JPH0697541A - エキシマーレーザー用ガス浄化装置およびガス浄化方法 - Google Patents

エキシマーレーザー用ガス浄化装置およびガス浄化方法

Info

Publication number
JPH0697541A
JPH0697541A JP26678492A JP26678492A JPH0697541A JP H0697541 A JPH0697541 A JP H0697541A JP 26678492 A JP26678492 A JP 26678492A JP 26678492 A JP26678492 A JP 26678492A JP H0697541 A JPH0697541 A JP H0697541A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
laser
adsorbent
excimer laser
adsorbed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP26678492A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Sakai
文雄 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP26678492A priority Critical patent/JPH0697541A/ja
Publication of JPH0697541A publication Critical patent/JPH0697541A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 レーザー運転に先立って事前に吸着剤に吸着
させておくKrなどの希ガスを無駄なく利用することが
可能なエキシマーレーザー用ガス浄化装置およびガス浄
化方法を提供すること。 【構成】 レーザー1を運転する前には、パッシベーシ
ョンと呼ばれる運転ガス組成で発振する、いわゆるなら
し運転が行われるか、あるいはある程度の運転でガスの
総入れ替えも行われることに着目したもので、希ガスを
含むレーザー用ガス媒体を、レーザー管2と、吸着剤を
収容した吸着塔9との間に循環させながらレーザー発振
を行うエキシマーレーザー用ガス浄化装置4であって、
吸着塔に収容した吸着剤に、レーザー発振に先立ってあ
らかじめ希ガスを吸着可能とするとともに、このあらか
じめ吸着する希ガスとして、前回のレーザー発振に使用
したレーザー用ガス媒体内の希ガスを用いることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエキシマーレーザー用ガ
ス浄化装置およびガス浄化方法にかかるもので、とくに
レーザー用ガス媒体などのガス媒体を浄化しつつ、循環
させて使用する多成分ガスの浄化を可能としたエキシマ
ーレーザー用ガス浄化装置およびガス浄化方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来のエキシマーレーザーに関するガス
浄化装置の技術を、KrFエキシマーレーザーを例に取
って以下説明する。
【0003】KrFエキシマーレーザーは、ガラスなど
により形成したレーザー管にレーザー用ガス媒体として
約98%のネオンガス(Ne)(バッファガス)、約2
%のクリプトンガス(Kr)、および約0.1%のフッ
素ガス(F2)の混合ガスを収容し、両端にそれぞれミ
ラーを配置し、レーザー用ガス媒体を放電発光させ、共
振を生じさせることにより動作させる。
【0004】上記フッ素ガスは反応性が強く、放電によ
って励起されたフッ素ガスはとくに反応性が強いため
に、放電によってフッ素ガスとレーザー用ガス媒体中の
不純物や他の構成材料との間に反応が起こる結果、上記
レーザー管内にCF4、HF、SiF4などの不純物が発
生し、KrFエキシマーレーザーのレーザー出力は、放
電回数の増加とともに減少するという問題がある。
【0005】こうしたKrFエキシマーレーザーのガス
浄化方法として、ガスの沸点温度が相違を利用するコー
ルドトラップ方法があるが、ガスの種類によっては、沸
点温度が近接していると利用が困難であるという問題が
ある。
【0006】また、吸着剤を用いる方法も提案されてお
り、本出願人による特願平3−132913号および特
願平3−132914号などがあるが、これらの出願に
よる方法では、レーザー運転前に、あらかじめKrを吸
着剤に吸着させておく必要がある。
【0007】すなわち、レーザー管と連結する前にあら
かじめKrをレーザー用ガス媒体のKr組成(2%)と
同じ平衡になるようにこれを吸着剤に吸着させ、バッフ
ァガスのNeを運転圧(4気圧)に調整しておく必要が
ある。
【0008】しかしながら、こうした運転前の吸着方法
においては、あらかじめ吸着剤に吸着させるKrを余計
にあるいは無駄に使用することとなり、何らかの対策が
要望されていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
諸問題にかんがみなされたもので、不純物が発生する多
成分ガス媒体の不純物を除去してガスを浄化しつつ、長
期間にわたって一定のレーザー出力を得ることが容易な
であるとともに、レーザー運転に先立って事前に吸着剤
に吸着させておくKrなどの希ガスを無駄なく利用する
ことが可能なエキシマーレーザー用ガス浄化装置および
ガス浄化方法を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、レー
ザーを運転する前には、パッシベーションと呼ばれる運
転ガス組成で発振する、いわゆるならし運転が行われる
か、あるいはある程度の運転でガスの総入れ替えも行わ
れることに着目したもので、第一の発明は、希ガスを含
むレーザー用ガス媒体を、レーザー管と、吸着剤を収容
した吸着塔との間に循環させながらレーザー発振を行う
エキシマーレーザー用ガス浄化装置であって、上記吸着
塔に収容した上記吸着剤に、レーザー発振に先立ってあ
らかじめ上記希ガスを吸着可能とするとともに、このあ
らかじめ吸着する希ガスとして、前回のレーザー発振に
使用した上記レーザー用ガス媒体内の希ガスを用いるこ
とを特徴とするエキシマーレーザー用ガス浄化装置であ
る。
【0011】上記レーザー用ガス媒体中のハロゲンを除
去可能なハロゲン除去塔を、上記吸着塔の前段に配置す
ることができる。
【0012】上記吸着剤にあらかじめ吸着する上記希ガ
スは、これをクリプトン(Kr)とすることができる。
【0013】上記ハロゲン除去塔は、これをフッ素ガス
(F2)除去塔とすることができる。
【0014】上記吸着剤にあらかじめ吸着する上記希ガ
スの吸着平衡圧、およびバッファガスの運転圧の充填
を、コンプレッサにより行うことができる。
【0015】第二の発明は、希ガスを含むレーザー用ガ
ス媒体を、レーザー管と、吸着剤を収容した吸着塔との
間に循環させながらレーザー発振を行うエキシマーレー
ザーのガス浄化方法であって、上記吸着塔に収容した上
記吸着剤に、前回のレーザー発振に使用した上記レーザ
ー用ガス媒体を通過させることにより該レーザー用ガス
媒体中の上記希ガスを該吸着剤にあらかじめ吸着させ、
ついで、新鮮なレーザー用ガス媒体を上記レーザー管に
供給してレーザー発振させることを特徴とするエキシマ
ーレーザーのガス浄化方法である。
【0016】つぎに、各種データにもとづき本発明をよ
り具体的に説明する。図1は、レーザーガスおよび不純
物ガスの蒸気圧曲線を示すグラフである。
【0017】KrFエキシマーレーザーにおいては、レ
ーザー用ガス媒体の必要成分ガスはNe、Kr、F2で
あり、主な不純物ガスはCF4、HF、SiF4などであ
る。
【0018】図1に示すように、こうしたガスのうち、
KrとCF4とは互いにかなり接近した蒸気圧曲線を有
するとともに、Krの蒸気圧曲線は液体窒素温度付近で
急激に減少する。
【0019】図2は、温度マイナス81℃におけるKr
およびCF4の活性炭での吸着量(吸着平衡曲線)を示
すグラフである。
【0020】図3は、Kr存在下でのCF4の吸着平衡
曲線を示すグラフであり、バッファガスNeの圧力4気
圧のもとで、あらかじめ所定の濃度で飽和吸着してある
Krの該濃度を変えて、CF4の吸着量を示している。
【0021】図示のように、CF4の吸着量はKrの濃
度に依存する特性を示し、KrFエキシマーレーザーに
おいては、Krの濃度が通常2%であるので、CF4の
濃度が100ppm(0.304Torr)では、0.
8Ncc/gのCF4が吸着される。
【0022】図4は、キセノン(Xe)およびクリプト
ン(Kr)の活性炭による吸着を示すグラフである
(R.D.Ackley, R.E.Adams,
W.E.Browning: TID−7593, 1
99−216(1961))。
【0023】図5は、コロンビアCLA活性炭によるK
rの吸着を示すグラフである(J.N.Burdic
k: ORO−118(1951))。
【0024】以上のようなデータにもとづき、本発明に
よるエキシマーレーザー用ガス浄化装置においては、レ
ーザーのならし運転、あるいはレーザー管内のガスの総
入れ替え時の排気ガスを、冷凍機(図示せず)などによ
りあらかじめ冷却した吸着剤に通してKrなどの希ガス
をこの吸着剤に飽和吸着させる。
【0025】なお、F2、HFなどのハロゲンおよびハ
ロゲン化物が吸着剤に有害の可能性がある場合には、F
2除去塔に上記排気ガスを通すことにより、これらを除
去した上で吸着塔に導入すればよい。
【0026】各パラメーターの数値は、たとえばKrF
エキシマーレーザーの場合で、運転圧が4気圧、バッフ
ァガスをNeとし、Krが1〜2%、F2が0.1%で
あり、吸着剤温度は100〜200Kである。
【0027】
【作用】本発明によるエキシマーレーザー用ガス浄化装
置においては、ならし運転、あるいは総入れ替え時の排
気ガスを再利用の形で吸着塔に導入し、吸着剤に通して
Krをあらかじめ吸着させることとしている。
【0028】したがって、高価なKr、Neガスの節約
にもなるとともに、コンプレッサにより吸着塔内の圧力
をレーザーの運転圧まで高めれば、Krの濃度調整およ
びNeの充填が非常に容易となる。
【0029】
【実施例】つぎに、本発明の一実施例によるガス浄化装
置を装備したエキシマーレーザーを説明する。
【0030】上記エキシマーレーザー1は、レーザー管
を含むレーザー本体2と、循環ポンプ3と、吸着塔を含
むガス浄化装置4と、入口側バルブ5と、出口側バルブ
6とを有するとともに、各構成部材を配管により接続し
て循環通路7を構成してある。
【0031】この循環通路7に並列的に排気ガス供給通
路8を設け、ここにF2除去塔9と、ガス浄化装置4に
接続するコンプレッサ10と、開閉バルブ11とを設け
てある。
【0032】循環ポンプ3は、レーザー本体2からのレ
ーザー用ガス媒体を循環通路7を介して、ガス浄化装置
4に通過させ、レーザー本体2に循環させるものであ
る。
【0033】ガス浄化装置4は、吸着剤を収容してあ
り、CF4、HF、SiF4などのフッ化物(不純物)お
よびKrを吸着可能で、冷凍機(図示せず)などによ
り、温度77Kから常温まで温度調節可能としてある。
【0034】F2除去塔9は、ハロゲンを除去可能な活
性炭などのハロゲン用吸着剤を収容してあり、常温でこ
れを運転する。
【0035】なお、排気ガス供給通路8を介してガス浄
化装置4に供給されるレーザー本体2の排気ガスは、内
部の吸着剤と接触したあと、ガス浄化装置4外に排気さ
れるようになっている。
【0036】こうした構成のエキシマーレーザー1にお
いて、ガス浄化装置4には通常のレーザー発振の前にK
rを飽和吸着する。
【0037】この吸着にあたっては、入口側バルブ5お
よび出口側バルブ6を閉鎖し、開閉バルブ11を開放し
て、レーザー本体2のならし運転、あるいは前回のレー
ザー発振の排気ガス(レーザー本体2内のガス)をF2
除去塔9および排気ガス供給通路8を介してガス浄化装
置4に供給する。
【0038】この排気ガス中のF2がF2除去塔9におい
て除去され、レーザー用ガス媒体のうち、Krなどの不
活性ガスおよび不純物(フッ化物)のみがガス浄化装置
4に供給されて、Krがガス浄化装置4内の吸着剤に飽
和吸着される。
【0039】なお、CF4、HFなどの不純物も同時に
吸着されるとともに、Neなどのガスは吸着されること
なく、ガス浄化装置4から外部に排気される。
【0040】こうした供給の際、コンプレッサ10によ
りガス浄化装置4内の圧力をレーザーの運転圧まで高め
れば、Krの濃度調整およびNeの充填が非常に容易と
なる。
【0041】つぎに、入口側バルブ5および出口側バル
ブ6を開放し、開閉バルブ11を閉鎖して、レーザー本
体2に新鮮なレーザー用ガス媒体を供給し、運転を開始
する。
【0042】レーザー用ガス媒体は循環通路7に循環さ
れて、ガス浄化装置4に流入し、ここで不純物が除去さ
れ、レーザー本体2に還流する。
【0043】なお、ガス浄化装置4部分でKrが飽和吸
着されているので、循環ガス中のKrはほぼ平衡状態に
あり、不純物の増加とともに、Krが不純物に置換され
て出口側に現れるが、運転条件の範囲内であれば支障は
ない。
【0044】なおまた、必要に応じて循環通路7内にF
2除去塔9を配置することもできる(図1中仮想線参
照)。
【0045】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、不純物を
除去するために吸着剤にあらかじめ吸着するKrなどの
希ガスを新たに供給するのではなく、前回のレーザー発
振あるいはならし運転などによる排気ガス中のKr等を
再利用するようにしたので、高価なKr等を無駄なく利
用することができる。
【0046】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を説明するための、レーザーガスおよび
不純物の蒸気圧を示すグラフである。
【図2】同、温度マイナス81℃におけるKrおよびC
F4の活性炭での吸着量(吸着平衡曲線)を示すグラフ
である。
【図3】同、Kr存在下でのCF4の吸着平衡曲線を示
すグラフである。
【図4】キセノン(Xe)およびクリプトン(Kr)の
活性炭による吸着を示すグラフである。
【図5】同、コロンビアCLA活性炭によるKrの吸着
を示すグラフである。
【図6】本発明の一実施例によるガス浄化装置4を装備
したエキシマーレーザー1を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 エキシマーレーザー 2 レーザー管を含むレーザー本体 3 循環ポンプ 4 吸着塔を含むガス浄化装置 5 入口側バルブ 6 出口側バルブ 7 循環通路 8 排気ガス供給通路 9 F2除去塔 10 コンプレッサ 11 開閉バルブ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 希ガスを含むレーザー用ガス媒体を、
    レーザー管と、吸着剤を収容した吸着塔との間に循環さ
    せながらレーザー発振を行うエキシマーレーザー用ガス
    浄化装置であって、 前記吸着塔に収容した前記吸着剤に、レーザー発振に先
    立ってあらかじめ前記希ガスを吸着可能とするととも
    に、 このあらかじめ吸着する希ガスとして、前回のレーザー
    発振に使用した前記レーザー用ガス媒体内の希ガスを用
    いることを特徴とするエキシマーレーザー用ガス浄化装
    置。
  2. 【請求項2】 前記レーザー用ガス媒体中のハロゲン
    を除去可能なハロゲン除去塔を、前記吸着塔の前段に配
    置したことを特徴とする請求項1記載のエキシマーレー
    ザー用ガス浄化装置。
  3. 【請求項3】 前記吸着剤にあらかじめ吸着する前記
    希ガスは、これをクリプトン(Kr)とすることを特徴
    とする請求項1記載のエキシマーレーザー用ガス浄化装
    置。
  4. 【請求項4】 前記ハロゲン除去塔は、これをフッ素
    ガス(F2)除去塔としたことを特徴とする請求項1記
    載のエキシマーレーザー用ガス浄化装置。
  5. 【請求項5】 前記吸着剤にあらかじめ吸着する前記
    希ガスの吸着平衡圧、およびバッファガスの運転圧の充
    填を、コンプレッサにより行うことを特徴とする請求項
    1記載のエキシマーレーザー用ガス浄化装置。
  6. 【請求項6】 希ガスを含むレーザー用ガス媒体を、
    レーザー管と、吸着剤を収容した吸着塔との間に循環さ
    せながらレーザー発振を行うエキシマーレーザーのガス
    浄化方法であって、 前記吸着塔に収容した前記吸着剤に、前回のレーザー発
    振に使用した前記レーザー用ガス媒体を通過させること
    により該レーザー用ガス媒体中の前記希ガスを該吸着剤
    にあらかじめ吸着させ、 ついで、新鮮なレーザー用ガス媒体を前記レーザー管に
    供給してレーザー発振させることを特徴とするエキシマ
    ーレーザーのガス浄化方法。
JP26678492A 1992-09-10 1992-09-10 エキシマーレーザー用ガス浄化装置およびガス浄化方法 Pending JPH0697541A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26678492A JPH0697541A (ja) 1992-09-10 1992-09-10 エキシマーレーザー用ガス浄化装置およびガス浄化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26678492A JPH0697541A (ja) 1992-09-10 1992-09-10 エキシマーレーザー用ガス浄化装置およびガス浄化方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0697541A true JPH0697541A (ja) 1994-04-08

Family

ID=17435648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26678492A Pending JPH0697541A (ja) 1992-09-10 1992-09-10 エキシマーレーザー用ガス浄化装置およびガス浄化方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0697541A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8597584B2 (en) Gas purifying process and device
US6490305B2 (en) Beam delivery system for molecular fluorine (F2) laser
JP4891969B2 (ja) 不純物を除去する不純物除去装置およびその運転方法
EP0527986B1 (en) A method for extending the gas lifetime of excimer lasers
US9478934B1 (en) Excimer gas purification
JP6457013B2 (ja) ガスリサイクル機能を有するエキシマレーザ発振装置
EP0516919B1 (en) Gas circulation type gas laser apparatus and method of operating the same
JPH1154851A (ja) エキシマレーザーガスの回収装置
JPH0697541A (ja) エキシマーレーザー用ガス浄化装置およびガス浄化方法
US6496527B1 (en) Ultraviolet laser apparatus and gas for ultraviolet laser
JPH10252651A (ja) 真空排気システム
JP3434315B2 (ja) フッ素系エキシマレーザ装置における不純物除去装置の再生方法
CN114667473A (zh) 用于保护光学器件免受真空紫外光的系统及方法
JPH0521868A (ja) エキシマレーザ発振装置
JPH05308170A (ja) エキシマレーザガスの精製法
JP2006519159A (ja) ハロゲン化物結晶のアニール処理方法
US5277040A (en) Circulation type gas purification apparatus and method of operating the same
JPH06283781A (ja) エキシマレーザ装置およびその運転方法
JP2877417B2 (ja) ガスレーザ装置
US6310903B1 (en) Gas laser device and integrated gas purifying means
JPH0697542A (ja) ガスレーザー装置およびその運転方法
JPS6341092A (ja) エキシマレ−ザ発振装置
JPH07106675A (ja) エキシマレーザのレーザ媒質の精製方法および装置
JP4055878B2 (ja) 紫外線レーザ装置および紫外線レーザ装置のキセノンガス添加方法
JP6812400B2 (ja) ガスリサイクル機能を有するエキシマレーザ発振装置