JPH1154851A - Excimer laser gas recovery device - Google Patents
Excimer laser gas recovery deviceInfo
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- JPH1154851A JPH1154851A JP21317697A JP21317697A JPH1154851A JP H1154851 A JPH1154851 A JP H1154851A JP 21317697 A JP21317697 A JP 21317697A JP 21317697 A JP21317697 A JP 21317697A JP H1154851 A JPH1154851 A JP H1154851A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、エキシマレーザー
ガスの回収装置に関し、詳しくは、エキシマレーザー発
生装置で使用されるエキシマレーザーガス中の希ガスを
再利用するために回収して精製する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for recovering an excimer laser gas, and more particularly to an apparatus for recovering and purifying a rare gas in an excimer laser gas used in an excimer laser generator for reuse. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】エキシマレーザーは、高出力の紫外光源
として半導体製造工程等で広く用いられている。このエ
キシマレーザーでは、エキシマレーザーガスとして高価
な希ガスを使用するため、例えば、特公平７−６０９１
４号公報に記載されているように、レーザー発生装置か
らエキシマレーザーガスを抜出して希ガスを精製した
後、再利用することが提案されている。2. Description of the Related Art Excimer lasers are widely used as high-power ultraviolet light sources in semiconductor manufacturing processes and the like. In this excimer laser, an expensive rare gas is used as the excimer laser gas.
As described in Japanese Patent Application Publication No. 4 (1999) -1999, it has been proposed to extract an excimer laser gas from a laser generator, purify a rare gas, and then reuse it.
【０００３】上記公報記載に記載された方法では、レー
ザー発生装置から抜出したエキシマレーザーガスを、フ
ッ素系ガス（Ｆ２，ＮＦ３，ＣｌＦ３，ＣｌＦ等）との
反応性に富む金属に接触させることによって反応活性の
高いフッ素等のハロゲンガスを除去した後、アルカリ金
属やアルカリ土類金属化合物、ゼオライト、金属アルカ
リ類に順次接触させることによってエキシマレーザーガ
ス中の希ガス（Ｋｒ，Ｘｅ，Ｈｅ，Ｎｅ等）を精製し、
精製後の希ガスをレーザー発生装置に循環させるように
している。In the method described in the above publication, an excimer laser gas extracted from a laser generator is brought into contact with a metal highly reactive with a fluorine-based gas (F 2 , NF 3 , ClF 3 , ClF, etc.). After removing a halogen gas such as fluorine having a high reaction activity in this way, the rare gas (Kr, Xe, He, He, H, H) in the excimer laser gas is sequentially brought into contact with an alkali metal or an alkaline earth metal compound, zeolite, or a metal alkali. Ne, etc.)
The purified rare gas is circulated to the laser generator.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】一方、レーザー発生装
置で使用したエキシマレーザーガスの全量を回収する場
合は、真空ポンプを用いてレーザー発生装置内のガスを
吸引する必要があるが、通常の真空ポンプでは、オイル
コンタミ等が発生し、また、外気を吸込んで回収ガス中
に酸素や水分、その他の微量成分が不純物として混入
し、回収ガスの精製処理に悪影響を与えることがある。On the other hand, when recovering the entire amount of excimer laser gas used in the laser generator, it is necessary to suck the gas in the laser generator using a vacuum pump. In the pump, oil contamination or the like is generated, and oxygen, moisture, and other trace components are mixed as impurities into the collected gas by sucking outside air, which may adversely affect the purification process of the collected gas.
【０００５】このため、真空ポンプとして、オイルコン
タミ等の心配がないドライ真空ポンプを使用するととも
に、窒素ガスをシールガスとして使用し、外気を吸込ま
ないようにしている。しかしながら、このドライ真空ポ
ンプから吐出される回収ガス中には、シールガスとして
使用した窒素ガスが混入するため、希ガスを精製して再
利用するためには、回収ガス中から窒素ガスを分離除去
する必要が生じる。For this reason, a dry vacuum pump which is free from oil contamination and the like is used as a vacuum pump, and a nitrogen gas is used as a seal gas so that outside air is not sucked. However, since the recovered gas discharged from this dry vacuum pump contains nitrogen gas used as a seal gas, the nitrogen gas is separated and removed from the recovered gas in order to purify and reuse the rare gas. Need to be done.
【０００６】そこで本発明は、劣化したエキシマレーザ
ーガスの全量を回収することができ、ガス回収用のドラ
イ真空ポンプにシールガスとして使用する窒素ガスの除
去も効率よく行うことができ、高価な希ガスを無駄に排
出することなく、有効に再利用することができるエキシ
マレーザーガスの回収装置を提供することを目的として
いる。Accordingly, the present invention can recover the entire amount of deteriorated excimer laser gas, can efficiently remove nitrogen gas used as a seal gas in a dry vacuum pump for recovering gas, and can use an expensive rare gas. An object of the present invention is to provide an excimer laser gas recovery device that can be effectively reused without wasting gas.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のエキシマレーザーガスの回収装置は、エキ
シマレーザー発生装置から抜出した希ガス及びハロゲン
ガスを含むエキシマレーザーガスを回収して精製する装
置であって、前記エキシマレーザーガス中のハロゲンを
除去するハロゲン除去手段と、エキシマレーザー発生装
置から前記ハロゲン除去手段を介してエキシマレーザー
ガスを吸引するドライ真空ポンプ及び該ドライ真空ポン
プにシール用窒素ガスを供給する窒素供給手段と、ドラ
イ真空ポンプから吐出される回収ガス中の窒素ガスを分
離する窒素ガス分離手段と、窒素ガスを分離した精製ガ
スにエキシマレーザーガスの成分ガスを補充する成分ガ
ス補充部とを備えていることを特徴としている。In order to achieve the above object, an excimer laser gas recovery apparatus according to the present invention recovers and purifies an excimer laser gas containing a rare gas and a halogen gas extracted from an excimer laser generator. A halogen removing means for removing halogen in the excimer laser gas, a dry vacuum pump for sucking excimer laser gas from the excimer laser generator through the halogen removing means, and nitrogen for sealing to the dry vacuum pump. Nitrogen supply means for supplying gas, nitrogen gas separation means for separating nitrogen gas in the recovered gas discharged from the dry vacuum pump, and component gas for replenishing the purified gas from which nitrogen gas has been separated with the component gas of excimer laser gas And a replenishing unit.
【０００８】また、本発明のエキシマレーザーガスの回
収装置は、前記窒素ガス分離手段が、低温吸着法あるい
は低温液化精留法により窒素ガスを分離するものである
こと、前記ドライ真空ポンプの吐出側にガス放出用切換
弁を設けるとともに、ドライ真空ポンプの運転時間が所
定時間に達したときに、前記ガス放出用切換弁のガスの
流れ方向を、前記窒素ガス分離手段側から放出側に切換
えるタイマーを設けたこと、さらに、前記成分ガス補充
部は、前記精製ガスにエキシマレーザーガス中の希ガス
を補充する希ガス供給経路と、該希ガス供給経路の下流
に設けられた補助タンクと、該補助タンク内のガス組成
を測定する分析器と、該分析器の測定結果に応じて希ガ
スの補充量を調節する流量調節手段と、補助タンクの下
流に弁を介して設けられたバッファータンクと、該バッ
ファータンク内にエキシマレーザーガス中の希ガス以外
の成分を補充する成分ガス供給経路と、バッファータン
ク内のガス組成に応じて前記成分ガス供給経路からのガ
ス補充量を制御するガス補充量制御手段とを備えている
ことを特徴としている。In the excimer laser gas recovery apparatus according to the present invention, the nitrogen gas separating means separates the nitrogen gas by a low-temperature adsorption method or a low-temperature liquefaction rectification method. And a timer for switching the gas flow direction of the gas release switching valve from the nitrogen gas separation means side to the discharge side when the operation time of the dry vacuum pump reaches a predetermined time. The component gas replenishing unit further comprises a rare gas supply path for replenishing the purified gas with a rare gas in an excimer laser gas, an auxiliary tank provided downstream of the rare gas supply path, An analyzer for measuring the gas composition in the auxiliary tank; a flow control means for adjusting the amount of replenishment of the rare gas in accordance with the measurement result of the analyzer; and a valve provided downstream of the auxiliary tank via a valve. Buffer tank, a component gas supply path for replenishing components other than the rare gas in the excimer laser gas into the buffer tank, and a gas replenishment amount from the component gas supply path according to the gas composition in the buffer tank. And a gas replenishment amount control means for controlling.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】図１は本発明のエキシマレーザー
ガスの回収装置の一形態例を示す系統図である。以下、
レーザー発振媒質であるＫｒＦを、ベースガスであるネ
オン（Ｎｅ）で希釈したエキシマレーザーガスを回収し
てネオンの精製を行い、再びレーザー発生装置１に導入
するまで手順に従って装置構成を説明する。FIG. 1 is a system diagram showing one embodiment of an excimer laser gas recovery apparatus according to the present invention. Less than,
An excimer laser gas obtained by diluting KrF, which is a laser oscillation medium, with neon (Ne) as a base gas is recovered, neon is purified, and the apparatus configuration will be described according to the procedure until it is introduced into the laser generator 1 again.
【００１０】レーザー発生装置１内のエキシマレーザー
ガスは、回収弁１ａ，ハロゲン除去筒２，フィルター３
を介してドライ真空ポンプ４に吸引される。レーザー発
生装置１では、前述のように、ベースガスであるネオン
に媒質ガスであるＫｒＦを添加したエキシマレーザーガ
スがチャンバー内に充填されており、その充填圧力は、
一般に０．４ＭＰａ程度である。すなわち、チャンバー
容積が２５リットルの場合、エキシマレーザーガスの使
用量は、約１００リットルとなる。The excimer laser gas in the laser generator 1 is supplied to a recovery valve 1a, a halogen removing cylinder 2, a filter 3
Is sucked into the dry vacuum pump 4 via In the laser generator 1, as described above, the chamber is filled with an excimer laser gas obtained by adding KrF as a medium gas to neon as a base gas, and the filling pressure is as follows.
Generally, it is about 0.4 MPa. That is, when the chamber volume is 25 liters, the used amount of the excimer laser gas is about 100 liters.
【００１１】ハロゲン除去筒２は、エキシマレーザーガ
ス中のハロゲンガスを除去するためのものであって、ハ
ロゲンガス専用の吸着剤、例えば銅や亜鉛を主成分とす
る金属を活性炭に担持させた吸着剤を、ステンレス鋼製
のカラム内に充填したものを使用することができる。こ
のハロゲン除去筒２を通過することにより、エキシマレ
ーザーガス中のフッ素が除去され、ガス中のフッ素濃度
は、１ｐｐｍ以下となる。また、フッ素のようなハロゲ
ンガスは、人体に有害であるだけでなく、反応性に富
み、強い腐食性を有しているため、フィルター３やドラ
イ真空ポンプ４がハロゲンガスに侵されることがないよ
うに、ハロゲン除去筒２は、回収経路の最初に設けるこ
とが望ましい。The halogen removing cylinder 2 is for removing a halogen gas in an excimer laser gas, and is an adsorbent dedicated to a halogen gas, for example, an adsorbent in which a metal mainly composed of copper or zinc is supported on activated carbon. What filled the agent in the column made of stainless steel can be used. By passing through the halogen removing cylinder 2, fluorine in the excimer laser gas is removed, and the fluorine concentration in the gas becomes 1 ppm or less. In addition, halogen gas such as fluorine is not only harmful to the human body but also highly reactive and highly corrosive, so that the filter 3 and the dry vacuum pump 4 are not attacked by the halogen gas. Thus, it is desirable that the halogen removing cylinder 2 is provided at the beginning of the recovery path.
【００１２】フィルター３は、レーザー発生装置１内で
のフッ素（ハロゲンガス）との反応により生成した粉塵
等を除去するためのものであって、任意の構造のものを
使用することができる。The filter 3 is for removing dust and the like generated by the reaction with fluorine (halogen gas) in the laser generator 1, and may be of any structure.
【００１３】ドライ真空ポンプ４には、シールガス及び
パージガスとして用いられる窒素ガスを供給するための
窒素供給手段５が付設されている。このドライ真空ポン
プ４は、ガス通路となるポンプ室内に潤滑オイルを全く
使用しないため、オイルコンタミを発生させずにレーザ
ー発生装置１内のエキシマレーザーガスを全量吸引排気
することができる。また、シールガスとして窒素ガスを
供給することにより、レーザー発生装置１内を高真空に
まで吸引排気しても、酸素や水分等の不純物を含む外気
を吸込むことがない。The dry vacuum pump 4 is provided with nitrogen supply means 5 for supplying nitrogen gas used as a seal gas and a purge gas. Since the dry vacuum pump 4 does not use any lubricating oil in the pump chamber serving as a gas passage, the entire excimer laser gas in the laser generator 1 can be sucked and exhausted without generating oil contamination. Further, by supplying nitrogen gas as a seal gas, even if the inside of the laser generator 1 is sucked and evacuated to a high vacuum, external air containing impurities such as oxygen and moisture is not sucked.
【００１４】さらに、ドライ真空ポンプ４には、該ドラ
イ真空ポンプ４の運転時間を計測するタイマー６が設け
られるとともに、ドライ真空ポンプ４の下流側には、ガ
ス放出用切換弁７を介して放出経路８と回収ガス貯留タ
ンク９とが設けられている。Further, the dry vacuum pump 4 is provided with a timer 6 for measuring the operation time of the dry vacuum pump 4, and the dry vacuum pump 4 discharges the gas through a gas discharge switching valve 7 on the downstream side. A path 8 and a collected gas storage tank 9 are provided.
【００１５】タイマー６は、ドライ真空ポンプ４の運転
時間が所定時間に達したときに、前記ガス放出用切換弁
７のガスの流れ方向を、回収ガス貯留タンク９側から放
出経路８側に切換える機能を有している。例えば、ドラ
イ真空ポンプ４は、レーザー発生装置１内を十分に排気
できるように、排気能力が毎分１５００リットル以上の
ものを使用するので、チャンバー容積が２５リットル
（使用ガス量１００リットル）のレーザー発生装置１の
場合は、排気開始から１０秒後には、エキシマレーザー
ガスは全量排気され、これ以後の排気運転は、レーザー
発生装置１内の真空引きに費やされることになる。The timer 6 switches the gas flow direction of the gas release switching valve 7 from the recovered gas storage tank 9 side to the discharge path 8 side when the operation time of the dry vacuum pump 4 reaches a predetermined time. Has a function. For example, the dry vacuum pump 4 has a pumping capacity of 1500 liters per minute or more so that the inside of the laser generator 1 can be sufficiently evacuated. Therefore, a laser having a chamber volume of 25 liters (used gas amount of 100 liters) is used. In the case of the generator 1, the excimer laser gas is completely exhausted 10 seconds after the start of evacuation, and the subsequent evacuation operation is spent for evacuation in the laser generator 1.
【００１６】したがって、ある程度の時間が経過した後
は、ドライ真空ポンプ４から吐出されるガスは、そのほ
とんどがシールガスとして用いた窒素ガスとなってしま
う。そこで、前記タイマー６によるガス放出用切換弁７
の切換時間を、例えば、排気開始から１０秒に設定し、
排気開始から１０秒間は、ドライ真空ポンプ４から吐出
される回収ガスが前記回収ガス貯留タンク９に流れ、１
０秒経過以後は、放出経路８にガスが流れるようにす
る。これにより、不要な窒素ガスが回収ガス貯留タンク
９に流入することを防止できる。また、ドライ真空ポン
プ４を所定時間運転してレーザー発生装置１内が十分な
真空度に達した時点で、タイマー６からの信号により回
収弁１ａを閉じるとともにドライ真空ポンプ４を停止さ
せることができる。Therefore, after a certain period of time, most of the gas discharged from the dry vacuum pump 4 becomes nitrogen gas used as a seal gas. Therefore, the gas release switching valve 7 by the timer 6 is used.
Is set to, for example, 10 seconds from the start of exhaust,
For 10 seconds from the start of evacuation, the collected gas discharged from the dry vacuum pump 4 flows into the collected gas storage tank 9 and
After the lapse of 0 seconds, the gas is caused to flow through the discharge path 8. Thereby, unnecessary nitrogen gas can be prevented from flowing into the recovered gas storage tank 9. Further, when the inside of the laser generator 1 reaches a sufficient degree of vacuum by operating the dry vacuum pump 4 for a predetermined time, the recovery valve 1a can be closed and the dry vacuum pump 4 can be stopped by a signal from the timer 6. .
【００１７】回収ガス貯留タンク９は、回収ガス量によ
り必要に応じて設けられるもので、前述のように、１回
当たりの回収ガス量が１００リットル程度の場合は、後
段の精製設備の精製方式によっては精製効率が低下する
ため、精製方式に見合った量の回収ガスが貯留された時
点で後段の精製設備に回収ガスを導入するようにする。
この回収ガス貯留タンク９に貯留されるガスの組成は、
媒質ガスの組成や使用量、ドライ真空ポンプ４の能力等
によって異なるが、窒素が８％程度混入した状態となっ
ている。The recovered gas storage tank 9 is provided as needed according to the amount of recovered gas. As described above, when the amount of recovered gas per operation is about 100 liters, the purification system of the subsequent purification equipment is used. Depending on the purification efficiency, the recovery gas is introduced into the subsequent purification equipment when the amount of the recovery gas corresponding to the purification method is stored.
The composition of the gas stored in the recovered gas storage tank 9 is as follows:
Although it depends on the composition and use amount of the medium gas, the capacity of the dry vacuum pump 4, and the like, the state is such that about 8% of nitrogen is mixed.
【００１８】回収ガス貯留タンク９の下流側には、昇圧
機１０と、二酸化炭素・水分除去筒１１とを介して精製
設備１２が設けられている。昇圧機１０は、精製後のガ
スをレーザー発生装置１に再導入するために必要な圧力
まで回収ガスを昇圧するためのものであって、精製設備
１２の精製方式によっては、必要な操作圧力にまで回収
ガスを昇圧する。この昇圧機１０においても、潤滑油等
がガス中に混入しない形式のもの、例えば、ダイヤフラ
ム式やベローズ式等の圧縮機を用いることが好ましい。Downstream of the recovered gas storage tank 9, a purifying facility 12 is provided via a booster 10 and a carbon dioxide / water removing cylinder 11. The pressure booster 10 is for increasing the pressure of the recovered gas to a pressure necessary for re-introducing the purified gas into the laser generator 1. Increase the pressure of the recovered gas until Also in the pressure booster 10, it is preferable to use a compressor in which lubricating oil or the like is not mixed into the gas, for example, a compressor of a diaphragm type or a bellows type.
【００１９】二酸化炭素・水分除去筒１１は、精製設備
１２における希ガスの精製を低温で行うため、管路内で
凍結する二酸化炭素や水分を回収ガス中からあらかじめ
除去しておくために設けられるもので、モレキュラシー
ブス等の吸着剤が充填されている。The carbon dioxide / water removing cylinder 11 is provided for removing carbon dioxide and water frozen in the pipeline from the recovered gas in advance in order to purify the rare gas in the purifying equipment 12 at a low temperature. It is filled with an adsorbent such as molecular sieves.
【００２０】窒素ガス分離手段である精製設備１２は、
低温での窒素ガスと希ガスとの吸着力の差を利用した低
温吸着法や、沸点の差を利用した低温液化精留法等を、
回収ガスの組成，回収量、精製後の希ガスの純度，ユー
ザーの要望に応じて適宜に選択使用することができる。The refining facility 12, which is a means for separating nitrogen gas, comprises:
Low-temperature adsorption method using the difference in adsorption power between nitrogen gas and rare gas at low temperature, low-temperature liquefaction rectification method using the difference in boiling point, etc.
It can be appropriately selected and used according to the composition and amount of the recovered gas, the purity of the purified rare gas, and the needs of the user.
【００２１】本形態例は、低温吸着法によって窒素を分
離する例を示している。この低温吸着法による精製設備
１２は、活性炭等の窒素吸着剤を充填した吸着筒１３を
収納した断熱槽１４と、吸着筒１３を冷却するための寒
冷源、例えば液化窒素を断熱槽１４内に導入するための
液化窒素供給手段１５と、吸着筒１３から流出したガス
成分を分析するための分析計１６と、分析計１６の分析
結果によってガス流路を切換える切換弁１７とを備えて
おり、精製設備１２の前後には、回収ガス導入弁１８及
び精製ガス導出弁１９がそれぞれ設けられている。This embodiment shows an example in which nitrogen is separated by a low-temperature adsorption method. The purification equipment 12 based on the low-temperature adsorption method includes a heat insulating tank 14 containing an adsorption column 13 filled with a nitrogen adsorbent such as activated carbon, and a cold source for cooling the adsorption column 13, for example, liquefied nitrogen. A liquefied nitrogen supply means 15 for introducing the gas; an analyzer 16 for analyzing gas components flowing out of the adsorption column 13; and a switching valve 17 for switching a gas flow path according to the analysis result of the analyzer 16. A collected gas introduction valve 18 and a purified gas outlet valve 19 are provided before and after the purification facility 12, respectively.
【００２２】精製設備１２による窒素ガスの分離は、次
のようにして行うことができる。まず、液化窒素供給手
段１５から断熱槽１４内に液化窒素を注入し、吸着筒１
３を所定温度に冷却する。次に、昇圧機１０の運転を開
始するとともに回収ガス導入弁１８及び精製ガス導出弁
１９を開き、回収ガス貯留タンク９内の回収ガスを、二
酸化炭素・水分除去筒１１を介して吸着筒１３に導入す
る。The separation of nitrogen gas by the purification equipment 12 can be performed as follows. First, liquefied nitrogen is injected into the heat insulating tank 14 from the liquefied nitrogen supply means 15 and
3 is cooled to a predetermined temperature. Next, the operation of the pressure booster 10 is started, and at the same time, the recovered gas introduction valve 18 and the purified gas derivation valve 19 are opened, and the recovered gas in the recovered gas storage tank 9 is discharged through the carbon dioxide / water removal cylinder 11 to the adsorption cylinder 13. To be introduced.
【００２３】分析計１６は、熱伝導度等によって吸着筒
１３から導出されるガスの成分を分析し、該ガスがネオ
ンの場合は、切換弁１７のガス流路を精製ガス導出弁１
９側に切換える。また、吸着筒１３から導出されるガス
の状態が変化したら、すなわち、ネオンの純度が所定純
度以下になったら、切換弁１７のガス流路を窒素放出経
路２０側に切換えてガスを排出する。同時に、回収ガス
導入弁１８及び精製ガス導出弁１９を閉じ、昇圧機１０
を停止させて精製操作を終了する。The analyzer 16 analyzes the components of the gas derived from the adsorption column 13 based on the thermal conductivity and the like. When the gas is neon, the gas passage of the switching valve 17 is connected to the purified gas deriving valve 1.
Switch to 9 side. Further, when the state of the gas led out from the adsorption column 13 changes, that is, when the purity of neon falls below a predetermined purity, the gas flow path of the switching valve 17 is switched to the nitrogen release path 20 to discharge the gas. At the same time, the recovered gas inlet valve 18 and the purified gas outlet valve 19 are closed, and the booster 10
To stop the purification operation.
【００２４】精製操作終了後は、断熱槽１４内の液化窒
素を経路２１から抜取り、所定温度に加熱した窒素ガス
を断熱槽１４内に導入して吸着筒１３を加熱し、あるい
は、ヒーター等により加熱し、さらに、必要に応じて窒
素放出経路２０に設けた真空ポンプで吸着筒１３内を真
空排気することにより、吸着剤に吸着している窒素やク
リプトン（Ｋｒ）等を脱着させて吸着剤を活性化させ
る。After the completion of the refining operation, liquefied nitrogen in the heat insulating tank 14 is withdrawn from the passage 21, and nitrogen gas heated to a predetermined temperature is introduced into the heat insulating tank 14 to heat the adsorption column 13, or use a heater or the like. The adsorbent is heated and, if necessary, evacuated from the adsorption column 13 with a vacuum pump provided in the nitrogen discharge path 20 to desorb nitrogen, krypton (Kr), etc. adsorbed on the adsorbent, Activate.
【００２５】精製設備１２から切換弁１７及び精製ガス
導出弁１９を経て導出した精製ガスは、レーザー発生装
置１や回収精製経路での消費分，損失分，除去分に応じ
て各成分ガスを補充する成分ガス補充部２２を通ってバ
ッファータンク２３に導入される。成分ガス補充部２２
は、エキシマレーザーガス中の希ガス成分であるネオン
及びクリプトンを補充するためのネオン供給経路２４及
びクリプトン供給経路２５と、希ガス以外の成分である
フッ素を補充するためのフッ素供給経路２６とを有する
もので、ネオン供給経路２４及びクリプトン供給経路２
５の下流側には、質量分析計２７を備えた補助タンク２
８が設けられ、前記バッファータンク２３には、圧力計
２９と制御器３０とが設けられている。The purified gas derived from the purification equipment 12 via the switching valve 17 and the purified gas outlet valve 19 is replenished with each component gas in accordance with the consumption, loss, and removal in the laser generator 1 and the recovery / purification path. The gas is introduced into the buffer tank 23 through the component gas replenishing unit 22. Component gas replenisher 22
A neon supply path 24 and a krypton supply path 25 for replenishing neon and krypton, which are rare gas components in the excimer laser gas, and a fluorine supply path 26 for replenishing fluorine, a component other than the rare gas. The neon supply path 24 and the krypton supply path 2
5, an auxiliary tank 2 equipped with a mass spectrometer 27
8, and a pressure gauge 29 and a controller 30 are provided in the buffer tank 23.
【００２６】前記質量分析計２７は、補助タンク２８内
のガス組成を分析し、分析結果に応じてネオン供給経路
２４及びクリプトン供給経路２５にそれぞれ設けられた
流量調節器２４ａ，２５ａを制御するもので、ベースガ
スであるネオンと媒質ガスであるクリプトンとは、所定
の組成で補助タンク２８内に貯留され、弁３１を開くこ
とによりバッファータンク２３に導入される。このと
き、ネオン供給経路２４からのネオンの補充量は、精製
設備１２から導出される精製されたネオンの流量や圧力
に応じて設定し、クリプトン供給経路２５から補充する
クリプトンの量のみを、前記質量分析計２７の測定値に
よって制御するようにしてもよい。The mass spectrometer 27 analyzes the gas composition in the auxiliary tank 28, and controls the flow controllers 24a and 25a provided in the neon supply path 24 and the krypton supply path 25 according to the analysis result. Then, neon as the base gas and krypton as the medium gas are stored in the auxiliary tank 28 with a predetermined composition, and are introduced into the buffer tank 23 by opening the valve 31. At this time, the amount of replenishment of neon from the neon supply path 24 is set according to the flow rate and pressure of the purified neon derived from the refining facility 12, and only the amount of krypton to be replenished from the krypton supply path 25 is set as described above. The control may be performed based on the measurement value of the mass spectrometer 27.
【００２７】また、前記圧力計２９は、補助タンク２８
から弁３１を介してバッファータンク２３に導入される
ガス量を圧力に置換えて測定するものであって、圧力計
２９で測定したバッファータンク２３内の圧力上昇に基
づいて制御器３０がフッ素の補充量を算出し、これによ
って流量調節器２６ａを制御してフッ素供給経路２６か
ら所定量のフッ素を補充することにより、バッファータ
ンク２３内に所定のガス組成のエキシマレーザーガスが
貯留される。なお、各供給経路は、配管に接続せず、各
タンクに接続することもできる。The pressure gauge 29 is connected to an auxiliary tank 28.
Is measured by replacing the amount of gas introduced into the buffer tank 23 through the valve 31 with pressure, and the controller 30 replenishes fluorine based on the pressure increase in the buffer tank 23 measured by the pressure gauge 29. The excimer laser gas having a predetermined gas composition is stored in the buffer tank 23 by calculating the amount and controlling the flow rate controller 26a to replenish the predetermined amount of fluorine from the fluorine supply path 26. In addition, each supply path can be connected to each tank without being connected to the pipe.
【００２８】このようにしてバッファータンク２３に貯
留されたエキシマレーザーガスは、充填弁１ｂを介して
レーザー発生装置１内に所定圧力で充填される。The excimer laser gas stored in the buffer tank 23 in this manner is filled into the laser generator 1 at a predetermined pressure via the filling valve 1b.
【００２９】このように、窒素ガスでシールしたドライ
真空ポンプ４を用いてレーザー発生装置１内から劣化し
たエキシマレーザーガスを回収し、混入した窒素を低温
吸着等の方法で除去することにより、エキシマレーザー
ガス中のネオン（希ガス）を効率よく回収して再利用す
ることができる。As described above, the deteriorated excimer laser gas is recovered from the inside of the laser generator 1 by using the dry vacuum pump 4 sealed with nitrogen gas, and the mixed nitrogen is removed by a method such as low-temperature adsorption. Neon (rare gas) in the laser gas can be efficiently recovered and reused.
【００３０】なお、本発明は、上記形態例に限定される
ものではなく、種々の変形例が考えられる。例えば、精
製設備１２として、前述のように低温液化精留法を採用
することもできる。この低温液化精留法は、精留筒内に
所定圧力に昇圧した回収ガスを導入し、液化窒素等を寒
冷源として還流液を発生させ、この還流液と回収ガスか
らなる上昇ガスとを気液接触させて精留操作を行うもの
で、精留筒頂部から沸点が低いネオンが得られ、塔底部
から沸点の高い窒素やクリプトンが得られる。また、精
留筒を複数設けて圧力等の条件を適当に設定することに
より、クリプトンを精留分離することも可能であり、圧
力等の精留条件は、回収ガスの組成や処理量、採取する
希ガスに望まれる純度等に応じて設定することができ
る。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, as described above, a low-temperature liquefaction rectification method can be employed as the purification facility 12. In this low-temperature liquefaction rectification method, a recovered gas pressurized to a predetermined pressure is introduced into a rectification column, a reflux liquid is generated using liquefied nitrogen or the like as a cold source, and the reflux liquid and a rising gas composed of the recovered gas are vaporized. A rectification operation is performed by bringing the liquid into contact with each other, and neon having a low boiling point is obtained from the top of the rectification column, and nitrogen and krypton having a high boiling point are obtained from the bottom of the column. Also, krypton can be rectified and separated by appropriately setting conditions such as pressure by providing a plurality of rectification cylinders. It can be set according to the purity or the like desired for the rare gas to be produced.
【００３１】また、バッファータンク２３を、精製設備
１２と成分ガス補充部２２との間に設けることもでき
る。この場合、バッファータンク２３内に貯留されるガ
スは、精製処理されたネオンであるから、レーザー発生
装置１内にエキシマレーザーガスを充填する際には、バ
ッファータンク２３からの導出量に対応させて各供給経
路からの各ガスの補充量を設定すればよい。各供給経路
から補充するガスは、エキシマレーザーガスの組成、例
えばＡｒＦ，ＫｒＦ，ＸｅＦ，ＮｅＦ，ＸｅＣｌ等の媒
質ガスの種類により異なることは当然であり、経路数も
ガス種に応じて増減できる。Further, a buffer tank 23 may be provided between the purification facility 12 and the component gas replenishing section 22. In this case, the gas stored in the buffer tank 23 is purified neon, so that when the laser generator 1 is filled with the excimer laser gas, the gas is taken into account in accordance with the amount discharged from the buffer tank 23. What is necessary is just to set the replenishment amount of each gas from each supply path. The gas to be replenished from each supply path naturally depends on the composition of the excimer laser gas, for example, the type of medium gas such as ArF, KrF, XeF, NeF, and XeCl, and the number of paths can be increased or decreased according to the gas type.
【００３２】さらに、レーザー発生装置１のエキシマレ
ーザーガスの回収及び充填や、回収ガスの精製処理を、
それぞれバッチ方式で行うようにしているため、例え
ば、回収弁１ａと充填弁１ｂとを複数分岐させて設けて
おくことにより、複数台のレーザー発生装置に対応する
ことができ、回収ガス貯留タンク９部分で回収ガスを合
流させることもでき、精製ガス導出弁１９部分で精製ガ
スを分岐させることもできる。Further, the recovery and filling of the excimer laser gas of the laser generator 1 and the purification of the recovered gas are performed as follows.
Since each of them is performed in a batch system, for example, by providing a plurality of branched recovery valves 1a and filling valves 1b, it is possible to cope with a plurality of laser generators. The collected gas can be merged at the portion, and the purified gas can be branched at the purified gas outlet valve 19 portion.
【００３３】また、各部で使用する窒素ガスや液化窒素
は、ガス容器に充填されたものを使用することもできる
が、半導体製造工場等に設置されている空気分離装置か
ら供給することができ、精製設備１２の放出経路２０や
経路２１から導出される窒素ガスや液化窒素を空気分離
装置に戻すようにしてもよい。The nitrogen gas or liquefied nitrogen used in each part may be a gas filled in a gas container, but can be supplied from an air separation device installed in a semiconductor manufacturing plant or the like. The nitrogen gas or liquefied nitrogen derived from the discharge path 20 or the path 21 of the purification facility 12 may be returned to the air separation device.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のエキシマ
レーザーガスの回収装置によれば、劣化したエキシマレ
ーザーガスをドライ真空ポンプで吸引するので、その全
量を回収することができ、高価な希ガスの廃棄量を大幅
に低減することができ、レーザー発生装置の運転コスト
を削減できる。As described above, according to the excimer laser gas recovery apparatus of the present invention, the deteriorated excimer laser gas is sucked by the dry vacuum pump, so that the entire amount can be recovered and the expensive rare gas is recovered. The amount of gas waste can be greatly reduced, and the operating cost of the laser generator can be reduced.
【図１】 本発明のエキシマレーザーガスの回収装置の
一形態例を示す系統図である。FIG. 1 is a system diagram showing one embodiment of an excimer laser gas recovery apparatus of the present invention.
１…レーザー発生装置、１ａ…回収弁、１ｂ…充填弁、
２…ハロゲン除去筒、３…フィルター、４…ドライ真空
ポンプ、５…窒素供給手段、６…タイマー、７…ガス放
出用切換弁、８…放出経路、９…回収ガス貯留タンク、
１０…昇圧機、１１…二酸化炭素・水分除去筒、１２…
精製設備、１３…吸着筒、１４…断熱槽、１５…液化窒
素供給手段、１６…分析計、１７…切換弁、１８…回収
ガス導入弁、１９…精製ガス導出弁、２０…窒素放出経
路、２２…成分ガス補充部、２３…バッファータンク、
２４…ネオン供給経路、２５…クリプトン供給経路、２
６…フッ素供給経路、２４ａ，２５ａ，２６ａ…流量調
節器、２７…質量分析計、２８…補助タンク、２９…圧
力計、３０…制御器1 ... Laser generator, 1a ... Recovery valve, 1b ... Filling valve,
2 ... Halogen removal cylinder, 3 ... Filter, 4 ... Dry vacuum pump, 5 ... Nitrogen supply means, 6 ... Timer, 7 ... Switching valve for gas release, 8 ... Discharge path, 9 ... Recovered gas storage tank,
10 ... Pressure booster, 11 ... Carbon dioxide / moisture removal cylinder, 12 ...
Purification equipment, 13 adsorption cylinder, 14 adiabatic tank, 15 liquefied nitrogen supply means, 16 analyzer, 17 switching valve, 18 recovery gas introduction valve, 19 purified gas outlet valve, 20 nitrogen release path, 22: component gas replenishing unit, 23: buffer tank,
24: Neon supply path, 25: Krypton supply path, 2
6: Fluorine supply path, 24a, 25a, 26a: flow controller, 27: mass spectrometer, 28: auxiliary tank, 29: pressure gauge, 30: controller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 良夫 東京都港区西新橋１−16−７ 日本酸素株 式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yoshio Ishihara 1-16-7 Nishi-Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Inside Nippon Sanso Corporation
Claims (4)
希ガス及びハロゲンガスを含むエキシマレーザーガスを
回収して精製する装置であって、前記エキシマレーザー
ガス中のハロゲンを除去するハロゲン除去手段と、エキ
シマレーザー発生装置から前記ハロゲン除去手段を介し
てエキシマレーザーガスを吸引するドライ真空ポンプ及
び該ドライ真空ポンプにシール用窒素ガスを供給する窒
素供給手段と、ドライ真空ポンプから吐出される回収ガ
ス中の窒素ガスを分離する窒素ガス分離手段と、窒素ガ
スを分離した精製ガスにエキシマレーザーガスの成分ガ
スを補充する成分ガス補充部とを備えていることを特徴
とするエキシマレーザーガスの回収装置。1. An apparatus for recovering and purifying an excimer laser gas containing a rare gas and a halogen gas extracted from an excimer laser generator, comprising: halogen removing means for removing halogen in the excimer laser gas; A dry vacuum pump for sucking an excimer laser gas from a generator through the halogen removing means, a nitrogen supply means for supplying a sealing nitrogen gas to the dry vacuum pump, and a nitrogen gas in a recovered gas discharged from the dry vacuum pump An excimer laser gas recovery apparatus comprising: a nitrogen gas separating means for separating nitrogen gas; and a component gas replenishing unit for replenishing a purified gas from which nitrogen gas has been separated with a component gas of the excimer laser gas.
るいは低温液化精留法により窒素ガスを分離することを
特徴とする請求項１記載のエキシマレーザーガスの回収
装置。2. An excimer laser gas recovery apparatus according to claim 1, wherein said nitrogen gas separating means separates nitrogen gas by a low-temperature adsorption method or a low-temperature liquefaction rectification method.
出用切換弁を設けるとともに、ドライ真空ポンプの運転
時間が所定時間に達したときに、前記ガス放出用切換弁
のガスの流れ方向を、前記窒素ガス分離手段側から放出
側に切換えるタイマーを設けたことを特徴とする請求項
１記載のエキシマレーザーガスの回収装置。3. A gas release switching valve is provided on the discharge side of the dry vacuum pump, and when the operation time of the dry vacuum pump reaches a predetermined time, the gas flow direction of the gas release switching valve is changed to: 2. The excimer laser gas recovery device according to claim 1, further comprising a timer for switching from the nitrogen gas separating means side to the discharge side.
エキシマレーザーガス中の希ガスを補充する希ガス供給
経路と、該希ガス供給経路の下流に設けられた補助タン
クと、該補助タンク内のガス組成を測定する分析器と、
該分析器の測定結果に応じて希ガスの補充量を調節する
流量調節手段と、補助タンクの下流に弁を介して設けら
れたバッファータンクと、該バッファータンク内にエキ
シマレーザーガス中の希ガス以外の成分を補充する成分
ガス供給経路と、バッファータンク内のガス組成に応じ
て前記成分ガス供給経路からのガス補充量を制御するガ
ス補充量制御手段とを備えていることを特徴とする請求
項１記載のエキシマレーザーガスの回収装置。4. The rare gas supply path for replenishing the purified gas with a rare gas in an excimer laser gas, an auxiliary tank provided downstream of the rare gas supply path, and an auxiliary tank. An analyzer for measuring a gas composition in the inside,
Flow rate adjusting means for adjusting the replenishment amount of the rare gas according to the measurement result of the analyzer; a buffer tank provided via a valve downstream of the auxiliary tank; and a rare gas in the excimer laser gas in the buffer tank. A component gas supply path for replenishing components other than the above, and gas replenishment amount control means for controlling a gas replenishment amount from the component gas supply path in accordance with a gas composition in the buffer tank. Item 6. An apparatus for recovering an excimer laser gas according to Item 1.
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