JP6269159B2 - 照射器 - Google Patents
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Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、被照射面の均斉度を向上可能な照射器を提供することを目的とする。
図1は、本実施形態に係る照射器を示す斜視図である。図2は、照射器を示す図であり、図2(A)は平面図、図2(B)は正面図、図2(C)は側面図である。
照射器1は、図1及び図2に示すように、複数の紫外線ランプ(線状光源)10を内蔵し、ワーク(被対象物)2の全域を均一な照度(すなわち良好な均斉度)で照射する器具であり、筐体3と、紫外線ランプ10の放射光を制御する主反射板(反射鏡)12と、補助反射板(補助反射鏡)14とを備えている。本実施形態では、照射器1は、ウエハ等の基板をワーク2とし、当該ワーク2に光を照射することでワーク2を熱処理する器具として構成されている。
照射器1は、複数(本実施形態では、10本)の線状光源によりワーク2を照射するものであり、この照射器1では、紫外線光源として直管型の高出力な上記紫外線ランプ10が用いられている。
紫外線ランプ10は、ワーク2の真上に並列に延在しており、両端の紫外線ランプ10はワーク2の縁部の真上に配置されている。図2中、符号11は、紫外線ランプ10の電極を示し、紫外線ランプ10の管長Mは電極11間距離とする。また、紫外線ランプ10の管長M(図2(C))と略同じ長さ、或いは管長M以下の長さにワーク2の長辺Laが設定されており、管長Mが長いロングアークのランプを紫外線ランプ10に用いることでワーク2の大面積化が図られている。
照射器1は、上述の通り、主反射板12と補助反射板14とを備え、紫外線ランプ10の直射光と、主反射板12、及び補助反射板14の反射光とでワーク2を均一な照度で照射している。
ここで紫外線ランプ10の直射光のみによってワーク2を照射した場合、ワーク2の長軸Cを含む近傍の照度分布には、紫外線ランプ10のランプ管軸方向(長手方向)Nの輝度分布が略直接的に反映される。
そこで、紫外線ランプ10から放射されワーク2を外れる光を主反射板12、及び補助反射板14で反射し、ワーク2における直射光の照度分布を補うように照らすことで、ワーク2の均斉度が高められている。
詳述すると、この照射器1では、紫外線ランプ10、及び主反射板12のみで照射した場合、紫外線ランプ10の両端部Qに対応する領域Xc、及び、紫外線ランプ10のランプ並列方向(光源並列方向)Pにおける領域Xaの両側の領域Xdで照度が不足する。この照射器1では、これら領域Xc、領域Xdの照度不足を反射光によって補うように補助反射板14が構成されている。
また補助反射板14は、基端部14Aの側から先端14Bの側にかけて拡開するように補助端板20、及び補助側板21が傾斜することで、主反射板12が臨む基端部14Aの側の開口よりも広い範囲を照射する。
また、補助端板20、及び補助側板21の傾斜角度は、照度を補うべき領域Xc、Xdに反射光を照射するように調整され、これにより、均斉度が高められる。
しかしながら、従来のように紫外線ランプ10を等間隔に配置したのでは、被照射面のうち紫外線ランプ10の直下では照度が高くなり、紫外線ランプ10間では照度が低くなるので、均斉度を高くすることが困難である。
そこで、図4(F)の構成に対し、主反射板12に突出反射面12Bを形成した場合、図4(G)に示すように、ワーク2のランプ並列方向Pの両端で照度が高くなり、かつ、ワーク2のランプ並列方向Pの中央で照度が高くなり、ワーク2のランプ並列方向Pにおいて照度ムラが比較的少なくなる。図4(G)の例においては、均斉度が89.4%である。一方、ワーク2のランプ管軸方向Nでは、中央で照度が比較的高い。
なお、主反射板12に突出反射面12B、側面反射面12C、貫通孔32を形成しても、紫外線ランプ10を等間隔に配置した場合、図4(H)に示すように、ワーク2のランプ並列方向Pの中央で照度が高くなる。図4(H)の例においては、均斉度が82.3%である。
すなわち、照射器1では、中央の紫外線ランプ10の間隔を空けてスペースSを形成するとともに、両側5本の紫外線ランプ10の間隔を、ワーク2の中央では疎に、ワーク2のランプ並列方向Pでは密に配置している。その上で、照射器1では、主反射板12に、ワーク2のランプ並列方向Pの中央で照度を高める突出反射面12Bと、ワーク2のランプ並列方向Pの両端(図3中領域Xdの両側の領域Xb)で照度を高める側面反射面12Cと、ワーク2のランプ管軸方向Nの中央で照度を抑える貫通孔32を形成している。この主反射板12は、貫通孔32を形成した一枚の板を折り曲げることで、突出反射面12B及び側面反射面12Cを形成している。
なお、突出反射面12Bの形状(本実施形態では、楔型を形成する面12B1,12B2の角度)、側面反射面12Cの傾斜角度、貫通孔32の形状、並びに、これら突出反射面12B、側面反射面12C及び貫通孔32の大きさは、ワーク2の均斉度が高まるように適宜調整される。
図5に示すように、紫外線ランプ10の光は、ワーク2の中央に近い紫外線ランプ10ほど、主反射板12の中央の突出反射面12Bによってワーク2の中央付近に入射している。また、主反射板12の平面反射面12A、主反射板12の両端の側面反射面12Cの順に反射した光は、ワーク2のランプ並列方向Pの両端付近及びワーク2外に入射している。さらに、平面反射面12Aに反射してワーク2に入射する光は、ワーク2の全体に広がっている。
図6に示すように、貫通孔32が位置する主反射板12では光が通過することで反射光が生じないから、ワーク2のランプ管軸方向N中央で生じる高照度箇所の照度が低められる。また、ワーク2のランプ並列方向Pの両端に向かう光は、ワーク2の両端に近い紫外線ランプ10ほど、側面反射面12Cに反射されてワーク2に入射している。
図7に示すように、貫通孔32がない場合より、貫通孔32がある場合の方が、ランプ管軸方向N及びランプ並列方向Pの両方で、照度差が小さくなっており、均斉度が高められている。
例えば、上述の実施形態では、主反射板12の貫通孔32を単数で形成したが、図8に示すように、貫通孔132は複数の孔132Aの組み合わせにより構成してもよい。例えば、各紫外線ランプ10の上方に紫外線ランプ10の管径の幅以下で桟134を設けて、当該桟134を平面反射面12Aと繋げる構成としてもよい、この構成によれば、均斉度を保ったままで主反射板12の剛性を高める上で有利となる。
また、主反射板12の貫通孔32を形成したが、必要とする均斉度に応じて貫通孔32は省略してもよい。
2 ワーク(被対象物)
10 紫外線ランプ(線状光源)
12 主反射板(反射鏡)
12B 突出反射面
12C 側面反射面
14 補助反射板(補助反射鏡)
32 貫通孔
S スペース
Claims (3)
- 並列された複数の線状光源と、この線状光源から照射された光を被対象物に向けて反射する反射鏡とを備えた照射器において、
中央の前記線状光源の間隔を空けてスペースを形成し、
前記反射鏡は、前記スペースに対向する位置に、前記線状光源側に突出する突出反射面を有するとともに、前記線状光源の並列方向の両側に、側面反射面を有し、
前記反射鏡は、中央部に貫通孔を有し、
前記貫通孔は、前記線状光源の並列方向に延び、前記線状光源の並列方向に単数または複数で配置し、
前記線状光源の長手方向において、前記スペースに対向する位置の前記貫通孔の両側に、前記突出反射面が形成されていることを特徴とする照射器。 - 複数の前記線状光源は、前記スペース側よりも前記並列方向外側の間隔を狭く配置されていることを特徴とする請求項1に記載の照射器。
- 前記被対象物を囲む補助反射鏡を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の照射器。
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