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公開番号2025145018
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024044982
出願日2024-03-21
発明の名称光源装置
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H10H 20/858 20250101AFI20250926BHJP()
要約【課題】複数のLED素子の温度のバラつきを抑制できる光源装置を提供する。
【解決手段】光源装置は、基板上に載置された複数のLED素子と、前記基板の主面に直交する第一方向に前記基板から離間して配置され、前記複数のLED素子が発する光を外部に出射する光出射窓と、前記光出射窓を含み、前記複数のLED素子を収容する筐体と、前記筐体を貫通して形成され、前記筐体内に、前記複数のLED素子と接触して前記複数のLED素子を冷却する液体を導入、又は排出する複数の通流口と、を備え、前記複数の通流口は、前記第一方向に直交する第二方向に関して前記複数のLED素子が載置された載置領域を互いに挟む位置に形成された少なくとも一対の通流口と、前記第一方向から見た時に、前記第二方向に関して前記一対の通流口に挟まれ、少なくとも一部が前記載置領域と重なる位置に形成された通流口を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板上に載置された複数のＬＥＤ素子と、
前記基板の主面に直交する第一方向に前記基板から離間して配置され、前記複数のＬＥＤ素子が発する光を外部に出射する光出射窓と、
前記光出射窓を含み、前記複数のＬＥＤ素子を収容する筐体と、
前記筐体を貫通して形成され、前記筐体内に、前記複数のＬＥＤ素子と接触して前記複数のＬＥＤ素子を冷却する液体を導入、又は排出する複数の通流口と、を備え、
前記複数の通流口は、
前記第一方向に直交する第二方向に関して前記複数のＬＥＤ素子が載置された載置領域を互いに挟む位置に形成された少なくとも一対の通流口と、
前記第一方向から見た時に、前記第二方向に関して前記一対の通流口に挟まれ、少なくとも一部が前記載置領域と重なる位置に形成された通流口を含むことを特徴とする、光源装置。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記複数のＬＥＤ素子及び前記複数の通流口は、前記載置領域の中心を基準に、前記第二方向に関して対称であることを特徴とする、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記複数のＬＥＤ素子は、前記第二方向に関してワイヤで互いに接続されたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記複数の通流口は、前記第一方向及び前記第二方向に直交する第三方向に延伸する形状を呈することを特徴とする、請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項５】
前記筐体内に導入される前記液体を吐出する吐出口と、前記筐体から排出された前記液体を回収する回収口と、を有する液体供給部を備え、
前記複数の通流口は、前記吐出口に接続された第一通流口の前記液体の通流方向に関する断面積と、前記回収口に接続された第二通流口の前記液体の通流方向に関する断面積とが等しいことを特徴とする、請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項６】
前記筐体内に導入される前記液体を吐出する吐出口と、前記筐体から排出された前記液体を回収する回収口と、を有する液体供給部を備え、
前記複数の通流口は、前記吐出口に接続された複数の第一通流口、及び前記回収口に接続された複数の第二通流口を含み、
前記載置領域の中心から最も遠い前記第一通流口は、他の前記第一通流口よりも前記液体の通流方向に関する断面積が最も大きく、
前記載置領域の中心から最も遠い前記第二通流口は、他の前記第二通流口よりも前記液体の通流方向に関する断面積が最も大きいことを特徴とする、請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第一方向に関して、前記基板と前記光出射窓との離間距離は１０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置に関し、特に処理対象物に向かって加熱用の光（以下、便宜上「加熱光」という。）を発する光源装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスでは、半導体ウェハ等の処理対象物に対して、成膜処理、酸化拡散処理、改質処理、又はアニール処理といった様々な処理が実行される。これらの処理では、非接触での処理が可能という理由で、処理対象物に対して加熱光を照射する加熱方法が多く採用されている。
【０００３】
当該加熱方法においては、処理対象物全体が均一に処理されるように、処理対象物の表面（特に主面）全体にわたってなるべく均一に加熱光が照射されることが期待されている。
【０００４】
また、近年、処理対象物の高速昇温が可能であるという理由で、加熱光の光源としてＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ（ＬＥＤ）素子が採用されつつある。その際、処理対象物に対して処理に必要な加熱光を照射するために、光源装置には複数のＬＥＤ素子が搭載される。
【０００５】
ところで、ＬＥＤ素子は、温度上昇に伴って発光効率が低下することが知られている。このため、光源装置においてＬＥＤ素子を冷却することは、重要な課題の一つとして存在する。例えば、下記特許文献１では、複数のＬＥＤ素子に対して流体を接触させ、各ＬＥＤ素子と流体との間で熱交換を行うことで、複数のＬＥＤ素子を冷却する構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
米国特許出願公開第２０１５／００６０９３２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、複数のＬＥＤ素子が収容された空間に対して、シリコーンオイル等の液体を通流させることで、当該液体とＬＥＤ素子とを接触させ、それぞれのＬＥＤ素子を冷却する。特許文献１に開示された構成では、当該空間に対して液体を導入する導入口と、当該空間から液体を排出する排出口は、ＬＥＤ素子を互いに挟む位置に形成される。
【０００８】
この場合、液体は、上流側に位置するＬＥＤ素子と接触した後、下流側に位置するＬＥＤ素子に接触するため、液体の温度は、上流側よりも下流側の方が高くなる。この結果、上流側に位置するＬＥＤ素子と比較して、下流側に位置するＬＥＤ素子を十分に冷却することができず、各ＬＥＤ素子の温度のバラつきが大きくなってしまう。
【０００９】
ＬＥＤ素子の温度のバラつきが大きくなると、それぞれのＬＥＤ素子の発光効率は異なるものとなる。この結果、上流側と下流側とで各ＬＥＤ素子が発する加熱光の照度に差が生じ、処理対象物の全体に対して加熱光を均一に照射することが困難になる。
【００１０】
また、下流側に位置するＬＥＤ素子を十分に冷却できないことで、上流側に位置するＬＥＤ素子に対して、下流側のＬＥＤ素子が早期に劣化してしまうことが想定される。これにより、それぞれのＬＥＤ素子が発する加熱光の照度に差が生じやすくなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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