JP2000022255A - フッ素ガス濃度安定化制御方法およびその制御機構 - Google Patents
フッ素ガス濃度安定化制御方法およびその制御機構Info
- Publication number
- JP2000022255A JP2000022255A JP19117898A JP19117898A JP2000022255A JP 2000022255 A JP2000022255 A JP 2000022255A JP 19117898 A JP19117898 A JP 19117898A JP 19117898 A JP19117898 A JP 19117898A JP 2000022255 A JP2000022255 A JP 2000022255A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluorine gas
- concentration
- gas concentration
- fluorine
- excess
- 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
Links
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 混合ガス中のフッ素ガス濃度を直接測定して
リアルタイムでフッ素ガス濃度の過不足分を迅速に補償
できる新規なフッ素ガス濃度安定化制御方法およびその
制御機構を提供すること。 【解決手段】 混合ガス中のフッ素ガス濃度を予め設定
された濃度Ａに安定化させるために混合ガスに紫外線を
照射しながらリアルタイムでフッ素ガス濃度の過不足分
を補償するフッ素ガス濃度安定化制御方法であって、特
定波長域の紫外線を混合ガスに照射する工程と、混合ガ
ス中のフッ素ガスの紫外吸収の変化からフッ素ガス濃度
Ｃを検出する工程と、検出したフッ素ガス濃度Ｃと前記
予め設定された濃度Ａとの過不足分の演算を行う工程
と、この演算結果に基づき前記過不足分の濃度信号ａを
出力する工程と、前記過不足分を補償する工程とよりな
る。
リアルタイムでフッ素ガス濃度の過不足分を迅速に補償
できる新規なフッ素ガス濃度安定化制御方法およびその
制御機構を提供すること。 【解決手段】 混合ガス中のフッ素ガス濃度を予め設定
された濃度Ａに安定化させるために混合ガスに紫外線を
照射しながらリアルタイムでフッ素ガス濃度の過不足分
を補償するフッ素ガス濃度安定化制御方法であって、特
定波長域の紫外線を混合ガスに照射する工程と、混合ガ
ス中のフッ素ガスの紫外吸収の変化からフッ素ガス濃度
Ｃを検出する工程と、検出したフッ素ガス濃度Ｃと前記
予め設定された濃度Ａとの過不足分の演算を行う工程
と、この演算結果に基づき前記過不足分の濃度信号ａを
出力する工程と、前記過不足分を補償する工程とよりな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、混合ガス中のフ
ッ素ガス濃度を直接測定してリアルタイムでフッ素ガス
濃度の過不足分を迅速に補償できる新規なフッ素ガス濃
度安定化制御方法およびその制御機構に関する。
ッ素ガス濃度を直接測定してリアルタイムでフッ素ガス
濃度の過不足分を迅速に補償できる新規なフッ素ガス濃
度安定化制御方法およびその制御機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、特開昭６３−９１８３号公報や
特開平２−２２８０８６号公報には、Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅ
等とフッ素ガスが混合された混合ガスを使用するエキシ
マレーザ発振装置（レーザ装置という）の作動中にレー
ザ発振出力を安定的に得るために、前記フッ素ガスの濃
度を一定に保つことが開示されている。
特開平２−２２８０８６号公報には、Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅ
等とフッ素ガスが混合された混合ガスを使用するエキシ
マレーザ発振装置（レーザ装置という）の作動中にレー
ザ発振出力を安定的に得るために、前記フッ素ガスの濃
度を一定に保つことが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前者は、混合ガスの流
通ラインであるガス循環回路から分岐した位置にあるフ
ッ素ガス濃度センサ用の容器に収容されたフッ素イオン
溶液内にガス循環回路から混合ガスをサンプリングし、
フッ素イオン選択性電極の電極電位変化によってフッ素
イオン溶液中のフッ素ガス濃度を検出するものである
が、サンプリングした混合ガスのフッ素イオン溶液中で
のバブリングとバイパス回路を介して使用済みの混合ガ
スをガス循環回路に戻すから、若干の時間遅れが生じ、
そのため、リアルタイムでガス循環回路中のフッ素ガス
濃度を所定の値に制御するのが難しい。
通ラインであるガス循環回路から分岐した位置にあるフ
ッ素ガス濃度センサ用の容器に収容されたフッ素イオン
溶液内にガス循環回路から混合ガスをサンプリングし、
フッ素イオン選択性電極の電極電位変化によってフッ素
イオン溶液中のフッ素ガス濃度を検出するものである
が、サンプリングした混合ガスのフッ素イオン溶液中で
のバブリングとバイパス回路を介して使用済みの混合ガ
スをガス循環回路に戻すから、若干の時間遅れが生じ、
そのため、リアルタイムでガス循環回路中のフッ素ガス
濃度を所定の値に制御するのが難しい。
【０００４】また、後者は、混合ガス中のフッ素ガスを
反応カラム中を通すことによって発生する酸素（Ｏ2 ）
や二酸化炭素（ＣＯ2 ）に一旦変換した後フッ素ガス濃
度を得るものであるが、レーザ装置の発振後、３０分毎
にレーザ装置から混合ガスを２分間だけサンプリングし
ているから、フッ素ガス濃度を常時測定できない上に、
酸素濃度や二酸化炭素濃度を測定した後フッ素ガス濃度
に換算する必要がありサンプリングした混合ガスから直
接フッ素ガス濃度を測定できないという問題がある。更
に、カラム以外に酸素濃度や二酸化炭素濃度を測定する
ための装置にもメンテナンスが必要である。しかも、酸
素濃度や二酸化炭素濃度を測定するための装置に異常が
あると正確なフッ素ガス濃度に換算できないという問題
もある。また、レーザ装置からサンプリングした使用済
みの混合ガスを戻していないので、レーザ装置において
混合ガスの損失が生じることになる。
反応カラム中を通すことによって発生する酸素（Ｏ2 ）
や二酸化炭素（ＣＯ2 ）に一旦変換した後フッ素ガス濃
度を得るものであるが、レーザ装置の発振後、３０分毎
にレーザ装置から混合ガスを２分間だけサンプリングし
ているから、フッ素ガス濃度を常時測定できない上に、
酸素濃度や二酸化炭素濃度を測定した後フッ素ガス濃度
に換算する必要がありサンプリングした混合ガスから直
接フッ素ガス濃度を測定できないという問題がある。更
に、カラム以外に酸素濃度や二酸化炭素濃度を測定する
ための装置にもメンテナンスが必要である。しかも、酸
素濃度や二酸化炭素濃度を測定するための装置に異常が
あると正確なフッ素ガス濃度に換算できないという問題
もある。また、レーザ装置からサンプリングした使用済
みの混合ガスを戻していないので、レーザ装置において
混合ガスの損失が生じることになる。
【０００５】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、混合ガス中のフッ素ガス濃度を
直接測定してリアルタイムでフッ素ガス濃度の過不足分
を迅速に補償できる新規なフッ素ガス濃度安定化制御方
法およびその制御機構を提供することを目的としてい
る。
たもので、その目的は、混合ガス中のフッ素ガス濃度を
直接測定してリアルタイムでフッ素ガス濃度の過不足分
を迅速に補償できる新規なフッ素ガス濃度安定化制御方
法およびその制御機構を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、混合ガス中のフッ素ガス濃度を予め設
定された濃度に安定化させるために混合ガスに紫外線を
照射しながらリアルタイムでフッ素ガス濃度の過不足分
を補償するフッ素ガス濃度安定化制御方法であって、特
定波長域の紫外線を混合ガスに照射する工程と、混合ガ
ス中のフッ素ガスの紫外吸収の変化からフッ素ガス濃度
を検出する工程と、検出したフッ素ガス濃度と前記予め
設定された濃度との過不足分の演算を行う工程と、この
演算結果に基づき前記過不足分の濃度信号を出力する工
程と、前記過不足分を補償する工程とよりなる。
め、この発明は、混合ガス中のフッ素ガス濃度を予め設
定された濃度に安定化させるために混合ガスに紫外線を
照射しながらリアルタイムでフッ素ガス濃度の過不足分
を補償するフッ素ガス濃度安定化制御方法であって、特
定波長域の紫外線を混合ガスに照射する工程と、混合ガ
ス中のフッ素ガスの紫外吸収の変化からフッ素ガス濃度
を検出する工程と、検出したフッ素ガス濃度と前記予め
設定された濃度との過不足分の演算を行う工程と、この
演算結果に基づき前記過不足分の濃度信号を出力する工
程と、前記過不足分を補償する工程とよりなる。
【０００７】また、この発明は別の観点から、フッ素ガ
スを含む混合ガスを循環させるガス循環ラインを設け、
このガス循環ラインに、混合ガス中の各ガスを収容する
ボンベがそれぞれ流量制御装置を介して接続された混合
器と、混合ガス中のフッ素ガスの紫外吸収の変化からフ
ッ素ガス濃度をモニタするフッ素ガス濃度モニタとを設
け、混合ガス中のフッ素ガス濃度を予め設定された濃度
に安定化させるために混合ガスに紫外線を照射しながら
リアルタイムでフッ素ガス濃度の過不足分を補償するフ
ッ素ガス濃度安定化制御機構であって、前記フッ素ガス
濃度モニタは、分析部とデータ処理部とから構成され、
更に、前記分析部は、紫外線を発する紫外光源と、特定
波長域の紫外線を取り出す手段と、この手段を介して前
記特定波長域の紫外線が入射されるセルと、検出器より
なる一方、前記データ処理部は、フッ素ガスの紫外吸光
度スペクトルを演算する演算部分と、算出された前記紫
外吸光度スペクトルをランバートベールの法則に当ては
めてフッ素ガス濃度を算出する定量演算部分とよりな
り、しかも、算出されたフッ素ガス濃度と前記予め設定
された濃度との過不足分の演算を行うとともに、前記過
不足分を補償する手段を設けている。
スを含む混合ガスを循環させるガス循環ラインを設け、
このガス循環ラインに、混合ガス中の各ガスを収容する
ボンベがそれぞれ流量制御装置を介して接続された混合
器と、混合ガス中のフッ素ガスの紫外吸収の変化からフ
ッ素ガス濃度をモニタするフッ素ガス濃度モニタとを設
け、混合ガス中のフッ素ガス濃度を予め設定された濃度
に安定化させるために混合ガスに紫外線を照射しながら
リアルタイムでフッ素ガス濃度の過不足分を補償するフ
ッ素ガス濃度安定化制御機構であって、前記フッ素ガス
濃度モニタは、分析部とデータ処理部とから構成され、
更に、前記分析部は、紫外線を発する紫外光源と、特定
波長域の紫外線を取り出す手段と、この手段を介して前
記特定波長域の紫外線が入射されるセルと、検出器より
なる一方、前記データ処理部は、フッ素ガスの紫外吸光
度スペクトルを演算する演算部分と、算出された前記紫
外吸光度スペクトルをランバートベールの法則に当ては
めてフッ素ガス濃度を算出する定量演算部分とよりな
り、しかも、算出されたフッ素ガス濃度と前記予め設定
された濃度との過不足分の演算を行うとともに、前記過
不足分を補償する手段を設けている。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を、図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【０００９】図１、図２は、この発明の第１の実施形態
を示す。この実施形態では、紫外光源から発せられた紫
外線のうち、波長が２２４ｎｍのものをセル内に入射し
ている。
を示す。この実施形態では、紫外光源から発せられた紫
外線のうち、波長が２２４ｎｍのものをセル内に入射し
ている。
【００１０】まず図１において、１は、例えばＫｒガ
ス、Ｎｅガスおよびフッ素ガス（Ｆ2ガス）が混合され
た混合ガスを使用するレーザ装置で、フッ素ガスを含む
混合ガスを循環させるガス循環ライン２に接続されてい
る。この実施形態では、前記混合ガスとして、フッ素ガ
ス濃度が例えば１．０％のもの、つまり、フッ素ガス：
１．０％、Ｋｒガス：４．０％、Ｎｅガス：９５％に設
定した組成のもの、あるいは、フッ素ガス濃度が例えば
９．０％のもの、つまり、フッ素ガス：９．０％、Ｋｒ
ガス：４．０％、Ｎｅガス：８７％に設定した組成のも
のを使用し、レーザ装置発振前にその濃度を予め正確に
計測し、この計測した濃度を設定濃度Ａとして維持でき
るようフッ素ガス濃度処理部２０（後述する）を設定す
る。この設定濃度Ａは、フッ素ガス濃度の安定化が図れ
る濃度で、例えばフッ素ガス濃度が１．０％の混合ガス
では、１．０％±０．１％以内でないとフッ素ガス濃度
は安定しないことが分かっている。
ス、Ｎｅガスおよびフッ素ガス（Ｆ2ガス）が混合され
た混合ガスを使用するレーザ装置で、フッ素ガスを含む
混合ガスを循環させるガス循環ライン２に接続されてい
る。この実施形態では、前記混合ガスとして、フッ素ガ
ス濃度が例えば１．０％のもの、つまり、フッ素ガス：
１．０％、Ｋｒガス：４．０％、Ｎｅガス：９５％に設
定した組成のもの、あるいは、フッ素ガス濃度が例えば
９．０％のもの、つまり、フッ素ガス：９．０％、Ｋｒ
ガス：４．０％、Ｎｅガス：８７％に設定した組成のも
のを使用し、レーザ装置発振前にその濃度を予め正確に
計測し、この計測した濃度を設定濃度Ａとして維持でき
るようフッ素ガス濃度処理部２０（後述する）を設定す
る。この設定濃度Ａは、フッ素ガス濃度の安定化が図れ
る濃度で、例えばフッ素ガス濃度が１．０％の混合ガス
では、１．０％±０．１％以内でないとフッ素ガス濃度
は安定しないことが分かっている。
【００１１】前記ガス循環ライン２には、混合ガス中の
Ｎｅガスを収容するボンベ３、Ｋｒガスを収容するボン
ベ４，Ｆ2 ガスを収容するボンベ５が各流量制御装置
（例えばマスフローコントローラ）２１，２２，２３を
介して接続された混合器６が設けられるとともに、レー
ザ装置１とフッ素ガス濃度モニタ７ならびにポンプ８と
が設けられている。前記フッ素ガス濃度モニタ７は、混
合ガス中のフッ素ガスの紫外吸収の変化からフッ素ガス
濃度をモニタする。なお、前記流量制御装置２０，２
１，２２はラインＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 で電気的に接続され
ている。
Ｎｅガスを収容するボンベ３、Ｋｒガスを収容するボン
ベ４，Ｆ2 ガスを収容するボンベ５が各流量制御装置
（例えばマスフローコントローラ）２１，２２，２３を
介して接続された混合器６が設けられるとともに、レー
ザ装置１とフッ素ガス濃度モニタ７ならびにポンプ８と
が設けられている。前記フッ素ガス濃度モニタ７は、混
合ガス中のフッ素ガスの紫外吸収の変化からフッ素ガス
濃度をモニタする。なお、前記流量制御装置２０，２
１，２２はラインＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 で電気的に接続され
ている。
【００１２】前記フッ素ガス濃度モニタ７は、図２に示
すように、分析部９とデータ処理部１０とから構成され
る。
すように、分析部９とデータ処理部１０とから構成され
る。
【００１３】更に、前記分析部９は、波長域が１７０〜
４００ｎｍ程度の紫外線を発する重水素ランプ（紫外光
源）１１と、前記１７０〜４００ｎｍ程度の波長域のう
ち、１８７〜３６０ｎｍ程度の特定波長域Ｗ1 の紫外線
（上述したように、この実施形態では、波長が２２４ｎ
ｍのものを使用している）を取り出す手段としての干渉
フィルタ（バンドパスフィルタ）１２と、この干渉フィ
ルタ１２を介して波長が前記２２４ｎｍの紫外線が照射
されるセル１３と、フッ素ガスの紫外吸光度（以下、単
に吸光度という）を得るシリコンフォトダイオード（検
出器）１４と、シリコンフォトダイオード１４の後段に
設けたアンプ１５と、紫外光源１１から発せられた紫外
線を平行光束にするレンズ１６と、セル１３を通過した
紫外線をシリコンフォトダイオード１４の受光面に集光
させる集光レンズ１７よりなる。なお、アンプ１５の後
段には、図示しない信号変換部（例えばＡＤ変換回路）
が設けられ、シリコンフォトダイオード１４からのセン
サ出力は信号変換部においてＡＤ変換され、前記データ
処理部１０に取り込まれる。
４００ｎｍ程度の紫外線を発する重水素ランプ（紫外光
源）１１と、前記１７０〜４００ｎｍ程度の波長域のう
ち、１８７〜３６０ｎｍ程度の特定波長域Ｗ1 の紫外線
（上述したように、この実施形態では、波長が２２４ｎ
ｍのものを使用している）を取り出す手段としての干渉
フィルタ（バンドパスフィルタ）１２と、この干渉フィ
ルタ１２を介して波長が前記２２４ｎｍの紫外線が照射
されるセル１３と、フッ素ガスの紫外吸光度（以下、単
に吸光度という）を得るシリコンフォトダイオード（検
出器）１４と、シリコンフォトダイオード１４の後段に
設けたアンプ１５と、紫外光源１１から発せられた紫外
線を平行光束にするレンズ１６と、セル１３を通過した
紫外線をシリコンフォトダイオード１４の受光面に集光
させる集光レンズ１７よりなる。なお、アンプ１５の後
段には、図示しない信号変換部（例えばＡＤ変換回路）
が設けられ、シリコンフォトダイオード１４からのセン
サ出力は信号変換部においてＡＤ変換され、前記データ
処理部１０に取り込まれる。
【００１４】一方、前記データ処理部１０は、フッ素ガ
スの紫外吸光度スペクトルＰ1 ，Ｐ 2 （図３参照）を演
算する演算部分１８と、算出された紫外吸光度スペクト
ルＰ 1 ，Ｐ2 を、吸光度はフッ素ガスの濃度に比例する
というランバートベールの法則に当てはめてフッ素ガス
濃度Ｃを算出する定量演算部分１９とよりなる。なお、
図３において、紫外吸光度スペクトルＰ1 は、濃度１．
０％のフッ素ガスの紫外吸光度スペクトルを示し、紫外
吸光度スペクトルＰ2 は、濃度９．０％のフッ素ガスの
紫外吸光度スペクトルを示す。
スの紫外吸光度スペクトルＰ1 ，Ｐ 2 （図３参照）を演
算する演算部分１８と、算出された紫外吸光度スペクト
ルＰ 1 ，Ｐ2 を、吸光度はフッ素ガスの濃度に比例する
というランバートベールの法則に当てはめてフッ素ガス
濃度Ｃを算出する定量演算部分１９とよりなる。なお、
図３において、紫外吸光度スペクトルＰ1 は、濃度１．
０％のフッ素ガスの紫外吸光度スペクトルを示し、紫外
吸光度スペクトルＰ2 は、濃度９．０％のフッ素ガスの
紫外吸光度スペクトルを示す。
【００１５】２０は、前記データ処理部１０と流量制御
装置２１，２２，２３間に設けたフッ素ガス濃度処理部
で、前記設定濃度Ａ（＝１．０％±０．１％）がメモリ
されており、前記定量演算部分１９で算出されたフッ素
ガス濃度（モニタ中のフッ素ガス濃度）Ｃと前記設定濃
度Ａとの過不足分の演算（＝｜Ａ−Ｃ｜）を行うととも
に、この演算結果に基づき前記過不足分の濃度信号ａを
前記流量制御装置２１，２２，２３に出力する。つま
り、レーザ装置発振中に混合ガス中のフッ素ガスの濃度
Ｃが前記設定濃度Ａからずれるのは、種々の原因が考え
られるけれども、たとえ、レーザ装置発振開始時の混合
ガス中のフッ素ガス濃度を誤って１．０％より小さく設
定したとしても、例えば、過不足分がＡ−Ｃ＝ΔＤの場
合（Ａ＞Ｃ）には、前記濃度信号ａにより流量制御装置
２３において前記ΔＤに相当するフッ素ガスの流量が設
定され、フッ素ガスが収容された前記ボンベ５から前記
設定流量分だけ前記流量制御装置２３を介して混合器６
に導入される。このとき、フッ素ガス、Ｋｒガス、Ｎｅ
ガスの組成比を維持するために、残りの２つの流量制御
装置２２，２１を介して組成比に応じた流量のＫｒガ
ス、Ｎｅガスが混合器６に導入される場合もある。これ
により前記過不足分を補償でき、混合ガス中のフッ素ガ
ス濃度が１．０％±０．１％以内で安定する。また、前
記フッ素ガス濃度処理部２０と流量制御装置２１，２
２，２３とから、算出されたフッ素ガス濃度Ｃと前記予
め設定された濃度Ａとの過不足分ΔＤの演算を行うとと
もに、前記過不足分ΔＤを補償する手段が構成されてい
る。
装置２１，２２，２３間に設けたフッ素ガス濃度処理部
で、前記設定濃度Ａ（＝１．０％±０．１％）がメモリ
されており、前記定量演算部分１９で算出されたフッ素
ガス濃度（モニタ中のフッ素ガス濃度）Ｃと前記設定濃
度Ａとの過不足分の演算（＝｜Ａ−Ｃ｜）を行うととも
に、この演算結果に基づき前記過不足分の濃度信号ａを
前記流量制御装置２１，２２，２３に出力する。つま
り、レーザ装置発振中に混合ガス中のフッ素ガスの濃度
Ｃが前記設定濃度Ａからずれるのは、種々の原因が考え
られるけれども、たとえ、レーザ装置発振開始時の混合
ガス中のフッ素ガス濃度を誤って１．０％より小さく設
定したとしても、例えば、過不足分がＡ−Ｃ＝ΔＤの場
合（Ａ＞Ｃ）には、前記濃度信号ａにより流量制御装置
２３において前記ΔＤに相当するフッ素ガスの流量が設
定され、フッ素ガスが収容された前記ボンベ５から前記
設定流量分だけ前記流量制御装置２３を介して混合器６
に導入される。このとき、フッ素ガス、Ｋｒガス、Ｎｅ
ガスの組成比を維持するために、残りの２つの流量制御
装置２２，２１を介して組成比に応じた流量のＫｒガ
ス、Ｎｅガスが混合器６に導入される場合もある。これ
により前記過不足分を補償でき、混合ガス中のフッ素ガ
ス濃度が１．０％±０．１％以内で安定する。また、前
記フッ素ガス濃度処理部２０と流量制御装置２１，２
２，２３とから、算出されたフッ素ガス濃度Ｃと前記予
め設定された濃度Ａとの過不足分ΔＤの演算を行うとと
もに、前記過不足分ΔＤを補償する手段が構成されてい
る。
【００１６】なお、図１において、２４は、レーザ装置
用電源である。
用電源である。
【００１７】この発明で、セル１３内に入射する紫外線
の特定波長域Ｗ1 を１８７〜３６０ｎｍ（つまり、入射
紫外線の波長をλとすると、１８７ｎｍ≦λ≦３６０ｎ
ｍ）に設定したのは以下の理由からである。波長λの下
限を１８７ｎｍとしたのは、１８７ｎｍ未満の紫外光
は、光路上の空気に吸光されてセル１３まで到達しない
からである。また、図５は重水素ランプ１１の（放射）
出力強度の特性を示しているが、図５から分かるよう
に、波長λの上限が３６０ｎｍより大では、重水素ラン
プ１１の出力強度が低下するからである。なお、図４は
シリコンフォトダイオード１４の分光感度特性を示して
いる。
の特定波長域Ｗ1 を１８７〜３６０ｎｍ（つまり、入射
紫外線の波長をλとすると、１８７ｎｍ≦λ≦３６０ｎ
ｍ）に設定したのは以下の理由からである。波長λの下
限を１８７ｎｍとしたのは、１８７ｎｍ未満の紫外光
は、光路上の空気に吸光されてセル１３まで到達しない
からである。また、図５は重水素ランプ１１の（放射）
出力強度の特性を示しているが、図５から分かるよう
に、波長λの上限が３６０ｎｍより大では、重水素ラン
プ１１の出力強度が低下するからである。なお、図４は
シリコンフォトダイオード１４の分光感度特性を示して
いる。
【００１８】而して、混合ガスとして、フッ素ガス濃度
が１．０％のものを使用し、レーザ装置発振中に、干渉
フィルタ１２で通過させた前記２２４ｎｍの紫外線をセ
ル１３に入射する。図３の紫外吸光度スペクトルＰ1 か
ら２２４ｎｍにおける吸光度が０．２９であることが分
かる。よって、この吸光度値からフッ素ガス濃度Ｃが定
量演算部分１９で算出され、このフッ素ガス濃度Ｃが前
記フッ素ガス濃度処理部２０に取り込まれ、更に、この
フッ素ガス濃度処理部２０で、フッ素ガス濃度Ｃと前記
設定濃度（予め設定された濃度）Ａとの過不足分の演算
を行うとともに、この演算結果に基づき前記過不足分の
濃度信号ａを前記流量制御装置２０，２１，２２に出力
して前記過不足分を補償する。このように、リアルタイ
ムでフッ素ガス濃度の過不足分を補償でき、混合ガス中
のフッ素ガス濃度を予め設定された濃度Ａに安定化させ
ることができる。
が１．０％のものを使用し、レーザ装置発振中に、干渉
フィルタ１２で通過させた前記２２４ｎｍの紫外線をセ
ル１３に入射する。図３の紫外吸光度スペクトルＰ1 か
ら２２４ｎｍにおける吸光度が０．２９であることが分
かる。よって、この吸光度値からフッ素ガス濃度Ｃが定
量演算部分１９で算出され、このフッ素ガス濃度Ｃが前
記フッ素ガス濃度処理部２０に取り込まれ、更に、この
フッ素ガス濃度処理部２０で、フッ素ガス濃度Ｃと前記
設定濃度（予め設定された濃度）Ａとの過不足分の演算
を行うとともに、この演算結果に基づき前記過不足分の
濃度信号ａを前記流量制御装置２０，２１，２２に出力
して前記過不足分を補償する。このように、リアルタイ
ムでフッ素ガス濃度の過不足分を補償でき、混合ガス中
のフッ素ガス濃度を予め設定された濃度Ａに安定化させ
ることができる。
【００１９】また、混合器６をガス循環ライン２中に直
接設けたインライン方式を採用しているので、混合ガス
の損失なくフッ素ガス濃度モニタ７でフッ素ガス濃度Ｃ
をモニタできる利点を有する。
接設けたインライン方式を採用しているので、混合ガス
の損失なくフッ素ガス濃度モニタ７でフッ素ガス濃度Ｃ
をモニタできる利点を有する。
【００２０】また、混合ガスとして、フッ素ガス濃度Ｃ
が９．０％のものを使用し、レーザ装置発振中に、干渉
フィルタ１２で通過させた波長λが２２４ｎｍの紫外線
をセル１３に入射する場合は、図３の紫外吸光度スペク
トルＰ2 から２２４ｎｍにおける吸光度が０．４２であ
ることが分かる。
が９．０％のものを使用し、レーザ装置発振中に、干渉
フィルタ１２で通過させた波長λが２２４ｎｍの紫外線
をセル１３に入射する場合は、図３の紫外吸光度スペク
トルＰ2 から２２４ｎｍにおける吸光度が０．４２であ
ることが分かる。
【００２１】なお、この実施形態では、特定波長域の紫
外線を取り出す手段として、１波長のみの計測のため
に、つまり、セル１３内に入射する入射紫外線の波長λ
を１波長に特定するために１つの干渉フィルタ（バンド
パスフィルタ）１２を用いたものを示したが、この発明
では多波長の計測を行ってもよい。この場合、紫外線の
特定波長域Ｗ1 の範囲で、異なる波長（例えば、２２０
ｎｍと２２４ｎｍ）の紫外線を通過させる２つの干渉フ
ィルタを例えば回転機構等で紫外線の光路に交互に出没
できるように構成すればよい。この多波長の計測では、
得られた吸光度とこの吸光度から定量演算部分１９で算
出されるフッ素ガス濃度との関係が直線性を失っている
場合に特に有効である。
外線を取り出す手段として、１波長のみの計測のため
に、つまり、セル１３内に入射する入射紫外線の波長λ
を１波長に特定するために１つの干渉フィルタ（バンド
パスフィルタ）１２を用いたものを示したが、この発明
では多波長の計測を行ってもよい。この場合、紫外線の
特定波長域Ｗ1 の範囲で、異なる波長（例えば、２２０
ｎｍと２２４ｎｍ）の紫外線を通過させる２つの干渉フ
ィルタを例えば回転機構等で紫外線の光路に交互に出没
できるように構成すればよい。この多波長の計測では、
得られた吸光度とこの吸光度から定量演算部分１９で算
出されるフッ素ガス濃度との関係が直線性を失っている
場合に特に有効である。
【００２２】また、多波長の計測のために回折格子を用
いた分光器（例えば、特開平７−１２０５６８号）を用
いてもよい。
いた分光器（例えば、特開平７−１２０５６８号）を用
いてもよい。
【００２３】そして、１波長のみの計測のために前記干
渉フィルタ（バンドパスフィルタ）１２の代わりに前記
分光器を用いてもよい。この場合、回折格子を固定する
必要がある。
渉フィルタ（バンドパスフィルタ）１２の代わりに前記
分光器を用いてもよい。この場合、回折格子を固定する
必要がある。
【００２４】また、前記データ処理部１０とフッ素ガス
濃度処理部２０を一体に設けてもよい。更に、前記デー
タ処理部１０に、前記定量演算部分１９で演算したフッ
素ガス濃度信号を濃度指示として表示する表示部を接続
するとともに、フッ素ガス濃度を記録するプリンターを
接続してもよい。よって、濃度変化の状態がリアルタイ
ムで一目で分かる。
濃度処理部２０を一体に設けてもよい。更に、前記デー
タ処理部１０に、前記定量演算部分１９で演算したフッ
素ガス濃度信号を濃度指示として表示する表示部を接続
するとともに、フッ素ガス濃度を記録するプリンターを
接続してもよい。よって、濃度変化の状態がリアルタイ
ムで一目で分かる。
【００２５】図６は、フッ素ガス濃度を安定化する際に
演算されたフッ素ガス濃度の前記過不足分の大きさを３
段階に分け、前記過不足分が大である場合は濃度異常状
態であることを示す警告音を発するように構成してある
この発明の第２の実施形態を示す。なお、図６におい
て、図１〜図５に示した符号と同一のものは、同一また
は相当物である。
演算されたフッ素ガス濃度の前記過不足分の大きさを３
段階に分け、前記過不足分が大である場合は濃度異常状
態であることを示す警告音を発するように構成してある
この発明の第２の実施形態を示す。なお、図６におい
て、図１〜図５に示した符号と同一のものは、同一また
は相当物である。
【００２６】この場合、３０はフッ素ガス濃度の過不足
分の濃度信号ａをフッ素ガス濃度処理部２０から入力し
て、”ＡＬＡＲＭ”、”ＣＡＵＴＩＯＮ”等の信号を出
力し、この出力信号に基づき警告音を発する警告音出力
部である。なお、警告音出力部３０は、図１に二点鎖線
で示している。
分の濃度信号ａをフッ素ガス濃度処理部２０から入力し
て、”ＡＬＡＲＭ”、”ＣＡＵＴＩＯＮ”等の信号を出
力し、この出力信号に基づき警告音を発する警告音出力
部である。なお、警告音出力部３０は、図１に二点鎖線
で示している。
【００２７】例えば、濃度信号ａの判定基準範囲を例え
ば図７に示すように設定する。すなわち、（１）ａ1 ≦
ａ≦ａ2 のときは、レーザ装置１、ガス循環ライン２、
流量制御装置２１，２２，２３、混合器６、ポンプ８お
よびフッ素ガス濃度モニタ７等に異常がなく、フッ素ガ
ス濃度の前記過不足分がフッ素ガス濃度を安定化させる
程度に小である濃度正常、（２）ａ3 ＜ａまたはａ＞ａ
4 のときは濃度異常、（３）ａ3 ≦ａ＜ａ1 またはａ2
＜ａ≦ａ4 のときは濃度異常の状態に近づいている要注
意状態、である。そして、前記要注意状態の場合には、
警告音を鳴らし、前記濃度異常の状態の場合には、前記
要注意状態の場合よりも多くの警告音を鳴らす。
ば図７に示すように設定する。すなわち、（１）ａ1 ≦
ａ≦ａ2 のときは、レーザ装置１、ガス循環ライン２、
流量制御装置２１，２２，２３、混合器６、ポンプ８お
よびフッ素ガス濃度モニタ７等に異常がなく、フッ素ガ
ス濃度の前記過不足分がフッ素ガス濃度を安定化させる
程度に小である濃度正常、（２）ａ3 ＜ａまたはａ＞ａ
4 のときは濃度異常、（３）ａ3 ≦ａ＜ａ1 またはａ2
＜ａ≦ａ4 のときは濃度異常の状態に近づいている要注
意状態、である。そして、前記要注意状態の場合には、
警告音を鳴らし、前記濃度異常の状態の場合には、前記
要注意状態の場合よりも多くの警告音を鳴らす。
【００２８】つまり、前記濃度信号ａが前記（３）で示
す範囲にあるときは”ＣＡＵＴＩＯＮ”といった信号を
出力し、レーザ装置１の取扱い者等の注意を促す。この
ようにすることにより、濃度異常の状態になる前に、レ
ーザ装置１、ガス循環ライン２、流量制御装置２１，２
２，２３、混合器６、ポンプ８およびフッ素ガス濃度モ
ニタ７等をメンテナンスすることができる。
す範囲にあるときは”ＣＡＵＴＩＯＮ”といった信号を
出力し、レーザ装置１の取扱い者等の注意を促す。この
ようにすることにより、濃度異常の状態になる前に、レ
ーザ装置１、ガス循環ライン２、流量制御装置２１，２
２，２３、混合器６、ポンプ８およびフッ素ガス濃度モ
ニタ７等をメンテナンスすることができる。
【００２９】また、例えばポンプ８の汚れや故障が原因
で前記濃度信号ａが前記（２）で示す範囲にあるとき
は”ＡＬＡＲＭ”といった信号を出力し、修理、調整の
対応が行える。
で前記濃度信号ａが前記（２）で示す範囲にあるとき
は”ＡＬＡＲＭ”といった信号を出力し、修理、調整の
対応が行える。
【００３０】しかも、前記濃度信号ａが前記（３）で示
す範囲にあるときは前記（２）で示す範囲（濃度異常の
状態）になる前に、例えばポンプ８の部品手配等のメン
テナンスの準備をおこなえるので、レーザ装置１による
欠測時間を短縮できる。
す範囲にあるときは前記（２）で示す範囲（濃度異常の
状態）になる前に、例えばポンプ８の部品手配等のメン
テナンスの準備をおこなえるので、レーザ装置１による
欠測時間を短縮できる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明では、特定
波長域の紫外線を混合ガスに照射し、混合ガス中のフッ
素ガスの紫外吸収の変化からフッ素ガス濃度を検出し、
検出したフッ素ガス濃度と前記予め設定された濃度との
過不足分の演算を行い、この演算結果に基づき前記過不
足分の濃度信号を出力し、前記過不足分を補償するよう
にしたので、混合ガス中のフッ素ガス濃度を予め設定さ
れた濃度に安定化させることがリアルタイムで行える。
波長域の紫外線を混合ガスに照射し、混合ガス中のフッ
素ガスの紫外吸収の変化からフッ素ガス濃度を検出し、
検出したフッ素ガス濃度と前記予め設定された濃度との
過不足分の演算を行い、この演算結果に基づき前記過不
足分の濃度信号を出力し、前記過不足分を補償するよう
にしたので、混合ガス中のフッ素ガス濃度を予め設定さ
れた濃度に安定化させることがリアルタイムで行える。
【図１】この発明の第１の実施形態を示す全体構成説明
図である。
図である。
【図２】前記実施形態における要部構成説明図である。
【図３】前記実施形態で用いたフッ素ガスの紫外吸光度
スペクトルを示す特性図である。
スペクトルを示す特性図である。
【図４】前記実施形態におけるシリコンフォトダイオー
ドのシリコンフォトダイオードの分光感度を示す特性図
である。
ドのシリコンフォトダイオードの分光感度を示す特性図
である。
【図５】前記実施形態における重水素ランプの（放射）
出力強度を示す特性図である。
出力強度を示す特性図である。
【図６】この発明の第２の実施形態を示す要部構成説明
図である。
図である。
【図７】上記第２の実施形態におけるフッ素ガス濃度の
過不足分の濃度信号の判定基準範囲の一例を示す図であ
る。
過不足分の濃度信号の判定基準範囲の一例を示す図であ
る。
１…レーザ装置、２…循環ライン、６…混合器、７…フ
ッ素ガス濃度モニタ、９…分析部、１０…データ処理
部、１１…紫外光源、１２…干渉フィルタ、１３…セ
ル、１４…シリコンフォトダイオード（検出器）、２０
…フッ素ガス濃度処理部、２１，２２，２３…流量制御
装置、Ｐ1 ，Ｐ2 …紫外吸光度スペクトル、Ａ…予め設
定されたフッ素ガス濃度、Ｗ1 …紫外線の特定波長域、
Ｃ…モニタ中のフッ素ガス濃度。
ッ素ガス濃度モニタ、９…分析部、１０…データ処理
部、１１…紫外光源、１２…干渉フィルタ、１３…セ
ル、１４…シリコンフォトダイオード（検出器）、２０
…フッ素ガス濃度処理部、２１，２２，２３…流量制御
装置、Ｐ1 ，Ｐ2 …紫外吸光度スペクトル、Ａ…予め設
定されたフッ素ガス濃度、Ｗ1 …紫外線の特定波長域、
Ｃ…モニタ中のフッ素ガス濃度。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向原 和秀 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (72)発明者 小島 淳二 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (72)発明者 西條 豊 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (72)発明者 大槻 久仁夫 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 Ｆターム(参考） 5F071 AA06 DD08 HH01 HH02 JJ05
Claims (11)
- 【請求項１】 混合ガス中のフッ素ガス濃度を予め設定
された濃度に安定化させるために混合ガスに紫外線を照
射しながらリアルタイムでフッ素ガス濃度の過不足分を
補償するフッ素ガス濃度安定化制御方法であって、特定
波長域の紫外線を混合ガスに照射する工程と、混合ガス
中のフッ素ガスの紫外吸収の変化からフッ素ガス濃度を
検出する工程と、検出したフッ素ガス濃度と前記予め設
定された濃度との過不足分の演算を行う工程と、この演
算結果に基づき前記過不足分の濃度信号を出力する工程
と、前記過不足分を補償する工程とよりなることを特徴
とするフッ素ガス濃度安定化制御方法。 - 【請求項２】 混合ガスが、Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅ等の紫外
線に反応しない不活性ガスと、フッ素ガスとからなり、
エキシマレーザ発振装置に使用される請求項１に記載の
フッ素ガス濃度安定化制御方法。 - 【請求項３】 前記特定波長域が１８７〜３６０ｎｍで
ある請求項１または請求項２に記載のフッ素ガス濃度安
定化制御方法。 - 【請求項４】 フッ素ガス濃度を検出するため用いる検
出器がシリコンフォトダイオードであり、紫外光源が重
水素ランプである請求項１〜請求項３のいずれかに記載
のフッ素ガス濃度安定化制御方法。 - 【請求項５】 フッ素ガスを含む混合ガスを循環させる
ガス循環ラインを設け、このガス循環ラインに、混合ガ
ス中の各ガスを収容するボンベがそれぞれ流量制御装置
を介して接続された混合器と、混合ガス中のフッ素ガス
の紫外吸収の変化からフッ素ガス濃度をモニタするフッ
素ガス濃度モニタとを設け、混合ガス中のフッ素ガス濃
度を予め設定された濃度に安定化させるために混合ガス
に紫外線を照射しながらリアルタイムでフッ素ガス濃度
の過不足分を補償するフッ素ガス濃度安定化制御機構で
あって、前記フッ素ガス濃度モニタは、分析部とデータ
処理部とから構成され、更に、前記分析部は、紫外線を
発する紫外光源と、特定波長域の紫外線を取り出す手段
と、この手段を介して前記特定波長域の紫外線が入射さ
れるセルと、検出器よりなる一方、前記データ処理部
は、フッ素ガスの紫外吸光度スペクトルを演算する演算
部分と、算出された前記紫外吸光度スペクトルをランバ
ートベールの法則に当てはめてフッ素ガス濃度を算出す
る定量演算部分とよりなり、しかも、算出されたフッ素
ガス濃度と前記予め設定された濃度との過不足分の演算
を行うとともに、前記過不足分を補償する手段を設けた
ことを特徴とするフッ素ガス濃度安定化制御機構。 - 【請求項６】 混合ガスが、Ｋｒ，Ａｒ，Ｎｅ等の紫外
線に反応しない不活性ガスと、フッ素ガスとからなり、
エキシマレーザ発振装置に使用される請求項５に記載の
フッ素ガス濃度安定化制御機構。 - 【請求項７】 前記特定波長域が１８７〜３６０ｎｍで
ある請求項５または請求項６に記載のフッ素ガス濃度安
定化制御機構。 - 【請求項８】 前記検出器がシリコンフォトダイオード
であり、紫外光源が重水素ランプである請求項５〜請求
項７のいずれかに記載のフッ素ガス濃度安定化制御機
構。 - 【請求項９】 前記セル内に入射する入射紫外線の波長
を１波長あるいは多波長選定する請求項５〜請求項８の
いずれかに記載のフッ素ガス濃度安定化制御機構。 - 【請求項１０】 フッ素ガス濃度を安定化する際に演算
されたフッ素ガス濃度の前記過不足分の大きさを３段階
に分け、前記過不足分が大である場合は濃度異常状態で
あることを示す警告音を発するように構成してある請求
項５〜請求項９のいずれかに記載のフッ素ガス濃度安定
化制御機構。 - 【請求項１１】 前記データ処理部に、前記定量演算部
分で演算したフッ素ガス濃度信号を濃度指示として表示
する表示部を接続するとともに、フッ素ガス濃度を記録
するプリンターを接続してある請求項５〜請求項１０の
いずれかに記載のフッ素ガス濃度安定化制御機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19117898A JP2000022255A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | フッ素ガス濃度安定化制御方法およびその制御機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19117898A JP2000022255A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | フッ素ガス濃度安定化制御方法およびその制御機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000022255A true JP2000022255A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16270209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19117898A Pending JP2000022255A (ja) | 1998-07-07 | 1998-07-07 | フッ素ガス濃度安定化制御方法およびその制御機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000022255A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7179653B2 (en) | 2000-03-31 | 2007-02-20 | Showa Denko K.K. | Measuring method for concentration of halogen and fluorine compound, measuring equipment thereof and manufacturing method of halogen compound |
| US7209507B2 (en) | 2003-07-30 | 2007-04-24 | Cymer, Inc. | Method and apparatus for controlling the output of a gas discharge MOPA laser system |
| US7277464B2 (en) | 2003-12-18 | 2007-10-02 | Cymer, Inc. | Method and apparatus for controlling the output of a gas discharge laser system |
| US7679029B2 (en) | 2005-10-28 | 2010-03-16 | Cymer, Inc. | Systems and methods to shape laser light as a line beam for interaction with a substrate having surface variations |
| US8265109B2 (en) | 2002-05-07 | 2012-09-11 | Cymer, Inc. | Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as line beam and a film deposited on a substrate |
| CN117387000A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 抚顺抚运安仪救生装备有限公司 | 一种深潜呼吸器预混气瓶的气体浓度检测及补充系统 |
-
1998
- 1998-07-07 JP JP19117898A patent/JP2000022255A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7179653B2 (en) | 2000-03-31 | 2007-02-20 | Showa Denko K.K. | Measuring method for concentration of halogen and fluorine compound, measuring equipment thereof and manufacturing method of halogen compound |
| US8265109B2 (en) | 2002-05-07 | 2012-09-11 | Cymer, Inc. | Systems and methods for implementing an interaction between a laser shaped as line beam and a film deposited on a substrate |
| US7209507B2 (en) | 2003-07-30 | 2007-04-24 | Cymer, Inc. | Method and apparatus for controlling the output of a gas discharge MOPA laser system |
| US7277464B2 (en) | 2003-12-18 | 2007-10-02 | Cymer, Inc. | Method and apparatus for controlling the output of a gas discharge laser system |
| US7679029B2 (en) | 2005-10-28 | 2010-03-16 | Cymer, Inc. | Systems and methods to shape laser light as a line beam for interaction with a substrate having surface variations |
| CN117387000A (zh) * | 2023-12-13 | 2024-01-12 | 抚顺抚运安仪救生装备有限公司 | 一种深潜呼吸器预混气瓶的气体浓度检测及补充系统 |
| CN117387000B (zh) * | 2023-12-13 | 2024-04-09 | 抚顺抚运安仪救生装备有限公司 | 一种深潜呼吸器预混气瓶的气体浓度检测及补充系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2847899A (en) | Method of and apparatus for spectrochemical analysis | |
| JP3059262B2 (ja) | ガス中の微量水分分析装置 | |
| JP3343680B2 (ja) | レーザー分光分析装置 | |
| US5436459A (en) | UV spectrometer with laser diodes and laser frequency multiplication | |
| US5202560A (en) | System for measuring the concentration of a gaseous component by detecting positions of mode jumps in a laser diode | |
| JP2844503B2 (ja) | ガス測定装置 | |
| JP2000022255A (ja) | フッ素ガス濃度安定化制御方法およびその制御機構 | |
| JP2006258491A (ja) | 過酢酸を含む酸溶液の濃度測定のための装置および方法 | |
| JP4048139B2 (ja) | 濃度測定装置 | |
| JP3223097B2 (ja) | 溶液中に含まれる複数成分の濃度分析方法 | |
| EP0261452B1 (en) | Gas analyzer | |
| JPH0416749A (ja) | オゾン濃度測定方法及び装置 | |
| JP2760681B2 (ja) | ガス中ヨウ素濃度の測定方法及び装置 | |
| JP2008196870A (ja) | シロキサン分析装置 | |
| JPH06317518A (ja) | 二色性分散計 | |
| NL8003376A (nl) | Foto-elektrische gasanalyse-inrichting. | |
| JP2686698B2 (ja) | 同位体比分析方法および装置 | |
| EP4141414A1 (en) | Device and method for measuring multiple analyte concentrations in a measuring medium | |
| JPH11108829A (ja) | 溶融金属のオンライン分析方法及び装置 | |
| JPS5946522A (ja) | ガス分析装置 | |
| JPH0377030A (ja) | 反応気相モニター装置 | |
| JP2003215034A (ja) | 熱レンズ方式分析装置 | |
| RU1795737C (ru) | Лазерный газоанализатор для измерения содержания фтористого водорода в газовой среде | |
| JP2001159604A (ja) | 大気汚染物質モニタリング方法及び装置 | |
| JPS59220633A (ja) | プラズマモニタ |