(57)【要約】【課題】  放電励起ガスレーザ装置における高電圧パルス発生装置等の充電コンデンサの電圧を精度よく目標設定電圧に一致させ、かつ、エネルギー損失を低減化すること。【解決手段】  充電電源１により、充電電圧が所定の値（粗充電電圧）になるように主コンデンサＣ０を充電する。充電制御ユニット５ａは、主コンデンサＣ０の充電電圧を電圧検出手段４によりモニタし、上記粗充電電圧に主コンデンサＣ０の充電電圧が到達したとき、充電終了信号を充電電源１に送出し、スイッチＳＷ２をオンにして、電圧検出手段４により主コンデンサＣ０の充電電圧をモニタしながら、微調整用電源２より抵抗Ｒ２を介して充電を行う。主コンデンサＣ０の充電電圧が目標電圧に到達したとき上記スイッチＳＷ２をオフにする。【選択図】          図１
2005150526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電対象となる装置にエネルギーを供給する充電コンデンサの電圧を所定の目標設定電圧に充電するための電源装置であって、
上記充電コンデンサの電圧を、目標設定電圧の近傍の電圧まで充電する第１の充電電源と、
上記充電コンデンサに並列に接続され、上記目標設定電圧以上の電圧を供給可能な第２の充電電源とスイッチ手段と抵抗の直列回路とを備えた補充電回路と、
上記第１の充電電源による充電コンデンサへの充電を制御するとともに、上記スイッチ手段の開閉を制御する制御部とを備え、
上記制御部は、上記充電コンデンサの電圧が、上記目標設定電圧より小さい、所定の範囲内の電圧まで充電されたとき、上記第１の充電電源による充電を停止し、上記スイッチ手段を、上記充電コンデンサの電圧が目標設定電圧に略一致するまでオンにする
ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
上記第２の充電電源は、コンデンサと、該コンデンサを充電する電源から構成される
ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
上記第２の充電電源は、コンデンサと、該コンデンサを充電する電源から構成され、該電源は、上記コンデンサに直列に接続されたダイオードとコイルとスイッチから構成されており、該ダイオードとコイルとスイッチの直列回路が、上記第１の充電電源に並列に接続されている
ことを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の電源装置により充電される充電コンデンサと、
上記充電コンデンサと直列に接続されたスイッチと、前記充電コンデンサに蓄えられたエネルギーをパルス圧縮して出力する磁気パルス圧縮回路とから構成される高電圧パルス発生装置。
【請求項５】
レーザガスが充填されたレーザチャンバと、前記レーザチャンバ内に設置され請求項４に記載の高電圧パルス発生装置の出力端に接続された一対の電極と、レーザチャンバを挟むレーザ共振器とを含む放電励起式ガスレーザ装置。
【請求項６】
レーザ共振器内にレーザビームを狭帯域化する狭帯域化モジュールを含む
ことを特徴とする請求項５記載の放電励起式ガスレーザ装置。
【請求項７】
上記放電励起式ガスレーザ装置は、ＫｒＦレーザ装置、ＡｒＦレーザ装置、Ｆ2 レーザ装置のいずれかである
ことを特徴とする請求項６記載の放電励起式ガスレーザ装置。
【請求項８】
レーザガスが充填された第１のレーザチャンバと、前記レーザチャンバ内に設置され請求項４に記載の高電圧パルス発生装置の出力端に接続された一対の電極と、第１のレーザチャンバを挟むレーザ共振器とを含む第１の放電励起式ガスレーザ装置と、
第１の放電励起式ガスレーザ装置からのレーザビームが入射するレーザガスが充填された第２のレーザチャンバと、前記レーザチャンバ内に設置され請求項４に記載の高電圧パルス発生装置の出力端に接続された一対の電極と、第２のレーザチャンバを挟むレーザ共振器とを含み、第１の放電励起式ガスレーザ装置からのレーザビームを増幅発振する第２の放電励起式ガスレーザ装置とからなる２ステージレーザ装置。
【請求項９】
レーザガスが充填された第１のレーザチャンバと、前記レーザチャンバ内に設置され請求項４に記載の高電圧パルス発生装置の出力端に接続された一対の電極と、第１のレーザチャンバを挟むレーザ共振器とを含む第１の放電励起式ガスレーザ装置と、
第１の放電励起式ガスレーザ装置からのレーザビームが入射するレーザガスが充填された第２のレーザチャンバと、前記レーザチャンバ内に設置され請求項４に記載の高電圧パルス発生装置の出力端に接続された一対の電極とを含み、第１の放電励起式ガスレーザ装置からのレーザビームを増幅す増幅器とからなる２ステージレーザ装置。
【請求項１０】
上記第１のレーザチャンバを挟むレーザ共振器内にレーザビームを狭帯域化する狭帯域化モジュールを含む
ことを特徴とする請求項８もしくは９記載の２ステージレーザ装置。
【請求項１１】
上記２ステージレーザ装置は、ＫｒＦレーザ装置、ＡｒＦレーザ装置、Ｆ2 レーザ装置のいずれかである
ことを特徴とする請求項１０記載の２ステージレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放電励起式ガスレーザ装置やレーダ、パルスコロナ放電を行いダイオキシン等の化合物を分解する装置、放電により食品等の殺菌を行う殺菌装置などに適用される電源装置および高電圧パルス発生装置並びに放電励起式ガスレーザ装置に関する。
特に、本発明はパルス圧縮回路の入力部に設けられた充電コンデンサの充電電圧の安定性を向上させることができ、充電コンデンサの充電精度を高精度に行う必要がある放電励起式ガスレーザ装置や２ステージ放電励起式レーザ装置等に適用するに好適な電源装置および該電源装置を用いた高電圧パルス発生装置並びに放電励起式ガスレーザ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、その製造用の投影露光装置においては解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される露光光の短波長化が進められており、半導体露光用光源として、従来の水銀ランプから波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ装置が用いられている。さらに、次世代の半導体露光用光源として、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ装置及び波長１５７ｎｍのフッ素分子（Ｆ2 ）レーザ装置等の紫外線を放出するガスレーザ装置（放電励起式ガスレーザ装置）が有力である。
ＫｒＦエキシマレーザ装置においては、フッ素（Ｆ2 ）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガス及びバッファーガスとしてのネオン（Ｎｅ）等の希ガスからなる混合ガス、ＡｒＦエキシマレーザ装置においては、フッ素（Ｆ2 ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス及びバッファーガスとしてのネオン（Ｎｅ）等の希ガスからなる混合ガス、フッ素分子（Ｆ2 ）レーザ装置においては、フッ素（Ｆ2 ）ガス及びバッファーガスとしてヘリウム（Ｈｅ）等の希ガスからなる混合ガスであるレーザガスが数百ｋＰａで封入されたレーザチャンバーの内部で放電を発生させることにより、レーザ媒質であるレーザガスが励起される。
【０００３】
図５に上記露光装置用の光源として用いられる放電励起式ガスレーザ装置（以下露光用ガスレーザ装置ともいう）の構成例を示す。本構成図は装置を上方から見た場合の概要である。
レーザチャンバー１０１の内部には、レーザガスを励起するための一対の主放電電極Ｅ，Ｅが、レーザ発振方向に垂直な方向に所定の距離だけ離間して対向配置されている。なお図５では上部電極のみが図示されている。
この一対の主放電電極には電源１０２から高電圧パルスが印加され、主放電電極Ｅ間にかかる電圧がある値（ブレークダウン電圧）に到達すると、主放電電極Ｅ間のレーザガスが絶縁破壊されて主放電が開始し、この主放電によりレーザ媒質が励起される。
よって、このような露光用ガスレーザ装置は主放電の繰返しによるパルス発振を行い、放出するレーザ光はパルス光となる。レーザ共振器内には、レーザビームを狭帯域化する狭帯域化モジュール（ＬＮＭ：Line Narrow Module）１０３が配置され、この狭帯域化モジュールとフロントミラー１０３ｃでレーザ共振器を構成する。狭帯域化モジュール１０３は、例えば、スリット、１つ以上の拡大プリズム１０３ａ、回折格子（グレーティング) １０３ｂからなり、レーザビームの入射側から前記した順番で配置される。
また、フッ素分子（Ｆ2 ）レーザ装置においては、狭帯域化光学系の代わりに、２つの主発振波長のうちの１つを選択するライン選択モジュールが、レーザ共振器内もしくはレーザ共振器外に配置される。このライン選択モジュールは、例えば、１つ以上のプリズムからなる。
【０００４】
狭帯域化されたレーザビームの波長安定化は以下のように行われる。不図示のビームスプリッタにより、レーザビームの一部を分割して、不図示の波長検出手段により中心波長を測定する。測定結果に基づき、レーザコントローラ１０５は、レーザビームの中心波長が所定の波長となるように、狭帯域化モジュール１０３内のグレーティング１０３ｂへのレーザビームの入射角を制御する。入射角制御は、例えば、グレーティング１０３ｂを回転駆動制御することによりなされる。
なお、図示していないが拡大プリズム１０３ａ、グレーティング１０３ｂの代わりにエタロンと全反射ミラーを用いた狭帯域化モジュールを用いてもよい。
レーザチャンバー１０１内に設置された一対の電極Ｅの光軸延長上両端に、ＣａＦ2 等のレーザ発振光に対して透過性がある材料によって作られたウィンドー部材１０４がそれぞれ設置されている。ここでは両ウィンドー部材１０４のチャンバーと反対側の面（外側の面）は互いに平行にそして、レーザ光に対して反射損失を低減するためにブリュースタ角で設置されている。
【０００５】
また、図示されないクロスフローファンがチャンバー内に設置されており、レーザガスをチャンバー内で循環させ、放電部にレーザガスを送り込んでいる。また、図示を省略したが、発振段レーザ、増幅段レーザともに、チャンバーへＦ2 ガス、バッファーガスを供給するＦ2 ガス供給系、バッファーガス供給系、および、チャンバー内のレーザガスを排気するガス排気系が本装置に備わっている。なお、ＫｒＦレーザ装置、ＡｒＦレーザ装置の場合は、各々Ｋｒガス供給系、Ａｒガス供給系も備える。
従来、露光に用いられているレーザ装置のレーザパルスの繰返し周波数は２ｋＨｚ程度であったが、現状ではスループットの増大、露光量のバラツキ減少のため、レーザ装置の繰返し周波数は４ｋＨｚ程度まで向上している。
【０００６】
また、近年、露光用エキシマレーザ（ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ）、フッ素分子レーザにおいては、露光装置のスループット向上および均一な超微細加工実現のため、レーザ出力の高出力化ならびにレーザビームのスペクトル線幅の超狭帯域化が要請されている。
第一の要請である高出力化のためには、1 パルスあたりのエネルギーを増加させる方法、あるいは低パルスエネルギーだが繰返し周波数を増加させる方法がある。
第二の要請である超狭帯域化は、上記したように、通常プリズムとグレーティングで構成されるＬＮＭ（狭帯域化モジュール）の高分解能化や、特許文献１に記載されたようなレーザパルスのロングパルス化等による方法がある。しかしながらＬＮＭの高分解能化やロングパルス化による超狭帯域化は、一般的に光学的ロスを増加させる等、パルスエネルギー低下を招く。つまり狭帯域化とパルスエネルギーはトレードオフの関係にある。
【０００７】
繰り返し周波数増加に関しても、４ｋＨｚを超える繰り返し周波数はコストオブオペレーション（ＣｏＯ：Cost of Operation ）の観点より技術的ハードルが高い。そのため、1 台のレーザにおいて超狭帯域化を維持したまま、繰り返し周波数増加によって高出力化するにはおのずと限界がある。
そこで超狭帯域化とパルスエネルギーとのトレードオフ関係をなくし、両要請を同時に満足させるため、2 台の放電励起式ガスレーザ装置を用いた２ステージガスレーザ装置が、例えば、特許文献２等で提案されている。
１台目の発振段レーザは低パルスエネルギーながら超狭帯域化スペクトルをもつ。2 台目の増幅段レーザにおいて、発振段レーザの超狭帯域化スペクトルを維持したままパルスエネルギーのみ増幅する。この方法は２台目の増幅段レーザにＬＮＭなどの光学的ロスを含まないため、非常にレーザ発振効率が高い。よって、この２ステージガスレーザ装置により所望の超狭帯域化スペクトル、出力を得ることが可能となる。所望の出力はパルスエネルギーと繰り返し周波数の積で補償される。
上記した２ステージガスレーザ装置の形態としてはアンプ側に共振器ミラーを設けないＭＯＰＡ方式と共振器ミラーを設けるＭＯＰＯ方式とに大別される。
【０００８】
２ステージガスレーザ装置の構成例を、図６、図７に示す。図６はＭＯＰＡ方式の場合の従来技術例、図７は、ＭＯＰＯ方式における増幅段レーザの例を示す。なお、図７の発振段レーザには、例えば、図６と同様のものが用いられる。
本構成図は装置を上方から見た場合の概要である。発振段レーザ１００から放出されるレーザビームはガスレーザ装置のシードレーザビーム（種レーザビーム）としての機能を有する。増幅段レーザ２００はそのシードレーザ光を増幅する機能を有する。すなわち、発振段レーザ１００のスペクトル特性によりガスレーザ装置の全体のスペクトル特性が決定される。そして、増幅段レーザ２００によってガスレーザ装置からのレーザ出力（エネルギーまたはパワー）が決定される。
２ステージガスレーザ装置がフッ素分子（Ｆ2 ）レーザ装置、ＫｒＦレーザ装置、ＡｒＦレーザ装置のとき、発振段レーザ、増幅段レーザともにレーザチャンバーには、上記したようなレーザガスがそれぞれ充填される。
１台のレーザ装置のときと同様、発振段レーザ１００、増幅段レーザ２００の各レーザチャンバー１０１，２０１の内部には、一対の主放電電極Ｅが配置されている。この一対の主放電電極Ｅに高電圧パルスが印加され、印加電圧がブレークダウン電圧に到達すると、主放電電極Ｅ間のレーザガスが絶縁破壊されて主放電が開始し、この主放電によりレーザ媒質が励起される。すなわち、このような２ステージガスレーザ装置は、主放電の繰返しによるパルス発振を行い、放出するレーザ光はパルス光となる。なお図６、図７では上部電極のみが図示されている。
【０００９】
レーザチャンバー内に設置された一対の電極Ｅの光軸延長上両端に、前記したようにＣａＦ2 等のレーザ発振光に対して透過性がある材料によって作られたウィンドー部材１０４，２０４がそれぞれ設置されている。また、図示されないクロスフローファンがチャンバー１０１，２０１内に設置されており、レーザガスをチャンバー内で循環させ、放電部にレーザガスを送り込んでいる。
また、図示を省略したが、発振段レーザ１００、増幅段レーザ２００ともに、チャンバー１０１，２０１へＦ2 ガス、バッファーガスを供給するＦ2 ガス供給系、バッファーガス供給系、および、チャンバー内のレーザガスを排気するガス排気系が本装置に備わっている。なお、ＫｒＦレーザ装置、ＡｒＦレーザ装置の場合は、各々Ｋｒガス供給系、Ａｒガス供給系も備える。
発振段レーザ１００は、拡大プリズム１０３ａとグレーティング（回折格子）１０３ｂによって構成され波長選択によりレーザビームを狭帯域化する狭帯域化モジュール１０３を有し、この狭帯域化モジュール１０３内の光学素子とフロントミラー１０３ｃとでレーザ共振器を構成する。
狭帯域化されたレーザビームの波長安定化は、前記したように、以下のように行われる。不図示のビームスプリッタにより、レーザビームの一部を分割して、不図示の波長検出手段により中心波長を測定する。測定結果に基づき、レーザコントローラは、レーザビームの中心波長が所定の波長となるように、狭帯域化モジュール内のグレーティングへのレーザビームの入射角を制御する。入射角制御は、例えば、グレーティングを回転駆動制御することによりなされる。
【００１０】
発振段レーザ１００からのレーザビーム（シードレーザビーム）は図示を省略した反射ミラー等を含むビーム伝播系により増幅段レーザ２００へ導かれ、注入される。図７に示すＭＯＰＯ方式では、小入力でも増幅できるように、増幅段レーザ２００には、例えば倍率が３倍以上の不安定型共振器が採用される。
ＭＯＰＯ方式における増幅段レーザ２００の不安定共振器のリア側ミラー２０３ａには穴が開いており、この穴を通過したレーザが上図の矢印のように反射し、また注入されたシードレーザビームは拡大し、放電部を有効に通過しレーザビームのパワーが増大する。そして、凸面ミラー２０３ｂよりレーザが出射される。凹面ミラーに中心部には空間的穴が施してあり、周囲にはＨＲ（Ｈｉｇｈ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コートが施されている。凸面ミラー２０３ｂの中心部にはＨＲコートが施され、周囲のレーザ出射部にはＡＲ（AntiReflection）コートが施されてある。
凸面ミラー２０３ｂの穴は空間的に開いているのではなく、穴部のみＡＲコートが施されたミラー基板を用いてもよい。また、ミラーに透過部を持たせない不安定共振器を用いてもよい。
【００１１】
同期コントローラ１０７は、発振段レーザ１００、増幅段レーザ２００の放電タイミングを制御する。まず、露光装置１０６からのレーザ発光指令を受けたレーザコントローラ１０５は、同期コントローラ１０７にトリガ指令を送出する。同期コントローラ１０７はレーザコントローラ１０５から受信したトリガ指令に基づき、電源１０２から発振段レーザ１００の一対の電極に高電圧パルスを印加させるＯＮ指令として、発振段レーザ１００の電源にトリガ信号を送信する。そして所定時間後、増幅段レーザ２００の電源２０２にＯＮ指令としてのトリガ信号を送信する。
上記所定時間とは、発振段レーザ１００からシードレーザ光が増幅段レーザ２００内に入射するタイミングと増幅段レーザ２００が放電するタイミングを同期させるための時間である。
ここで、電源１０２，２０２はレーザコントローラ１０５からの指令に基づき、一対の主放電電極Ｅへの印加電圧を調整する。
なお、図６に示したＭＯＰＡ方式は、光が増幅段レーザ２００を通過する回数は１回であるがこれに限るものではない。例えば、折り返しミラーを設けて、増幅段レーザを複数回通過させてもよい。このように構成することにより、より高い出力のレーザ光を取り出すことが可能となる。また、図７に示したＭＯＰＯ方式の増幅段レーザ２００もレーザ共振器が不安定共振器でなくともよく、安定共振器でもよい。
【００１２】
次に、上記した露光用ガスレーザ装置や、露光用２ステージガスレーザ装置の発振段レーザ、増幅段レーザにおいて、上記したようにレーザチャンバー内で放電を発生させレーザガスを励起させるための高電圧パルス発生装置（以下では放電回路ともいう）について説明する。
図８に高電圧パルス発生装置（放電回路）の一例を示す。
図８の放電回路は、例えば、主コンデンサＣ０を充電する充電電源Ｃh と可飽和リアクトルからなる３個の磁気スイッチＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３を用いた２段の磁気パルス圧縮回路（ＭＰＣ回路）からなる。磁気スイッチＳＲ１はＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子である固体スイッチＳＷでのスイッチングロスの低減用のものであり、磁気アシストとも呼ばれる。第１の磁気スイッチＳＲ２と第２の磁気スイッチＳＲ３により２段の磁気パルス圧縮回路を構成している。
不図示のレーザコントローラが、主コンデンサＣ０への充電電圧が所定の値（Ｖin）になるように、充電電源Ｃｈに指令する。充電電源Ｃｈは、レーザコントローラの指令に基づき、主コンデンサＣ０の充電電圧がＶinとなるように充電される。このとき、固体スイッチＳＷはオフになっている。主コンデンサＣ０の充電が完了し、固体スイッチＳＷがオンとなったとき、固体スイッチＳＷ両端にかかる電圧は主に磁気スイッチＳＲ１の両端にかかる。
磁気スイッチＳＲ１の両端にかかる主コンデンサＣ０の充電電圧Ｖ０の時間積分値が磁気スイッチＳＲ１の特性で決まる限界値に達すると、磁気スイッチＳＲ１が飽和して磁気スイッチＳＲ１が入り、主コンデンサＣ０、磁気スイッチＳＲ１、昇圧トランスＴｒ１の１次側、固体スイッチＳＷのループに電流が流れる。同時に、昇圧トランスＴｒ１の２次側、コンデンサＣ１のループに電流が流れ、主コンデンサＣ０に蓄えられた電荷が移行してコンデンサＣ１に充電される。
【００１３】
この後、コンデンサＣ１における電圧Ｖ１の時間積分値が磁気スイッチＳＲ２の特性で決まる限界値に達すると、磁気スイッチＳＲ２が飽和して磁気スイッチが入り、コンデンサＣ１、コンデンサＣ２、磁気スイッチＳＲ３のループに電流が流れ、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷が移行してコンデンサＣ２に充電される。
さらにこの後、コンデンサＣ２における電圧Ｖ２の時間積分値が磁気スイッチＳＲ３の特性で決まる限界値に達すると、磁気スイッチＳＲ３が飽和して磁気スイッチが入り、コンデンサＣ２、ピーキングコンデンサＣｐ、磁気スイッチＳＲ３のループに電流が流れ、コンデンサＣ２に蓄えられた電荷が移行してピーキングコンデンサＣｐが充電される。
予備電離のためのコロナ放電は、第１電極ＥＥ１が挿入されている誘電体チューブＴｕと第２電極ＥＥ２とが接触している個所を基点として誘電体チューブＴｕの外周面に発生するが、ピーキングコンデンサＣｐの充電が進むにつれてその電圧Ｖｐが上昇し、Ｖｐが所定の電圧になるとコロナ予備電離部の誘電体チューブＴｕ表面にコロナ放電が発生する。このコロナ放電によって誘電体チューブＴｕの表面に紫外線が発生し、主放電電極Ｅ１、Ｅ２間のレーザ媒質であるレーザガスが予備電離される。
【００１４】
ピーキングコンデンサＣｐの充電がさらに進むにつれて、ピーキングコンデンサＣｐの電圧Ｖｐが上昇し、この電圧Ｖｐがある値（ブレークダウン電圧）Ｖｂに達すると、主放電電極Ｅ１、Ｅ２間のレーザガスが絶縁破壊されて主放電が開始し、この主放電によりレーザ媒質が励起され、レーザ光が発生する。
この後、主放電によりピーキングコンデンサＣｐの電圧が急速に低下し、やがて充電開始前の状態に戻る。
このような放電動作が固体スイッチＳＷのスイッチング動作によって繰り返し行なわれることにより、所定の繰り返し周波数でのパルスレーザ発振が行われる。
ここで、磁気スイッチＳＲ２、ＳＲ３及びコンデンサＣ１、Ｃ２で構成される各段の容量移行型回路のインダクタンスを後段に行くにつれて小さくなるように設定することにより、各段を流れる電流パルスのパルス幅が順次狭くなるようなパルス圧縮動作が行われ、主放電電極Ｅ、Ｅ間に短パルスの強い放電が実現される。
【００１５】
前記した露光用エキシマレーザ装置、Ｆ2 レーザ装置（２ステージガスレーザ装置を含む）は、レーザ装置から放出されるレーザパルスの出力エネルギーは、レーザチャンバーに充填されたレーザ媒質であるレーザガスへの注入エネルギーに大きく依存する。レーザガスへの注入エネルギーは、一対の主放電電極の放電によって注入されるエネルギーであるので、電極間に印加される電圧に比例する。すなわち、充電電源ＣｈによるコンデンサＣ０の充電電圧に比例する。露光装置では各レーザパルスのエネルギーの高安定性（すなわち、各レーザパルスのエネルギーバラツキが小さいこと）が要請される。
上記したような事情により、電荷転送パルス圧縮器（磁気パルス圧縮回路）への転送前において、充電電源ＣｈによるコンデンサＣ０の充電電圧の充電精度を高精度に行う必要がある。
また、２ステージガスレーザ装置（ツインチャンバー方式）においては、発振段レーザから放出されたレーザビームが増幅段レーザに注入されるタイミングと増幅段レーザが放電するタイミングを調整する必要がある。すなわち、発振段レーザの放電タイミングと増幅段レーザの放電タイミングに所定の遅延時間を設ける必要がある。両者の放電のタイミングがずれると、発振段レーザから放出されたレーザビームは良好に増幅されない。
【００１６】
一般に、コンデンサと可飽和リアクトルからなる磁気パルス圧縮回路では、コンデンサの充電電圧（Ｖ）と電荷の転送時間（ｔ）との積であるＶｔ積の値が一定という関係がある。電圧Ｖの値が大きいと転送時間ｔは短くなり、電圧Ｖが小さいと転送時間ｔは長くなる。よって、充電電圧の充電精度がばらつくと、転送時間がばらつき、結局、放電タイミングがばらつくことになる。このようなばらつきを、以下、ジッタと呼ぶことにする。
上記した二つのシステム（発振段レーザ、増幅段レーザ）を各々制御して両レーザの放電タイミングの調整精度を向上させるためには、各レーザのジッタを小さくする必要がある。よって転送のジッタを減らすためには、レーザコントローラからの充電指令値に対して、充電電源は精度よく主コンデンサの充電を行う必要がある。
【００１７】
上記放電励起式ガスレーザ装置の高電圧パルス発生装置の主コンデンサＣ０を充電する電源装置としては、例えば、図９に示すようにインバータ方式の充電電源が用いられている。
図９において、Ｃ０は前記した高電圧パルス発生装置の主コンデンサであり、前記したように、上記充電電源１は、主コンデンサへＣ０の充電電圧が所定の値（Ｖin）になるように、上記主コンデンサＣ０を充電する。主コンデンサＣ０が、所定の値に充電されると、前記したように、高電圧パルス発生装置のスイッチＳＷをＯＮにするためのトリガー信号が送出され、前記したように磁気圧縮動作が行われ、主放電電極Ｅ間に短パルスの強い放電が実現される。
すなわち、露光装置等の上位コントローラ６から、パルスレーザ装置にレーザ発光指令が送出される。具体的には、まず、露光装置６からレーザコントローラ５に発光指令が送出される。レーザコントローラ５に含まれる充電制御ユニット５ａは、主コンデンサＣ０を所定の充電電圧値まで充電するように、上記充電電源１に充電指令を送出する。主コンデンサＣ０が所定の電圧まで充電された後、レーザコントローラ５は、高電圧パルス発生装置のスイッチＳＷをＯＮにするためのトリガー信号を送出する。
【００１８】
レーザ出力を高出力化するには、上記充電電源１から高電圧パルス発生装置に大きなエネルギーを注入する必要があり、このため、上記主コンデンサＣ０に流入する電流も大きく、また、主コンデンサＣ０の充電電圧も３０００Ｖ程度の高圧である。
また、放電励起式ガスレーザ装置のレーザ出力の高出力化に伴い、前記したようにレーザパルスの繰り返し周波数が増大している。このため、１００μｓ程度の時間で、上記主コンデンサＣ０を上記電圧まで充電する必要がある。
上記主コンデンサＣ０を充電する充電電源としては、通常、図９に示したパルス状の高電圧パルスを繰り返し発生するインバータ方式の電源や、直列共振方式の電源等が用いられている。
例えば、充電電源として上記インバータ方式の電源を用い、１００μｓ程度の時間で上記主コンデンサＣ０を充電する場合、インバータの繰り返し周波数は通常１００ｋＨｚ程度であるので、電源装置の出力側に設けられた主コンデンサＣ０の電圧は、図１０（ａ）に示すように高電圧パルスが供給される毎に上昇し、段階的（ステップ状）に上昇する。
【００１９】
前記したように、近年においては、従来に増して充電電源によるコンデンサＣ０の充電電圧の充電精度を高精度に行うことが要求され、特に、２ステージレーザ装置においては、転送のジッタを減らすために、レーザコントローラからの充電指令値（目標設定電圧）になるように、精度よく主コンデンサの充電を行うことが強く要望されている。
しかしながら、前記図９に示した電源装置では、コンデンサＣ０の電圧を精度よく目標設定電圧まで充電するのは難しい。
例えば、図１０において、目標設定電圧が同図の一点鎖線で示した値である場合、主コンデンサＣ０の電圧が目標設定電圧に達したときに、上記電源装置による充電を停止できればよいが、インバータ方式の電源回路では、リアクトルに蓄積したエネルギーを放出して主コンデンサＣ０を充電しているため、リアクトルに蓄積されたエネルギーが放出されるまで、充電動作を停止することができない。
このため、主コンデンサＣ０に充電される電圧は、目標設定電圧に対して誤差が生ずることになる。
上記充電電源として、直列共振方式の電源を用いた場合でも、同様な理由で主コンデンサの電圧は段階的に上昇し、上記充電電源による充電を停止しても、目標設定電圧に対して誤差が生ずる。
なお、上記充電電源として、直流の高電圧を発生する直流高電圧発生回路を用いることも考えられるが、上記したように、主コンデンサＣ０には大きなエネルギーを注入する必要があるため、主コンデンサＣ０の電圧を一気に目標設定電圧まで、上昇させることができず、図１０（ｂ）に示すように、主コンデンサＣ０の電圧は時間とともに上昇することになる。
【００２０】
この場合、直流大電流が上記主コンデンサＣ０を充電する充電回路に流れ、この直流大電流を短時間の間に遮断するのは難しい。これは、回路中に含まれるリアクトル成分などに蓄積されたエネルギーを放出させる必要があるためである。
このため、主コンデンサＣ０の電圧が目標設定電圧まで達したときに、上記直流高電圧発生回路による充電を停止しようとしても、必ずしも主コンデンサＣ０の充電電圧が目標設定電圧に一致したときに停止させることはできず、誤差を生ずる。
上記では、放電励起ガスレーザ装置の高電圧パルス発生装置の主コンデンサを充電する場合について説明したが、そのほか、充電コンデンサに大きなエネルギーを注入して動作させるようにしたパルスコロナ放電装置などの各種装置の電源装置においても、同様な問題がある。
【００２１】
上記問題を解消するため、例えば特許文献３のＦＩＧ５Ｂには、目標電圧より高めに充電を行い、抵抗を介して、充電電荷を放電させることにより、充電電圧を調整するようにしたものが提案されている。
すなわち、図１１に示すように主コンデンサＣ０に並列に抵抗Ｒ１とスイッチＳＷ１を接続し、主コンデンサＣ０の充電後、スイッチＳＷ１をオンにして抵抗Ｒ１を通して主コンデンサＣ０の充電電荷を放電させ、電圧を調節するようにしたものである。
図１１において、レーザコントローラ５は、充電電源１に充電指令を送出後、主コンデンサＣ０の充電電圧を電圧検出手段４によりモニタする。この場合も、前記インバータ方式の充電電源を用いた場合、主コンデンサＣ０の電圧は、図１２に示したように階段状に上昇する。
そして、目標電圧より高めに設定された設定電圧に主コンデンサＣ０の充電電圧が到達したとき、充電終了信号を充電電源に送出して充電を停止させる。
その後、電圧検出手段４により主コンデンサＣ０の充電電圧をモニタしながら、図１１のスイッチＳＷ１をオンにして、図１２に示すように主コンデンサＣ０に充電された電荷の一部を抵抗Ｒ１により消費させる。
主コンデンサＣ０の充電電圧が目標電圧に到達したとき、レーザコントローラは、上記スイッチＳＷ１をオフにする。
【特許文献１】特開２０００−１５６３６７号公報
【特許文献２】特開２００２−１５１７７６号公報
【特許文献３】特開２００２−１９８６０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
前記したように、近年においては、充電電源による主コンデンサＣ０の充電電圧の充電精度を高精度に行うことが要求されており、特に、２ステージレーザ装置においては、転送のジッタを減らすためには、精度よく主コンデンサの充電を行うことが強く要望されている。
図９に示したものでは、前記した理由により、コンデンサの電圧を精度よく充電することができない。
また、図１１に示したものでは、主コンデンサＣ０の電圧を目標設定電圧に一致させることは可能であるが、主コンデンサに余分に充電しておき電荷を減少させて調節を行っているので、その分は抵抗で消費されて損失となるといった問題がある。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、上記高電圧パルス発生装置の主コンデンサなどの充電コンデンサの電圧を精度よく、目標設定電圧に一致させることができ、かつ、エネルギー損失を生ずることがないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明においては、上記課題を次のように解決する。
（１）充電コンデンサの電圧を、目標設定電圧の近傍の電圧まで充電する第１の充電電源と、上記充電コンデンサに並列に接続され、上記目標設定電圧以上の電圧を供給可能な第２の充電電源とスイッチ手段と抵抗の直列回路とを備えた補充電回路と、上記第１の充電電源による充電コンデンサへの充電を制御するとともに、上記スイッチ手段の開閉を制御する制御部とを設け、上記充電コンデンサの電圧が、上記目標設定電圧より小さい、所定の範囲内の電圧まで充電されたとき、上記第１の充電電源による充電を停止し、上記スイッチ手段を、上記充電コンデンサの電圧が目標設定電圧に略一致するまでオンにする。
（２）上記（１）において、上記第２の充電電源を、コンデンサと該コンデンサを充電する電源から構成する。
（３）上記（１）において、第２の充電電源を、コンデンサと該コンデンサを充電する電源から構成し、該電源を上記コンデンサに直列に接続されたダイオードとコイルとスイッチから構成し、該ダイオードとコイルとスイッチの直列回路を、上記第１の充電電源に並列に接続する。
（４）上記（１）から（３）の何れかに記載の電源装置により、充電コンデンサに蓄えられたエネルギーをパルス圧縮して出力する磁気パルス圧縮回路から構成される高電圧パルス発生装置の充電コンデンサを充電する。
（５）請求項４に記載の高電圧パルス発生装置を、レーザガスが充填されたレーザチャンバと、前記レーザチャンバ内に設置され接続された一対の電極と、レーザチャンバを挟むレーザ共振器とを含む放電励起式ガスレーザ装置を適用し、上記一対の電極に高電圧パルスを供給する。
（６）上記（５）の放電励起式ガスレーザ装置のレーザ共振器内にレーザビームを狭帯域化する狭帯域化モジュールを設ける。
（７）上記（６）の放電励起式ガスレーザ装置として、ＫｒＦレーザ装置、ＡｒＦレーザ装置、Ｆ2 レーザ装置のいずれかを用いる。
（８）レーザガスが充填された第１のレーザチャンバと、該レーザチャンバ内に設置され一対の電極と、第１のレーザチャンバを挟むレーザ共振器とを含む第１の放電励起式ガスレーザ装置と、第１の放電励起式ガスレーザ装置からのレーザビームが入射するレーザガスが充填された第２のレーザチャンバと、前記レーザチャンバ内に設置された一対の電極と、第２のレーザチャンバを挟むレーザ共振器とを含み、第１の放電励起式ガスレーザ装置からのレーザビームを増幅発振する第２の放電励起式ガスレーザ装置とからなる２ステージレーザ装置に、上記（４）の高電圧パルス発生装置を適用し、該高電圧パルス発生装置を出力端に、上記第１、第２の一対の電極を接続する。
（９）レーザガスが充填された第１のレーザチャンバと、前記レーザチャンバ内に設置された一対の電極と、第１のレーザチャンバを挟むレーザ共振器とを含む第１の放電励起式ガスレーザ装置と、第１の放電励起式ガスレーザ装置からのレーザビームが入射するレーザガスが充填された第２のレーザチャンバと、前記レーザチャンバ内に設置された一対の電極とを含み、第１の放電励起式ガスレーザ装置からのレーザビームを増幅する増幅器とからなる２ステージレーザ装置に、上記（４）の高電圧パルス発生装置を適用し、該高電圧パルス発生装置を出力端に、上記第１、第２の一対の電極を接続する。
（１０）上記（８）（９）の２ステージレーザ装置に、上記第１のレーザチャンバを挟むレーザ共振器内にレーザビームを狭帯域化する狭帯域化モジュールを設ける。
（１１）上記２ステージレーザ装置として、ＫｒＦレーザ装置、ＡｒＦレーザ装置、Ｆ2 レーザ装置のいずれかを用いる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）充電コンデンサへの充電を、目標電圧（指令電圧目標値）より若干低めに粗く充電しておき、上記コンデンサの充電電圧が目標電圧に到達するように、微調整用電源からスイッチ、抵抗を通して上記コンデンサへ補充電しているので、目標設定電圧（指令電圧目標値）に対して精度よく充電コンデンサを充電することが可能となる。
なお、微調整用電源が、コンデンサと該コンデンサを充電する電源から構成される時には、微調整用電源から充電コンデンサへ転送されて、もしもエネルギーが残った場合でも次回の充電時に使用することにより効率を悪化させないことが可能である。
また、前記図１１に示したように、コンデンサＣ０に充電されたエネルギーを抵抗を介して放電させる必要がないので、従来例に比べ、エネルギー損失を低減させることができる。
（２）本発明の充電電源を放電励起ガスレーザ装置に適用することで、以下のような効果が得られる。
（i)充電コンデンサへの充電精度が高精度となるので、露光用エキシマレーザ装置、Ｆ2 レーザ装置（２ステージガスレーザ装置を含む）から放出される各レーザパルスの出力エネルギーの高安定性を実現することができる。すなわち、各レーザパルスのエネルギーバラツキを小さくすることができる。
（ii) 本発明の電源装置をツインチャンバー方式（２ステージガスレーザ装置）に適用することで、前記した発振段レーザ、増幅段レーザの放電タイミングの調整精度を向上させることが可能となる。このため、前記したジッタを減らすことができ、安定した高出力を得ることができる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は、前記図５に示した露光用の放電励起ガスレーザ装置に適用することができるほか、前記図６、図７に示した２ステージガスレーザ装置にも適用することができる。
本発明の電源装置を上記放電励起ガスレーザ装置に適用する場合、本発明の電源装置は前記図５〜図７に示した電源に設けられた高電圧パルス発生装置（図８参照）の主コンデンサＣ０の充電用に用いられ、本発明の電源装置を用いることにより、エネルギー損失を生ずることなく、主コンデンサＣ０を高精度に充電することができる。特に、２ステージガスレーザ装置に適用することにより、発振段レーザと増幅段レーザの放電タイミングの調整精度を向上させることができ、発振段レーザから放出されたレーザビームを良好に増幅することが可能となる。
【００２６】
図１は本発明の実施例の電源装置の概略構成を示す図である。
図１において、１は前記した例えばインバータ方式の充電電源、Ｃ０は、前記した高電圧パルス発生装置の主コンデンサであり、主コンデンサＣ０は、充電電源１の出力端子に並列に接続されている。
２は上記主コンデンサＣ０を充電するための微調整用電源であり、後述するように微調整用電源２はコンデンサであってもよい。なお、微調整用電源２の電圧は、上記主コンデンサＣ０の目標の充電電圧より高い。
上記微調整用電源２には、直列に抵抗Ｒ２とスイッチＳＷ２の直列回路が接続され、スイッチＳＷ２の一方側の端子は上記抵抗Ｒ２に接続され、他方端は上記主コンデンサＣ０に一方端側の端子に接続されている。
３は、前記図８に示した高電圧パルス発生装置回路から構成される電源装置及び前記レーザチャンバー等を備えたレーザ装置である。なお、上記主コンデンサＣ０は、前記図４に示した主コンデンサＣ０であり、主コンデンサＣ０の両端間に前記したように磁気スイッチＳＲ１、トランスＴｒ１、スイッチＳＷ１などが接続される。
４は、上記主コンデンサＣ０の両端電圧を検出する電圧検出手段、５はレーザコントローラであり、レーザコントローラ５は、上記充電電源１を制御する充電制御ユニット５ａを有する。また６は露光装置である。なお、充電制御ユニット５ａは、充電電源１内に設けられていてもよい。
【００２７】
本実施例では、目標電圧に対して主コンデンサＣ０を最初粗く低めに充電を行い、その後、微調整用電源２によりスイッチＳＷ２をオンにして、抵抗Ｒ２を通して主コンデンサＣ０の充電電圧が、目標電圧に達するように調整を行う。
図２は本実施例の動作を示すタイムチャートであり、同図により本実施例の動作について説明する。
露光装置６からの指令により、レーザコントローラ５に設けられた充電制御ユニット５ａからの充電指令電圧がオンになると（図２のａ）、上記充電電源１は、主コンデンサＣ０への充電電圧が所定の値（粗充電電圧）になるように、上記主コンデンサＣ０を充電する。これにより、主コンデンサＣ０の電圧は、図２のＶＣ０のように上昇する。なお、充電電源１としてインバータ電源を用いた場合、主コンデンサＣ０の電圧は、前記図１０（ａ）に示したように段階的（ステップ状）に上昇する。
レーザコントローラ５の充電制御ユニット５ａは、充電電源１に充電開始指令を送出後、主コンデンサＣ０の充電電圧を電圧検出手段４によりモニタする。そして、指令目標電圧より低めに設定された上記粗充電電圧に主コンデンサＣ０の充電電圧が到達したとき、充電終了信号を充電電源１に送出して充電を停止させる（図２のｂ）。このときの充電精度は粗くてよい。
【００２８】
その後、スイッチＳＷ２をオンにして（図２のｃ）、電圧検出手段４により主コンデンサＣ０の充電電圧をモニタしながら、微調整用電源２より抵抗Ｒ２を介して充電を行う。主コンデンサＣ０の充電電圧が目標電圧に到達したとき（図２のｄ）、レーザコントローラ５の充電制御ユニット５ａは、上記スイッチＳＷ２をオフにして、充電電圧の微調整を終了する。そして、主コンデンサＣ０の充電電圧が指令電圧目標値に到達後、高電圧パルス発生装置に設けられた固体スイッチＳＷ（前記図８参照）にトリガ信号を送出し（図２のｅ）、固体スイッチＳＷをオンにする。
微調整用電源２から流れ出す電流は、充電電源１から流れ出す電流に比べて、十分に小さく、主コンデンサＣ０の充電電圧が目標電圧に到達したときに微調整用電源２から流れ出す電流を遮断することは比較的容易でなので、主コンデンサＣ０を高精度に充電することができる。
本実施例においては、上記のように、指令目標電圧より低めに設定された上記粗充電電圧に主コンデンサＣ０を充電した後、微調整用電源２より抵抗Ｒ２を介して充電を行っているので、前記図１１で説明したような損失を押さえることができる。
【００２９】
次に、充電電源の具体的構成例も合わせて示した本発明の具体的な構成例について図３により説明する。ここでは、上記微調整用電源として、微調補充電コンデンサＣ２１と、このコンデンサＣ２１を充電する第２の充電回路を用いた場合を示している。
図３において、１は充電電源、Ｃ０は、前記した高電圧パルス発生装置の主コンデンサである。
充電電源１は、主コンデンサＣ０を粗充電する第１の充電回路１０と、微調補充電コンデンサＣ２１を充電する第２の充電回路２０から構成される。第１、第２の充電回路１０，２０は、それぞれ、商用電源３０に接続された整流回路４０が出力する直流電流により充電されるコンデンサＣｉｎに接続されている。
第１の充電回路１０は、上記コンデンサＣｉｎの一方側の端子に直列に接続されたスイッチング素子ＳＷ１１、コイルＬ１１、ダイオードＤ１１と、上記コンデンサＣｉｎと上記スイッチング素子ＳＷ１１の直列回路に並列に接続された転流用のダイオードＤ１２からなる。
スイッチング素子ＳＷ１１の一方端は、上記コンデンサＣｉｎの一方の端子に接続され、他方端は上記ダイオードＤ１２のアノード側と、コイルＬ１１に接続される。また、コイルＬ１１に接続されたダイオードＤ１１のアノード側は、主コンデンサＣ０の一方の端子に接続され、主コンデンサＣ０の他方の端子は、上記ダイオードＤ１２のカソード側、およびコンデンサＣｉｎの他方の端子に接続される。
【００３０】
上記構成の回路において、スイッチング素子ＳＷ１１をオンにすると、コンデンサＣｉｎに蓄積されたエネルギーがスイッチング素子ＳＷ１１→コイルＬ１１→ダイオードＤ１１、主コンデンサＣ０を介して流れ、コイルＬ１１、主コンデンサＣ０にエネルギーが蓄積される。そして、スイッチング素子ＳＷ１１をオフにすると、コイルＬ１１に蓄積されたエネルギーが、コイルＬ１１→ダイオードＤ１１→主コンデンサＣ０→ダイオードＤ１２を介して流れ、主コンデンサＣ０に転送される。
すなわち、上記スイッチング素子ＳＷ１１をオン／オフさせることにより、コイルＬ１１に蓄積されたエネルギーが主コンデンサＣ０に転送され、主コンデンサＣ０の充電電圧が上昇する。
【００３１】
第２の充電回路２０は、上記整流回路１１が出力する直流電圧により充電されるコンデンサＣｉｎの一方側の端子に直列に接続されたスイッチング素子ＳＷ２１、コイルＬ２１、ダイオードＤ２１と、上記コンデンサＣｉｎと上記スイッチング素子ＳＷ２１の直列回路に並列に接続された転流用のダイオードＤ２２と、微調補充電コンデンサＣ２１からなる。
スイッチング素子ＳＷ２１の一方端は、上記コンデンサＣｉｎの一方の端子に接続され、他方端は上記ダイオードＤ２２のアノード側と、コイルＬ２１に接続される。また、コイルＬ２１に接続されたダイオードＤ２１のアノード側は、微調補充電コンデンサＣ２１の一方の端子に接続され、微調補充電コンデンサＣ２１の他方の端子は、上記ダイオードＤ２２のカソード側、およびコンデンサＣｉｎの他方の端子に接続される。
上記回路の動作は、前記充電電源１の動作と同じであり、スイッチング素子ＳＷ２１をオン／オフさせることにより、コイルＬ２１に蓄積されたエネルギーが微調補充電コンデンサＣ２１に転送され、微調補充電コンデンサＣ２１の充電電圧が上昇する。
【００３２】
上記主コンデンサＣ０の容量と微調補充電コンデンサＣ２１の容量は、Ｃ０（容量）＞Ｃ２１（容量）となるように設定され、微調補充電コンデンサＣ２１の充電電圧は、上記第１の充電回路１０により上記主コンデンサＣ０に充電される電圧より高い。
上記微調整用電源２には、前記図１と同様、直列に抵抗Ｒ２とスイッチＳＷ２の直列回路が接続され、スイッチＳＷ２の一方側の端子は上記抵抗Ｒ２に接続され、他方端は上記主コンデンサＣ０に一方端側の端子に接続されている。
３は、前記図８に示した高電圧パルス発生装置回路から構成される電源装置及び前記レーザチャンバー等を備えたレーザ装置である。
４は、図１と同様、上記主コンデンサＣ０の両端電圧を検出する電圧検出手段、５ａは充電制御ユニットあり、上位コントローラであるレーザコントローラ５からの充電指令により動作する。
【００３３】
図４は、図３に示す回路の動作を示すタイミングチャートであり、同図により本実施例の動作について説明する。
商用電源３０からの電流を整流回路４０によって整流し、コンデンサＣｉｎにエネルギーを蓄えておく。このとき、スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１は、オフ状態である。
レーザコントローラ５が露光装置（図示せず）から受信した発光指令により、充電指令をオンにすると、充電制御ユニット５ａは、スイッチＳＷ１１、ＳＷ２１をオンにする（図２のａ）。
コンデンサＣｉｎに蓄積されたエネルギーは、コイルＬ１１，Ｌ２１、主コンデンサＣ０、微調補充電コンデンサＣ２１に転送される。また、スイッチング素子ＳＷ１１，ＳＷ２１をオフにすると、コイルＬ１１，Ｌ２１に蓄積されたエネルギーが、前記したように主コンデンサＣ０、微調補充電コンデンサＣ２１に転送される。
これにより、図４に示すように、主コンデンサＣ０、微調補充電コンデンサＣ２１には、例えば図４のＩＣ０電流、ＩＣ２１電流に示すような電流が流れ、主コンデンサＣ０の電圧ＶＣ０、微調補充電コンデンサＣ２１の電圧ＶＣ２１は、上昇する。
レーザコントローラ５は、露光装置からの指令に対応した充電指令電圧（指令電圧目標値）に基づき、上記主コンデンサＣ０、微調補充電コンデンサＣ２１に蓄えられるエネルギー（充電電圧）が所定値に達するように、上記スイッチング素子ＳＷ１１，ＳＷ２１のオン／オフを制御する。
【００３４】
主コンデンサＣ０の電圧が、粗充電電圧に達すると、第１の充電回路１０から主コンデンサＣ０への電流の供給を停止し（図４のｂ）、その後、レーザコントローラ５から指令により、充電制御ユニット５ａは、スイッチＳＷ２をオンにする（図４のｃ）。これにより、図４のＩＣ２１，ＩＣ０に示すように、抵抗Ｒ２を介して微調補充電コンデンサＣ２１から主コンデンサＣ０に電流が流れ、主コンデンサＣ０の電圧ＶＣ０は上昇する。
ここで、主コンデンサＣ０の電圧は、電圧検出手段４によりモニタされており、充電制御ユニット５ａは、上記電圧検出手段４からのモニタ信号を基に、主コンデンサＣ０の電圧が、指令電圧目標値に達すると、スイッチＳＷ２をオフにする（図４のｄ）。
主コンデンサＣ０の充電電圧が指令電圧目標値に到達後、高電圧パルス発生装置に設けられた固体スイッチＳＷ（前記図８参照）にトリガ信号を送出し（図４のｅ）、固体スイッチＳＷをオンにする。
以上のように本実施例においては、前記実施例と同様、前記図１１で説明したような損失を押さえることができる。微調整用電源として、微調補充電コンデンサＣ２１と、このコンデンサＣ２１を充電する充電回路を用いているので、微調用電源の構成を比較的簡単にすることができる。
なお、以上の説明では、チョッパ方式の電源を用いた場合について説明したが、充電電源はその他、前記したインバータ方式の電源、共振回路を用いた電源など、その他の方式の電源を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例の電源装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す実施例の動作を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の実施例の電源装置の具体的な構成例を示す図である。
【図４】図３に示す実施例の動作を示すタイムチャートである。
【図５】放電励起式ガスレーザ装置の構成例を示す図である。
【図６】２ステージガスレーザ装置（ＭＯＰＡ方式）の構成例を示す図である。
【図７】２ステージガスレーザ装置（ＭＯＰＯ方式）の構成例を示す図である。
【図８】高電圧パルス発生装置（放電回路）の構成例を示す図である。
【図９】高電圧パルス発生装置の主コンデンサを充電する充電電源の一例を示す図である。
【図１０】図９の充電電源による主コンデンサの充電を説明する図である。
【図１１】高電圧パルス発生装置の主コンデンサを充電する充電電源の他の構成例を示す図である
【図１２】図１１の充電電源による主コンデンサの充電を説明する図である。
【符号の説明】
【００３６】
１      充電電源
２      微調整用電源
３      電源装置及びレーザチャンバー等を備えたレーザ装置
４      電圧検出手段
５      レーザコントローラ
５ａ    充電制御ユニット
６      露光装置
１０    第１の充電回路
２０    第２の充電回路
３０    商用電源
４０    整流回路
Ｃ０    主コンデンサ
Ｒ２    抵抗
ＳＷ２  スイッチ
Ｃｉｎ  コンデンサ
Ｃ２１  微調補充電コンデンサ
ＳＷ１１，ＳＷ２１  スイッチング素子
Ｌ１１，Ｌ２１      コイル
Ｄ１１，Ｄ１２      ダイオード
【図１】
2005150526.tif 000003
【図２】
2005150526.tif 000004
【図３】
2005150526.tif 000005
【図４】
2005150526.tif 000006
【図５】
2005150526.tif 000007
【図６】
2005150526.tif 000008
【図７】
2005150526.tif 000009
【図８】
2005150526.tif 000010
【図９】
2005150526.tif 000011
【図１０】
2005150526.tif 000012
【図１１】
2005150526.tif 000013
【図１２】
2005150526.tif 000014