JP2016035999A - 光源装置、照明装置、露光装置、およびデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光源から放射される光束の利用効率の点で有利な光源装置を提供する。【解決手段】光源装置１００は、所定の大きさを有する発光領域１ａから光束を放射する光源１と、光束を集光して外部へ出射する集光部２とを含む。発光領域１ａは、回転対称な発光強度分布を有する。集光部２は、発光領域１ａの回転対称軸を光軸とし、光軸に対して回転対称で、かつ発光領域１ａを囲むように設置され、発光領域１ａから放射された光束を反射する反射面を有する反射鏡を４つ以上有する。４つ以上の反射鏡は、反射面が楕円面である楕円面反射鏡２１、２３と、反射面が球面である球面反射鏡２２、２４とを含む。楕円面反射鏡２１、２３と、球面反射鏡２２、２４とは、光軸の方向に交互に配置され、１つの球面反射鏡（例えば球面反射鏡２４）が反射した光束を、発光領域１ａを挟んで対向する１つの楕円面反射鏡（例えば楕円面反射鏡２１）がさらに反射して外部へ出射する。【選択図】図１

Description

本発明は、光源装置、照明装置、露光装置、およびデバイスの製造方法に関する。

半導体デバイスなどの製造工程に含まれるリソグラフィ工程において、原版（レチクルなど）に形成されているパターンを、投影光学系などを介して基板（表面にレジスト層が形成されたウエハなど）に転写する露光装置が用いられる。露光装置は、光源からの光束を集光し出射する光源装置からの光束で原版を照明する照明装置を備える。特許文献１は、光源として高圧水銀ランプを用い、集光部として楕円鏡を用いる光源装置（照明光学装置）を開示している。ここでの光源装置は、高圧水銀ランプの発光点を楕円鏡の第１焦点の近傍に配置することで、発光点から放射される光束を楕円鏡の第２焦点の近傍に集光させる。また、特許文献２は、楕円鏡の第１焦点から第２焦点に向かって、楕円鏡、球面鏡の順に構成された２段構成の集光部を用いるもので、集光部により集光される光束の最大入射角度を小さくする光源装置（光源ユニット）を開示している。一方、特許文献３は、楕円鏡の第１焦点から第２焦点に向かって、球面鏡、楕円鏡の順に構成された２段構成の集光部を用いるもので、集光部により集光される光束の集光径を小さくする光源装置を開示している。

特許第４６４０６８８号公報 特許第３１５１５３４号公報 特許第４７０５８５２号公報

しかしながら、特許文献１ないし３に開示されている技術では、集光部により集光される光束の最大入射角度および集光径、ならびに集光部を構成する集光鏡の最大径を同時に小さくすることができない。したがって、光源から放射される光束をより効率良く利用するためには、さらに改善の余地がある。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、光源から放射される光束の利用効率の点で有利な光源装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一側面としての光源装置は、所定の大きさを有する発光領域から光束を放射する光源と、光束を集光して外部へ出射する集光部とを含む光源装置であって、発光領域は、回転対称な発光強度分布を有し、集光部は、発光領域の回転対称軸を光軸とし、光軸に対して回転対称で、かつ発光領域を囲むように設置され、発光領域から放射された光束を反射する反射面を有する反射鏡を４つ以上有し、４つ以上の反射鏡は、反射面が楕円面である楕円面反射鏡と、反射面が球面である球面反射鏡とを含み、楕円面反射鏡と、球面反射鏡とは、光軸の方向に交互に配置され、１つの球面反射鏡が反射した光束を、発光領域を挟んで対向する１つの楕円面反射鏡がさらに反射して外部へ出射することを特徴とする。

本発明によれば、例えば、光源から放射される光束の利用効率の点で有利な光源装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る光源装置の構成を示す図である。 第１実施形態における集光部による集光状態を説明する図である。 第１実施形態における第３反射鏡の張り出し形状を説明する図である。 第１実施形態における集光部の最大集光径等を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る光源装置の構成を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る光源装置の構成を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る光源装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る照明装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る露光装置の構成を示す図である。 照明系に円錐プリズムを適用する場合を説明するための図である。 従来の光源装置の第１例の構成を示す図である。 従来の光源装置の第２例の構成を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係る光源装置について説明する。本実施形態に係る光源装置は、例えば、半導体デバイスの製造工程におけるリソグラフィ工程で使用される露光装置内の照明装置（照明系）に採用されるものであり、所定の位置（領域）に向けて、光束を放射する。以下、本実施形態に係る光源装置の特徴を明確にするために、まず、従来の２つの光源装置を例示し、その後、本実施形態に係る光源装置について従来の光源装置と比較しつつ説明する。

図１１は、従来の光源装置の第１例として、光源１が高圧水銀ランプであり、集光部が単一の楕円鏡（楕円面反射鏡）である光源装置５００の構成を示す概略断面図である。このうち、図１１（ａ）は、光軸ＡＸに対して回転対称な形状を有し、離心率の異なる大小２つの楕円鏡が光束を反射する反射角度と、光源１が光束を放射する放射角度との関係を示す図である。光源１は、陰極（Ｃａｔｈｏｄｅ）と陽極（Ａｎｏｄｅ）との２つの電極を有し、電極間に形成される所定の大きさを有する発光点（発光領域）１ａから光束を放射する。発光点１ａは、回転対称な発光強度分布を有する。なお、光軸ＡＸは、この発光点１ａの回転対称軸といえる。このとき、光源１が放射する光束の一部は、発光点１ａ近傍の陰極および陽極で遮られるため、放射角度は、第１補助線２ａを境として表される所定の角度θcathodeおよびθanodeの範囲に限られる。外径が大きな方の第１楕円鏡２１０と、外径が小さな方の第２楕円鏡２３０とは、光軸ＡＸ上に２つの焦点を共有し、それぞれが光束を反射する角度θ_２１０、θ_２３０は等しい。第１補助線２ａは、光軸ＡＸ上にある第１焦点の位置に引かれた線であり、第２補助線２ｂは、光軸ＡＸ上にある第２焦点の位置に引かれた線であり、図中、第１焦点と第２焦点との間の距離（焦点間距離）をｆで表している。そして、光源１は、各楕円鏡２１０、２３０に対して、発光点１ａが各楕円鏡２１０、２３０の第１焦点に略一致するように配置されている。

図１１（ｂ）は、第２楕円鏡２３０で集光される光束の最大集光径Φ_２３０および最大集光角度Ψ_２３０、ならびに第２楕円鏡２３０の最大反射鏡外径Ｄ_２３０を説明する図である。なお、図１１（ｂ）では、光源１の全体図の表記を簡略化し、所定の大きさを有する発光点１ａの最外周から発せられた光線の集光状態を示し、第１焦点ＦＰ_１、第２焦点ＦＰ_２、反射点ＰＩ_２３０および反射点ＰＯ_２３０を明示している。まず、第２楕円鏡２３０の反射面が連続した極小な平面で構成されていると仮定し、光束の集光径について考える。反射点ＰＩ_２３０が極小な平面であるとみなすと、反射点ＰＩ_２３０における入射光束の広がり角度と反射光の広がり角度とが等しいものと近似できる。同様に、反射点ＰＯ_２３０における入射光束の広がり角度と反射光の広がり角度とも等しいものと近似できる。また、反射点における入射光束の広がり角度と反射光の広がり角度とが等しい場合、反射光が形成する集光径は、発光点１ａの径に、反射点から第２焦点ＦＰ_２までの距離と反射点から第１焦点ＦＰ_１までの距離との比をかけることで近似できる。したがって、最大集光径Φ_２３０は、第２楕円鏡２３０上で発光点１ａに最も近い反射点ＰＩ_２３０で反射する光が第２焦点ＦＰ_２を含む光軸ＡＸに垂直な平面上に形成する広がりとなる。これに対して、最大集光角度Ψ_２３０は、第２楕円鏡２３０上で第２焦点ＦＰ_２に最も近い反射点ＰＯ_２３０で反射する光のうち、光軸ＡＸ上でより第１焦点ＦＰ_１側に交点を持つ光のなす角度となる。また、最大反射鏡外径Ｄ_２３０は、第２楕円鏡２３０の第２焦点ＦＰ_２側の開口がなす外径となる。なお、第２楕円鏡２３０の２つの焦点ＦＰ_１、ＦＰ_２を固定とし、第２楕円鏡２３０により集光される光束の最大集光径を小さくする場合は、発光点１ａに最も近い楕円鏡上の反射点から第１焦点ＦＰ_１までの距離を大きくすればよい。

図１１（ｃ）は、第１楕円鏡２１０で集光される光束の最大集光径Φ_２１０および最大集光角度Ψ_２１０、ならびに第１楕円鏡２１０の最大反射鏡外径Ｄ_２１０を説明する図である。なお、図１１（ｃ）でも、光源１の全体図の表記を簡略化し、所定の大きさを有する発光点１ａの最外周から発せられた光線の集光状態を示し、第１焦点ＦＰ_１、第２焦点ＦＰ_２、反射点ＰＩ_２１０および反射点ＰＯ_２１０を明示している。第１楕円鏡２１０においても、第２楕円鏡２３０の場合と同様に、最大集光径Φ_２１０は、第１楕円鏡２１０上で発光点１ａに最も近い反射点ＰＩ_２１０で反射する光が、第２焦点ＦＰ_２を含む光軸ＡＸに垂直な平面上に形成する広がりとなる。ここで、最大集光径Φ_２１０は、第２楕円鏡２３０の最大集光径Φ_２３０よりも小さくなる。最大集光角度Ψ_２１０は、第２楕円鏡２３０の最大集光角度Ψ_２３０よりも大きくなる。また、最大反射鏡外径Ｄ_２１０は、第２楕円鏡２３０の最大反射鏡外径Ｄ_２３０よりも大きくなる。

このように、集光部が単一の楕円鏡である従来の光源装置５００では、楕円鏡の形状（離心率）を変化させたとしても、集光部の最大集光径Φ、最大集光角度Ψおよび最大反射鏡外径Ｄの値を同時に小さくすることはできない。

図１２は、従来の光源装置の第２例として、光源１が高圧水銀ランプであり、集光部が１つの楕円鏡（楕円面反射鏡）と１つの球面鏡（球面反射鏡）の順に構成された２段構成の集光鏡である光源装置６００の構成を示す概略断面図である。このうち、図１２（ａ）は、光軸ＡＸに対して回転対称な形状を有する第１楕円鏡２１０１と第１球面鏡２１０２とのそれぞれが光束を反射する反射角度と、光源１が光束を放射する放射角度との関係を示す図である。第１楕円鏡２１０１と第１球面鏡２１０２とは、第１例における第１楕円鏡２１０を２段構成の集光部に置き換えたものであり、第１楕円鏡２１０１は、第１例の第１楕円鏡２１０の第２焦点ＦＰ_２側の開口を小さくしたものである。また、図１２（ａ）では、第１楕円鏡２１０１の第２焦点ＦＰ_２側の開口の大きさを、第１例の第２楕円鏡２３０の第２焦点ＦＰ_２側の開口の大きさ（Ｄ_２３０）と等しくした場合を示している。第１球面鏡２１０２の中心点は、第１楕円鏡２１０１の第１焦点とほぼ同じ位置にあるものとする。第１球面鏡２１０２の第２焦点ＦＰ_２側の反射角度は、光源１の放射角度θanodeの第２焦点ＦＰ_２側の角度と同じである。また、第１楕円鏡２１０１の第１補助線２ａ側の開口端は、第１補助線２ａを挟んで第１球面鏡２１０２側に、光源１の陰極と陽極との間隔から決まる距離δ_２１０１だけ張り出す。これは、第１球面鏡２１０２の開口端が第１補助線２ａまで延びていると、第１球面鏡２１０２により光源１の発光点１ａ近傍に戻された光束の一部が再び第１球面鏡２１０２で反射する多重反射を繰り返すので、それを避けるためである。

図１２（ｂ）は、第１楕円鏡２１０１と第球面鏡２１０２と集光部で集光される光束の最大集光径Φ_２１０１および最大集光角度Ψ_２１０１、ならびに集光部の最大反射鏡外径Ｄ_２１０１を説明する図である。なお、図１２（ｂ）では、光源１の全体図の表記を簡略化し、所定の大きさを有する発光点１ａの最外周から発せられた光線の集光状態を示し、第１焦点ＦＰ_１、第２焦点ＦＰ_２、反射点ＰＩ_２１０１および反射点ＰＯ_２１０１を明示している。第１楕円鏡２１０１は、第１例での第１楕円鏡２１０の一部であるため、最大集光径Φ_２１０１は、第１例での第１楕円鏡２１０の最大集光径Φ_２１０に等しく、第２楕円鏡２３０の最大集光径Φ_２３０よりも小さい。第１楕円鏡２１０１の第２焦点ＦＰ_２側の開口の大きさは、上記のとおり、第１例での第２楕円鏡２３０の第２焦点ＦＰ_２側の開口の大きさと同じに規定しているため、最大集光角度Ψ_２１０１は、第１例での第２楕円鏡２３０の最大集光角度Ψ_２３０より小さくなる。また、最大反射鏡外径Ｄ_２１０２は、ここでは第１球面鏡２１０２の外径となるため、第１例での第２楕円鏡２３０の最大反射鏡外径Ｄ_２３０よりも大きくなる。

このように、集光部が１つの楕円鏡と１つの球面鏡の順に構成された２段構成の集光鏡である従来の光源装置６００でも、集光部の最大集光径Φ、最大集光角度Ψおよび最大反射鏡外径Ｄの値を同時に小さくすることはできない。なお、このことは、集光部が１つの球面鏡と１つの楕円鏡の順に構成された２段構成である従来の光源装置でも同様である。例えば、図１１（ｃ）に示した状態よりも最大集光径Φを小さくすると、最大集光角度Ψおよび最大反射鏡外径Ｄが大きくなる。

そこで、本実施形態に係る光源装置は、光軸ＡＸに対して回転対称な形状を有する楕円鏡と球面鏡とを交互に配置した４つの反射鏡を含む集光部を採用することで、集光部の最大集光径Φ、最大集光角度Ψおよび最大反射鏡外径Ｄの値を同時に小さくする。

図１は、本実施形態に係る光源装置１００の構成を示す概略断面図であり、従来の光源装置５００の説明で用いた図１１（ａ）に対応し、記載条件等も同一としている。光源装置１００は、従来と同様に高圧水銀ランプである光源１と、４段構成の反射鏡である集光部２とを含む。まず、第１反射鏡２１および第３反射鏡２３は、反射面が楕円面で互いに離心率の異なる楕円鏡であり、光軸ＡＸ上に２つの焦点を共有する。このうち、第１反射鏡２１は、従来の第１楕円鏡２１０の一部と、第３反射鏡２３は、第２楕円鏡２３０の一部とみることができる。一方、第２反射鏡２２および第４反射鏡２４は、それぞれ反射面が球面である球面鏡であり、それぞれの中心点は、第１反射鏡２１および第３反射鏡２３が共有する第１焦点ＦＰ_１とほぼ同じ位置にあるものとする。

なお、図１では、第１反射鏡２１、第２反射鏡２２、第３反射鏡２３および第４反射鏡２４が光束を反射する角度の範囲を、それぞれθ_２１、θ_２２、θ_２３、θ_２４と表している。ここで、θ_２１とθ_２２、θ_２２とθ_２３、θ_２３とθ_２４は、それぞれ略連続とすることが望ましい。また、集光部２が光束を反射する角度の範囲（θ_２１＋θ_２２＋θ_２３＋θ_２４）と、光源１が光束を放出する角度の範囲（θcathode＋θanode）とは、略等しいとすることが望ましい。また、第１反射鏡２１と第４反射鏡２４とのそれぞれが反射する角度の範囲θ_２１（θ）とθ_２４（θ’）は、θ_２１≧θ_２４の（θ≧θ’）関係を満たすものとする。一方、第２反射鏡２２と第３反射鏡２３のそれぞれが反射する角度の範囲θ_２２（θ’）とθ_２３（θ）とは、θ_２２≦θ_２３の関係を満たすものとする。さらに、第３反射鏡２３は、第１補助線２ａを挟んで第２反射鏡２２側に、光源１の陰極と陽極との距離から決まるδ_２３だけ張り出す形状を有する。

図２は、図１に示す構成について、集光部２による集光状態を説明する概略断面図である。このうち、図２（ａ）は、それぞれ楕円鏡である第１反射鏡２１および第３反射鏡２３の各集光状態を示す図である。光源１から発せられた光束の一部は、第１反射鏡２１で反射し、角度θ’_２１をもって第２焦点に集光する。一方、光源１から発せられた光束の他の一部は、第３反射鏡２３で反射し、角度θ’_２３をもって第２焦点に集光する。ここで、第２焦点に集光する角度θ’_２１とθ’_２３とは、略連続であることが望ましい。

図２（ｂ）は、球面鏡である第４反射鏡２４の集光状態を示す図である。光源１から発せられた光束の一部は、第４反射鏡２４で反射し、発光点１ａ近傍に戻された後、第１反射鏡２１で反射し、第２焦点に集光する。ここで、上記のように角度の範囲θ_２１とθ_２４との関係をθ_２１≧θ_２４とするのは、第４反射鏡２４により発光点１ａ近傍に戻された光束のすべてが第１反射鏡２１で反射されるようにするためである。

図２（ｃ）は、球面鏡である第２反射鏡２２の集光状態を示す図である。光源１から発せられた光束の一部は、第２反射鏡２２で反射し、発光点１ａ近傍に戻された後、第３反射鏡２３で反射し、第２焦点に集光する。ここで、上記のように角度の範囲θ_２２とθ_２３との関係をθ_２２≦θ_２３とするのは、第２反射鏡２２により発光点１ａ近傍に戻された光束のすべてが第３反射鏡２３で反射されるようにするためである。

次に、上記のように第３反射鏡２３を第１補助線２ａを挟んで第２反射鏡２２側にδ_２３だけ張り出す形状とする理由について説明する。図３は、第２反射鏡２２および第３反射鏡２３のみ表記し、第３反射鏡２３の張り出し形状を説明する概略断面図である。なお、図３では、説明のために、第１焦点ＦＰ_１、第２焦点ＦＰ_２および点ｐ_１〜ｐ_９を追記している。また、ここでは、発光点１ａの中心から発せられた光束のうち、第３反射鏡２３の開口端を通過する光束に着目して説明する。

図３（ａ）は、比較例として、第３反射鏡２３の開口端が第１補助線２ａを挟んで第２反射鏡２２側に張り出していない場合を示す図である。まず、発光点１ａの中心から発せられた光束の一部は、第１焦点ＦＰ_１を挟んで対向位置にある第２反射鏡２２上の反射点ｐ_１と反射点ｐ_２との間では多重反射を繰り返し、第２焦点ＦＰ_２に到達しない。また、発光点１ａの端の点ｐ_３から発せられた光束の一部で、第３反射鏡２３の開口端近傍を通過する光束は、第２反射鏡２２上の反射点ｐ_１より図中左側の反射点ｐ_４で反射した後、再度第２反射鏡２２上の反射点ｐ_５で反射する。この反射点ｐ_５で反射した光束は、第２反射鏡２２を１回余分に反射する分だけ光束の光強度が低下した状態で、第３反射鏡２３上の反射点ｐ_６で反射し、第２焦点ＦＰ_２に到達する。また、発光点１ａの端の点ｐ_３から発せられた光束の一部で、第２反射鏡２２上で反射点ｐ_４よりさらに図中左側の反射点ｐ_７で反射した光束は、第２反射鏡２２と第３反射鏡２３との境界部を通り外部に発散し、第２焦点ＦＰ_２に到達しない。さらに、発光点１ａの端の点ｐ_３から発せられた光束の一部で、第２反射鏡２２上で反射点ｐ_７よりさらに図中左側で反射する光束（不図示）は、第３反射鏡２３で反射され、第２焦点ＦＰ_２に到達する。このように、第３反射鏡２３に張り出しを設けない場合には、発光点１ａから発せられた光束の一部に、第２焦点ＦＰ_２に到達しない光束や、第２反射鏡２２で２回反射し、光強度を低下させて第２焦点ＦＰ_２に到達する光束が存在する。

図３（ｂ）は、本実施形態において第３反射鏡２３の開口端が第１補助線２ａを挟んで第２反射鏡２２側にδ_２３だけ張り出している場合を示す図である。まず、発光点１ａの中心から発せられた光束の一部は、第２反射鏡２２上の反射点ｐ_８で反射した後、第１焦点ＦＰ_１を挟んで対向位置にある第３反射鏡２３上の反射点ｐ_９で反射し、第２焦点ＦＰ_２に到達する。また、発光点１ａの端の点ｐ_３から発せられた光束の一部で、第３反射鏡２３の開口端近傍を通過する光束は、第２反射鏡２２上の反射点ｐ_８より図中左側の反射点ｐ_１０で反射した後、第３反射鏡２３上の反射点ｐ_１１で反射し、第２焦点ＦＰ_２に到達する。このように、第３反射鏡２３に張り出しを設けると、発光点１ａから発せられた光束に、第２焦点ＦＰ_２に到達しない光束や、第２反射鏡２２で２回反射し、光強度を低下させて第２焦点ＦＰ_２に到達する光束をなくすことができる。なお、光源１の発光点１ａの径は、ほぼ発光点１ａが形成される光源１の陰極と陽極との間の距離に等しい。そこで、δ_２３の値は、光源１の陰極と陽極との間の距離の１／２以上であることが望ましい。

次に、光源装置１００における最大集光径Φ、最大集光角度Ψおよび最大反射鏡外径Ｄについて説明する。図４は、集光部２で集光される光束の最大集光径Φ_２１および最大集光角度Ψ_２３、ならびに集光部２の最大反射鏡外径Ｄ_２４を説明する図である。なお、図４は、従来の光源装置５００を説明する図１１（ｂ）に対応し、記載条件等も同一としている。また、図４では、光源１の全体図の表記を簡略化し、所定の大きさを有する発光点１ａの最外周から発せられた光線の集光状態を示し、第１焦点ＦＰ_１、第２焦点ＦＰ_２、反射点ＰＩ_２１および反射点ＰＯ_２３を明示している。まず、最大集光径Φ_２１は、第１反射鏡２１が従来の第１楕円鏡２１０の一部とみなせるため、従来の第１楕円鏡２１０の最大集光径Φ_２１０に等しく、従来の第２楕円鏡２３０の最大集光径Φ_２３０よりも小さい。第３反射鏡２３の第２焦点ＦＰ_２側の開口の大きさは、従来の第２楕円鏡２３０の第２焦点ＦＰ_２側の開口より、第４反射鏡２４を設けた分だけ小さいため、最大集光角度Ψ_２３は、従来の第２楕円鏡２３０の最大集光角度Ψ_２３０よりも小さい。また、最大反射鏡外径Ｄ_２４は、第４反射鏡２４の外径となる。なお、第４反射鏡２４の外径は、第３反射鏡２３との境界の位置を調整することにより、従来の第２楕円鏡２３０の最大反射鏡外径Ｄ_２３０とほぼ同程度の大きさにすることができる。したがって、最大反射鏡外径Ｄ_２４は、従来の最大反射鏡外径Ｄ_２３０とほぼ同じ大きさにすることができる。

このように、光源装置１００は、集光部２を上記のような４段構成の反射鏡とすることで、光源１から発せられた光束を集光部２の第２焦点ＦＰ_２に集光させることができる。このとき、光源装置１００は、集光部２の最大集光径Φ、最大集光角度Ψおよび最大反射鏡外径Ｄの値を、同時に、図１１（ｃ）に示した従来の光源装置５００の状態と同等またはそれよりも小さくすることができる。すなわち、光源装置１００は、集光部２の全体の大きさを維持しつつ、光源１から放射される光束を効率良く利用することができる。

以上のように、本実施形態によれば、光源から放射される光束の利用効率の点で有利な光源装置を提供することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る光源装置について説明する。第１実施形態に係る光源装置１００では、光軸ＡＸに対して回転対称な形状を有する楕円鏡と球面鏡とを交互に配置した４段構成の集光部を採用したが、本発明は、これに限らず、反射鏡を４つ以上有する集光部を採用し得る。本実施形態では、光軸ＡＸに対して回転対称な形状を有する楕円鏡と球面鏡とを交互に配置した６段構成の集光部を採用する光源装置を例示する。

図５は、本実施形態に係る光源装置１１０の構成を示す概略断面図である。光源装置１１０は、従来と同様に高圧水銀ランプである光源１と、６段構成の集光鏡である集光部２０とを含む。図５（ａ）は、従来の光源装置５００の説明で用いた図１１（ａ）に対応する図であり、記載条件等も同一である。まず、第１反射鏡２５、第３反射鏡２７および第５反射鏡２９は、互いに離心率の異なる楕円鏡であり、光軸ＡＸ上に２つの焦点を共有する。また、第１反射鏡２５の離心率は、第３反射鏡２３の離心率よりも小さく、第３反射鏡２３の離心率は、第５反射鏡２９の離心率よりも小さいものとする。このうち、第５反射鏡２９は、第１実施形態における第３反射鏡２７の一部とみなせ、第５反射鏡２９の第２焦点ＦＰ_２側の開口径は、第３反射鏡２３の開口径と同じ大きさである。一方、第２反射鏡２６、第４反射鏡２８および第６反射鏡２４は、それぞれ球面鏡であり、それぞれの中心点は、第１反射鏡２１、第３反射鏡２３および第５反射鏡２９が共有する第１焦点ＦＰ_１とほぼ同じ位置にあるものとする。このうち、第６反射鏡２４は、第１実施形態における第４反射鏡２４と同じ球面鏡である。

なお、図５（ａ）では、第１反射鏡２５、第２反射鏡２６、第３反射鏡２７、第４反射鏡２８、第５反射鏡２９および第６反射鏡２４が光束を反射する角度の範囲を、それぞれθ_２５、θ_２６、θ_２７、θ_２８、θ_２９およびθ_２４と表している。ここで、θ_２５とθ_２６、θ_２６とθ_２７、θ_２７とθ_２８、θ_２８とθ_２９およびθ_２９とθ_２４は、それぞれ略連続とすることが望ましい。また、集光部２０が光束を反射する角度の範囲（Σθ_{２５〜２９}＋θ_２４）と、光源１が光束を放出する角度の範囲（θcathode＋θanode）とは、略等しいとすることが望ましい。また、第１実施形態で説明したように、球面鏡で反射した光を反射する楕円鏡の間には、（楕円鏡の反射する角度θ）≧（球面鏡の反射する角度θ’）の関係があることが望ましい。例えば、第１反射鏡２５と第６反射鏡２４とのそれぞれが反射する角度の範囲θ_２５とθ_２４とは、θ_２５≧θ_２４の関係を満たすものとする。第２反射鏡２６と第５反射鏡２９のそれぞれが反射する角度の範囲θ_２５とθ_２９とは、θ_２９≧θ_２６の関係を満たすものとする。また、第３反射鏡２７と第４反射鏡２８のそれぞれが反射する角度の範囲θ_２７とθ_２８とは、θ_２７≧θ_２８の関係を満たすものとする。さらに、第３反射鏡２７は、第１補助線２ａを挟んで第４反射鏡２８側に、光源１の陰極と陽極との距離から決まるδ_２７だけ張り出す形状を有する。

また、本実施形態において、楕円鏡の反射経路および球面鏡を介した楕円鏡の反射経路については、第１実施形態に係る光源装置１００と同様であるため、説明を省略する。

次に、集光部２０の最大集光径Φ、最大集光角度Ψおよび最大反射鏡外径Ｄについて説明する。図５（ｂ）は、集光部２０で集光される光束の最大集光径Φ_２５および最大集光角度Ψ_２９、ならびに集光部２０の最大反射鏡外径Ｄ_２４を説明する図である。なお、図５（ｂ）は、従来の光源装置５００を説明する図１１（ｂ）に対応し、記載条件等も同一としている。また、図４では、光源１の全体図の表記を簡略化し、所定の大きさを有する発光点１ａの最外周から発せられた光線の集光状態を示し、第１焦点ＦＰ_１、第２焦点ＦＰ_２、反射点ＰＩ_２５および反射点ＰＯ_２９を明示している。まず、第６反射鏡２４は、第１実施形態における第４反射鏡２４と同じであるため、最大反射鏡外径Ｄ_２４は、第１実施形態における最大反射鏡外径Ｄ_２４に等しい。第５反射鏡２９は、第１実施形態における第３反射鏡２３の楕円鏡の一部とみなし、第２焦点ＦＰ_２側の開口径を同じとしているため、最大集光角度Ψ_２９は、第１実施形態における最大集光角度Ψ_２３に等しい。また、第１反射鏡２５の離心率は、第１実施形態における第１反射鏡２１の離心率よりも小さいので、第１反射鏡２５上の反射点ＰＩ_２５は、第１実施形態における第１反射鏡２１上の反射点ＰＩ_２１よりも発光点１ａからの距離が大きい。したがって、最大集光径Φ_２５は、第１実施形態における最大集光径Φ_２１はよりも小さい。

光源装置１１０は、集光部を上記のような６段構成とすることで、第１実施形態における４段構成の集光部と比較して、集光部の最大集光角度Φおよび最大反射鏡外径Ｄを同じとし、最大集光径Ψを小さくすることができる。なお、本実施形態では集光部を６段構成としたが、本発明の光源装置は、さらに段数を８段、１０段と偶数段で増やすことで、集光部の最大集光角度Φおよび最大反射鏡外径Ｄを維持したまま、最大集光径Ψをより小さくすることができる。結果的に、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る光源装置について説明する。上記の各実施形態に係る光源装置１００、１１０では、それぞれ、集光部が楕円鏡と球面鏡との偶数段の構成であった。これに対して、本実施形態に係る光源装置の特徴は、光軸ＡＸに対して回転対称な形状を有する楕円鏡と球面鏡とを交互に配置した奇数段の構成の集光部を採用する点にある。

図６は、本実施形態に係る光源装置１２０の構成を示す概略断面図である。なお、図６は、従来の光源装置５００の説明で用いた図１１（ａ）に対応する図であり、記載条件等も同一である。光源装置１２０は、従来と同様に高圧水銀ランプである光源１と、一例として５段構成の集光鏡である集光部４０とを含む。このように集光部を奇数段構成としても対応可能となる条件は、光源１が放射する光束の放射角度に依る。具体的には、この場合に適用し得る光源１は、その放射する光束の放射角度θanodeが、図５に示した第２実施形態における光源１の放射する光束の放射角度θanodeよりも小さいものである。そして、集光部４０は、この場合の光源１に合わせて、図５に示した集光部２０から、球面鏡である第６反射鏡２４を除いた構成となる。光源装置１２０は、集光部を上記のような奇数段構成としても、上記各実施形態と同様の効果を奏する。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る光源装置について説明する。第１実施形態に係る光源装置１００では、図１を参照するとわかるとおり、光源１から放射される陰極側の光束の放射角度θcathodeと陽極側の光束の放射角度θanodeとは、θcathode＞θanodeの関係にある。これに対して、本実施形態に係る光源装置の特徴は、θcathodeとθanodeとが等しく（θcathode＝θanode）なるように集光部を設定する点にある。

図７は、本実施形態に係る光源装置１３０の構成を示す概略断面図である。光源装置１３０は、従来と同様に高圧水銀ランプである光源１と、第１実施形態と同様に４段構成の集光鏡である集光部５０とを含む。図７（ａ）は、図１に示す第１実施形態に係る光源装置１００に対応する図であり、記載条件等も同一である。本実施形態では、例えば、陽極の発光点１ａ近傍の先端形状を変化させることで、θanodeを大きくし、θcathodeと等しくしている。このように、陽極の発光点１ａ近傍の先端形状を変化させることで、それまで陽極の形状に起因して遮られていた発光点１ａからの光束を光源１外に放出することが可能となり、光源１の光出力を増大させることができる。そして、集光部５０は、第１反射鏡２１〜第３反射鏡２３までを第１実施形態に係る光源装置１００の集光部２と同じとし、θanodeの増加に対応させて、第４反射鏡３０の光束を反射する領域を広げた構成となる。

また、本実施形態においても、楕円鏡の反射経路および球面鏡を介した楕円鏡の反射経路については、第１実施形態に係る光源装置１００と同様であるため、説明を省略する。

次に、集光部５０の最大集光径Φ、最大集光角度Ψおよび最大反射鏡外径Ｄについて説明する。図７（ｂ）は、集光部５０で集光される光束の最大集光径Φ_２１および最大集光角度Ψ_２３、ならびに集光部５０の最大反射鏡外径Ｄ_３０を説明する図である。なお、図７（ｂ）は、第１実施形態に係る光源装置１００を説明する図４に対応し、記載条件等も同一としている。また、図４では、光源１の全体図の表記を簡略化し、所定の大きさを有する発光点１ａの最外周から発せられた光線の集光状態を示し、また、第１焦点ＦＰ_１、第２焦点ＦＰ_２、反射点ＰＩ_２１および反射点ＰＯ_２３を明示している。ここで、集光部５０は、上記のように、第１実施形態に係る光源装置１００の集光部２に対して第４反射鏡３０だけを変更したものである。したがって、最大集光径Φ_２１および最大集光角度Ψ_２３は、図２（ａ）に示した最大集光径Φ_２１および最大集光角度Ψ_２３と同じであり、最大反射鏡外径Ｄ_３０は、図２（ａ）に示した最大反射鏡外径Ｄ_２４よりも大きい。すなわち、本実施形態によれば、θanodeを大きくして光出力を増大させた光源１に対しても、最大集光径Φおよび最大集光角度Ψを変えることなく第２焦点ＦＰ_２側の最終鏡（第４反射鏡３０）を大きくするだけで、光源装置１３０を構成することができる。

（照明装置）
次に、本発明の一実施形態に係る照明装置について説明する。本実施形態に係る照明装置は、上記各実施形態に係る光源装置を含み、光源装置からの光束を所定の位置（領域）に出射するものである。特に、本実施形態に係る照明装置の特徴は、光源１の発光点１ａの大きさをさらに大きくしているにもかかわらず、集光部２の最大集光径を従来の光源装置と同じ程度としている点にある。

図８は、照明装置の構成を示す概略断面図である。このうち、図８（ａ）は、第１実施形態に係る光源装置１００にオプティカルインテグレータ７０を加え、光源１の発光点１ａを図４の発光点１ａよりも大きくした、本実施形態に係る照明装置２００の図である。一方、図８（ｂ）は、比較例として、従来の光源装置５００にオプティカルインテグレータ７０を加えた、従来の照明装置３００の図である。なお、集光部の第２焦点ＦＰ_２とオプティカルインテグレータ７０の入射面の間には、一般に結像光学系を設ける場合が多いが、ここでは簡単のために記載を省略し、集光部の第２焦点ＦＰ_２に直接オプティカルインテグレータ７０の入射面を構成している。オプティカルインテグレータ７０を通過した光束は、照明装置の被照射面に到達する。以下、オプティカルインテグレータ７０の入射面に集光される光束の大きさは、図８（ａ）、（ｂ）で共に等しいものとして、各光源装置１００、５００が形成する最大集光径Φの投影倍率について説明する。

まず、本実施形態に係る照明装置２００を示す図８（ａ）を参照すると、最大集光径Φ_２１を形成する光束は、発光点１ａから放出され、第１反射鏡２１上の反射点ＰＩ_２１で反射したものである。ここで、焦点間距離ｆ＝１，０００ｍｍとし、第１反射鏡２１の離心率を０．７７とすると、（線分ＰＩ_２１ＦＰ_１）＝１７２ｍｍ、（線分ＰＩ_２１ＦＰ_２）＝１，０３０ｍｍとなる。すなわち、（線分ＰＩ_２１ＦＰ_２）の長さは、（線分ＰＩ_２1ＦＰ_１）に対して６倍となり、発光点１ａの像は、オプティカルインテグレータ７０の入射面に６倍に拡大投影される。したがって、この場合の発光点１ａの大きさは、オプティカルインテグレータ７０の入射面に集光する光束の大きさである最大集光径Φ_２１の６分の１の大きさを持つものといえる。

これに対して、従来の照明装置３００を示す図８（ｂ）を参照すると、最大集光径Φ_２３０を形成する光束は、発光点１ａから放出され、第１反射鏡２３上の反射点ＰＩ_２３０で反射したものである。ここで、焦点間距離ｆ＝１，０００ｍｍとし、第１反射鏡２１の離心率を０．８５とすると、（線分ＰＩ_２１ＦＰ_１）＝１０２ｍｍ、（線分ＰＩ_２１ＦＰ_２）＝１０１７ｍｍとなる。すなわち、（線分ＰＩ_２３０ＦＰ_２）の長さは、（線分ＰＩ_２３０ＦＰ_１）に対して１０倍となり、発光点１ａの像は、オプティカルインテグレータ７０の入射面に１０倍に拡大投影される。したがって、この場合の発光点１ａの大きさは、オプティカルインテグレータ７０の入射面に集光する光束の大きさである最大集光径Φ_２３０の１０分の１の大きさを持つものといえる。

すなわち、本実施形態に係る照明装置２００における発光点１ａの大きさは、従来の照明装置３００における発光点１ａの大きさの約１．７倍となる。一般に、光源（高圧水銀ランプ）の発光点の大きさは、陰極と陽極との距離に比例すると考えられる。また、照明装置に用いられる光源の出力と、陰極と陽極との距離との間には、ほぼ比例関係が成り立っていると考えられる。したがって、発光点の大きさが１．７倍になると、照明装置に用いられる光源の出力も１．７倍となる。言い換えれば、照明装置２００に第１実施形態に係る光源装置１００を用いることで、従来と比べて約１．７倍の大出力の光源を用いるのと同等の効果が得られ、結果として、照明装置の照度を従来のものから１．７倍に高めることができる。さらに、照明装置２００に適用した光源装置１００の最大集光角度は、従来の光源装置５００の集光角度よりも小さいため、オプティカルインテグレータ７０の後流側に設置され得る不図示とした光学系の径をより小さく設定することが可能となる。

このように、本実施形態に係る照明装置によれば、上記の実施形態に係る光源装置を用いることで、照明装置内の光学系の径を小さくして全体形状を小型化するとともに、照度を従来よりも向上させることができる。

（露光装置）
次に、本発明の一実施形態に係る露光装置について説明する。本実施形態に係る露光装置は、上記各実施形態に係る光源装置を備えるものであり、以下、一例として、第２実施形態に係る光源装置１１０を備えるものとする。図９は、本実施形態に係る露光装置４００の構成を示す概略図である。露光装置４００は、例えば、半導体デバイスの製造工程におけるリソグラフィ工程で使用されるものであり、走査露光方式にて、レチクルＲに形成されているパターンの像をウエハＷ上（基板上）に露光（転写）する。なお、図９では、投影光学系１３の光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な同一平面内で露光時のウエハＷの走査方向にＸ軸を取り、Ｘ軸に直交する非走査方向にＹ軸を取っている。露光装置４００は、照明系１７と、レチクルステージ１１と、投影光学系１３と、ウエハステージ１６と、制御部１８とを備える。

照明系１７は、光源１から放射された光（光束）を調整してレチクルＲを照明する。この照明系１７は、光源１を含む光源装置１１０と、コールドミラー４と、オプティカルロッド５と、フーリエ変換光学系６と、オプティカルインテグレータ７と、開口絞り８と、コリメーター９と、折り曲げミラー１０とを備える。光源装置１１０は、光源１から発せられた光束を集光部２で集光し、コールドミラー４で反射させることで、集光部２の第２焦点ＦＰ_２近傍に配置されたオプティカルロッド５の入射面に、光源１の発光部１ａの像を形成する。コールドミラー４は、その表面に誘電体等の多層膜を有する反射鏡であり、主に赤外線を透過させるとともに、露光光に用いる紫外光を反射させる。オプティカルロッド５は、側面が円柱形状の光導波管であり、オプティカルインテグレータ７の入射面上に、集光部２の開口面（第２焦点ＦＰ_２がある面）２ｂ近傍に配置されている光源１に電力を供給するリード線１ｂの影を生じさせないために設置される。このオプティカルロッド５に入射した光束は、円柱側面で反射し旋回するＳｋｅｗ光線となり、リード線１ｂの影がぼやけて消失する。フーリエ変換光学系（光学系）６は、オプティカルロッド５の出射端からの光束を受けて平行光束に変換し、オプティカルインテグレータ７の入射面に、集光部２の開口面２ｂの像を結像する。オプティカルインテグレータ７は、複数の小レンズが二次元的に配列されたものであり、出射面に二次光源を形成する。開口絞り８は、オプティカルインテグレータ７の出射面に脱着可能に設置され、オプティカルインテグレータ７の出射面に形成された二次光源の像の一部を遮り、二次光源の像の形状を整形する。例えば、オプティカルインテグレータ７を構成する小レンズの断面が矩形である場合、オプティカルインテグレータ７の出射面に形成される二次光源の像の大きさは、ＸＺ平面内において異なるものとなる。そこで、開口絞り８は、オプティカルインテグレータ７の出射面に形成される二次光源の像の大きさを、ＸＺ平面内で等しくなるように整形し得る。コリメーター９は、折り曲げミラー１０を挟んで配置された２つのレンズ系９ａ、９ｂを含み、レチクルステージ１１に載置された被照射面であるレチクルＲを照明する。

レチクルＲ（またはマスク）は、ウエハＷ上に転写されるべきパターン（例えば回路パターン）が形成された、例えば石英ガラス製の原版である。レチクルステージ１１は、レチクルＲを保持してＸ、Ｙの各軸方向に可動である。投影光学系１３は、レチクルＲを通過した光を所定の倍率（例えば１／２倍）でウエハＷ上に投影する。なお、本実施形態では、オプティカルインテグレータ７の出射面に形成された二次光源の像は、コリメーター９により、投影光学系１３の瞳面１３ａ近傍に結像するものとする。ウエハＷは、表面上にレジスト（感光剤）が塗布された、例えば単結晶シリコンからなる基板である。ウエハステージ１６は、ウエハチャック１５を介してウエハＷを保持し、Ｘ、Ｙ、Ｚ（それぞれの回転方向であるωｘ、ωｙ、ωｚを含む場合もある）の各軸方向に可動である。制御部１８は、例えばコンピューターなどで構成され、露光装置４００の各構成要素に回線を介して接続されて、プログラムなどに従って各構成要素の動作を統括し得る。なお、制御部１８は、露光装置４００の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、露光装置４００の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。

次に、露光装置４００、特に光源装置１１０を含む照明系１７に、着脱可能で、二次光源の光強度分布を変化させる光束変換部材（円錐プリズム）を適用する場合について説明する。これに先立ち、光源装置１１０内の集光部２が形成する集光光束の外角および内角について、既出の図５（ｂ）を参照しながら説明する。図５（ｂ）では、発光点１ａの大きさを誇張して示しているが、実際の露光装置４００に搭載される光源装置１１０の焦点間距離は、例えば１，０００ｍｍであるの対して、発光点１ａの大きさは、１０ｍｍ程度である。したがって、集光部２が形成する集光光束の外角を∠（ＦＰ_１ＰＯ_２９ＦＰ_２）、内角を∠（ＦＰ_１ＰＩ_２５ＦＰ_２）と考えてよい。なお、一般的な露光装置の設計では、外角∠（ＦＰ_１ＰＯ_２９ＦＰ_２）を２０度程度に設定することが多い。また、内角∠（ＦＰ_１ＰＩ_２５ＦＰ_２）は、外角∠（ＦＰ_１ＰＯ_２９ＦＰ_２）を１８度と仮定した場合、外角∠（ＦＰ_１ＰＯ_２９ＦＰ_２）に対して１／３の大きさである６度に設定し得る。そこで、以下の説明では、外角∠（ＦＰ_１ＰＯ_２９ＦＰ_２）を１８度、内角∠（ＦＰ_１ＰＩ_２５ＦＰ_２）を６度とそれぞれ仮定する。

図１０は、照明系１７に円錐プリズムを適用する場合を説明するための概略図であり、図９に示す照明系１７のうちオプティカルロッド５から開口絞り８までの構成を拡大している。このうち、図１０（ａ）は、円錐プリズムを設置していない状態を示している。また、光強度分布１８０は、フーリエ変換光学系６によりオプティカルインテグレータ７の入射面に形成される集光部２の開口面２ｂの像の光強度分布を示している。ここで、フーリエ変換光学系６は、光強度分布１８０の外径がσ０．６となるように、集光部２の開口面２ｂの像を投影するものとする。このとき、光強度分布１８０の内径は、σ０．２となる。すなわち、光強度分布１８０は、外σ０．６、内σ０．２である「１／３輪帯」と呼ばれる形状になる。

図１０（ｂ）は、フーリエ変換光学系６とオプティカルインテグレータ７との間（オプティカルインテグレータ７の入射面の手前）に、第１円錐プリズム１７１と、第２開口絞り８０１とを設置した状態を示している。第１円錐プリズム１７１は、光軸ＡＸに回転対称であり、入射面と出射面との２面が平行な傾斜面を有し、光軸ＡＸに平行に入射した光束を内側に平行移動させる。第２開口絞り８０１は、図１０（ａ）に示す開口絞り８に換えて、第１円錐プリズム１７１の形状に合わせたものである。このとき、光強度分布１８１は、外σ０．４（内σ０．０）である円形状となる。

図１０（ｃ）は、フーリエ変換光学系６とオプティカルインテグレータ７との間（オプティカルインテグレータ７の入射面の手前）に、第２円錐プリズム１７２と、第３開口絞り８０２とを設置した状態を示している。第２円錐プリズム１７２は、上記の第１円錐プリズム１７１を光軸ＡＸ方向に逆向きに配置したような形状であり、光軸ＡＸに平行に入射した光束を外側に平行移動させる。第３開口絞り８０１は、図１０（ａ）に示す開口絞り８に換えて、第２円錐プリズム１７２の形状に合わせたものである。このとき、光強度分布１８２は、外σ０．８、内σ０．４である「１／２輪帯」と呼ばれる形状になる。

照明系１７は、上記のように光束変換部材を適宜用いることで、有効光源の形状を、外σ０．４（内σ０．０）の円形状から、外σ０．８、内σ０．４である１／２輪帯形状まで変化させることが可能とある。なお、上記説明では、照明系１７は、開口絞りを含む構成となっている。ただし、各開口絞りは、必須の構成要素ではなく、オプティカルインテグレータ７を構成する小レンズの径が十分小さく、オプティカルインテグレータ７の出射面に形成される二次光源の像のＸＺ方向の差が無視できる場合には、設置を要しない。また、本実施形態においては、照明系１７は、オプティカルロッド５を用いる構成としているが、必須構成ではない。

このように、本実施形態に係る露光装置によれば、上記の実施形態に係る光源装置（照明装置）を用いることで、省スペース化と省電力化と両立させることができる。

（物品の製造方法）
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板を露光する工程）と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。さらに、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

１ 光源
１ａ 発光点
２ 集光部
２１ 第１反射鏡
２２ 第２反射鏡
２３ 第３反射鏡
２４ 第４反射鏡
１００ 光源装置

Claims (11)

1. 所定の大きさを有する発光領域から光束を放射する光源と、前記光束を集光して外部へ出射する集光部とを含む光源装置であって、
   前記発光領域は、回転対称な発光強度分布を有し、
   前記集光部は、前記発光領域の回転対称軸を光軸とし、前記光軸に対して回転対称で、かつ前記発光領域を囲むように設置され、前記発光領域から放射された前記光束を反射する反射面を有する反射鏡を４つ以上有し、
   前記４つ以上の反射鏡は、前記反射面が楕円面である楕円面反射鏡と、前記反射面が球面である球面反射鏡とを含み、
   前記楕円面反射鏡と、前記球面反射鏡とは、前記光軸の方向に交互に配置され、１つの前記球面反射鏡が反射した光束を、前記発光領域を挟んで対向する１つの前記楕円面反射鏡がさらに反射して前記外部へ出射する、
   ことを特徴とする光源装置。
2. 前記球面反射鏡は、前記発光領域に中心点を有し、
   前記楕円面反射鏡は、前記発光領域に焦点を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記光軸を含む平面内で、前記１つの球面反射鏡が前記発光領域からの光束を反射する範囲の角度θ’と、該１つの球面反射鏡が反射した光束をさらに反射させる前記１つの前記楕円面反射鏡が反射する範囲の角度θとは、θ≧θ’の関係を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
4. 前記光源は、前記発光領域を形成する陰極と陽極とを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光源装置。
5. 前記１つの前記楕円面反射鏡と前記１つの前記球面反射鏡とが前記発光領域を挟んで隣り合うものであるとき、
   前記楕円面反射鏡における前記球面反射鏡に隣り合う側の開口端は、前記発光領域から前記球面反射鏡の側に、前記陰極と陽極との間の１／２以上の距離だけ張り出している、
   ことを特徴とする請求項４に記載の光源装置。
6. 前記光軸を含む平面内で、前記光源が前記陰極の側に前記光束を放射する角度と、前記光源が前記陽極の側に前記光束を放射する角度とは、等しいことを特徴とする請求項４または５に記載の光源装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光源装置と、
   前記光源装置から出射された光束が入射するオプティカルインテグレータと、
   を含むことを特徴とする照明装置。
8. 前記集光部と前記オプティカルインテグレータとの間に設置され、前記集光部で集光された光束が入射する円柱形状の導波管と、
   前記導波管と前記オプティカルインテグレータとの間に設置され、前記導波管から出射された光束を平行光束に変換する光学系と、
   を含むことを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
9. 前記光学系と前記オプティカルインテグレータとの間に着脱可能に設置され、前記オプティカルインテグレータに入射する光束の形状を変更する光束変換部材を含むことを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
10. 請求項７ないし９のいずれか１項に記載の照明装置を備えることを特徴とする露光装置。
11. 請求項１０に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
    前記工程で露光された前記基板を現像する工程と、
    を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
    

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