JP6900639B2 - Light source unit - Google Patents
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Description
本発明は、例えば被処理物に対して光照射することにより当該被処理物を加熱処理するための光源ユニットに関し、特に、光源として多数のLED素子を備えた光源ユニットに関する。 The present invention relates to a light source unit for heat-treating the object to be processed by, for example, irradiating the object to be processed with light, and particularly to a light source unit provided with a large number of LED elements as a light source.
半導体製造工程の様々なプロセスにおいて行われる被処理物に対する加熱処理の方法としては、例えば、被処理物を光照射により加熱する方法(光加熱による非接触方式)が知られている。光加熱処理における光源としては、例えばフラッシュランプなどの放電ランプが用いられていたが、近年においては、光源としてLEDを用いた光加熱処理技術の実用化されてきている。
例えば特許文献1には、半導体ウエハのみが吸収する波長領域の光を放射して半導体ウエハを加熱するためのLEDを備えてなる、半導体ウエハの表面をウェット洗浄する液処理装置が記載されている。
As a method of heat-treating the object to be processed performed in various processes of the semiconductor manufacturing process, for example, a method of heating the object to be processed by light irradiation (non-contact method by light heating) is known. As a light source in the light heat treatment, for example, a discharge lamp such as a flash lamp has been used, but in recent years, a light heat treatment technique using an LED as a light source has been put into practical use.
For example, Patent Document 1 describes a liquid treatment apparatus for wet cleaning the surface of a semiconductor wafer, which comprises an LED for radiating light in a wavelength region absorbed only by the semiconductor wafer to heat the semiconductor wafer. ..
枚葉式の処理装置において、例えば半導体ウエハなどの被処理物に対する光加熱処理を行うためには、光源を被処理物に対向させて配備する必要がある。光源は、装置設計上の都合から、被処理物の下面側に配備されることが望ましいが、被処理物の下面側には、被処理物の支持機構があることから、光源の収容スペースが制限されている。このため、LEDを用いた光加熱処理にあっては、LED配置領域の大きさを被処理物の径よりも小さく設定せざるを得ないのが実情である。従って、被処理物の周縁部に対して光を均一に照射することが困難であり、被処理物を全面にわたって温度均一性の高い状態で加熱することができない、という問題があった。
仮に、被処理物の全面に均一に光照射可能な光源を被処理物の上面側に配備することを想定した場合には、被処理物以外にも光が照射されるため、周辺構造部材の損傷や温度上昇によって、加熱処理の均一性が損なわれることになる。
In a single-wafer processing apparatus, in order to perform light heat treatment on an object to be processed such as a semiconductor wafer, it is necessary to deploy a light source facing the object to be processed. It is desirable that the light source is arranged on the lower surface side of the object to be processed for the convenience of device design. It is restricted. Therefore, in the light heat treatment using LEDs, the actual situation is that the size of the LED arrangement area must be set smaller than the diameter of the object to be processed. Therefore, it is difficult to uniformly irradiate the peripheral portion of the object to be treated with light, and there is a problem that the object to be processed cannot be heated in a state of high temperature uniformity over the entire surface.
Assuming that a light source capable of uniformly irradiating the entire surface of the object to be processed is provided on the upper surface side of the object to be processed, light is emitted to the surface other than the object to be processed. Damage and increased temperature will impair the uniformity of the heat treatment.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、多数のLED素子が配置される光源配置領域の大きさを大きく設定することなく、広範囲にわたって均一に光を照射することのできる光源ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above circumstances, and can uniformly irradiate a wide range of light without setting a large size of a light source arrangement area in which a large number of LED elements are arranged. It is an object of the present invention to provide a light source unit capable of providing a light source unit.
本発明の光源ユニットは、多数のLED素子が配置されてなる光源部と、この光源部における前記多数のLED素子が配置された光源配置領域を覆うよう設けられた透光性保護カバーとを備えてなり、
前記透光性保護カバーは、その周縁部分に、LED素子からの光を外方に屈折させる光学要素部を有し、
前記透光性保護カバーは、前記多数のLED素子が配置されたLED素子配置面と平行に伸びる板状の基体部と、この基体部の一面における周縁部分に形成された、前記光学要素部として機能する前記光源配置領域の周囲を囲む枠部とにより構成されており、
当該枠部は、前記基体部の一面に沿う外面を有し、当該枠部の前記光源配置領域を臨む内周面が、前記光源配置領域の径方向外方に向かうに従って前記LED素子配置面に接近する方向に傾斜する傾斜面により形成されており、
当該透光性保護カバーは、前記基体部が前記複数のLED素子の光軸と直交する方向に伸び、前記光源部を構成する一部のLED素子の光軸が前記傾斜面に向かって前記基体部の一面に沿う前記枠部の外面に垂直に伸びる状態で、配置されていることを特徴とする。
The light source unit of the present invention includes a light source unit in which a large number of LED elements are arranged, and a translucent protective cover provided so as to cover a light source arrangement area in the light source unit in which the large number of LED elements are arranged. And
The translucent protective cover has an optical element portion that refracts the light from the LED element outward on the peripheral portion thereof.
The translucent protective cover serves as the optical element portion formed on a plate-shaped base portion extending in parallel with the LED element arrangement surface on which a large number of LED elements are arranged and a peripheral edge portion on one surface of the base portion. It is composed of a frame portion that surrounds the functioning light source arrangement area.
The frame portion has an outer surface along one surface of the base portion, and the inner peripheral surface of the frame portion facing the light source arrangement region becomes the LED element arrangement surface as it goes outward in the radial direction of the light source arrangement region. It is formed by an inclined surface that inclines in the approaching direction.
In the translucent protective cover, the base portion extends in a direction orthogonal to the optical axes of the plurality of LED elements, and the optical axes of some of the LED elements constituting the light source portion extend toward the inclined surface of the base. It is characterized in that it is arranged in a state of extending perpendicularly to the outer surface of the frame portion along one surface of the portion.
本発明の光源ユニットにおいては、前記透光性保護カバーにおける枠部は、前記LED素子載置面に対して垂直に伸びる側面を有する構成とされていることが好ましい。 In the light source unit of the present invention, it is preferable that the frame portion of the translucent protective cover has a side surface extending perpendicularly to the LED element mounting surface .
このような構成の光源ユニットにおいては、前記透光性保護カバーにおける枠部の内周面を構成する前記傾斜面が、湾曲面を介して前記基体部の一面に連続する構成とされていることが好ましい。 In the light source unit having such a configuration, the inclined surface forming the inner peripheral surface of the frame portion of the translucent protective cover is configured to be continuous with one surface of the base portion via the curved surface. Is preferable.
さらにまた、本発明の光源ユニットは、前記透光性保護カバーにおける基体部の他面と離間して配置される被処理物の加熱処理に用いられるものとして構成されていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the light source unit of the present invention is configured to be used for heat treatment of an object to be treated, which is arranged apart from the other surface of the substrate portion in the translucent protective cover.
本発明の光源ユニットによれば、透光性保護カバーにおける光学要素部の作用によって、当該光学要素部に入射される光線を、指向性を持たせて出射することができるので、光源部からの光を広範囲にわたって均一に照射することができる。 According to the light source unit of the present invention, the light rays incident on the optical element portion can be emitted with directivity by the action of the optical element portion in the translucent protective cover, so that the light rays can be emitted from the light source portion. Light can be uniformly irradiated over a wide range.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の光源ユニットの一例における構成を概略的に示す断面図である。図2は、光源部の一例における構成を概略的に示す平面図である。
この光源ユニット10は、多数のLED素子11が配置されてなる光源部15と、この光源部15における多数のLED素子11が配置された光源配置領域Rを覆うよう設けられた透光性保護カバー20とを備えてなる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration in an example of the light source unit of the present invention. FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of an example of the light source unit.
The
図示の例における光源部15は、例えば、円板状の基板13の一面上における円形の光源配置領域R内において、多数のLED素子11が光源配置領域Rの周縁と同心円状に配置されて構成されている。具体的には、光源配置領域Rの中心位置に配置されたLED素子11の光軸を中心とする円Cの円周に沿って複数のLED素子11が並ぶ複数の円環状のLED列12が同心円状に配置されている。
The
LED素子11としては、目的および用途に応じて、可視光線を放射するもの、紫外線を放射するもの、赤外線を放射するものを選択して用いることができる。
LED素子11の形態は特に限定されず、表面実装型若しくはパッケージ型のLED素子、LEDチップ、レンズ一体型のLED素子、砲弾型のLED素子などであってもよい。この例におけるLED素子11は、例えば表面実装型の矩形のものが用いられている。
隣接する2つのLED素子11の配置ピッチ(光軸L間の距離)は、ほぼ同一の大きさとされている。LED素子11の光軸Lとは、LED素子11から放射される光の中心軸を意味し、図示の例では、発光面の中心を通る軸が光軸Lとなる。
As the
The form of the
The arrangement pitch (distance between the optical axes L) of the two
透光性保護カバー20は、その周縁部分に、LED素子11からの光を外方に屈折させる光学要素部を有する。具体的には、光学要素部は、当該光学要素部に入射される光を指向性を持たせて出射する機能を有する。
The translucent
図示の例における透光性保護カバー20は、多数のLED素子11が配置されたLED素子配置面Sと平行に伸びる円板状の基体部21と、この基体部21の一面(内面)21aにおける周縁部分に形成された、光源配置領域Rの周囲を囲む枠部22とにより構成されており、枠部22が光学要素部として機能する。
The translucent
枠部22の光源配置領域Rを臨む内周面は、光源配置領域Rの径方向外方に向かうに従ってLED素子配置面Sに接近する方向に傾斜する傾斜面22aにより形成されている。そして、透光性保護カバー20は、光源部15を構成する少なくとも一部のLED素子11の光軸Lが枠部22の内周面を構成する傾斜面22aに向かって伸びる状態で、配置されている。このような構成とされていることにより、光源部15からの光を広範囲にわたって均一に照射することができる。
The inner peripheral surface of the
また、枠部22の内周面を構成する傾斜面22aは、湾曲面23を介して基体部21の内面21aに連続する構成とされていることが好ましい。枠部22の内周面を構成する傾斜面22aが湾曲面23を介さずに基体部21の内面21aに接続された構成であると、枠部22と基体部21とで光の屈折方向が変わる為に、照度の落込み部を生じる(図8参照。)。従って、枠部22の内周面を構成する傾斜面22aが、湾曲面23を介して基体部21の内面21aに連続する構成とされていることにより、照度の落込みを生じることなく広範囲に渡って光を均一に照射することができる。
Further, it is preferable that the
透光性保護カバー20を構成する材料としては、目的および用途に応じて選択することができるが、透光性を有するガラス材料や透光性を有する樹脂材料を用いることができる。このようなガラス材料としては、例えば石英やホウケイ酸ガラスなどを例示することができる。また、樹脂材料としては、例えばPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、FEP(パーフルオロエチレンプロペンコポリマー)などのフッ素樹脂を例示することができる。
光源ユニット10が、例えば、半導体製造工程のウェット洗浄処理において被処理物に対して実行される加熱処理(乾燥処理)に用いられる場合には、高い耐薬品性を有することから、透光性保護カバー20を構成する材料として、PFAやFEP、又はこれらフッ素樹脂をガラスにコーティングしたものを用いることが好ましい。
The material constituting the translucent
When the
枠部22の内周面を構成する傾斜面22aの、LED素子配置面Sに対する傾斜角は、例えば40〜50°の範囲内であることが好ましい。
The inclination angle of the
而して、上記の光源ユニット10が、例えば、半導体ウエハなどの板状の被処理物Wの加熱処理に用いられるものとして構成されている場合には、光源ユニット10は、例えば被処理物Wの下方側に、透光性保護カバー20における基体部21の他面(外面)21bが被処理物Wと離間して配置される。このような場合には、通常、径方向において被処理物Wの外周縁位置より10mm程度内方側の位置に、光源部15における径方向最外縁側に位置されるLED列12を配置せざるを得ないのが実情である。
然るに、上記の光源ユニット10においては、光源配置領域Rを覆うよう設けられた透光性保護カバー20が、LED素子11からの光を外方に屈折させる光学要素部として機能する、内周面が傾斜面22aにより形成された枠部22を備えている。そして、透光性保護カバー20が、光源部15を構成する少なくとも一部のLED素子11、具体的には、径方向最外縁側に位置されるLED列12に係るLED素子11aの光軸Lが傾斜面22aに向かって伸びる状態で、配置されている。このため、上記の光源ユニット10によれば、透光性保護カバー20における枠部22に入射される光線を被処理物Wの周縁部に向かって指向させることができる。
Thus, when the
However, in the
すなわち、図3に示すように、例えば光源配置領域Rの径方向最外縁側に位置されたLED列12に係るLED素子11aから放射された光の多くは、透光性保護カバー20における傾斜面22aあるいは湾曲面23に入射されることとなる。
LED素子11aの光軸Lに対して径方向外方側に向かって放射される光線(光成分)のうち、透光性保護カバー20における傾斜面22aの法線方向に沿って放射される光線より大きな放射角で放射される光線は、透光性保護カバー20における傾斜面22aによって、当該光線の入射方向に対して径方向内方側に屈折される。一方、LED素子11から透光性保護カバー20における傾斜面22aの法線方向に沿って放射される光線より小さな放射角で放射される光線(光軸方向に放射される光線を含む。)は、傾斜面22aに対する入射方向が変わる。このため、当該光線は、透光性保護カバー20における傾斜面22aによって、当該光線の入射方向に対して径方向外方側に屈折される。
また、LED素子11aの光軸Lに対して径方向内方側に向かって放射される光線は、入射方向に対して径方向外方側に屈折される。しかしながら、透光性保護カバー20における傾斜面22aに入射される光線は、透光性保護カバー20の外面21bの法線方向に対して径方向外方側に屈折されるのに対して、透光性保護カバー20における湾曲面23に入射される光線は、透光性保護カバー20の外面21bの法線方向に対して径方向内方側に屈折される。然るに、傾斜面22aと湾曲面23との境界部分付近に入射される光線は、傾斜面22aに入射される場合と湾曲面23に入射される場合とで、屈折角の差が小さい。そのため、傾斜面22aによって屈折される場合と湾曲面23によって屈折される場合とで屈折される方向が互いに異なるが、透光性保護カバー20中を進行する光線の広がりが小さく抑制されることになる。
That is, as shown in FIG. 3, for example, most of the light emitted from the
Of the light rays (light components) radiated outward in the radial direction with respect to the optical axis L of the
Further, the light rays radiated inward in the radial direction with respect to the optical axis L of the
そして、透光性保護カバー20の外周面に向かって進行する光は、透光性保護カバー20の外周面において、入射方向に対して径方向内方側に屈折されて出射される。また、透光性保護カバー20の傾斜面22aによって屈折されて透光性保護カバー20の外面21bに向かって進行する光は、透光性保護カバー20の外面21bにおいて、入射方向に対して径方向外方側に屈折されて出射される。さらにまた、透光性保護カバー20における湾曲面23によって屈折されて透光性保護カバー20の外面21bに向かって進行する光は、透光性保護カバー20の外面21bにおいて、入射方向に対して径方向内方側に屈折されて出射される。
Then, the light traveling toward the outer peripheral surface of the translucent
一方、図4に示すように、内周面25aがLED素子配置面Sに対して垂直に伸びる円筒状の枠部25を備えた透光性保護カバー20aを用いた場合を想定する。このような構成の光源ユニット10aにおいては、透光性保護カバー20aにおける枠部25に向かって放射される光線は、当該光線の入射方向に対して径方向外方側に屈折される。そして、透光性保護カバー20aの外周面において、入射方向に対して径方向内方側に屈折されて出射される。これに対して、透光性保護カバー20aにおける基体部21に向かって放射される光線のうち、LED素子11aの光軸に対して径方向外方側に向かう光線は、基体部21の内面21aによって、入射方向に対して径方向内方側に屈折される。そして、当該光線は、透光性保護カバー20の外面21bにおいて、入射方向に対して径方向外方側に屈折されて出射される。
なお、透光性保護カバー20aにおける基体部21に向かって放射される光線のうち、LED素子11aの光軸に対して径方向内方側に向かう光線は、基体部21の内面21aによって、入射方向に対して径方向外方側に屈折される。そして、当該光線は、透光性保護カバー20aの外面21bにおいて、入射方向に対して径方向内方側に屈折されて出射される。
On the other hand, as shown in FIG. 4, it is assumed that a translucent
Of the light rays radiated toward the
このように、図4に示す構成の光源ユニット10aにおいては、LED素子11aから放射される光線が枠部25の内周面25aによって屈折される場合と、基体部21の内面21aによって屈折される場合とで屈折される方向が互いに異なる。このため、枠部の内周面25aと基体部21の内面21aとの境界部分付近に入射される光線は、枠部25に入射される場合と基体部21に入射される場合とで、透光性保護カバー20a中での進行方向が大きく異なることとなり、結果として、被処理物Wの光照射面上において照度の均一性が低くなる。
As described above, in the
然るに、図3に示す構成の光源ユニット10によれば、LED素子11aの配光を制御することにより当該LED素子11aからの光を被処理物Wの周縁部に選択的に照射することができるので、後述する実験例の結果に示されるように、光源配置領域Rを大きく設定することなく、光源部15からの光を広範囲にわたって均一に照射することができる。従って、上記の光源ユニット10によれば、被処理物Wを全面にわたって温度均一性の高い状態で加熱することができる。
However, according to the
以上、本発明の光源ユニットの一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、透光性保護カバーにおける光学要素部として機能する枠部の内周面は、基体部に垂直な断面において、弧状に湾曲した曲面によって構成されていてもよい。また、枠部の内周面は、フレネル面を含む面により構成されていてもよい。
また、光源部は、すべてのLED素子が同一平面上に配置された構成とされている必要はない。さらにまた、光源部は、上記実施例に係る構成のものに限定されず、多数のLED素子が円環状または部分円環状の光源配置領域R内に配置された構成(例えば被処理物の周縁部のみを光加熱する構成)とされていてもよい。
Although one embodiment of the light source unit of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, the inner peripheral surface of the frame portion that functions as the optical element portion in the translucent protective cover may be formed by an arc-curved curved surface in a cross section perpendicular to the base portion. Further, the inner peripheral surface of the frame portion may be composed of a surface including a Fresnel surface.
Further, the light source unit does not have to have a configuration in which all the LED elements are arranged on the same plane. Furthermore, the light source unit is not limited to the configuration according to the above embodiment, and a large number of LED elements are arranged in the light source arrangement region R having an annular shape or a partial annular shape (for example, a peripheral portion of an object to be processed). It may be configured to lightly heat only the light source).
以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。 Hereinafter, an example of an experiment conducted to confirm the effect of the present invention will be described.
〔実験例1〕
図1および図2に示す構成に従って、本発明に係る光源ユニットを作製した。この光源ユニットの仕様は、以下に示すとおりである。
<光源部(15)>
光源配置領域(R):φ292mmの円形状
LED素子(11(11a))の中心発光波長:850nm、サイズ:1.0mm角、出力:1.0W、配置ピッチ:1.5mm
<透光性保護カバー(20)>
材質:PFA(屈折率=1.3)、外径寸法:φ300mm、高さ方向寸法:5mm、枠部内周面(傾斜面22a)の光源配配置面(S)に対する傾斜角:45°、湾曲面(23)の曲率半径:3mm、枠部の開口端面における内周縁位置と径方向最外縁側に位置されるLED列(12)に係るLED素子(11a)の光軸位置との径方向離間距離:2.5mm、基体部(21)の厚み:2mm
[Experimental Example 1]
The light source unit according to the present invention was manufactured according to the configurations shown in FIGS. 1 and 2. The specifications of this light source unit are as shown below.
<Light source unit (15)>
Light source arrangement area (R): Circular LED element (11 (11a)) having a diameter of 292 mm Center emission wavelength: 850 nm, size: 1.0 mm square, output: 1.0 W, arrangement pitch: 1.5 mm
<Translucent protective cover (20)>
Material: PFA (refractive index = 1.3), outer diameter dimension: φ300 mm, height direction dimension: 5 mm, inclination angle of the inner peripheral surface of the frame (
上記において作製した光源ユニットの透光性保護カバー(20)における基体部(21)の外面(21b)より5mm離間した位置に、φ300mmの試験用ウエハ(W)をその形状中心位置が光源ユニット(10)の中心位置と一致する状態で、基体部(21)の外面(21b)と平行に伸びるよう配置した。また、試験用ウエハ(W)表面には、半径方向におよそ30mmピッチで熱電対を敷設した。
そして、光源ユニット(10)における各々のLED素子(11)を一斉に点灯させ、試験用ウエハ(W)の中心部の温度が100℃になった時の試験用ウエハ(W)の光照射面における温度分布を調べた。結果を図5において曲線(α,丸印のプロット)で示す。図5の横軸における「0」mmの位置が試験用ウエハ(W)の中心位置である。
また、径方向最外縁側に位置されるLED列(12)に係る一のLED素子(11a)と当該LED素子(11a)と隣り合う一つ径方向内側のLED列におけるLED素子の2個のみを点灯させて、試験用ウエハ(W)の光照射面上における照度分布を測定した。結果を図6に示す。図6の横軸における「0」mmの位置が、試験用ウエハ(W)の周縁位置であり、「8」mmの位置がLED素子(11a)の光軸の位置である。
A test wafer (W) having a diameter of 300 mm is placed at a position 5 mm away from the outer surface (21b) of the substrate portion (21) in the translucent protective cover (20) of the light source unit produced above, and the shape center position of the test wafer (W) is the light source unit (21b). It was arranged so as to extend parallel to the outer surface (21b) of the substrate portion (21) in a state of matching the center position of 10). Further, thermocouples were laid on the surface of the test wafer (W) at a pitch of about 30 mm in the radial direction.
Then, the LED elements (11) in the light source unit (10) are turned on all at once, and the light irradiation surface of the test wafer (W) when the temperature of the central portion of the test wafer (W) reaches 100 ° C. The temperature distribution in. The results are shown by curves (α, circled plots) in FIG. The position of "0" mm on the horizontal axis of FIG. 5 is the center position of the test wafer (W).
Further, only two LED elements (11a) related to the LED row (12) located on the outermost edge side in the radial direction and one LED element in the LED row on the inner side in the radial direction adjacent to the LED element (11a). Was turned on, and the illuminance distribution of the test wafer (W) on the light irradiation surface was measured. The results are shown in FIG. The position of "0" mm on the horizontal axis of FIG. 6 is the peripheral position of the test wafer (W), and the position of "8" mm is the position of the optical axis of the LED element (11a).
〔参考実験例1〕
透光性保護カバー(20a)が、枠部(25)の内周面(25a)がLED素子配置面(S)に対して垂直に伸びる全体が円筒状のものであることの他は、実験例1における光源ユニットと同一の構成を有する光源ユニット(10a,図4参照。)を作製した。
そして、実験例1と同様の方法により、試験用ウエハ(W)の光照射面における温度分布を調べた。結果を図5において曲線(β,菱形印のプロット)で示す。
また、実験例1と同様の方法により、試験用ウエハ(W)の光照射面における照度分布を測定した。結果を図7に示す。
[Reference Experiment Example 1]
Experiments except that the translucent protective cover (20a) has a cylindrical shape as a whole in which the inner peripheral surface (25a) of the frame portion (25) extends perpendicularly to the LED element arrangement surface (S). A light source unit (10a, see FIG. 4) having the same configuration as the light source unit in Example 1 was produced.
Then, the temperature distribution on the light-irradiated surface of the test wafer (W) was examined by the same method as in Experimental Example 1. The results are shown in FIG. 5 as a curve (β, plot of diamond marks).
Further, the illuminance distribution on the light irradiation surface of the test wafer (W) was measured by the same method as in Experimental Example 1. The results are shown in FIG.
〔実験例2〕
基体部(21)の内面(21a)と、枠部(22)の内周面(22a)とが湾曲面を介さずに接続された構成とされていることの他は、実験例1における光源ユニットと同一の構成を有する光源ユニット作製した。
そして、実験例1と同様の方法により、試験用ウエハ(W)の光照射面上における照度分布を測定した。結果を図8に示す。
[Experimental Example 2]
The light source in Experimental Example 1 except that the inner surface (21a) of the base portion (21) and the inner peripheral surface (22a) of the frame portion (22) are connected without a curved surface. A light source unit having the same configuration as the unit was manufactured.
Then, the illuminance distribution on the light irradiation surface of the test wafer (W) was measured by the same method as in Experimental Example 1. The results are shown in FIG.
以上の結果より明らかなように、実験例1に係る光源ユニットによれば、試験用ウエハの最外縁側の測定点の位置(中心から145mmの位置)まで、試験用ウエハの光照射面における温度の面内均一性の高い光加熱処理を行うことができることが確認された。
また、実験例2に係る光源ユニットにおいては、試験用ウエハの最外縁側の測定点の位置の温度が実験例1に係る光源ユニットに比して若干低くなることが確認された。この理由は、図8に示されるように、照度分布において照度の落込み部が生じるためであると推察される。
なお、参考実験例1に係る光源ユニットおいては、試験用ウエハの光照射面において、最外縁側の測定点の位置の温度がより内側の温度に比較して15℃程度も低くなっていることが確認された。
As is clear from the above results, according to the light source unit according to Experimental Example 1, the temperature on the light irradiation surface of the test wafer up to the position of the measurement point on the outermost edge side of the test wafer (position 145 mm from the center). It was confirmed that the light heat treatment with high in-plane uniformity can be performed.
Further, in the light source unit according to Experimental Example 2, it was confirmed that the temperature at the position of the measurement point on the outermost edge side of the test wafer was slightly lower than that of the light source unit according to Experimental Example 1. It is presumed that the reason for this is that, as shown in FIG. 8, an illuminance drop portion occurs in the illuminance distribution.
In the light source unit according to Reference Experimental Example 1, the temperature at the measurement point on the outermost edge side of the light irradiation surface of the test wafer is about 15 ° C. lower than the temperature inside. It was confirmed that.
10 光源ユニット
10a 光源ユニット
11 LED素子
11a LED素子
12 LED列
13 基板
15 光源部
20 透光性保護カバー
20a 透光性保護カバー
21 基体部
21a 一面(内面)
21b 他面(外面)
22 枠部
22a 傾斜面
23 湾曲面
25 枠部
25a 内周面
C 円
L 光軸
R 光源配置領域
S LED素子配置面
W 被処理物
10
21b Other surface (outer surface)
22
Claims (4)
前記透光性保護カバーは、その周縁部分に、LED素子からの光を外方に屈折させる光学要素部を有し、
前記透光性保護カバーは、前記多数のLED素子が配置されたLED素子配置面と平行に伸びる板状の基体部と、この基体部の一面における周縁部分に形成された、前記光学要素部として機能する前記光源配置領域の周囲を囲む枠部とにより構成されており、
当該枠部は、前記基体部の一面に沿う外面を有し、当該枠部の前記光源配置領域を臨む内周面が、前記光源配置領域の径方向外方に向かうに従って前記LED素子配置面に接近する方向に傾斜する傾斜面により形成されており、
当該透光性保護カバーは、前記基体部が前記複数のLED素子の光軸と直交する方向に伸び、前記光源部を構成する一部のLED素子の光軸が前記傾斜面に向かって前記基体部の一面に沿う前記枠部の外面に垂直に伸びる状態で、配置されていることを特徴とする光源ユニット。 It is provided with a light source unit in which a large number of LED elements are arranged and a translucent protective cover provided so as to cover the light source arrangement area in which the large number of LED elements are arranged.
The translucent protective cover has an optical element portion that refracts the light from the LED element outward on the peripheral portion thereof.
The translucent protective cover serves as the optical element portion formed on a plate-shaped base portion extending in parallel with the LED element arrangement surface on which a large number of LED elements are arranged and a peripheral edge portion on one surface of the base portion. It is composed of a frame portion that surrounds the functioning light source arrangement area.
The frame portion has an outer surface along one surface of the base portion, and the inner peripheral surface of the frame portion facing the light source arrangement region becomes the LED element arrangement surface as it goes outward in the radial direction of the light source arrangement region. It is formed by an inclined surface that inclines in the approaching direction.
In the translucent protective cover, the base portion extends in a direction orthogonal to the optical axes of the plurality of LED elements, and the optical axes of some of the LED elements constituting the light source portion extend toward the inclined surface. A light source unit characterized in that it is arranged so as to extend perpendicularly to the outer surface of the frame portion along one surface of the portion.
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