系统允许快速的加热和冷却，但在半导体晶片的直 径上的温度均匀性对通过RTP室108的壁面的辐射热损失和传导热损 失是敏感的。这造成晶片温度的不均匀现象通常出现在靠近半导体晶 片边缘处。由于不均匀性可造成不一致的材料特征，如合金含量、晶 粒大小和掺杂浓度，所以不均匀性是不合需要的。这些不一致的材料 特征使得电路退化，并降低了每个半导体晶片的IC器件的产量。
一种弥补这些晶片温度不均匀性的系统是将加热灯的阵列分成多 个独立控制的加热区域，这些加热区域排列成多个同心环。这样一种 系统的示例公开于申请人的美国第5689614号专利中，这里引为参考。 申请人的包含上述系统的工具是以RADLANCE作为商标售卖的。在 加热周期的预定时刻，外部加热区域的温度被升高到高于内部加热区 域的温度，以针对RTP室壁和/或成套处理工具补偿任何热量损耗。上 述成套处理工具是边缘环和支撑柱。晶片在处理过程中位于边缘环上。 该边缘环由碳化硅制成，它的存在增加了晶片边缘的热质量。
图2表示一个半导体晶片的中心202与边缘204之间的温差、作 为RTP系统的一个时间函数的图形200，该RTP系统类似于图1中所 示的系统，且具有多个可独立控制的加热区域。在加热周期的温度上 升期间内，靠近半导体晶片的边缘204的区域的温度高于该半导体晶 片的中心区域202的温度。反之，在保温和温度下降期间，靠近边缘 204的区域的温度要低于中心202区域的温度。
然而，这些内部和外部区域的单个灯趋向于以不同的速度退化。 尤其是这些多区域圆形灯阵列的使用者们已经发现，外部区域的灯与 内部区域的灯比较，往往会有更低的可靠性，并且更经常地损坏，即， 它们拥有比预期值更短的使用寿命。除了外部区域的灯通常在较高温 度工作以补偿晶片边缘附近的热量损耗外，还不知道这种损坏增多的 原因。实际上，经历过同样数量的加热周期测试的灯并没有像在实际 IC器件制造中所使用的灯那样，有同样增多的损坏。
图3A展示一个典型的卤钨灯，该卤钨灯取自一个经历了一定数目 的加热周期之后的内部加热区域。注意，灯丝302的线圈是均匀分隔 开的。这些卤钨灯是由PHILIPS、OSRAM、USHIO等制造的。与之相 对照，图3B展示一个损坏的外部区域灯304，该灯来自经过了同样数 量的加热周期之后的实际IC器件制造装置。其中可以看出，灯丝306 的线圈是松垂的。
当灯丝响应一个施加的剪切应力，如重力，而产生塑性变形时， 就产生松垂。典型的是，首先绕制出灯丝的第一级线匝。这根被绕成 线圈的线又被绕成一个更大线圈，从而形成第二级线匝。线圈上的应 力是第一级线匝的直径和第二级线匝所产生的杠杆臂以及第一级线匝 的数量的函数。蠕变发生在线圈的顶部，此处应力最大，引起灯丝松 垂，直到较下部的线圈发生接触而导致短路或电弧。这被称为“线圈 堆叠”。松垂的发展在时间上不是线性的，且只在损坏前出现。一旦发 生松垂，线圈就彼此接触，从而使灯丝短路并损坏灯304。这是电灯产 业熟悉的灯丝放电或电弧。
鉴于以上所述，需要有一种系统和方法来确定和解决这一比预期 的灯可靠性要低的原因。尤其是，非常希望有一种系统和方法，用以 增加多区域环形灯阵列中的外部区域的灯的寿命。

根据本发明，提供了一种增加热处理系统中的灯的寿命的方法。 最初，确定需要在第一和第二时期都工作的一部分加热灯。这些加热 灯最好形成一个加热灯的圆形阵列的一部分，该圆形阵列具有多个环 形同心区域。上述第一时期是其中灯在一个高电压(VH)下工作而快 速升温的时期，而第二时期则是其中灯在中间电压下工作、以维持保 温温度和/或缓慢升温的一个时期。然后将该部分分成第一组和第二组。 根据对半导体晶片进行热处理的制法，对第一和第二组施加一个工作 电压。然后可以确定，工作电压是介于预定的低电压(VL)与预定的 上限电压(VU)之间的电压范围内的一个干扰电压。随后，将第一电 压施加到第一组加热灯上，而将第二电压施加到第二组加热灯上。第 一电压高于预定的上限电压，而第二电压低于预定的低电压。而且， 第一和第二电压的一个加权平均值近似于这一干扰电压。同时，根据 上述制法，将工作电压加到加热灯阵列的剩余部分上，其中该工作电 压低于高电压(VH)。
根据本发明，进一步地提供了一种通过给灯提供工作电压来增加 灯的寿命的方法。随后可以确定，工作电压是介于预定的低电压(VL) 与预定的上限电压(VU)之间的电压范围内，而且此后给灯提供高于 预定的上限电压的第一电压，或低于预定的低电压的第二电压。
根据本发明，更进一步地提供了一种增加热处理系统中灯的寿命 的系统。该系统包括一个热处理系统，该热处理系统具有加热灯的一 个阵列。所述系统还包括一个控制器，该控制器连接到上述加热灯阵 列。该控制器包括中央处理单元和存储器。该存储器包含对半导体晶 片进行热处理的制法，以及用于控制加到该加热灯阵列的工作电压的 工作电压程序。所述存储器还包含分区域的程序。这些分区域的程序 包括根据制法而给第一和第二组加热灯阵列提供工作电压的指令，以 及确定工作电压是介于预定的低电压与预定的上限电压之间的电压范 围内的一个干扰电压的指令。上述干扰电压是为适度的温度保温和/或 缓慢升温所需要的一个电压。
分区域的程序还包括将第一电压施加到第一组加热灯的指令，以 及将第二电压施加到第二组加热灯的指令。
因此，以上所述的方法和系统通过增加多区域环形灯阵列中的外 部区域的灯的寿命，解决了灯的可靠性低于预期值的问题。
附图说明
为更好地理解本发明的性质和目的，应该结合以下附图，参考下 文中的详细描述，其中：
图1是先有技术的利用圆形阵列的加热灯的快速热处理(RTP)系 统的一个简图；
图2是一个半导体晶片的温度的曲线图，该温度对类似于图1所 示的先有技术热处理系统来说是时间的一个函数；
图3A表示在一定量的加热周期之后，一个典型先有技术的内部区 域的卤钨灯；
图3B表示经过和图3A中的灯同样数量的加热周期之后，一个先 有技术的损坏的外部区域的灯；
图4是作为电压的一个函数的灯的寿命周期的加速松垂测试结果 的曲线图；
图5是根据本发明的一个实施例，利用分区域控制来提高灯的可 靠性的一种系统的示意图；
图6是根据本发明的一个实施例，加热灯的一个圆形阵列的外部 区域的示意性正视图；
图7是根据本发明的一个实施例，利用分区域控制来提高灯的可 靠性的一种方法的流程图；
图8是根据本发明的一个实施例，一个加热周期的工作电压(作 为时间的一个函数)的示例性曲线图；
图9A、9B和9D是根据没有利用分区域系统执行的一个测试，一 个加热灯的圆形阵列中的各个区域的温度(作为时间的一个函数)的 曲线图；
图9C根据图9A中所示的测试，作为时间的一个函数而施加在一 个加热灯圆形阵列中的各个区域的工作电压的曲线图；
图10A、10B和10D是根据本发明的一个实施例，依据利用分区 域系统执行的一个测试，一个加热灯圆形阵列中的各个区域的温度(作 为时间的一个函数)的曲线图；
图10C是根据图10A中所示的测试，作为时间的一个函数而施加 在一个加热灯的圆形阵列中的各个区域的工作电压的曲线图。
同样的参考编号表示贯穿附图的几个视图中相应部分。

进行了测试，以便确定使用者的圆形多区域灯阵列过去遭受到比 预计的外部区域加热灯的损坏更多的原因。图4是加热灯的寿命(加 热周期)402的加速松垂测试的结果，作为电压404的一个函数的曲线 图400。上述测试的执行是利用一个水冷单灯固定装置进行的，该固定 装置与标准灯(EF940)一起用在大气XE反射器套筒中的 RADLANCE室中。没有使用半导体晶片或支撑柱。此外，使用了 74.74V的电压饱和值。
该曲线图400显示出了在一个加热灯阵列的外部区域中的一个灯 的记录寿命。外部区域将在下文联系图5和图6作进一步的详细描述。 外部区域中的灯通常是以两个时期的组合来工作的，即：第一时期， 其中灯工作在一个高电压(VH)的，这时要求快速的升温；和第二时 期，其中灯工作在一个中间电压，以维持保温温度和/或缓慢升温。典 型的是，在第一时期施加给灯的电压高于一个灯的全功率输出值约 70％，而在第二时期施加给灯的电压则介于一个灯的全功率输出值的约 20％与50％之间。这些时期就其自身而言是无害的，但它们组合起来 却是灾难性的。
典型的是，只有圆形加热阵列中的外部区域在上述两个时期都工 作，因为只有外部区域需要一个高电压(VH)输出，随后是用于温度 保温的一个中间电压。这是因为外部区域要经受高于通常水平的对壁 面和在晶片边缘的成套处理工具的热损耗。只有外部区域会经历第一 时期。
可以看出，在灯既在第一时期又在第二时期工作时，也就是说， 既在高电压(图中未示)、又如图所示在例如介于30到45V之间的中 间保温电压工作时，这些外部区域的灯的灯寿命急剧地减少。已发现 这些灯的寿命都低于30000个周期，与之对照的是，内部区域灯的寿 命通常都超过150000个周期。对引起这种寿命减少的原因的机制过去 作了调查。
得到确定的是，为阻止联系图3B所描述的松垂和最终的弧光放 电，制造商在灯丝中加入钾。在操作过程中，当灯丝处于升高的温度 时，这种钾形成泡，通过阻断晶粒边界移动而阻止线圈的松垂。为使 之有效，必须使许多小泡在灯丝中平均分布。但是，在第一时期中， 钾泡会合并而成为一些大泡。这就导致灯丝中更多的区域内没有泡。 这些区域的晶粒边界现在可以响应应力而自由地移动，导致松垂。
此外，在钨(灯丝的主要化学物种类)中氧的溶度是温度的一个 递减函数。因此，在第二时期，直接紧随快速的温度升高之后是适度 的保温温度(典型地约为1100摄氏度)，此时氧扩散到钨中。钨内超 饱和的氧聚集在钾泡中，帮助了钾泡的移动。
结果，在两个时期都工作显著地促进了松垂，因而导致过早的灯 损坏。因此，为增加灯的可靠性和减少过早灯损坏，应该减少或消除 灯在第一和第二时期都进行工作。但是，这种解决方案是有问题的， 这是因为外部区域的灯需要在第一和第二时期都工作，为的是产生加 热制法所要求的热量。
图5是根据本发明的一个实施例，利用分区域控制来提高灯的可 靠性的一个系统结构500的示意图。热处理系统502连接到控制器504。 热处理系统502是任何包括加热灯506阵列的系统，如一个RTP系统。 加热灯506是用于加热的任何灯，如卤钨加热灯。为方便解释，热处 理系统502被显示为处于一个打开的非操作位置，因而露出半导体晶 片508。在一个优选实施例中，加热灯506的阵列被设置在独立可控区 域的多输入/多输出阵列中。中心圆形区域510由连续的同心环形区域 围绕，这些同心环形区域终止于一个外部区域512。在使用时，该外部 区域512分布在靠近半导体晶片的边缘。
根据加热制法，控制器504控制施加在每个区域上的工作电压。 工作电压与加热制法所要求的温度有直接的关系，即施加在一个灯上 的工作电压的增加可以直接增加灯的温度，反之亦然。控制器504最 好包括：至少一个数据处理器或中央处理单元(CPU)516；一个存储 器522；多个输入和输出设备518，如显示器、键盘和软盘驱动器；一 个数模转换器514，用于将数字信号转换成模拟信号；和至少一条连接 这些组件的总线520。
存储器522最好包含操作系统524，如VXWORKS、LINUX或 WINDOWS，具有用于处理、访问、存储或查找数据等的指令。存储 器522最好还包含：通信程序526，用于与输入和输出设备518通信； 至少一种加热制法528；工作电压程序(VO)530；和分区域程序532。
加热制法528是用于对半导体晶片进行热处理的一个方案，主要 包括两部分：a)半导体晶片508必须被加热达到的温度536(1)～(N)； 以及b)热处理系统保持在温度536(1)～(N)的时间534(1)～(N)。例如， 一个加热制法可能要求半导体晶片要被加热到介于30和1200摄氏度 之间的不同温度，在每个不同温度的处理时间介于0和60秒之间。上 述加热制法可在多批半导体晶片之间改变，因此，可通过输入/输出设 备518将多个加热制法加载到存储器522中。
工作电压程序(VO)530将加热制法528所要求的温度536(1)～(N) 转换为传输到数模转换器514的数字信号，数模转换器514将该数字 信号转换为一个模拟工作电压，该工作电压被提供给特殊区域内的灯。
分区域程序532自动控制施加到外部区域512内的第一和第二组 灯上的工作电压，以增加灯的可靠性。在下面图6到图10的有关内容 中会提供使用分区域程序的更详尽的解释。
图6是图5中所示的圆形阵列的加热灯506的外部区域512的一 个示意图。如上所解释的，已经发现外部区域512比内部区域更容易 损坏，这是因为在外部区域512内的灯在第一和第二时期这两个时期 都工作。
为了解决这种可靠性的降低，将外部区域中的灯分成一个或多个 被独立控制的组。这样就使分区域程序532(图5)能够控制外部区域 内的任何灯，以使之不在第一和第二这两个时期都工作。
在一个优选实施例中，最外部的同心区域512可分成至少两组加 热灯，即第一组602和第二组604，对于一个对200毫米直径的半导体 晶片508(图5)进行热处理的系统来说，第一组最好包括48个灯， 而第二组最好包括66个灯。第二组有更多数量的灯对下面这一事实作 了补偿：第一组602比第二组平均更靠近半导体晶片508(图5)的中 心，并因此而不易受到通过室壁面的热损耗的影响。
施加到第一组602和第二组604中的每组灯上的电压是由控制器 504(图5)中的分区域程序532(图5)独立控制的。同样，在一个优 选实施例中，灯在第一组和第二组中是彼此均匀地分配的，以防止任 何温度不均匀问题。应该理解的是，尽管所示外部区域分为两组，但 也可以使用两个以上的分组。
图7是根据本发明的一个实施例，利用分区域控制来提高灯的可 靠性的一种方法的流程图700。在设置一个独立控制的多区域加热阵列 506(图5)之后的某个时间，在步骤702确定哪些灯或区域在第一和 第二这两个时期内都工作。典型的是，在第一和第二两个时期内都工 作的灯或区域只是那些位于外部区域512(图5)内的灯。但是，在一 个替代实施例中，任何在其他情况下可能在第一和第二时期内都工作 的灯也可以由分区域控制器来控制，以增加灯的可靠性。
如果确定某些灯不是在第一和第二时期内都工作(步骤702—— 否)，则在步骤704，VO程序530(图5)按照每个加热制法528(图5) 给这些灯提供一个工作电压(VO)。但是，如果确定一部分灯在第一和 第二时期内都工作(步骤702——是)，则在步骤706将那部分灯至少 分成第一组602(图6)和联系图6所描述的第二组(604)。在一个优 选实施例中，第一组和第二组的灯是如上所述，在步骤708彼此均匀 地分配的。
然后在步骤710，将一个工作电压施加到第一组和第二组。随后在 步骤712确定该工作电压是否是介于预定的低电压(VL)与预定的上 限电压(VU)之间的一个干扰电压。上述预定的低电压(VL)与上限 电压(VU)都是通过实验以经验方式得到的。在一个优选实施例中， 上限电压的范围是全功率输出值的55％到60％，而低电压的范围则是 全功率输出值的19％到34％。
如果确定上述工作电压不是介于低电压(VL)与上限电压(VU) 之间的一个干扰电压(步骤712——否)，则第一组和第二组继续接受 与加热制法一致的工作电压。
但是，如果确定上述工作电压是介于低电压(VL)与上限电压(VU) 之间的一个干扰电压(步骤712——是)，则在步骤714，分区域程序 532(图5)对第一组施加第一电压，而在步骤716对第二组施加第二 电压。上述第一电压通常高于上限电压(VU)，而上述第二电压则低于 低电压(VL)。同样，第一和第二电压的一个加权平均值近似于干扰电 压，该电压干扰电压的范围介于低电压(VL)与上限电压(VU)之间。
分区域程序532(图5)继续对第一组施加第一电压，并对第二组 施加第二电压，直到其确定：如加热制法所要求的施加在第一和第二 组上的工作电压不是在低电压(VL)与上限电压(VU)之间的电压范 围内。当这一点得到确定时(步骤712——否)，则加热制法所要求的 且由VO程序530(图5)所施加的常规工作电压，在步骤710被施加 到第一和第二组上。
图8是一个分区域加热周期的示例性曲线图800，该加热周期用于 作为时间802的一个函数的工作电压804。曲线图800只显示了施加在 这些灯上的电压，这些灯工作在介于预定的低电压(VL)808与预定的 上限电压(VU)806之间的电压范围816内。该曲线图800也只显示 了根据只作用于第二时期的热处理而施加的电压，即其典型地低于一 个灯的全功率输出值的70％。在一个优选实施例中，这些灯是外部区 域512(图5)中的灯，即第一组602(图6)和第二组604(图6)的 灯。
当一个加热制法528(图5)从时刻0开始，工作电压818就从大 约为1/2(V1)的电压在时刻t1升高到超过电压V3。该电压波动，直 到时刻“te”为止，此时加热制法要求将一个高于低电压808的电压施 加到上述外部区域。只要计算出的工作电压818是在介于低电压(VL) 808与上限电压(VU)806之间的电压范围816内的一个干扰电压，则 分区域程序532(图5)就对第一组602(图6)加热灯施加第一电压 810，并对第二组604(图6)加热灯施加第二电压812。第一电压810 通常高于上限电压(VU)806，而第二电压812通常低于低电压(VL) 808。第一和第二电压的一个加权平均值814近似于电压范围816内的 一个干扰电压，因此而满足加热制法528(图5)。
测试已经揭示出，利用上述分区域系统和方法，其中低电压(VL) 被设定为介于一个灯的全功率输出值的19％与34％之间，和/或上限电 压(VU)被设定为介于一个灯的全功率输出值的55％与60％之间，可 以极大地增加这些灯的寿命。
为避免每当转变发生时、亦即在低电压(VL)和在上限电压(VU) 处的电压抖动，围绕每个转变电压(VL和VU)引入一个滞后带，以使 得在作出改变之前电压滞后。已经发现对防止抖动来说，介于3％到 12％之间的滞后带是有效的。围绕低电压808引入低滞后带820和822， 而围绕上限电压806引入高滞后带824和826。
例如，如果加热制法要求工作电压只在低电压(VL)上下波动， 则施加到第一和第二组灯上的电压就会在工作电压与第一电压或第二 电压之间持续地跳动。为避免这种情况，在转变电压(VL和VU)的任 何一侧设定高滞后电压和低滞后电压。例如，当工作电压朝向低电压 (VL)上升，在工作电压跨越高滞后电压822时，第一和第二电压仅 分别被施加到第一和第二组。相反，当按照加热制法所指定的，干扰 电压朝向低电压(VL)降低，在干扰电压跨越低滞后电压820时，工 作电压将只被施加到第一和第二组。同理，为上限电压(VU)设置高 滞后电压826和低滞后电压824。
在施加到第一组的第一电压810非常高的情况下，施加到第二组 的第二电压812必须非常低，以使得第一和第二电压的加权平均值814 可以近似于干扰电压。但是，在某些情况下，第一电压太高，以致于 为了补偿，要求第二电压低于灯的低饱和极限的5％，上述低饱和极限 意即：为了工作，灯不能被施加更低电压。这种饱和导致分区式电压 操作(第一和第二电压)的加权平均值814要高于不分区的操作，使 得温度升高。相应地，分区控制器504(图5)使系统减慢，使得温度 下降，导致极限周期。
为解决这一问题，将第一组分成多个子组，其中每个子组具有其 自己的低电压(VL)。这样就通过一次只分裂一个区域，阻止了在5％ 处的低饱和。例如，第一组被分成第三、第四和第五组。然后，在一 个电压的31％和37％之间，只有第三组施加有高于上限电压的第一电 压。在电压的37％和47％之间，第三和第四组都施加有高于上限电压 的第一电压。最后，在电压的47％和57％之间，第三、第四和第五组 都施加有高于上限电压的第一电压。这些电压的组合的加权平均值必 须仍近似于加热制法所要求的电压。
图9A、图9B和图9D是根据不利用分区域系统而执行的一个测试， 加热灯的圆形阵列中的各个区域的温度作为时间函数的曲线图。每条 线用于一个单独区域的独立温度读数。图9A表示一个加热周期，该加 热周期如一个加热制法所指定的，其温度从30到1200摄氏度。可以 看出，主要的温度升高发生在约26秒和37秒之间。图9B是图9A中 所示曲线图的上部温度转变部分的一个放大曲线图。可以看出，当温 度接近1100摄氏度时存在一些小的温度波动。图9D是在图9A中所 示曲线图的下部温度转变部分的一个放大曲线图。同样可观察到，当 温度接近550摄氏度时存在一些小的温度波动。
图9C是根据图9A中所示的测试，作为时间的一个函数而施加在 加热灯的圆形阵列中的5个不同区域的工作电压的一个曲线图。可以 看出，其中一个区域的加热灯的电压被升高到高于约50％的全功率值。 需要这一升高的电压来使温度升高到1100摄氏度的保温温度。只有这 一区域，典型的是外部区域，要求一个高电压，这是因为外部区域要 经受通过室壁面的温度损耗。当到达保温温度之后，电压就被降低到 约44％，以维持该保温温度。因此，外部区域在第一和第二这两个时 期都工作，并因此而遭受到过早的灯损坏。
图10C是在利用分区域系统执行的测试中，作为时间的一个函数 而施加在加热灯圆形阵列中的各个区域的工作电压的一个曲线图。施 加在加热灯阵列的外部区域的电压是由分区域程序532(图5)来控制 的。可以看出，一旦加热制法要求外部区域的灯进入介于预定的低电 压与预定的上限电压之间的电压范围内，分区域程序532(图5)就对 第一组加热灯施加第一电压，而对第二组加热灯施加第二电压。在这 种情况下，上述预定的低电压被设定为全功率值的34％，而上述预定 的上限电压则被设定为全功率值的55％。第一电压通常高于预定的上 限电压，且第二电压通常低于预定的低电压。第一和第二电压的一个 加权平均值近似于电压范围内的一个干扰电压，因此满足加热制法。
图10A、10B和10D是在与图10C所报告的相同的测试中，作为 时间的一个函数的加热灯圆形阵列中的各个区域的温度曲线图。图10A 表示如图9A到图9D的测试所使用的同样加热制法所指定的一个加热 周期。可以看出，主要的温度升高发生在约22秒和42秒之间。图10B 是在图10A中显示的曲线图的上部温度转变部分的一个放大曲线图。 可以看出，当温度接近1100摄氏度时存在一些小的温度波动。这些波 动不大于图9B中的波动。图10D是在图10A中显示的曲线图的下部 温度转变部分的一个放大曲线图。同样可观察到，当温度接近550摄 氏度时存在一些小的温度波动。这些波动不大于图9D中的波动。也就 是说，图10A所示的温度周期紧密匹配于图9A所示的温度周期。
比较图9A～图9D与图10A～图10D，可以看出上述分区域系统和 方法不会不利地影响按照加热制法而指定的温度周期。更为重要的是， 对于加热制法来说，分区域系统保持可靠，同时限制灯在第一和第二 时期都工作，因而增加了灯的可靠性，提高了单个灯的寿命。
以上进行的对本发明的特定实施例的描述是为了说明和描述的目 的。它们并不是要进行穷举或将本发明限制在所公开的准确形式上， 很明显，根据以上的说明和教导，作出许多改进和变化是可能的。例 如，加热灯的阵列并非必然在形状上是圆形的。同样，所述分区域控 制系统和方法可以用在任何加热灯中，而并不只是在RTP系统或在半 导体制造时所使用的其它系统中的那些灯。实施例的选择和描述是为 了最好地解释本发明的原理及其应用，以此促使其他专业人士更好地 利用本发明，适应预期的特定使用而利用作出多种改进的各种实施例。 甚至，所述方法中的各个步骤的顺序也并非必然是按照所公开的顺序 来进行。应说明的是，本发明的范围由所附的权利要求及其相等方案 来限定。