JP2017011246A - 光照射装置および光照射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化を防止し、分布を極力均一にした光を被照射体に照射することができる光照射装置および光照射方法を提供すること。
【解決手段】光照射装置１０は、被照射体に光を照射する装置であって、所定の波長の光を発する発光手段２０と、発光手段２０が発した光を反射させて所定の集光位置ＦＰに集光させ、第１延出方向に延出した線状のライン光ＬＬを形成する集光手段３０と、第２延出方向に延設され、発光手段２０と集光位置ＦＰとの間に位置して当該発光手段２０が発した光を透過可能な透過手段４０とを備え、透過手段４０は、当該透過手段４０における第２延出方向の中央部で透過させる光量を低減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光照射装置および光照射方法に関する。

従来、分布を均一にした光を被照射体に照射する光照射装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１７７３２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の光照射装置では、発光源に対向配置された第１集光手段と、当該第１集光手段の延設方向両側に配置された第２集光手段とで光を重ね合わせることで光の分布を均一にするため、複数の集光手段が必要となり、装置が大型化するという不都合がある。

本発明の目的は、装置の大型化を防止し、分布を極力均一にした光を被照射体に照射することができる光照射装置および光照射方法を提供することにある。

本発明の光照射装置は、被照射体に光を照射する光照射装置であって、所定の波長の光を発する発光手段と、前記発光手段が発した光を反射させて所定の集光位置に集光させ、第１延出方向に延出した線状のライン光を形成する集光手段と、第２延出方向に延設され、前記発光手段と集光位置との間に位置して当該発光手段が発した光を透過可能な透過手段とを備え、前記透過手段は、当該透過手段における前記第２延出方向の中央部で透過させる光量を低減することを特徴とする。

本発明の光照射装置において、前記透過手段は、前記集光手段で集光中の光を平行光に変換可能に設けられていることが好ましい。
本発明の光照射装置において、前記透過手段は、当該透過手段における前記第２延出方向の両端部から中央部に向かうに従って、透過させる光量を徐々に低減するように設けられていることが好ましい。

本発明の光照射方法は、被照射体に光を照射する光照射方法であって、所定の波長の光を発光手段から発する工程と、前記発光手段が発した光を反射させて所定の集光位置に集光させ、第１延出方向に延出した線状のライン光を形成する工程と、第２延出方向に延設され、前記発光手段と集光位置との間に位置して当該発光手段が発した光を透過させる透過手段で、前記第２延出方向の中央部で透過させる光量を低減する工程とを備えていることを特徴とする。

以上のような本発明によれば、透過手段における第２延出方向の中央部で透過させる光量を低減し、当該透過手段の両端部で透過させる光量に近付けることができるので、装置の大型化を防止し、分布を極力均一にした光を被照射体に照射することができる。

また、透過手段が集光手段で集光中の光を平行光に変換可能に設けられれば、被照射体に平行光を照射することができるので、光の焦点位置を考慮して被照射体の位置決めを行う必要がなくなる。
さらに、透過手段が第２延出方向の両端部から中央部に向かうに従って、透過させる光量を徐々に低減するように設けられれば、第１延出方向において位置的に光量がばらつくことを防止し、分布をより均一にした光を照射することができる。

本発明の一実施形態に係る光照射装置の斜視図。 図１の光照射装置の正面図とその光量を示す簡略グラフ。 本発明の変形例に係る光照射装置の部分断面図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、Ｙ軸と平行な矢印ＡＲ方向から観た場合を基準とし、方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸の矢印方向で「後」がその逆方向とする。

図１において、光照射装置１０は、被照射体ＷＫに光を照射する装置であって、所定の波長の光を発する発光手段２０と、発光手段２０が発した光を反射させて所定の集光位置ＦＰに集光させ、第１延出方向としてのＹ軸方向に延出した線状のライン光ＬＬを形成する集光手段３０と、第２延出方向としてのＹ軸方向に延設され、発光手段２０と集光位置ＦＰとの間に位置して当該発光手段２０が発した光を透過可能な透過手段４０と、発光手段２０および集光手段３０を内包するとともに、上面部５１に形成された貫通溝５１Ａで透過手段４０を支持する筐体５０とを備えている。なお、被照射体ＷＫは、被着体としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という場合がある）ＷＦの一方の面（下面）に、発光手段２０が発する所定の波長の光によって反応する接着剤層ＡＤと基材シートＢＳとを有する接着シートＡＳが貼付されている。

発光手段２０は、接着シートＡＳの接着剤層ＡＤを硬化させ、その接着力を低下させることができる所定波長の光を発することが可能な光源２１を備えている。

集光手段３０は、Ｙ軸方向から見た側面視で中央部が下方に湾曲した形状を有するとともに、内側の面が鏡面仕上げされた金属板によって反射面３１Ａとされた反射板３１を備えている。反射板３１は、光源２１の下方に配置され、当該光源２１が発した光を当該光源２１の上方における集光位置ＦＰに集光して当該集光位置ＦＰにライン光ＬＬを形成する。

透過手段４０は、ガラスによって構成された透過部材４１を備え、図３（Ａ）に示すように、当該透過部材４１の上面には、当該透過部材４１における第２延出方向の両端部から中央部に向かうに従って、透過させる光量を徐々に低減する透過低減加工４１Ａが施されている。これにより、透過手段４０は、当該透過手段４０における第２延出方向の中央部で透過させる光量を低減するようになっている。これを図２における被照射体ＷＫよりも上方の光量を示す簡略グラフを用いて説明すると、透過部材４１に透過低減加工４１Ａが施されていない場合、発光手段２０が発した光が反射板３１で反射されて形成されたライン光ＬＬは、同図の二点鎖線で示すように、反射板３１の延出方向中央部がその両端部に比べて光量が多くなる。そこで、透過部材４１に透過低減加工４１Ａが施されたものを採用すると、当該透過部材４１の中央部で透過される光量が規制されるので、ライン光ＬＬは、同図の実線で示すように、分布が極力均一な光となる。

以上の光照射装置１０において、被照射体ＷＫに光を照射する手順を説明する。
先ず、起動スイッチや操作盤等の図示しない操作手段によって起動信号が入力されると、発光手段２０が光源２１を駆動し、当該光源２１が発した光が反射板３１で反射された後透過部材４１を透過してライン光ＬＬが形成される。次いで、人手またはベルトコンベアや多関節ロボット等の図示しない搬送手段が被照射体ＷＫを支持し、ライン光ＬＬが形成された位置（集光位置ＦＰ）を接着シートＡＳの接着剤層ＡＤが通過するように、当該被照射体ＷＫをＸ軸方向に移動させる。このとき、ライン光ＬＬは、Ｙ軸方向における分布が極力均一になっているので、接着シートＡＳの接着剤層ＡＤ全面にわたって光を均一に照射することができ、当該接着シートＡＳの接着剤層ＡＤを万遍なく硬化させることができる。これにより、接着シートＡＳにおける部分的な接着の強弱すなわち、当該接着シートＡＳの接着剤層ＡＤの硬化斑が解消されるので、後に当該接着シートＡＳを被照射体ＷＫから剥離するときに、当該接着シートＡＳを難なく剥離することができるようになる。

以上のような実施形態によれば、透過手段４０における第２延出方向の中央部で透過させる光量を低減し、当該透過手段４０の両端部で透過させる光量に近付けることができるので、装置の大型化を防止し、分布を極力均一にした光を被照射体ＷＫに照射することができる。

以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれる。

例えば、発光手段２０が発する光は、Ｘ線、ガンマ線、紫外線、可視光線、赤外線等どんな波長の光でもよいし、単波長でもよいし複波長でもよく、被照射体ＷＫが反応する光であればどんな光でもよく、被照射体ＷＫの性質、材質、素質、組成等や被照射体ＷＫに施す処理等に応じて適宜な光を採用することができる。
発光手段２０の形状は、円柱形状、角柱形状、楕円柱形状、楕円球形状およびそれらが組み合わされた形状等どんな形状でもよく、その延出方向は、Ｘ軸方、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向およびそれら方向の合成方向等何れの方向でもよい。
光源２１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）ランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等何を採用してもよいし、それらを適宜に組み合わせたものを採用してもよい。

集光手段３０の延出方向は、Ｘ軸方、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向およびそれら方向の合成方向等何れの方向でもよい。
第１延出方向は、Ｘ軸方、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向およびそれら方向の合成方向等何れの方向でもよい。
集光手段３０は、集光位置ＦＰにライン光ＬＬを形成可能なものであればどんな形状でもよく、例えば、Ｙ軸方向から見た側面視でＶ字形状としてもよいし、多面体によって略Ｕ字や略Ｖ字形状としてもよいし、反射面３１ＡのみをＵ字やＶ字形状等としてもよい。
集光手段３０は、例えば、Ｘ軸方向から見た正面視で中央部が下方に湾曲または折曲した形状とし、その左側領域によって反射した光でライン光ＬＬの右半分を形成するとともに、その右側領域によって反射した光でライン光ＬＬの左半分を形成してもよい。
集光手段３０が形成するライン光ＬＬは、線状または、一定幅を有する線状であってもよいし、一直線状、折線状、曲線状、それらが組み合わされた線状等どんな線状でもよい。
集光手段３０は、光源２１に対して下方、上方、前方、後方、右方、左方および、それら方向の合成方向等何れの方向に配置されてもよいし、発光手段２０が発する光を集光する位置も、光源２１に対して下方、上方、前方、後方、右方、左方および、それら方向の合成方向等何れの位置でもよい。
集光手段３０の反射面３１Ａは、銀メッキや鏡等、光を反射できるものであればどんなもので構成してもよい。

透過手段４０は、図３（Ｂ）に示すように、集光手段３０で集光中のライン光ＬＬを平行光ＰＬに変換可能に設けられていてもよい。この場合、Ｙ軸方向から見た側面視で上面および下面が中央部で相互に接近する所謂凹レンズ形状を有する透過部材４２を採用すればよい。このように構成することで、同図の実線および二点鎖線で示すように、光の焦点位置を考慮して被照射体ＷＫの位置決めを行う必要がなくなる。
透過手段４０は、透過部材４２を透過部材４１に重ね合わせてもよく、この場合、透過部材４１および透過部材４２の少なくとも一方に透過低減加工が施されていればよく、重ね合わせは、透過部材４１の一方の面（上面）および他方（下面）の面の少なくとも一方に透過部材４２を位置させればよい。
第２延出方向は、Ｘ軸方、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向およびそれら方向の合成方向等何れの方向でもよい。
透過手段４０は、透過低減加工が施されたシートやガラス等を、透過低減加工が施されていないまたは、透過低減加工が施されている透過部材４１、４２に重ね合わせてもよく、重ね合わせる位置は、透過部材４１、４２の一方の面（上面）および他方（下面）の面の少なくとも一方であればよい。
透過手段４０は、透過部材４１、４２そのものが第２延出方向の両端部から中央部に向かうに従って、光を透過する量が徐々に少なくなるもので構成されたものを採用してもよい。
透過手段４０は、透過低減加工の代わりに、液晶パネルを用いたいわゆる液晶シャッターを採用し、第２延出方向の位置に応じて光の透過率を調整する構成としてもよい。
透過低減加工は、透過部材４１の一方の面、他方の面および、その内部の少なくとも１箇所に施されていればよい。
透過低減加工は、黒色、灰色、赤色、青色、黄色、白色等の塗料を塗布したり、表面を粗らす加工を施したりすることで実現してもよいし、それらを組み合せてもよく、塗料を塗布する場合、単色の塗布でもよいし、多色の塗布でもよい。
透過低減加工は、透過部材４１、４２における延出方向の両端部から中央部に向かうに従って、光を透過する量が段階的に少なくなるようにしてもよく、その段階数は１でもよいし２以上でもよい。
透過手段４０は、透過低減加工の際に施した彩色を有するシートをその表面に貼付してもよい。
透過手段４０は、光を全くまたは殆ど透過させない部材や、外周面にそのような加工が施された部材からなる部材を採用し、その表面に複数の貫通孔を設け、当該透過手段４０における第２延出方向の中央部で透過させる光量を低減するようにしてもよいし、そのような部材で網状に形成されたもので当該透過手段４０における第２延出方向の中央部で透過させる光量を低減するようにしてもよい。
透過手段４０は、樹脂や紙等、光を透過可能なものであればどんなもので形成してもよい。

筐体５０はなくてもよく、発光手段２０と集光手段３０の集光位置ＦＰとの間に透過手段４０を配置できるものがあればよい。
光照射装置１０は、被照射体ＷＫを移動させずに自ら移動してもよいし、光照射装置１０と被照射体ＷＫとの両方を移動させてもよい。
光によって反応するとは、被照射体ＷＫの一部または全体が光によって、軟化、昇温、降温、乾燥、物質生成、状態変化、組成変化、物性変化等、どのような反応でもよい。
被照射体ＷＫは、その一部または全体が光によって反応するものであればどんなものでもよい。
第１延出方向、第２延出方向、発光手段２０の延出方向および集光手段３０の延出方向は、全てが同じ方向であってもよいし、全てが異なる方向でもよいし、何れか２方向または３方向が同じ方向であってもよい。

また、本発明における被照射体ＷＫ、接着シートＡＳおよび被着体の材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、接着シートＡＳは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよい。また、このような接着シートＡＳは、例えば、接着剤層ＡＤだけの単層のもの、基材シートＢＳと接着剤層ＡＤとの間に中間層を有するもの、基材シートＢＳの上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材シートＢＳを接着剤層ＡＤから剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、被着体としては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂板等、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートＡＳを機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意の形状の任意のシート、フィルム、テープ等を前述のような任意の被着体に貼付することができる。
本発明における手段および工程は、それら手段および工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる一実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、発光手段は、所定の波長の光を発することが可能なものであれば、出願当初の技術常識に照らし合わせ、その技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（他の手段および工程についての説明は省略する）。

１０ 光照射装置
２０ 発光手段
３０ 集光手段
４０ 透過手段
ＦＰ 集光位置
ＬＬ ライン光
ＰＬ 平行光
ＷＫ 被照射体

Claims (4)

1. 被照射体に光を照射する光照射装置であって、
   所定の波長の光を発する発光手段と、
   前記発光手段が発した光を反射させて所定の集光位置に集光させ、第１延出方向に延出した線状のライン光を形成する集光手段と、
   第２延出方向に延設され、前記発光手段と集光位置との間に位置して当該発光手段が発した光を透過可能な透過手段とを備え、
   前記透過手段は、当該透過手段における前記第２延出方向の中央部で透過させる光量を低減することを特徴とする光照射装置。
2. 前記透過手段は、前記集光手段で集光中の光を平行光に変換可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
3. 前記透過手段は、当該透過手段における前記第２延出方向の両端部から中央部に向かうに従って、透過させる光量を徐々に低減するように設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光照射装置。
4. 被照射体に光を照射する光照射方法であって、
   所定の波長の光を発光手段から発する工程と、
   前記発光手段が発した光を反射させて所定の集光位置に集光させ、第１延出方向に延出した線状のライン光を形成する工程と、
   第２延出方向に延設され、前記発光手段と集光位置との間に位置して当該発光手段が発した光を透過させる透過手段で、前記第２延出方向の中央部で透過させる光量を低減する工程とを備えていることを特徴とする光照射方法。