JPH0446607B2 - - Google Patents

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JPH0446607B2
JPH0446607B2 JP60213691A JP21369185A JPH0446607B2 JP H0446607 B2 JPH0446607 B2 JP H0446607B2 JP 60213691 A JP60213691 A JP 60213691A JP 21369185 A JP21369185 A JP 21369185A JP H0446607 B2 JPH0446607 B2 JP H0446607B2
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gas
zeolite
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laser gas
laser
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Kozo Shirata
Minoru Aramaki
Takashi Suenaga
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Central Glass Co Ltd
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Central Glass Co Ltd
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Publication of JPH0446607B2 publication Critical patent/JPH0446607B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/22Gases
    • H01S3/223Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
    • H01S3/225Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/036Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube

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  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、希ガスハライドエキシマーレーザー
ガスの固体アルカリ金属および/またはアルカリ
土類金属化合物とゼオライトとの組合せによる精
製に関するものである。
ArF、KrF、XeF、XeCl系に代表される希ガ
スハライドエキシマーレーザーは高出力の紫外光
源として半導体製造や光化学反応をはじめ種々の
分野への応用が急速に進展しているが、媒質とし
てF2、HClなどの極めて反応性の高い気体を用い
るので、レーザー容器等との反応によりその濃度
は減少し、不純物が発生する。このレーザーガス
の劣化はレーザー出力の著しい低下をもたらして
エキシマーレーザーの長期の連続運転を不可能と
するものであり、したがつてその改善が望まれて
いた。
また、Kr、Xe、He、Ne等非常に高価なガス
を使用するため、劣化したガスを廃棄し新たにガ
スを導入、使用する方法は工業的には採用し難
い。
本発明はレーザーガス中の不純物を効率的に除
去し精製レーザーガスを循環使用し得るように
し、よつて長期にわたる安定した連続運転を可能
とするものである。
〔従来の技術〕
希ガスハライドエキシマーレーザーにおいて
は、F2、HCl等の活性物質と、それらと反応する
Ar、Kr、Xe等の希ガスが適宜目的に応じて選択
使用され、さらにこれらを希釈するHe、Ne等に
より主成分を形成する。一方、該エキシマーレー
ザーの運転中に発生する不純物は、使用するレー
ザーガスの組成によつて異なるが、CF4、C2F6
SiF4、HF、NF3、SF6、CCl4、CClF3、CCl2F2
CCl3F等のハロゲン化合物であり、従来、これら
の不純物を除去する目的で以下のような方法が提
案されている。すなわち、 比較的高い沸点の物質を低温下で凝縮させる
低温トラツプ法 金属カルシウムと反応し得る物質を金属カル
シウムと接触させカルシウム化合物とする金属
カルシウム反応法 活性炭やゲツター材(Ti−Zr合金)で被吸
着性物質を吸着する吸着法などがある。
しかしながらの方法は、沸点の高い不純物に
ついては効率良く除去できるものの、CF4、NF3
等の低沸点の不純物は除去できず、さらに、レー
ザーガスの主成分である高沸点のKr、Xe等を同
時に凝縮してしまうため、限定的なレーザー系に
しか使用できない。の方法は650℃もの高温に
熱した金属カルシウムで不純物を除去しようとす
るもので、操作温度が高く、取扱い困難な金属カ
ルシウムを使用すること、さらに金属カルシウム
と反応し得るものしか除去できないため工業的に
有効な方法とは言い難い。またの方法は特定の
化学物質のみに有効な方法ではあるが、レーサー
ガスの不純物は非常に多種類に及ぶため、限定的
な不純物除去にしか使用し得ない。
上述のように、これまで、レーザーガスの精製
法として決定的な手段は見出されていない。
〔本発明が解決しようとする問題点〕
本発明は該希ガスハライドエキシマーレーザー
ガス中の不純物を効率的かつ効果的に除去する方
法、すなわち、レーザーガスをゼオライトに接触
させ不純物を吸着、除去するに際し、レーザーガ
スを固体アルカリ金属および/またはアルカリ土
類金属化合物(以下固体アルカリ化合物という)
と接触させゼオライトと反応し得る活性物質を反
応、除去する方法、およびレーザーガスを低温下
に導びき高沸点の不純物および一部の主成分物質
を凝縮分離し、該凝縮物質を固体アルカリ化合物
と接触させ活性な不純物を反応、除去した後、ゼ
オライトに接触させ残余の不純物を吸着、除去す
る方法を提供しようとするものである。
ゼオライトは、一般式lM2/nO・
Al2O3mSiO2・yH2O(ただしMはアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属を示し、nは価数を示し、
l、m、yは係数を示す)で表わされるガス吸着
性に富んだ多孔物質であり、しかも孔径の異なつ
た多孔質体を合成できるため“分子篩”と称さ
れ、多種類のガス化合物の吸着剤として使用され
ている。ゼオライトをガス吸着分離に使用する際
の工業上の利得は以下の通りである。
細孔径の選択によつてほとんどすべてのガス
物質を吸着除去することができる。
吸着ガスを脱気して再使用することができ
る。
しかし、このゼオライトをレーザーガスの精製
の目的で使用した場合、レーザーガス中の主成分
の活性物質であるF2、HCl等、および不純物であ
るHF等と化学的に反応し、ゼオライトを不活性
化し再生不能にするという事実が判明した。たと
えばF2が、0.01%程度存在してもゼオライトはそ
の吸着能を速やかに失うことが明らかとなつた。
このため、ゼオライトと反応し得る活性物質を
予め除去する方法について鋭意検討の結果、ソー
ダーライム、CaO、Ca(OH)2等の固体アルカリ
化合物を接触させることにより、活性なF2
HF、HClのみならず比較的安定な酸性ガスSiF4
CO2等も固体アルカリ化合物と反応し除去し得る
ことが明らかとなり、これらの物質を前以て除去
することで残余の不純物をゼオライトにより効率
的に除去し得るという事実を見出した。
このようにして活性物質が固体アルカリ化合物
により除去された残余の不純物はゼオライトによ
り容易に吸着、除去される。またゼオライトが飽
和吸着量に達した時は、その加熱脱気によつて不
純物を容易に脱着でき、その吸着能を復元させる
ことができる。
本発明により、全ての成分系の希ガスハライド
系ガスにおけるKr、Xe、He、Ne等の高価な希
ガスは極く小量の損失に留めて精製回収され、ま
た不純物は完全に除去されるので、長期にわたる
安定した連続運転を可能とする。ただしレーザー
ガスの主成分であるF2、HCl等も除去されるた
め、レーザー装置の連続運転に際しては希ガス損
失分に相当する量と、F2、HCl等の主成分を添加
する必要がある。
上記F2、HClを回収、循環するには、固体アル
カリ化合物との反応、ゼオライトへの吸着に先立
ちレーザーガス中の不純物(殆どが高沸点であ
る)を低温下で凝縮分離する方法が採用でき、こ
れによりF2、HCl、Ar、Ne、He等の低沸点の主
成分物質はそのまま循環使用することが可能とな
る。
本発明の高沸点の不純物とは、レーザーガスの
成分系、凝縮しようとする温度、ガス分圧等によ
るが、HF、C2F6、SiF4、SF6、CCl4、CClF3
CCl2F2、CCl3F等の不純物であり、一方高沸点の
主成分物質はKr、Xe等である。凝縮分離された
上記不純物と主成分物質は、ゼオライトと接触に
先立ち、固体アルカリ化合物と接触させることに
より、ゼオライトと反応してゼオライトを再生不
能にするようなHF等の活性な不純物を反応、除
去し、さらにゼオライトとの接触により残余の不
純物を吸着、除去することにより、Kr、Xe等の
主成分物質を回収、循環させる。
以下本発明を添付の図面に基いて説明する。
例えば第1図における符号1はArF、XeCl系
等のレーザー発生装置であり、レーザーガスを固
体アルカリ充填管3に送入され、固体アルカリ化
合物との反応により活性物質B、たとえば主成分
であるF2、HCl、不純物であるHF、SiF4等が除
去され、さらにゼオライト充填管4に送入されゼ
オライトへの吸着により残余の不純物C、たとえ
ばC2F6、CCl2F2、CCl4、CClF3、CCl3F、CF4
NF3等が除去される。しかしてHeやAr、Xe等の
希ガスはレーザー発生装置1に循環され、一方除
去された主成分のF2、HClや極微量の損失を生じ
たHeやAr、Xe等の希ガスDは5において補充さ
れレーザー発生装置1に送入される。
固体アルカリ化合物としては、ソーダライム
CaO、Ca(OH)2、NaOH、KOH等が使用される
が、ガスと良好に接触し、ガス流速によつて飛散
しない程度の粉粒体であれば使用できる。操作温
度は室温〜500℃の範囲であるが、好ましくは固
体アルカリ化合物との反応性、操作の容易さを考
慮して80℃〜200℃の範囲がよい。
ゼオライトは除去すべきガス成分によつてその
細孔径を選択しなければならないが、モレキユラ
ーシーブ5A(米国Linde社製)は希ガスハライド
エキシマーレーザーガスの精製に最も適してい
る。必要に応じて、さらに細孔径の異なる複数の
種類のゼオライトを組合せて使用することも勿論
可能である。ゼオライト充填管4の操作において
は低温高圧ほど吸着量が多くなるが、−180〜+
100℃程度の温度範囲、装置が耐えうる程度の圧
力範囲でよい。
また、例えば第2図における符号1,3,4は
第1図に示した符号と同様にそれぞれレーザー発
生装置、固体アルカリ充填管、ゼオライト充填管
を示す。2はレーザーガス中の高沸点物質を低温
下で凝縮する低温トラツプであり、液体窒素、ア
ルゴン、酸素、空気等の冷媒を用いて冷却するこ
とにより低沸点のF2、HCl、He、Ne等の主成分
物質Aはそのままレーザー発生装置1に循環され
るが、高沸点の主成分物質であるKr、Xe等、不
純物であるHF、C2F6、SiF4、SF6、CCl4
CClF3、CCl3F等が凝縮分離される。これら凝縮
物質のうち活性な不純物B1、たとえばHFSiF4
固体アルカリ充填管3により除去され、残余の不
純物C、たとえばC2F6、SF6、CCl4、CClF3等が
ゼオライト充填管4において除去される。また主
成分物質の微量の損失分相当量Dが補充されレー
ザー装置1に送入される。
なお、比較的低沸点の不純物のCF4、NF3が主
成分物質Aとともに循環し蓄積される可能性があ
るが、それによりレーザー出力の低下を生じた際
には、予めバイパス6を設け、一たん第1図に示
す方法と同様な操作を行うことによりそれら不純
物を除去できる。
〔実施例〕
以下に本発明の具体的実施例を比較例と対比し
て詳述する。
比較例 1 Kr−F系放電励起型エキシマーレーザーを5
パルス/秒でレーザー発振させたところ、2時間
の運転で出力が70%に低下した。
最初に導入したガスはKr5Nl(5%)、F20.3Nl
(0.3%)、He94.7Nl(94.7%)であつたが、2時間
後にはF2濃度は0.2%に低下し、不純物として
SiF4、HF、CF4、H2O、CO2、O2、N2が確認さ
れた。
実施例 1 第1図に示す精製システムにおいて、固体アル
カリ充填管(1000mm×50mmφSuS304製)にソー
ダライムペツト(5mm×2mmφ)1Kgを充填
し、さらにゼオライト充填管(1000ml×12mmφ)
にモレキユラーシーブ5Aを20g充填した設備
(あらかじめHeを充填)を使用し、比較例1にお
いて2時間運転したガスの精製を行なつた。固体
アルカリ充填管、ゼオライト充填管の操作温度は
それぞれ100℃および室温であつた。精製損失と
して、Kr0.1Nが生じたので、0.1NのKrと、
新たにF20.3Nを精製ガスに混合し、再びレー
ザーを運転したところ出力は100%に回復してい
た。
実施例 2 実施例1と同様な装置で2.5/minの循環量
でレーザーガスを精製循環させ、Krを0.0025
/min、F2を0.01/minづつ連続的に供給さ
せつつレーザーを1日5時間の連続運転を毎日継
続したところ30日経てもレーザー出力の低下は生
じなかつた。なお、ゼオライト充填管は毎日300
℃、真空下で脱着して使用した。
ソーダライムを交替し、さらに連続運転を継続
したところ、さらに30日間同様に出力の低下は認
められなかつた。
実施例 3 実施例1の装置に容積1のSUS304製低温ト
ラツプを付設し冷媒として液体窒素を用いて第2
図に示すシステムについて実施例2と同様の連続
運転を行なつた。
レーザーを連続運転しつつ2.5/minでガス
を抜き出し、Krを0.025/minおよび精製時に
損失するF2を0.001/min連続的に導入したと
ころ、実施例2と同様30日経てもレーザー出力の
低下は認められなかつた。
しかし30日経過以降徐々にレーザー出力の低下
が認められ、40日目においては当初の85%に低下
した。これは低沸点の不純物であるCF4、NF3
循環、畜積したことによるものであるが、レーザ
ーガスをバイパス6を介して直接固体アルカリ充
填管3、さらにゼオライト充填管4に導びくシス
テムに変換し、実施例2と同様な操作を3時間実
施したところ、前記不純物は完全に除去されて出
力は100%に回復し、引続き本実施例前段で述べ
たシステムでさらに30日実施してもレーザー出力
の低下は認められなかつた。
実施例 4 XeCl系レーザーで実施例1と同様な装置を使
用した。本実施例においてはゼオライト充填管
に、モレキユラーシーブ5A10gとモレキユラー
シーブ10X10gを2層に充填した。
レーザーガスの循環量は1/minで、Xeを
0.002/min、HClを0.01/minづつ連続的に
供給し、レーザー発振1日5時間の連続運転を毎
日継続したところ、30日経てもレーザー出力の低
下は生じなかつた。なおゼオライト充填管は毎日
300℃、真空下で脱着して使用した。
〔本発明の効果〕
以上のように本発明はあらゆる成分系の希ガス
ハライドエキシマーレーザーに適用でき有害な不
純物を除去することにより長期にわたる連続運転
においてもレーザー出力を低下することがなく、
一方主成分物質を効率よく回収、循環使用できる
のでランニングコストが低廉ですむという著しい
効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明の実施の態様を示し、
1はレーザー発生装置、2は低温トラツプ、3は
固体アルカリ充填管、4はゼオライト充填管を示
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 レーザーガスをゼオライトに接触させ不純物
    を吸着、除去するに際し、あらかじめレーザーガ
    スを固体アルカリ金属および/またはアルカリ土
    類金属化合物と接触させるようにしたことを特徴
    とする希ガスハライドエキシマーレーザーガスの
    精製法。 2 レーザーガスを低温下に導びき高沸点の不純
    物および一部の主成分物質を凝縮分離し、該凝縮
    物質を固体アルカリ金属および/またはアルカリ
    土類金属化合物と接触させ次いでゼオライトと接
    触させるようにしたことを特徴とする希ガスハラ
    イドエキシマーレーザーガスの精製法。 3 定時的にレーザーガスを低温下に導びく工程
    を省略し、レーザーガスを直接固体アルカリ金属
    および/またはアルカリ土類金属化合物と接触さ
    せ、次いでゼオライトと接触させるようにしたこ
    とを特許とする特許請求の範囲第2項記載の希ガ
    スハライドエキシマーレーザーガスの精製法。
JP60213691A 1985-09-28 1985-09-28 希ガスハライドエキシマ−レ−ザ−ガスの精製法 Granted JPS6274430A (ja)

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JPS6379665U (ja) * 1986-11-13 1988-05-26
JPH0760914B2 (ja) * 1989-01-30 1995-06-28 セントラル硝子株式会社 エキシマーレーザーガスの精製法並びにその装置
JPH03256831A (ja) * 1990-02-23 1991-11-15 Toyo Kanetsu Kk 段ボール箱の切断方法
JP3891834B2 (ja) * 2001-12-04 2007-03-14 大陽日酸株式会社 ガス供給方法及び装置
JP5216220B2 (ja) * 2007-01-09 2013-06-19 岩谷産業株式会社 ネオン回収方法
JP5011013B2 (ja) * 2007-07-24 2012-08-29 大陽日酸株式会社 二フッ化キセノンガス供給装置
JP4891969B2 (ja) * 2008-10-03 2012-03-07 株式会社荏原製作所 不純物を除去する不純物除去装置およびその運転方法

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