JP2007005588A - 紫外線照射装置および光照射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 大きな紫外線照射領域が得られると共に、当該紫外線照射領域に対して照射される光の波長領域を可変することのできる紫外線照射装置、および複数種類の紫外線照射対象体の各々に対して、当該紫外線照射対象体に必要とされる波長領域の光を照射することのできる光照射方法を提供する。
【解決手段】 紫外線照射装置は、放電容器の内部に一対の電極が対向配置され、特定量の水銀が封入されてなる紫外線放射ランプと、凹面反射鏡とを備えた光源ユニットが複数配設されてなる構成を有し、複数の光源ユニットにより２以上の光源ユニット群が形成されており、これらの光源ユニット群ごとに光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの水銀の封入量が異なることを特徴とし、光照射方法は、上記紫外線照射装置を用い、紫外線照射対象体に応じて複数の光源ユニットのうちから作動させる光源ユニットを選択して光照射状態を制御することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紫外線照射装置および光照射方法に関し、更に詳しくは、半導体装置の製造工程および液晶表示基板の製造工程などにおける露光処理を行うための光源として用いられる紫外線照射装置、およびこの紫外線照射装置を用いた光照射方法に関する。

従来、半導体装置の製造工程や液晶表示基板の製造工程においては、露光処理を行うための光源として、消費電力が数ｋＷ乃至数１０ｋＷである超高圧水銀ランプよりなる光源ランプを備えた紫外線照射装置が広く用いられている（例えば特許文献１参照。）。

このような紫外線照射装置の或る種のものとしては、例えば光源ランプと、当該光源ランプに覆い被さるように配置され、光源ランプから放射される光を高い効率で前方に投射するための凹面反射鏡とよりなる光源ユニットを１つ備え、光源ランプから放射され、凹面反射鏡の光投射口から投射された光が紫外線照射対象体に対して照射される構成のものがある。

近年、特に液晶表示基板の製造工程に用いられる紫外線照射装置においては、液晶表示基板の大面積化に伴って紫外線照射領域の拡張化が要請されており、この要請に対応するために、光源ランプを大型化することが必要とされている。

而して、液晶表示基板の製造工程に用いられる紫外線照射装置の光源ランプとしては、現在、消費電力が２５ｋＷである大型の高圧水銀ランプが用いられているが、今後、液晶表示基板の大面積化に伴って更なる大型化が要求されると、それに対応するために高圧水銀ランプの構成部材である放電容器や電極材料が大型化されることによって光源ランプに係る製造コストや製造工程数が大幅に増加してしまうというおそれがある。

また、紫外線照射装置としては、光源ランプとして、通常、プロジェクター装置の光源ランプ（以下、「プロジェクター装置用ランプ」ともいう。）として用いられている、放電容器内に封入物として０．１５ｍｇ／ｍｍ³ を超える量の水銀と共にハロゲンおよび希ガスが封入されており、点灯時における放電容器の内部圧力が１５０気圧以上となり、波長４００ｎｍ以上の広い波長領域にわたって連続するスペクトルが得られるショートアーク型放電ランプ（例えば、特許文献２参照。）を用い、このプロジェクター装置用ランプとしてのショートアーク型放電ランプを複数配列させた状態で備えてなるものが提案されている（例えば、特許文献３および特許文献４参照。）。

しかしながら、このように複数の光源ランプを備えた紫外線照射装置によれば大きな紫外線照射領域を得ることができるものの、光源ランプとしてプロジェクター装置用ランプを用いることによっては、当該紫外線照射領域に照射される光が波長３００ｎｍ付近の領域の光の光強度が小さいため、紫外線照射対象体が波長３００ｎｍ付近の領域の光の照射を必要とするものである場合には、所望の紫外線照射処理を行うことができない、という問題があることが判明した。

具体的には、例えば半導体装置の製造工程および液晶表示基板の製造工程などにおける露光処理に用いられるレジストとしては、概ね波長３００〜４５０ｎｍの領域範囲の光に対して感度を有し、この光によって硬化されるものが用いられており、例えば液晶表示基板の製造工程においては、液晶カラーフィルターの露光処理に用いられる赤色、緑色および青色の各カラーレジストは、各々、異なる波長領域に感度を有するものであり、しかも液晶を注入する際に使用されるフォトスペーサー用レジスト（以下、「ＰＳ用レジスト」ともいう。）も各カラーレジストのいずれとも異なる波長領域に感度を有するものであることから、露光処理のための紫外線照射装置には、これらの各々の紫外線照射対象体であるレジストに対応した紫外線を照射する機能が必要とされるが、これらのレジストのなかに波長３００ｎｍ付近の領域の光に対して感度を有するものが含まれる場合には、光源ランプとしてプロジェクター装置用ランプを用いては、波長３００ｎｍ付近の領域に感度を有するレジストを十分に硬化させることができない。

特開平１１−１９１３９４号公報 特許第２９８０８８２号公報 特開２００４−３６１７４６号公報 国際公開第２００４／１１４３６４Ａ１号パンフレット

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、その目的は、大きな紫外線照射領域が得られると共に、当該紫外線照射領域に対して照射される光の波長領域を可変することのできる紫外線照射装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、複数種類の紫外線照射対象体の各々に対して、当該紫外線照射対象体に必要とされる波長領域の光を照射することのできる光照射方法を提供することにある。

本発明の紫外線照射装置は、放電容器の内部に一対の電極が対向配置され、０．０８ｍｇ／ｍｍ³ 以上の水銀が封入されてなる紫外線放射ランプと、凹面反射鏡とを備えた光源ユニットが複数配設されてなる構成の紫外線照射装置であって、
前記複数の光源ユニットにより２以上の光源ユニット群が形成されており、これらの光源ユニット群ごとに光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの水銀の封入量が異なることを特徴とする。

本発明の紫外線照射装置においては、第１の光源ユニット群を形成する光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの水銀の封入量がａｍｇ／ｍｍ³ （但し、ａは０．０８以上の数を示す。）であるとき、第２の光源ユニット群を形成する光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの水銀の封入量が１．２ａｍｇ／ｍｍ³ であることが好ましい。

また、本発明の紫外線照射装置においては、第１の光源ユニット群を形成する光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの水銀の封入量が０．０８〜０．１８ｍｇ／ｍｍ³ であり、
第２の光源ユニット群を形成する光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの水銀の封入量が０．２ｍｇ／ｍｍ³ 以上であることが好ましい。

本発明の紫外線照射装置においては、複数の光源ユニットが並設されており、当該複数の光源ユニットのうちの水銀の封入量が小さな紫外線放射ランプを備えた光源ユニットが中央領域に配置されており、水銀の封入量が大きな紫外線放射ランプを備えた光源ユニットが周辺領域に配置されていることが好ましい。

本発明の紫外線照射装置においては、複数の光源ユニットを構成する紫外線放射ランプは、水銀の封入量が大きいものほど電極間距離が小さいことことが好ましい。

本発明の紫外線照射装置においては、すべての光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの各々が同一構成の点灯装置により点灯されることが好ましい。

本発明の光照射方法は、上記の紫外線照射装置を用いて紫外線照射対象体に対して光を照射する光照射方法であって、
紫外線照射対象体に応じて複数の光源ユニットのうちから作動させる光源ユニットを選択することにより、当該紫外線照射対象体に対する光照射状態を制御することを特徴とする。

本発明の紫外線照射装置によれば、２以上の光源ユニット群を形成する複数の光源ユニットを備えており、これらの複数の光源ユニットが光源ユニット群ごとに光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの水銀の封入量が異なるものであり、これらの水銀の封入量の異なる紫外線放射ランプから放射される光には水銀の封入量に応じて異なるスペクトルが得られることとなるため、複数の光源ユニットのうちから作動させる光源ユニットを選択し、１種類のスペクトルを有する光を単独で、または２種類以上の異なるスペクトルを有する光が組み合わせられてなる光を紫外線照射領域に対して照射することにより、当該紫外線照射領域に照射される光のスペクトルを制御することができるため、大きな紫外線照射領域を得ることができると共に、当該紫外線照射領域に対して照射される光の波長領域を可変することができる。

また、本発明の紫外線照射装置においては、集光性の小さな紫外線を放射する水銀の封入量の小さい紫外線放射ランプを備えた光源ユニットを中央領域に配設すると共に、集光性の大きな紫外線を照射する水銀の封入量の大きい紫外線放射ランプを備えた光源ユニットを周辺領域に配設することにより、紫外線照射領域に対して照射される光に高い集光性が得られるため、すべての光源ユニットから投射される光を高い効率で利用することができる。

また、本発明の紫外線照射装置においては、複数の光源ユニットを構成する紫外線放射ランプのうちの水銀の封入量の小さな紫外線放射ランプの電極間距離を相対的に小さくし、水銀の封入量の大きな紫外線放射ランプの電極間距離を相対的に大きくすることにより、各々の紫外線放射ランプにおけるランプ電圧を電極間距離によって調整し、水銀の封入量の異なる紫外線放射ランプに同一の大きさの電力を供給した場合であっても、これらのすべての紫外線放射ランプに流れるランプ電流値を同一にすることができることから、弊害を伴うことなく、当該紫外線照射装置に係る複数の光源ユニットを構成するすべての紫外線放射ランプの点灯装置を同一の構成を有するものとすることができる。

本発明の光照射方法によれば、上記の紫外線照射装置を用いることにより、複数種類の紫外線照射対象体の各々に対して、当該紫外線照射対象体に必要とされる波長領域の光を照射することができる。

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、本発明の紫外線照射装置の構成の一例を概略的に示す説明図であり、図２は、図１の紫外線照射装置の発光部を正面から見た状態を示す説明図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面を示す説明用断面図である。
この紫外線照射装置１０は、０．０８ｍｇ／ｍｍ³ 以上の水銀が封入されてなる紫外線放射ランプ（２３Ａ、２３Ｂ）と、凹面反射鏡２１とを備えた光源ユニット（２０Ａ、２０Ｂ）を複数（図の例においては２５個）有し、これらの光源ユニット（２０Ａ、２０Ｂ）が、支持部材１２によって個別に支持され、互いに隣接する支持部材１２の一の先端縁部１２Ａが接触した状態で密に配置されることにより、放物面あるいは楕円面に沿うように緩やかに湾曲した連続する光源ユニット配置用面に沿って格子状（図の例においては縦５列、横５行）に並設されてなる発光部１１を備えてなる構成のものである。
図１において、１６は発光部１１から出射された光の光路上における、当該発光部１１との離間距離が４ｍ程度の位置に設けられた、発光部１１から出射される光に係る照度ムラを改善する作用を有し、紫外線照射領域における照度分布を均一にするための光学素子であるインテグレータレンズであり、１７はインテグレータレンズ１６から出射された光を紫外線照射領域に反射させる折り返しミラーであり、１８は紫外線照射対象体１における紫外線を照射すべき領域に対応した位置のみに紫外線透過部が形成されたマスク１８Ａを支持するためのマスクステージであり、１９は紫外線照射領域に設けられた、紫外線照射対象体１を載置するためのワークステージである。また、同図においては、発光部１１から出射された光が紫外線照射領域に至るまでの光路を矢印で示した。

そして、紫外線照射装置１０においては、発光部１１を形成する複数の光源ユニット（２０Ａ、２０Ｂ）を構成する紫外線放射ランプ（２３Ａ、２３Ｂ）として、水銀の封入量の異なる２種類のランプが用いられており、これらの光源ユニット（２０Ａ、２０Ｂ）により、当該光源ユニット（２０Ａ、２０Ｂ）を構成する紫外線放射ランプ（２３Ａ、２３Ｂ）の水銀の封入量に基づいて分類した２個の光源ユニット群、具体的には、水銀の封入量が小さな第１の紫外線放射ランプ２３Ａを備えた第１の光源ユニット２０Ａよりなる第１の光源ユニット群と、水銀の封入量が大きな第２の紫外線放射ランプ２３Ｂを備えた第２の光源ユニット２０Ｂよりなる第２の光源ユニット群との合計２つの光源ユニット群が形成されている。

この２つの光源ユニット群を形成する第１の光源ユニット２０Ａおよび第２の光源ユニット２０Ｂは、各々、第１の光源ユニット群を形成する第１の光源ユニット２０Ａが、発光部１１の中央領域に配置されており、一方、第２の光源ユニット群を形成する第２の光源ユニット２０Ｂが、当該発光部１１の周辺領域に配置されている。
この図の例においては、光源ユニット配置用面に沿った発光部１１おける矩形状の中央領域（図２における破線で囲まれた領域）に縦３列、横３行に配設された合計９個の第１の光源ユニット２０Ａによって第１の光源ユニット群が形成されており、一方、当該発光部１１における枠状の周辺領域に、第１の光源ユニット２０Ａの配置された中央領域を取り囲むように配設された合計１６個の第２の光源ユニット２０Ｂによって第２の光源ユニット群が形成されている。

第１の光源ユニット群を形成する第１の光源ユニット２０Ａは、第１の紫外線放射ランプ２３Ａと、この第１の紫外線放射ランプ２３Ａを点灯するための点灯装置（図示せず）と、凹状であって反射空間を形成し、その前端（図３において右端）に、第１の紫外線放射ランプ２３Ａから放射される光を投射するための光投射口２１Ａを有し、第１の紫外線放射ランプ２３Ａから放射される光を反射する凹面反射鏡２１と、当該凹面反射鏡２１の光投射方向に配置された、光投射口２１Ａを塞ぐ前面ガラス２２とを備えるものである。
この第１の光源ユニット２０Ａにおいては、第１の紫外線放射ランプ２３Ａは、凹面反射鏡２１の反射空間内に、凹面反射鏡２１の第一焦点と当該第１の紫外線放射ランプ２３Ａの電極間に形成されるアークの輝点とが一致し、かつ凹面反射鏡２１の光軸と当該第１の紫外線放射ランプ２３Ａのアーク軸とが一致するように略水平に配置されている。

また、第２の光源ユニット群を形成する第２の光源ユニット２０Ｂは、第１の紫外線放射ランプ２３Ａに代えて、当該第１の紫外線放射ランプ２３Ａよりも水銀の封入量の大きい第２の紫外線放射ランプ２３Ｂを備えていること以外は第１の光源ユニット２０Ａと同様の構成を有するものであり、この第２の光源ユニット２０Ｂを構成する凹面反射鏡２１および点灯装置は、各々、第１の光源ユニット２０Ａを構成するものと同一構成を有するものである。

第１の紫外線放射ランプ２３Ａおよび第２の紫外線放射ランプ２３Ｂとしては、各々、例えば発光空間を形成する球状の発光管部２４Ａと、その両端に続いて管軸方向外方、すなわち光軸方向前方および後方に伸びるロッド状の封止管部２４Ｂとよりなる、例えば石英ガラス製の放電容器２４を有してなり、発光空間内には、例えばタングステンよりなる一対の電極（図示せず）が互いに対向するよう配置されてなる構成を有する、定格消費電力が１５０〜３５０Ｗの超高圧水銀ランプを用いることができる。

このような構成の超高圧水銀ランプよりなる第１の紫外線放射ランプ２３Ａおよび第２の紫外線放射ランプ２３Ｂには、各々、発光空間内に、発光物質として０．０８ｍｇ／ｍｍ³ 以上の水銀が封入されており、かつ第１の紫外線放射ランプ２３Ａの水銀の封入量が第２の紫外線放射ランプ２３Ｂの水銀の封入量よりも小さくなっているが、具体的には、第１の紫外線放射ランプ２３Ａの水銀の封入量をａｍｇ／ｍｍ³ （但し、ａは０．０８以上の数を示す。）とするとき、第２の紫外線放射ランプ２３Ｂの水銀の封入量は１．２ａｍｇ／ｍｍ³ であることが好ましい。

さらに、第１の紫外線放射ランプ２３Ａの水銀の封入量が０．０８〜０．１８ｍｇ／ｍｍ³ であると共に、第２の紫外線放射ランプ２３Ｂの水銀の封入量が０．２ｍｇ／ｍｍ³ 以上であることが好ましい。

第１の紫外線放射ランプ２３Ａおよび第２の紫外線放射ランプ２３Ｂの各々の放電容器２４の内部における発光空間内において対向配置されている一対の電極の電極間距離は、水銀の封入量が大きいものほど小さく、具体的には、第２の紫外線放射ランプ２３Ｂに比して第１の紫外線放射ランプ２３Ａの方が大きいことが好ましい。
この第１の紫外線放射ランプ２３Ａおよび第２の紫外線放射ランプ２３Ｂの各々における電極間距離は、当該第１の紫外線放射ランプ２３Ａおよび第２の紫外線放射ランプ２３Ｂの各々の水銀の封入量、第１の光源ユニット２０Ａおよび第２の光源ユニット２０Ｂを構成する点灯装置の構成などに基づいて適宜に設定される。

ここに、紫外線照射装置１０を半導体装置の製造工程および液晶表示基板の製造工程などにおける露光処理を行うための光源として用いる場合には、第１の紫外線放射ランプ２３Ａおよび第２の紫外線放射ランプ２３Ｂとして、各々、発光空間内に、発光物質として０．０８〜０．３０ｍｇ／ｍｍ³ の水銀が封入されていると共に、２×１０^-4〜７×１０^-3μｍｏｌ／ｍｍ³ のハロゲンと、希ガスとが封入されており、かつ電極間距離が０．５〜２．０ｍｍの範囲内において設定されている構成のものを用いることが好ましい。第１の紫外線放射ランプ２３Ａおよび第２の紫外線放射ランプ２３Ｂをこのような構成のものとすることにより、当該第１の紫外線放射ランプ２３Ａおよび第２の紫外線放射ランプ２３Ｂは、ハロゲンの作用によって放電容器２４の光透過率が黒化や白濁の発生に起因して低下することが抑制され、また、高い輝度が得られると共に、露光処理に必要とされる波長３００〜４５０ｎｍの紫外領域の光を高い効率で放射するものとなる。

第１の光源ユニット２０Ａおよび第２の光源ユニット２０Ｂを構成する凹面反射鏡２１は、例えば放物面反射鏡または楕円面反射鏡であり、例えば石英ガラスよりなる凹状の基材の内表面に反射面が設けられてなるものである。
この凹面反射鏡２１を構成する反射面は、誘電体多層膜などよりなり、少なくとも波長３００〜４５０ｎｍの紫外領域の光を反射し、可視領域の光および赤外領域の光を透過する特性を有するものである。

以上のような構成の紫外線照射装置１０は、紫外線照射対象体１に応じて発光部１１を形成する第１の光源ユニット群および第２の光源ユニット群を構成する複数の光源ユニット２０Ａ、２０Ｂのうちから作動させる光源ユニットを選択することができ、選択された複数の光源ユニットの各々において、当該光源ユニットを構成する紫外線照射ランプが点灯装置から電力が供給されることによって点灯されると、この紫外線照射ランプから放射された光のうちの光投射方向に放射された光が凹面反射鏡２１の光投射口２１Ａから投射されると共に、光投射方向以外の方向に放射された光のうちの凹面反射鏡２１によって反射された光が光投射口２１Ａから投射され、このようにして複数の光源ユニットの各々から投射された光が重なり合うようにして発光部１１からインテグレータレンズ１６に向かって出射され、これらの光のうちのインテグレータレンズ１６に入射された光が合成され、この合成された光がインテグレータレンズ１６から出射して折り返しミラー１７によって反射され、この反射光のうちのマスク１８Ａの紫外線透過部を透過した光のみがワークステージ１９上に載置されている紫外線照射対象体１に対して照射される。

そして、紫外線照射装置１０においては、発光部１１が複数の光源ユニット２０Ａ、２０Ｂにより形成されていることから大きな紫外線照射領域を得ることができ、また、発光部１１を形成する複数の光源ユニット２０Ａ、２０Ｂのうちから作動させる光源ユニットを選択することにより、一般に、発光物質として水銀が封入されてなる紫外線放射ランプにおいては、水銀の封入量が小さくなるに従って放射される紫外線は、短波長領域における発光強度が大きくなり、得られる発光強度曲線の各ピークがシャープとなる一方で、水銀の封入量が大きくなるに従って放射される紫外線は、短波長領域における発光強度が小さくなり、得られる発光強度曲線の各ピーク高さが低くなり、発光強度曲線（スペクトル）がブロードになることから、水銀の封入量の異なる第１の紫外線放射ランプ２３Ａおよび第２の紫外線放射ランプ２３Ｂの各々から放射される光には、水銀の封入量に応じた異なるスペクトルが得られることとなる（図５参照）ため、１種類のスペクトルを有する光を単独で、または２種類の異なるスペクトルを有する光が組み合わせられてなる光を、紫外線照射領域に設けられたワークステージ１９上に載置された紫外線照射対象体１に照射することにより、当該紫外線照射対象体１に照射される光のスペクトルを制御することができるため、当該紫外線照射対象体１に対して照射される光の波長領域を可変することができる。
紫外線照射装置１０によれば、このように作動させる光源ユニットを選択して紫外線照射対象体１に対する光照射状態を制御することにより、紫外線照射対象体１に対して、当該紫外線照射対象体１に必要とされる波長領域の光を照射することができる。

この紫外線照射装置１０による光照射状態の制御は、第１の光源ユニット２０Ａの全部または一部のみを作動させること、第２の光源ユニット２０Ｂの全部または一部のみを作動させること、または第１の光源ユニット２０Ａの全部または一部を作動させると共に、第２の光源ユニット２０Ｂの全部または一部を作動させることによって行うことができ、例えば第１の光源ユニット２０Ａのみを作動させた場合には、第１の紫外線放射ランプ２３Ａから放射される光の有するスペクトルと略同一のスペクトルを有する光が紫外線照射対象体１に照射されることとなり、また、第２の光源ユニット２０Ｂのみを作動させた場合には、第２の紫外線放射ランプ２３Ｂから放射される光の有するスペクトルと略同一のスペクトルを有する光が紫外線照射対象体１に照射されることとなり、さらに、第１の光源ユニット２０Ａと第２の光源ユニット２０Ｂとを各々同数作動させた場合には、第１の紫外線放射ランプ２３Ａと第２の紫外線放射ランプ２３Ｂとの各々の水銀の封入量の平均量の水銀が封入されてなる紫外線放射ランプと略同一のスペクトルを有する光が紫外線照射対象体１に照射されることとなる。

ここに、第１の光源ユニット２０Ａの一部を作動させる場合、および第２の光源ユニット２０Ｂの一部を作動させる場合には、発光部１１から出射される光を高い効率でインテグレータレンズ１６に入射させるために、各々、発光部１１における周辺領域側に位置するものよりも、中央領域側に位置するものを優先的に選択して作動させることが好ましい。

また、紫外線照射装置１０においては、水銀の封入量の小さい第１の紫外線放射ランプ２３Ａを備えた第１の光源ユニット２０Ａが中央領域に配設されると共に、水銀の封入量の大きい第２の紫外線放射ランプ２３Ｂを備えた第２の光源ユニット２０Ｂが周辺領域に配設されていることから、一般に、発光物質として水銀が封入されてなる紫外線放射ランプにおいては、水銀の封入量が大きくなるに従って陰極起点が著しく小さくなることから、放射される紫外線は、その輝度が高くなると共に、高い集光性が得られ、発散角度が小さくなって発散度合いが小さくなる一方で、水銀の封入量が小さくなるに従って放射される紫外線は、その輝度が低くなると共に、発散角度が大きくなって発散度合いが大きくなるが、第１の光源ユニット２０Ａから投射された光は、その発散度合いが大きいものであっても、インテグレータレンズ１６にほぼ直射されることとなることから、その全部がインテグレータレンズ１６に入射し、かつ当該インテグレータレンズ１６に対する入射角度が一定の範囲内に収まるものとなると共に、第２の光源ユニット２０Ｂから投射された光は、それ自体の発散度合いが小さいことから、発光部１１の周辺領域に配置されたことに起因してインテグレータレンズ１６に対する入射角度が全体的に大きくなっても、その大部分がインテグレータレンズ１６に入射し、かつ当該インテグレータレンズ１６に対する入射角度が一定の範囲内に収まるものとなる。
従って、紫外線照射装置１０によれば、発光部１１から出射される光に高い集光性が得られると共に、インテグレータレンズ１６が、複数個のレンズセル（１６Ａ）からなる集合レンズであり（図６および図７参照）、このレンズセル（１６Ａ）の各々が入射された光のうちの特定の入射角度以下の範囲内で入射したもののみを有効な光として出射することのできるものであり、この範囲外、すなわち特定の角度より大きな入射角度で入射した光はインテグレータレンズ１６から出射したとしても紫外線照射処理に有効なものでなく、紫外線照射装置１０の紫外線照射処理に利用されることのない光となるという特性を有し、その光の取り込み角度（以下、「光取込み角度」ともいう。）が制限されたものであっても、インテグレータレンズ１６に入射される光の大部分が当該インテグレータレンズ１６の光取込み角度を有するものとなるため、第１の紫外線放射ランプ２３Ａから放射されて第１の光源ユニット２０Ａから投射される光および第２の紫外線放射ランプ２３Ｂから放射されて第２の光源ユニット２０Ｂから投射される光を共に高い効率で利用することができる。
なお、インテグレータレンズを用いた光学系において、利用されることのない光の量を低減し、高い効率で光を利用するための一つの方法として、インテグレータレンズの前後の位置に、コンデンサーレンズよりなるインプットレンズおよびアウトプットレンズを配置することが考えられるが、紫外線照射装置においては、コンデンサーレンズとして、紫外領域の光を透過する特性を有する、合成石英ガラスよりなるものを用いる必要があるため、紫外線照射装置が高コスト化してしまう、という問題がある。例えば、インテグレータレンズとして３５０ｍｍ×３５０ｍｍ角のものを用いる場合には、コンデンサーレンズとして直径５００ｍｍ程度のものが必要となるが、このような大型の合成石英ガラス製のレンズを用いることは現実的ではない。

更に、紫外線照射装置１０においては、水銀の封入量の小さい第１の紫外線放射ランプ２３Ａの電極間距離を、水銀の封入量の大きい第２の紫外線放射ランプ２３Ｂの電極間距離よりも大きくすることにより、各々の紫外線放射ランプにおけるランプ電圧を電極間距離によって調整し、第１の紫外線放射ランプ２３Ａおよび第２の紫外線放射ランプ２３Ｂに同一の大きさの電力を供給した場合であっても、これらのすべての紫外線放射ランプ２３Ａ、２３Ｂに流れるランプ電流値を同一にすることができることから、一般に、発光物質として水銀が封入されてなる紫外線放射ランプにおいて、その他の仕様を変更することなく、水銀の封入量のみを変化させた場合において生じる、水銀の封入量が小さくなるに従ってランプ電圧が小さくなって大きなランプ電流が流れ、かつ、大きなランプ電流が流れるものほど電極の負担が大きくなって飛散や溶解などが生じることに起因して、その使用寿命が短くなるという弊害を伴うことなく、第１の光源ユニット２０Ａおよび第２の光源ユニットの点灯装置として、同一の構成を有するものを用いることができる。
従って、紫外線照射装置１０においては、発光部１１を形成するすべての光源ユニット２０Ａ、２０Ｂを構成する紫外線放射ランプ２３Ａ、２３Ｂの使用寿命がほぼ同一となることから、当該発光部１１に係る複数の紫外線放射ランプ２３Ａ、２３Ｂの交換作業をランプごとに個別に行う必要なく、一斉に行うことができ、また、すべての光源ユニット２０Ａ、２０Ｂに同一構成の点灯装置を用いることができるため、光源ユニットの種類に応じて異なる構成の点灯装置を用いることによってランプ電流を同一にするための調整を行う場合に比してその製造コストが安価となる。

しかも、一般に、発光物質として水銀が封入されてなる紫外線放射ランプにおいては、電極間距離が大きくなるに従って放射される光の発散角度が大きくなるため、電極間距離の大きな第１の紫外線放射ランプ２３Ａを備えた第１の光源ユニット２０Ａは、第２の光源ユニット２０Ｂに比して投射される光が発散角度の大きいものとなるが、当該第１の光源ユニット２０Ａが中央領域に配設されているため、このことに起因した弊害を伴うことなく、第１の紫外線放射ランプ２３Ａから放射されて第１の光源ユニット２０Ａから投射される光をも高い効率で利用することができる。

以上のような本発明の紫外線照射装置は、例えば半導体装置の製造工程および液晶表示基板の製造工程などにおける、例えばカラーレジスト、ＰＳ用レジスト、ＰＤＰ用レジスト、有機エレクトロルミネッセンス素子用レジストなどの露光処理を行うための光源として用いることができ、特に大きな紫外線照射領域が得られると共に、紫外線照射領域に対して照射される光の波長領域を可変することができることから、大面積を有し、例えば赤色、緑色および青色の各カラーレジストおよびＰＳ用レジストと異なる波長領域に感度を有する複数種類のレジストを用いることが必要とされる液晶表示基板の製造工程において好適に用いることができ、具体的には、これらのすべてのレジストを硬化させるための紫外線照射処理を１台の紫外線照射装置のみによって行うことができる。本発明の紫外線照射装置を液晶表示基板の製造工程に用いる場合においては、装置全体に供給される総電力量を１５ｋＷ以上とすることが特に有効である。

以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明の紫外線照射装置は上記の例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、紫外線照射装置は、図４に示すように、複数の光源ユニット２０Ａ、２０Ｂが、支持部材１２によって個別に支持され、これらのすべての光源ユニット２０Ａ、２０Ｂの光軸が平行となるよう、互いに隣接する支持部材１２の一の側面１２Ｂが接触した状態で密に、かつ周辺領域側に位置する光源ユニットが中央領域側に位置する光源ユニットに比して光源ユニットの光軸と垂直で各光源ユニット２０Ａ、２０Ｂの光投射方向（図４における右方）に位置する任意平面との離間距離が小さくなるよう配置されることにより、格子状に並設されてなる発光部３１を備えてなる構成のものであってもよい。
ここに、図４の紫外線照射装置は、図１に示した紫外線照射装置１０において、発光部１１に代えて発光部３１を備えてなるものであること以外は紫外線照射装置１０と同様の構成を有するものであり、発光部３１は、当該発光部３１を形成する複数の光源ユニット２０Ａ、２０Ｂが緩やかに湾曲した光源ユニット配置用面に沿って並設されていないこと以外は紫外線照射装置１０の発光部１１と同様の構成を有するものであり、さらに発光部３１を形成する複数の光源ユニット２０Ａ、２０Ｂは、紫外線照射装置１０の発光部１１に係る第１の光源ユニット２０Ａおよび第２の光源ユニット２０Ｂと同様の構成を有するものである。
なお、図４は、発光部３１における、図１に係る紫外線照射装置１０における発光部１１を示す図２のＡ−Ａ線断面に対応する断面を示すものである。

また、紫外線放射装置は、発光部が、水銀の封入量の小さい紫外線放射ランプを備えた光源ユニットが中央領域に配置され、水銀の封入量の大きい紫外線放射ランプを備えた光源ユニットが周辺領域に配置された構成のものであることが好ましいが、これらの光源ユニットがランダムに配置されてなる構成のものであってもよい。この場合においても、大きな紫外線照射領域が得られると共に、当該紫外線照射領域に対して照射される光の波長領域を可変することができる。

また、紫外線照射装置は、発光部が、第１の光源ユニット群および第２の光源ユニット群の合計２つの光源ユニット群により形成されてなるものに限定されず、３つ以上の光源ユニット群によって形成されてなるものであってもよい。

また、紫外線放射装置は、光源ユニットを構成する紫外線放射ランプが、直流点灯型のものであっても、または交流点灯型のものであってもよい。

以下、本発明の作用効果を確認するために行った実験例について説明する。

〔実験例１〕
先ず、図１に示されている構成に従い、紫外線放射ランプ（２３Ａ、２３Ｂ）と、石英ガラスよりなる凹状の基材の内表面に誘電体多層膜よりなる反射面が設けられた、焦点距離が７．６ｍｍ、光投射口（２１Ａ）の大きさが６０ｍｍ×６０ｍｍ角の凹面反射鏡（２１）と、点灯装置とを備えた２種類の光源ユニット（２０Ａ、２０Ｂ）を合計２５個有し、これらの光源ユニット（２０Ａ、２０Ｂ）が、緩やかに湾曲した連続する光源ユニット配置用面に沿って縦５列、横５行に格子状に並設されてなる発光部（１１）を備えてなる、実験用紫外線照射装置（以下、「実験装置（１）」ともいう。）を作製した。

作製した実験装置（１）においては、発光部（１１）として、光源ユニット配置用面に沿った発光部１１における矩形状の中央領域に縦３列、横３行に配設された合計９個の第１の光源ユニット（２０Ａ）によって形成される第１の光源ユニット群と、当該発光部（１１）における枠状の周辺領域に、第１の光源ユニット（２０Ａ）の配置された中央領域を取り囲むように配設された合計１６個の第２の光源ユニット（２０Ｂ）によって形成される第２の光源ユニット群とよりなる構成のものを用いた。
また、第１の光源ユニット（２０Ａ）を構成する紫外線放射ランプ（２３Ａ）としては、水銀の封入量が０．０８ｍｇ／ｍｍ³ であって電極間距離が１．８ｍｍであり、また、発光管部（２４Ａ）の容積が１００ｍｍ³ 、当該発光管部（２４Ａ）の最大外径が１２ｍｍ、封止管部（２４Ｂ）の外径が６ｍｍ、当該封止管部（２４Ｂ）の長さが３０ｍｍである石英ガラス製の放電容器（２４）を備え、発光空間内にタングステンよりなる一対の電極が対向配置されてなる構成を有し、定格電圧が８５Ｖ、定格消費電力が２５０Ｗであり、図５において破線で示すスペクトルが得られる超高圧水銀ランプを用いた。
第２の光源ユニット（２０Ｂ）を構成する紫外線放射ランプ（２３Ｂ）としては、水銀の封入量が０．３０ｍｇ／ｍｍ³ であって電極間距離が１．０ｍｍであること以外は第１の光源ユニット（２０Ａ）を構成する紫外線放射ランプ（２３Ａ）と同様の構成を有し、図５において実線で示すスペクトルが得られる超高圧水銀ランプを用いた。
なお、第１の光源ユニット（２０Ａ）および第２の光源ユニット（２０Ｂ）を構成する点灯装置としては、同一の構成を有するものを用いた。

次いで、実験装置（１）において、発光部（１１）が、当該発光部（１１）における中央領域に第２の光源ユニット（２０Ｂ）が配置されると共に、周辺領域に第１の光源ユニット（２０Ａ）が配置されてなる構成のもの、すなわち、光源ユニット配置用面に沿った発光部（１１）おける矩形状の中央領域に縦３列、横３行に配設された合計９個の第２の光源ユニット（２０Ｂ）によって形成される第２の光源ユニット群と、当該発光部（１１）における枠状の周辺領域に、第２の光源ユニット（２０Ｂ）の配置された中央領域を取り囲むように配設された合計１６個の第１の光源ユニット（２０Ａ）によって形成される第１の光源ユニット群とよりなる構成のものであること以外は実験装置（１）と同様の構成を有する実験用紫外線照射装置（以下、「実験装置（２）」ともいう。）を作製した。

作製した実験装置（１）および実験装置（２）について、一の光源ユニットを構成する紫外線照射ランプ（２３Ａ、２３Ｂ）に対して２５０Ｗの電力を供給し、装置全体に供給される総電力が６．２５ｋＷとなる条件下ですべての光源ユニット（２０Ａ、２０Ｂ）を作動させ、発光部（１１）から出射される光がインテグレータレンズ（１６）に入射する状態について解析を行った。この解析結果を、図６および図７を用いて以下に説明する。
図６および図７は、各々、実験装置（１）または実験装置（２）に係る発光部１１から出射された光がインテグレータレンズ１６に入射する状態を模式的に示す説明図であり、この図６および図７に係る発光部１１は、図１に係る紫外線照射装置１０における発光部１１を示す図２のＡ−Ａ線断面に対応する断面を示すことによって表されている。同図において、１６Ａは、インテグレータレンズ１６としての集合レンズを構成するレンズセルであり、また、発光部１１とインテグレータレンズ１６とを結ぶ実線は、当該発光部１１を構成する周辺位置に配置された光源ユニット（図６および図７における上から一番目の光源ユニットおよび下から一番目の光源ユニット）と、中心位置に配置された光源ユニット（図６および図７における上から３番目の光源ユニット）との合計３個の光源ユニットから投射された光の光路を示すものであり、この光路上における斜線を付した部分は、インテグレータレンズ１６の光の光取込み角度よりも大きな角度で入射する光に係る光線領域を示している。

実験装置（１）においては、図６に示されるように、投射される光の発散度合いが大きな第１の光源ユニット２０Ａが中央領域に、また投射される光の発散度合いの小さな第２の光源ユニット２０Ｂが周辺領域に配置されていることにより、第１の光源ユニット２０Ａから投射される光は、インテグレータレンズ１６にほぼ直射されることとなることから、その発散度合いが大きくてもインテグレータレンズ１６に対する入射角度を、当該インテグレータレンズ１６の光取込み角度の範囲内に収めることができるため、そのすべてが紫外線照射領域に対する紫外線照射処理に利用できることが確認され、また、第２の光源ユニット２０Ｂから投射される光は、それ自体の発散度合いが小さいことから、発光部１１の周辺領域に配置されたことに起因してインテグレータレンズ１６に対する入射角度が全体的に大きくなっても、大部分の光が当該インテグレータレンズ１６の光取込み角度の範囲内に収まる入射角度を有するものとなるため、そのほとんどが紫外線照射領域に対する紫外線照射処理に利用できることが確認された。また、この実験装置（１）について、インテグレータレンズ１６から出射された光における波長３３０〜３９０ｎｍの領域の光の紫外線出力値を測定したところ、２０５Ｗであった。
一方、実験装置（２）においては、図７に示されるように、投射される光の発散度合いが大きな第１の光源ユニット２０Ａが周辺領域に、また投射される光の発散度合いの小さな第２の光源ユニット２０Ｂが中央領域に配置されていることにより、第２の光源ユニット２０Ｂから投射される光は、何ら問題なくインテグレータレンズ１６に対する入射角度が、当該インテグレータレンズ１６の光取込み角度の範囲内に収まるが、第１の光源ユニット２０Ａから投射される光は、それ自体の発散度合いが大きい上に、発光部１１の周辺領域に配置されたことに起因してインテグレータレンズ１６に対する入射角度が更に全体的に大きくなることから、その多くの光が当該インテグレータレンズ１６の光取込み角度より大きな入射角度を有するものとなり、その結果、紫外線照射領域に対する紫外線照射処理に利用することのできる光の割合が小さくなることが確認された。また、この実験装置（２）について、インテグレータレンズ１６から出射された光における波長３３０〜３９０ｎｍの領域の光の紫外線出力値を測定したところ、１８７Ｗであった。

〔実験例２〕
図１に示されている構成に基づいて、紫外線放射ランプと、石英ガラスよりなる凹状の基材の内表面に誘電体多層膜よりなる反射面が設けられた、焦点距離が７．６ｍｍ、光投射口の大きさが６０ｍｍ×６０ｍｍ角の凹面反射鏡と、点灯装置とを備えた１種類の光源ユニットを合計１３２個有し、これらの光源ユニットが、緩やかに湾曲した連続する光源ユニット配置用面に沿って縦１２列、横１１行に格子状に並設されてなる、図８に示すような発光部３２を備えてなる、第１の実験用紫外線照射装置（以下、「実験装置（２Ａ）」ともいう。）、第２の実験用紫外線照射装置（以下、「実験装置（２Ｂ）」ともいう。）、第３の実験用紫外線照射装置（以下、「実験装置（２Ｃ）」ともいう。）、第４の実験用紫外線照射装置（以下、「実験装置（２Ｄ）」ともいう。）、第５の実験用紫外線照射装置（以下、「実験装置（２Ｅ）」ともいう。）および第６の実験用紫外線照射装置（以下、「実験装置（２Ｆ）」ともいう。）を作製した。

作製した実験装置（２Ａ）においては、光源ユニットを構成する紫外線放射ランプとして、水銀の封入量が０．２６ｍｇ／ｍｍ³ であって電極間距離が１．０ｍｍであり、また、発光管部の容積が１００ｍｍ³ 、発光管部の最大外径が１２ｍｍ、封止管部の外径が６ｍｍ、当該封止管部の長さが３０ｍｍである石英ガラス製の放電容器を備え、発光空間内にタングステンよりなる一対の電極が対向配置されてなる構成を有し、定格電圧が８５Ｖ、定格消費電力が２５０Ｗである超高圧水銀ランプを用いた。
また、実験装置（２Ａ）においては、インテグレータレンズとして、３５０ｍｍ×３５０ｍｍ角のものを用い、このインテグレータレンズを発光部３２との離間距離が４０００ｍｍの位置に配置した。

作製した実験装置（２Ｂ）においては、光源ユニットを構成する紫外線放射ランプとして、水銀の封入量が０．２０ｍｇ／ｍｍ³ であって電極間距離が１．２ｍｍであること以外は実験装置（２Ａ）に係る超高圧水銀ランプと同様の構成を有する超高圧水銀ランプを用いた。
作製した実験装置（２Ｃ）においては、光源ユニットを構成する紫外線放射ランプとして、水銀の封入量が０．１８ｍｇ／ｍｍ³ であって電極間距離が１．３ｍｍであること以外は実験装置（２Ａ）に係る超高圧水銀ランプと同様の構成を有する超高圧水銀ランプを用いた。
作製した実験装置（２Ｄ）においては、光源ユニットを構成する紫外線放射ランプとして、水銀の封入量が０．１６ｍｇ／ｍｍ³ であって電極間距離が１．４ｍｍであること以外は実験装置（２Ａ）に係る超高圧水銀ランプと同様の構成を有する超高圧水銀ランプを用いた。
作製した実験装置（２Ｅ）においては、光源ユニットを構成する紫外線放射ランプとして、水銀の封入量が０．１４ｍｇ／ｍｍ³ であって電極間距離が１．５ｍｍであること以外は実験装置（２Ａ）に係る超高圧水銀ランプと同様の構成を有する超高圧水銀ランプを用いた。
作製した実験装置（２Ｆ）においては、光源ユニットを構成する紫外線放射ランプとして、水銀の封入量が０．１０ｍｇ／ｍｍ³ であって電極間距離が１．８ｍｍであること以外は実験装置（２Ａ）に係る超高圧水銀ランプと同様の構成を有する超高圧水銀ランプを用いた。

作製した実験装置（２Ａ）〜実験装置（２Ｆ）の各々について、一の光源ユニットを構成する紫外線照射ランプに対して２５０Ｗの電力を供給し、装置全体に供給される総電力が３３ｋＷとなる条件下ですべての光源ユニットを作動させ、紫外線照射領域における波長３００〜３３０ｎｍの領域の光の照射量および波長３３０〜３９０ｎｍの領域の光の照射量を確認した。結果を表１に示す。

更に、実験装置（２Ａ）〜実験装置（２Ｆ）により、上記と同様の条件によってすべての光源ユニットを作動させ、液晶カラーフィルターの露光処理に用いられる、波長３８０ｎｍの光に感度を有する赤色レジスト、波長３７０ｎｍの光に感度を有する緑色レジストおよび波長３６０ｎｍの光に感度を有する青色レジストの各カラーレジストと、波長３２０ｎｍの光に感度を有するＰＳ用レジストの各々に対して紫外線を１秒間照射することによって紫外線照射処理を行い、各レジストの硬化状態を評価した。結果を表１に示す。
硬化状態の評価は、未硬化状態であって、実用上問題がある場合を「１」、硬化した部分と未硬化の部分とが混在しており、実用上問題がある場合を「２」、実用上問題のない最低限のレベルの硬化状態が得られた場合を「３」、実用上問題のない最低レベルを上回る硬化状態ではあるが最高レベルには至らない硬化状態が得られた場合を「４」、最高レベルの硬化状態が得られた場合を「５」と評価した。

以上の結果から、いずれの実験装置によっても各カラーレジストおよびＰＳ用レジストのすべてを最高レベルの硬化状態とする紫外線照射処理を行うことができないということが確認された。また、光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの水銀の封入量を大きくする（具体的には０．２０ｍｇ／ｍｍ³ 以上）ことにより、各カラーレジストが感度を有する、波長３３０〜３９０ｎｍの領域の光の照射量が大きくなり、各カラーレジストを最高レベルの硬化状態とする紫外線照射処理を行うことができ、一方、紫外線照射ランプの水銀の封入量を小さくする（具体的には０．１８ｍｇ／ｍｍ³ 以下）ことにより、ＰＳ用レジストが感度を有する、波長３００〜３３０ｎｍの領域の光の照射量が大きくなり、ＰＳ用レジストを最高レベルの硬化状態とする紫外線照射処理を行うことができることが明らかとなった。

以下、本発明の紫外線照射装置の実施例について具体的に説明するが、本発明がこれによって制限されるものではない。

〔実施例１〕
図１に示されている構成に基づいて、紫外線放射ランプと、石英ガラスよりなる凹状の基材の内表面に誘電体多層膜よりなる反射面が設けられた凹面反射鏡と、点灯装置とを備えた２種類の光源ユニットを合計１５６個有し、これらの光源ユニットが、緩やかに湾曲した連続する光源ユニット配置用面に沿って縦１３列、横１２行に格子状に並設されてなる、図９に示すような発光部３３を備えてなる紫外線照射装置（以下、「紫外線照射装置（１）」ともいう。）を作製した。

作製した紫外線照射装置（１）においては、発光部３３として、当該発光部３３の中央領域（図９において斜線を付した領域）における、右から第２列目〜第１２列目の上から第５行目〜第８行目と、右から第３列目〜第１１列目の上から第３行目、第４行目、第９行目および第１０行目とに配設された合計８０個の第１の光源ユニットによって形成される第１の光源ユニット群と、当該発光部３３の周辺領域に、第１の光源ユニットの配置された中央領域を取り囲むように配設された合計７６個の第２の光源ユニットによって形成される第２の光源ユニット群とにより構成されてなるものを用いた。
また、第１の光源ユニットを構成する紫外線放射ランプとしては、水銀の封入量が０．０８ｍｇ／ｍｍ³ であって電極間距離が１．８ｍｍであり、また、発光管部の容積が１００ｍｍ³ 、発光管部の最大外径が１２ｍｍ、封止管部の外径が６ｍｍ、当該封止管部の長さが３０ｍｍである石英ガラス製の放電容器を備え、発光空間内にタングステンよりなる一対の電極が対向配置されてなる構成を有し、定格電圧が８５Ｖ、定格消費電力が２５０Ｗであり、図５において破線で示すスペクトルが得られる超高圧水銀ランプを用いた。
第２の光源ユニットを構成する紫外線放射ランプとしては、水銀の封入量が０．３０ｍｇ／ｍｍ³ であって電極間距離が１．０ｍｍであること以外は第１の光源ユニットを構成する紫外線放射ランプと同様の構成を有し、図５において実線で示すスペクトルが得られる超高圧水銀ランプを用いた。
なお、第１の光源ユニットおよび第２の光源ユニットを構成する点灯装置としては、同一の構成を有するものを用いた。

作製した紫外線照射装置（１）について、一の光源ユニットを構成する紫外線照射ランプに対して２５０Ｗの電力を供給し、装置全体に供給される総電力が３１．５ｋＷとなる条件下において、すべての第２の光源ユニットと共に、第１の光源ユニットのうちの選択された合計５０個を作動させる作動条件( 表２中において、「作動条件（１−１）」と示す。）で紫外線照射領域に光を照射した場合の当該紫外線照射領域における波長３００〜３３０ｎｍの領域の光の照射量および波長３３０〜３９０ｎｍの領域の光の照射量を確認した。結果を表２に示す。
また、一の光源ユニットを構成する紫外線照射ランプに対して２５０Ｗの電力を供給し、装置全体に供給される総電力が３０ｋＷとなる条件下において、すべての第１の光源ユニットと共に、第２の光源ユニットのうちの選択された合計４０個を作動させる作動条件（表２中において、「作動条件（１−２）」と示す。）で紫外線照射領域に光を照射した場合の当該紫外線照射領域における波長３００〜３３０ｎｍの光の領域の照射量および波長３３０〜３９０ｎｍの領域の光の照射量を確認した。結果を表２に示す。

更に、紫外線照射装置（１）により、上記の２つの作動条件（作動条件（１−１）および作動条件（１−２））で選択された光源ユニットを作動させ、各々の作動条件について、液晶カラーフィルターの露光処理に用いられる、波長３８０ｎｍの光に感度を有する赤色レジスト、波長３７０ｎｍの光に感度を有する緑色レジストおよび波長３６０ｎｍの光に感度を有する青色レジストの各カラーレジストと、波長３２０ｎｍの光に感度を有するＰＳ用レジストの各々に対して紫外線を１秒間照射することによって紫外線照射処理を行い、各レジストの硬化状態を評価した。結果を表２に示す。
硬化状態の評価は、未硬化状態であって、実用上問題がある場合を「１」、硬化した部分と未硬化の部分とが混在しており、実用上問題がある場合を「２」、実用上問題のない最低限のレベルの硬化状態が得られた場合を「３」、実用上問題のない最低レベルを上回る硬化状態ではあるが最高レベルには至らない硬化状態が得られた場合を「４」、最高レベルの硬化状態が得られた場合を「５」と評価した。

表２の結果から、紫外線照射装置（１）によれば、発光部を形成する複数の光源ユニットのうちから作動させる光源ユニットを選択することにより、波長領域を可変することができ、これにより、異なる波長領域に感度を有するレジスト、すなわち、異なる複数種類の紫外線照射対象体の各々に対して、当該紫外線照射対象体に必要とされる波長領域の光を照射し、所望の紫外線照射処理をすることができるということが確認された。
また、この紫外線照射装置（１）によれば、大きな紫外線照射領域が得られることが確認された。

〔実施例２〕
実施例１において、図１０に示すように、発光部３４として、２種類の光源ユニットを合計１９６個有し、発光部３４の中央領域（図１０において斜線を付した領域）における、右から第３列目〜第１２列目の上から第３行目〜第１２行目とに配設された合計１００個の第１の光源ユニットによる第１の光源ユニット群と、当該発光部３４の周辺領域に、第１の光源ユニットの配置された中央領域を取り囲むように配設された合計９６個の第２の光源ユニットによる第２の光源ユニット群とが形成されているものを用いたこと以外は、実施例１に係る紫外線照射装置（１）と同様の構成を有する紫外線照射装置（以下、「紫外線照射装置（２）」ともいう。）を作製した。

作製した紫外線照射装置（２）について、一の光源ユニットを構成する紫外線照射ランプに対して２５０Ｗの電力を供給し、装置全体に供給される総電力が３３ｋＷとなる条件下において、すべての第２の光源ユニットと共に、第１の光源ユニットのうちの選択された合計３６個を作動させる作動条件（表３中において、「作動条件（２−１）」と示す。）で紫外線照射領域に光を照射した場合の当該紫外線照射領域における波長３００〜３３０ｎｍの領域の光の照射量および波長３３０〜３９０ｎｍの領域の光の照射量を確認した。結果を表３に示す。
また、一の光源ユニットを構成する紫外線照射ランプに対して２５０Ｗの電力を供給し、装置全体に供給される総電力が３０ｋＷとなる条件下において、すべての第１の光源ユニットと共に、第２の光源ユニットのうちの選択された合計２０個を作動させる作動条件（表３中において、「作動条件（２−２）」と示す。）で紫外線照射領域に光を照射した場合の当該紫外線照射領域における波長３００〜３３０ｎｍの領域の光の照射量および波長３３０〜３９０ｎｍの領域の光の照射量を確認した。結果を表３に示す。

更に、紫外線照射装置（２）により、上記の２つの作動条件（作動条件（２−１）および作動条件（２−２））で選択された光源ユニットを作動させ、各々の作動条件について、液晶カラーフィルターの露光処理に用いられる、波長３８０ｎｍの光に感度を有する赤色レジスト、波長３７０ｎｍの光に感度を有する緑色レジストおよび波長３６０ｎｍの光に感度を有する青色レジストの各カラーレジストと、波長３２０ｎｍの光に感度を有するＰＳ用レジストの各々に対して紫外線を１秒間照射することによって紫外線照射処理を行い、各レジストの硬化状態を、実施例１と同様の評価基準によって評価した。結果を表３に示す。

表３の結果から、紫外線照射装置（２）によれば、発光部を形成する複数の光源ユニットのうちから作動させる光源ユニットを選択することにより、波長領域を可変することができ、これにより、異なる波長領域に感度を有するレジスト、すなわち、異なる複数種類の紫外線照射対象体の各々に対して、当該紫外線照射対象体に必要とされる波長領域の光を照射し、所望の紫外線照射処理をすることができるということが確認された。
また、この紫外線照射装置（２）によれば、大きな紫外線照射領域が得られることが確認された。

本発明の紫外線照射装置の構成の一例を概略的に示す説明図である。 図１の紫外線照射装置の発光部を正面から見た状態を示す説明図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面を示す説明用断面図である。 本発明の紫外線照射装置の構成の他の例における発光部の断面を示す説明用断面図である。 実験例１に係る実験用紫外線照射装置に紫外線照射ランプとして用いた超高圧水銀ランプに係るスペクトル図である。 実験例１に係る一の実験用紫外線照射装置における発光部から出射された光がインテグレータレンズに入射する状態を模式的に示す説明図である。 実験例１に係る他の実験用紫外線照射装置における発光部から出射された光がインテグレータレンズに入射する状態を模式的に示す説明図である。 実験例２に係る実験用紫外線照射装置の発光部を示す説明図である。 実施例１に係る紫外線照射装置の発光部を示す説明図である。 実施例２に係る紫外線照射装置の発光部を示す説明図である。

符号の説明

１ 紫外線照射対象体
１０ 紫外線照射装置
１１ 発光部
１２ 支持部材
１２Ａ 先端縁部
１２Ｂ 側面
１６ インテグレータレンズ
１６Ａ レンズセル
１７ 折り返しミラー
１８ マスクステージ
１８Ａ マスク
１９ ワークステージ
２０Ａ 第１の光源ユニット
２０Ｂ 第２の光源ユニット
２１ 凹面反射鏡
２１Ａ 光投射口
２２ 前面ガラス
２３Ａ 第１の紫外線放射ランプ
２３Ｂ 第２の紫外線放射ランプ
２４ 放電容器
２４Ａ 発光管部
２４Ｂ 封止管部
３１、３２、３３、３４ 発光部

Claims (7)

1. 放電容器の内部に一対の電極が対向配置され、０．０８ｍｇ／ｍｍ³ 以上の水銀が封入されてなる紫外線放射ランプと、凹面反射鏡とを備えた光源ユニットが複数配設されてなる構成の紫外線照射装置であって、
   前記複数の光源ユニットにより２以上の光源ユニット群が形成されており、これらの光源ユニット群ごとに光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの水銀の封入量が異なることを特徴とする紫外線照射装置。
2. 第１の光源ユニット群を形成する光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの水銀の封入量がａｍｇ／ｍｍ³ （但し、ａは０．０８以上の数を示す。）であるとき、第２の光源ユニット群を形成する光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの水銀の封入量が１．２ａｍｇ／ｍｍ³ であることを特徴とする請求項１に記載の紫外線照射装置。
3. 第１の光源ユニット群を形成する光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの水銀の封入量が０．０８〜０．１８ｍｇ／ｍｍ³ であり、
   第２の光源ユニット群を形成する光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの水銀の封入量が０．２ｍｇ／ｍｍ³ 以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の紫外線照射装置。
4. 複数の光源ユニットが並設されており、当該複数の光源ユニットのうちの水銀の封入量が小さな紫外線放射ランプを備えた光源ユニットが中央領域に配置されており、水銀の封入量が大きな紫外線放射ランプを備えた光源ユニットが周辺領域に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の紫外線照射装置。
5. 複数の光源ユニットを構成する紫外線放射ランプは、水銀の封入量が大きいものほど電極間距離が小さいことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の紫外線照射装置。
6. すべての光源ユニットを構成する紫外線放射ランプの各々が同一構成の点灯装置により点灯されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の紫外線照射装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の紫外線照射装置を用いて紫外線照射対象体に対して光を照射する光照射方法であって、
   紫外線照射対象体に応じて複数の光源ユニットのうちから作動させる光源ユニットを選択することにより、当該紫外線照射対象体に対する光照射状態を制御することを特徴とする光照射方法。

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