JP2019141752A - Laser gas recycle system and method for the same - Google Patents

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Abstract

To provide a laser gas recycle system and a method for the same capable of obtaining a refined gas in which predetermined impurities are removed from an exhaust gas exhausted from an excimer laser oscillation device.SOLUTION: A laser gas recycle system 1 for obtaining a refined gas whose main component is a high purity neon gas by removing predetermined impurities from an exhaust gas exhausted from an excimer laser oscillation device or the oscillation chamber of an excimer laser comprises: a separation membrane device 110 membrane-separating a rare gas for excitation except neon from a gas to be treated; and an impurity removal device 120 removing the predetermined impurities from a treated gas permeated (or non-permeated) in the separation membrane device 110.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エキシマレーザの発振チャンバーから排出される(あるいはエキシマレーザ発振装置の系外に排出される)排ガスから所定の不純物を除去し、例えば、エキシマレーザ発振装置に必要な希ガスであるクリプトン含有ネオンガス、キセノンおよびアルゴン含有ネオンガス、キセノン含有ネオンガス、高純度ネオンガスを回収し、リサイクルガスとして再利用することが可能なレーザガスリサイクルシステムおよびその方法に関する。   The present invention removes predetermined impurities from exhaust gas discharged from an oscillation chamber of an excimer laser (or discharged out of the system of the excimer laser oscillation device), for example, krypton, which is a rare gas necessary for the excimer laser oscillation device. The present invention relates to a laser gas recycling system and method for recovering a neon gas containing, xenon and argon containing neon gas, xenon containing neon gas and high purity neon gas and reusing them as a recycled gas.

従来のエキシマレーザ発振装置から排出される排ガスのリサイクルシステムとして、低温分離等の様々な分離技術を用いて、その排ガスから不純物を除去し、ネオンガスが99%以上の高純度ネオンガスを取り出す技術がある。   As a recycling system for exhaust gas discharged from a conventional excimer laser oscillation device, there is a technology for removing impurities from the exhaust gas using various separation techniques such as low-temperature separation and extracting high-purity neon gas with a neon gas of 99% or more. .

また、希ガス成分であるアルゴン、ネオン以外の所定の不純物を触媒や吸着剤などを用いて取り出し再利用する技術がある(特許文献1参照)。   In addition, there is a technique in which predetermined impurities other than rare gas components such as argon and neon are extracted and reused using a catalyst or an adsorbent (see Patent Document 1).

また、エキシマレーザ発振装置から系外に排出された排ガスを再利用する工程において、フッ素化合物を除去する方法がある(特許文献2参照)。フッ素化合物除去の処理剤として、ゼオライトと酸化カルシウムの組合せ、およびゼオライトと水酸化カルシウムの組合せの群から選択された少なくとも1の処理剤が開示されている。   In addition, there is a method of removing a fluorine compound in a step of reusing exhaust gas discharged out of the system from an excimer laser oscillation device (see Patent Document 2). At least one treating agent selected from the group consisting of a combination of zeolite and calcium oxide and a combination of zeolite and calcium hydroxide is disclosed as a treating agent for removing fluorine compounds.

また、キセノン−塩素系ガスを使用するエキシマレーザ発振装置からネオンガスを回収する方法がある(特許文献3参照)。塩化水素はソーダライム等の吸着剤で除去される。水素成分は触媒で酸素を反応し水が生成され、水分や炭酸ガスは吸着剤で除去される。   In addition, there is a method of recovering neon gas from an excimer laser oscillation apparatus using a xenon-chlorine gas (see Patent Document 3). Hydrogen chloride is removed with an adsorbent such as soda lime. The hydrogen component reacts with oxygen by a catalyst to produce water, and moisture and carbon dioxide gas are removed by an adsorbent.

また、クリプトンやキセノンを使用する各種プロセスの排ガスに含まれる微量不純物を除去でき、エキシマレーザ発振装置の近くに設置して希ガス(クリプトン、キセノン)のみを分離回収し、再利用する希ガス分離回収装置がある(特許文献4参照)。特許文献4は、水素及びアンモニアを酸素及び窒素酸化物の少なくともいずれか一方の存在下で酸化反応により水蒸気及び窒素酸化物を含有するガス混合物に転化可能な還元性物質除去工程と、還元性物質除去工程を終了したガス混合物中に含まれる窒素酸化物及び酸素をアンモニアの存在下で脱硝触媒反応により窒素と水蒸気とに転化可能な脱硝工程と、脱硝工程を終了したガス混合物中のアンモニア及び水蒸気を除去可能な乾燥工程を開示している。また、脱硝工程と乾燥工程の間に、ガス混合物中の水素を酸素の存在下で水素酸化反応により水蒸気に転化可能な水素酸化工程を設けた方法を開示している。   In addition, it can remove trace impurities contained in the exhaust gas of various processes using krypton and xenon, and is installed near the excimer laser oscillator to separate and recover only rare gases (krypton and xenon), and to reuse rare gases There is a recovery device (see Patent Document 4). Patent Document 4 discloses a reducing substance removing step capable of converting hydrogen and ammonia into a gas mixture containing water vapor and nitrogen oxide by an oxidation reaction in the presence of at least one of oxygen and nitrogen oxide; A denitration step capable of converting nitrogen oxides and oxygen contained in the gas mixture after the removal step into nitrogen and water vapor by denitration catalytic reaction in the presence of ammonia, and ammonia and water vapor in the gas mixture after the denitration step The drying process which can remove is disclosed. Also disclosed is a method in which a hydrogen oxidation step is provided between the denitration step and the drying step so that hydrogen in the gas mixture can be converted into water vapor by a hydrogen oxidation reaction in the presence of oxygen.

また、エキシマレーザ発振装置から系外に排出されたレーザガス(排ガス)からハロゲンを除去し、所定の精製処理後にレーザガス成分を補充して、再びエキシマレーザ発振装置へ送り込み、再利用する構成がある(特許文献5参照)。特許文献5は、ハロゲンガスを吸着剤(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)で除去すること、また、窒素ガスを低温吸着法あるいは低温液化精留法により分離することを開示している。   Further, there is a configuration in which halogen is removed from laser gas (exhaust gas) discharged from the excimer laser oscillation apparatus to the outside, a laser gas component is replenished after a predetermined refining process, and the gas is sent again to the excimer laser oscillation apparatus and reused ( (See Patent Document 5). In Patent Document 5, halogen gas is removed by an adsorbent (adsorbent in which a metal mainly composed of copper or zinc is supported on activated carbon), and nitrogen gas is separated by a low temperature adsorption method or a low temperature liquefaction rectification method. Is disclosed.

また、KrFエキシマレーザ発振装置から系外に排出された、不純物が多く含まれた主成分ネオンガスの排ガスから高純度のネオンガスのみを回収する方法がある(特許文献6参照)。特許文献6は、不純ネオンガスから吸着剤(例えばソーダライム)でフッ素を除去し、次に触媒を用いて酸素を除去し、次に吸着法により二酸化炭素及び水分を除去し、次に低温吸着法によりクリプトンを除去し、その後、不純ネオンガスを冷却して窒素及び一酸化炭素を低温吸着法で除去することを開示している。   There is also a method of recovering only high-purity neon gas from the exhaust gas of the main component neon gas containing a large amount of impurities discharged out of the system from the KrF excimer laser oscillator (see Patent Document 6). In Patent Document 6, fluorine is removed from an impure neon gas with an adsorbent (for example, soda lime), oxygen is then removed using a catalyst, carbon dioxide and moisture are then removed by an adsorption method, and then a low temperature adsorption method. And then removing impure neon gas and removing nitrogen and carbon monoxide by a low temperature adsorption method.

特許第6175471号公報Japanese Patent No. 6175471 特開2010−92920号公報JP 2010-92920 A 特開2008−168169号公報JP 2008-168169 A 特開2004−161503号公報JP 2004-161503 A 特開平11−54851号公報JP 11-54851 A 特開2001−232134号公報JP 2001-232134 A

しかしながら、上記低温分離方法において、エキシマレーザ発振装置器から排出された排ガス中のネオンガスを高純度ネオンとして取り出すため(アルゴン、クリプトンを分離するため)には−100℃以下になるような極低温技術が必要であった。また、極低温技術を使用しない場合は昇圧機等による高圧化と吸着技術による分離方法が提案されている。しかし極低温技術、および排ガスの高圧化と吸着技術は、多大なエネルギーを必要とし、また、システムの肥大化を招き、小スペース化のニーズにも適さず、簡単に実施することは難しかった。   However, in the above-described low-temperature separation method, a cryogenic technique such as −100 ° C. or less is used to extract neon gas in the exhaust gas discharged from the excimer laser oscillation apparatus as high-purity neon (to separate argon and krypton). Was necessary. In addition, when a cryogenic technique is not used, a separation method using a high pressure with a booster or the like and an adsorption technique has been proposed. However, the cryogenic technology, and the high-pressure and adsorption technology of exhaust gas require a great deal of energy, and the system is enlarged, which is not suitable for the need for a small space, and it has been difficult to implement easily.

また、特許文献1〜6で開示されているネオン以外の成分除去技術では、主に触媒や吸着剤を用いていたが、それらよりも高性能でメンテナンス性に優れ、高寿命の除去技術が求められていた。   In addition, the component removal technologies other than neon disclosed in Patent Documents 1 to 6 mainly use a catalyst and an adsorbent. However, there is a demand for a removal technology with higher performance, better maintainability, and longer life. It was done.

本発明の目的は、エキシマレーザ発振装置あるいはエキシマレーザの発振チャンバーから(エキシマレーザ発振装置系内または系外に)排出された排ガス(あるいは使用済みレーザガス)から、所定の不純物を除去した精製ガス(再利用可能レーザガス)を得ることができる、レーザガスリサイクルシステムおよびその方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a purified gas obtained by removing predetermined impurities from exhaust gas (or used laser gas) discharged from an excimer laser oscillator or an excimer laser oscillation chamber (inside or outside the excimer laser oscillator system). To provide a laser gas recycling system and method capable of obtaining a reusable laser gas).

本発明のレーザガスリサイクルシステムは、エキシマレーザ発振装置の筐体内に全部の構成または一部の構成が配置されてもいてもよく、エキシマレーザ発振装置とは別体として配置されていてもよい。
本発明のレーザガスリサイクルシステムは、エキシマレーザ発振装置と別体として配置される場合に、1つのエキシマレーザ発振装置、または1つ以上のエキシマレーザ発振装置から排出された排ガスに対し、リサイクル処理を行ってもよい。
In the laser gas recycling system of the present invention, the entire configuration or a part of the configuration may be disposed in the casing of the excimer laser oscillation device, or may be disposed separately from the excimer laser oscillation device.
When the laser gas recycling system of the present invention is arranged separately from the excimer laser oscillator, the laser gas recycling system performs a recycling process on the exhaust gas discharged from one excimer laser oscillator or one or more excimer laser oscillators. May be.

本発明のレーザガスリサイクルシステムは、エキシマレーザ発振装置あるいはエキシマレーザの発振チャンバーから排出された排ガスから所定の不純物を除去し高純度ネオンガスを主成分とする精製ガス(リサイクルガス)を得るためのレーザガスリサイクルシステムであって、
被処理ガス(排ガスまたは第一精製ガス)からネオン以外の励起用希ガス(クリプトン、アルゴン、キセノン)を膜分離するNe分離膜装置と、
前記Ne分離膜装置で透過(または非透過)した処理済みガス(高濃度ネオン含有ガス)から所定の不純物を除去する第一不純物除去装置と、を備える。
ここで、処理済みガスが高濃度ネオン含有ガスの場合に、「高濃度ネオン」とはNe分離膜装置に投入される前の被処理ガス中のネオン濃度よりも高い濃度であることを意味する。
排ガスは、例えば、クリプトン含有ネオンガス、アルゴン含有ネオンガス、アルゴン・キセノン含有ネオンガスまたはキセノン含有ネオンガスのレーザガスと、所定の不純物とが含まれるガスである。
第一精製ガスは、例えば、膜分離装置よりも上流で排ガスから所定の不純物を除去する処理が施されたガスである。
上記レーザガスは、励起用希ガス、ハロゲン、バッファガスを含む構成である。
本発明によれば、ネオン以外の励起用希ガス成分、例えば、キセノン、クリプトン、アルゴンをNe分離膜装置で除去し、窒素、水分、酸素などを第一不純物除去装置で除去することで、高純度ネオンガスを得ることができる。得られた精製ガス中の高純度ネオンガスの濃度は、下限が99%以上、99.3%以上、好ましくは99.5%以上、より好ましくは99.8%以上、特に好ましくは99.9%以上であり、上限が100%である。
上記発明は、エキシマレーザ発振装置に応じて必要なレーザガスを生成するように、前記第一不純物除去装置を通過した精製ガス(高純度ネオンガス)に所定の添加用ガスを混合するリサイクルガス生成部を備えてもよい。
添加用ガスは、例えば、ハロゲンおよび希ガス含有ネオンガス、希ガス含有ネオンガス、ハロゲンおよび希ガス、希ガスである。ここでの希ガスはキセノン、クリプトン、アルゴンのいずれか一種またはキセノンおよびアルゴンの混合ガスである。
これにより、得られた高純度ネオンガス(第一リサイクルガス)に添加用ガス(例えば励起用希ガス)などを混合して、エキシマレーザ発振装置に応じた必要なレーザガス(第二リサイクルガス)を生成することが可能になる。
The laser gas recycling system of the present invention is a laser gas recycling system for removing a predetermined impurity from an exhaust gas discharged from an excimer laser oscillation device or an excimer laser oscillation chamber to obtain a purified gas (recycle gas) mainly composed of high-purity neon gas. A system,
A Ne separation membrane device for membrane separation of a rare gas for excitation (krypton, argon, xenon) other than neon from a gas to be treated (exhaust gas or first purified gas);
A first impurity removing device that removes predetermined impurities from the treated gas (high-concentration neon-containing gas) permeated (or non-permeated) by the Ne separation membrane device.
Here, when the treated gas is a high-concentration neon-containing gas, “high-concentration neon” means that the concentration is higher than the neon concentration in the gas to be treated before being introduced into the Ne separation membrane device. .
The exhaust gas is, for example, a gas containing a krypton-containing neon gas, an argon-containing neon gas, an argon / xenon-containing neon gas, or a xenon-containing neon gas laser gas and a predetermined impurity.
The first purified gas is, for example, a gas that has been processed to remove predetermined impurities from the exhaust gas upstream of the membrane separation device.
The laser gas includes a rare gas for excitation, a halogen, and a buffer gas.
According to the present invention, an excitation rare gas component other than neon, for example, xenon, krypton, and argon is removed by a Ne separation membrane device, and nitrogen, moisture, oxygen, and the like are removed by a first impurity removal device, Purity neon gas can be obtained. The concentration of the high purity neon gas in the obtained purified gas has a lower limit of 99% or more, 99.3% or more, preferably 99.5% or more, more preferably 99.8% or more, and particularly preferably 99.9%. The upper limit is 100%.
The above invention includes a recycle gas generation unit that mixes a predetermined additive gas with a purified gas (high purity neon gas) that has passed through the first impurity removal device so as to generate a necessary laser gas according to an excimer laser oscillation device. You may prepare.
Examples of the additive gas include halogen and rare gas-containing neon gas, rare gas-containing neon gas, halogen, rare gas, and rare gas. The rare gas here is any one of xenon, krypton, and argon, or a mixed gas of xenon and argon.
As a result, the obtained high-purity neon gas (first recycled gas) is mixed with an additive gas (for example, a rare gas for excitation) to generate the necessary laser gas (second recycled gas) according to the excimer laser oscillation device. It becomes possible to do.

他の本発明のレーザガスリサイクルシステムは、エキシマレーザ装置あるいはエキシマレーザの発振チャンバーから排出された排ガスから所定の不純物を除去し高純度ネオンガスを主成分とする精製ガス(リサイクルガス)を得るためのレーザガスリサイクルシステムであって、
被処理ガス(排ガスまたは第一精製ガス)からアルゴンおよびネオン以外の励起用希ガス(キセノン)を除去するAr・Ne分離膜装置と、
前記Ar・Ne分離膜装置で透過(または非透過)した処理済みガス(高濃度アルゴン・ネオン含有ガス)から所定の不純物を除去する第二不純物除去装置と、を備える。
ここで、処理済みガスが高濃度アルゴン・ネオン含有ガスの場合に、「高濃度アルゴン・ネオン」とはAr・Ne分離膜装置に投入される前の被処理ガス中のアルゴン・ネオンガス濃度よりも高い濃度であることを意味する。
排ガスは、例えば、アルゴン・キセノン含有ネオンガスのレーザガスと、所定の不純物とが含まれるガスである。
第一精製ガスは、例えば、膜分離装置よりも上流で排ガスから所定の不純物を除去する処理が施されたガスである。
上記レーザガスは、励起用希ガス、ハロゲン、バッファガスを含む構成である。
本発明によれば、アルゴンおよびネオン以外の励起用希ガス成分、例えば、キセノンをAr・Ne分離膜装置で除去し、窒素、水分、酸素などを第二不純物除去装置で除去することで、アルゴン含有高純度ネオンガスを得ることができる。得られた精製ガス中のアルゴン含有高純度ネオンガスの濃度は、下限が99%以上、99.3%以上、好ましくは99.5%以上、より好ましくは99.8%以上、特に好ましくは99.9%以上であり、上限が100%である。
上記発明は、エキシマレーザ発振装置に応じて必要なレーザガスを生成するように、前記第二不純物除去装置を通過した精製ガス(アルゴン含有高純度ネオンガス)に所定の添加用ガスを混合するリサイクルガス生成部を備えてもよい。
添加用ガスは、例えば、ハロゲンおよび希ガス含有ネオンガス、希ガス含有ネオンガス、ハロゲンおよび希ガス、希ガスである。ここでの希ガスは、例えば、アルゴンおよび/またはキセノンである。
これにより、得られたアルゴン含有高純度ネオンガス(第一リサイクルガス)に添加用ガス(励起用希ガス)などを混合して、エキシマレーザ発振装置に応じた必要なレーザガス(第二リサイクルガス)を生成することが可能になる。
Another laser gas recycling system of the present invention is a laser gas for removing a predetermined impurity from an exhaust gas discharged from an excimer laser device or an oscillation chamber of an excimer laser to obtain a purified gas (recycle gas) containing high-purity neon gas as a main component. A recycling system,
An Ar / Ne separation membrane device for removing a rare gas for excitation (xenon) other than argon and neon from a gas to be treated (exhaust gas or first purified gas);
A second impurity removing device that removes predetermined impurities from the processed gas (high-concentration argon / neon-containing gas) that has permeated (or not permeated) by the Ar / Ne separation membrane device.
Here, when the treated gas is a high-concentration argon / neon-containing gas, the “high-concentration argon / neon” means the concentration of argon / neon gas in the gas to be treated before being introduced into the Ar / Ne separation membrane device. Means high concentration.
The exhaust gas is, for example, a gas containing an argon / xenon-containing neon laser gas and predetermined impurities.
The first purified gas is, for example, a gas that has been processed to remove predetermined impurities from the exhaust gas upstream of the membrane separation device.
The laser gas includes a rare gas for excitation, a halogen, and a buffer gas.
According to the present invention, an excitation rare gas component other than argon and neon, for example, xenon is removed by an Ar / Ne separation membrane device, and nitrogen, moisture, oxygen, and the like are removed by a second impurity removal device. Containing high-purity neon gas can be obtained. The concentration of the argon-containing high-purity neon gas in the obtained purified gas has a lower limit of 99% or more, 99.3% or more, preferably 99.5% or more, more preferably 99.8% or more, and particularly preferably 99.%. It is 9% or more, and the upper limit is 100%.
In the above invention, a recycle gas generation in which a predetermined additive gas is mixed with a purified gas (argon-containing high-purity neon gas) that has passed through the second impurity removal device so as to generate a necessary laser gas according to an excimer laser oscillation device. May be provided.
Examples of the additive gas include halogen and rare gas-containing neon gas, rare gas-containing neon gas, halogen, rare gas, and rare gas. The rare gas here is, for example, argon and / or xenon.
In this way, the argon-containing high-purity neon gas (first recycle gas) is mixed with an additive gas (excitation rare gas), etc., and the necessary laser gas (second recycle gas) corresponding to the excimer laser oscillation device is mixed. Can be generated.

上記Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置は、分離膜が1つまたは複数で構成されていてもよい。複数の場合に、異なる種類の分離膜でもよく、同じ種類の分離膜でもよい。
上記Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置が複数で構成されている場合に、並列配置、直列配置、循環配置、並列でかつ一列が多段(直列配置、循環配置)に配置されていてもよい。
複数の分離膜が多段に構成されている場合に、透過ガスを一つ後段の分離膜へ供給する構成でもよい。
複数の分離膜が多段に構成されている場合に、非透過ガスを一つ前段の分離膜に再供給する構成でもよい。
複数の分離膜が多段に構成されている場合に、最終段の分離膜から出た透過ガスを、それよりも前段の分離膜のいずれかに再供給する構成でもよい(循環型ともいう)。
The Ne separation membrane device and / or the Ar / Ne separation membrane device may be composed of one or more separation membranes. In a plurality of cases, different types of separation membranes or the same type of separation membranes may be used.
When the Ne separation membrane device and / or the Ar / Ne separation membrane device is constituted by a plurality, the parallel arrangement, the series arrangement, the circulation arrangement, and the parallel arrangement are arranged in multiple stages (series arrangement, circulation arrangement). May be.
When a plurality of separation membranes are configured in multiple stages, a configuration may be employed in which a permeate gas is supplied to one subsequent separation membrane.
When a plurality of separation membranes are configured in multiple stages, a configuration may be adopted in which the non-permeating gas is re-supplied to the previous separation membrane.
When a plurality of separation membranes are configured in multiple stages, a configuration may be adopted in which the permeate gas emitted from the final-stage separation membrane is re-supplied to one of the preceding separation membranes (also referred to as a circulation type).

複数の分離膜が多段に構成されている場合に、分離膜のガス供給ラインに(分離膜の上流に)、バッファタンク、昇圧部(ブースターまたはコンプレッサー)が配置されていてもよい。
複数の分離膜が多段に構成されている場合に、分離膜の透過ガスラインに(分離膜の透過ガス出口より下流に)、圧力調整部(背圧弁でもよい)、昇圧部(ブースターまたはコンプレッサー)、流量調整部(MFMまたはMFC)が配置されていてもよい。
上記Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置が多段に配置される場合に(複数の分離膜が多段に構成されている場合に)、分離膜のガス供給側ラインから透過ガスラインに至るラインにおいて、バッファタンク、昇圧部(ブースターまたはコンプレッサー)、分離膜、圧力調整部(背圧弁でもよい)、昇圧部(ブースターまたはコンプレッサー)、流量調整部(MFMまたはMFC)がユニット単位として設けられており、このユニットが直列に多段に接続される構成であってもよい。このユニットにおいて、流量調整部、バッファタンクはあってもなくてもよい。
上記Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置が多段に配置される場合に(複数の分離膜が多段に構成されている場合に)、分離膜の非透過ガスラインに(分離膜の非透過ガス出口より下流に)、圧力調整部(背圧弁でもよい)および/または流量調整部(MFMまたはMFC)が設けられていてもよく、両方がなくてもよい。本発明において、圧力調整部は背圧弁に限定されず、流量調整部はマスフローメーターあるいはマスフローコントローラに限定されない、以下同様である。
When a plurality of separation membranes are configured in multiple stages, a buffer tank and a booster (booster or compressor) may be arranged in the gas supply line of the separation membrane (upstream of the separation membrane).
When a plurality of separation membranes are configured in multiple stages, the permeate gas line of the separation membrane (downstream from the permeate gas outlet of the separation membrane), the pressure adjustment unit (may be a back pressure valve), the booster (booster or compressor) A flow rate adjusting unit (MFM or MFC) may be arranged.
When the Ne separation membrane device and / or the Ar / Ne separation membrane device are arranged in multiple stages (when a plurality of separation membranes are configured in multiple stages), the gas supply side line of the separation membrane is changed to the permeate gas line. In each line, a buffer tank, a booster (booster or compressor), a separation membrane, a pressure regulator (may be a back pressure valve), a booster (booster or compressor), and a flow regulator (MFM or MFC) are provided as unit units. The unit may be connected in multiple stages in series. In this unit, the flow rate adjusting unit and the buffer tank may or may not be provided.
When the Ne separation membrane device and / or the Ar / Ne separation membrane device are arranged in multiple stages (when a plurality of separation membranes are arranged in multiple stages), the separation membrane is connected to a non-permeating gas line (of the separation membrane). Downstream of the non-permeate gas outlet), a pressure adjusting unit (may be a back pressure valve) and / or a flow rate adjusting unit (MFM or MFC) may be provided, or both may be omitted. In the present invention, the pressure adjusting unit is not limited to the back pressure valve, the flow rate adjusting unit is not limited to the mass flow meter or the mass flow controller, and so on.

上記分離膜は、有機膜、無機膜が例示される。有機膜としては、例えばポリエチレン、シリコンで作製されていてもよい。無機膜としては、例えばセラミック、モノキュラーシープを用いて作製されていてもよい。
本発明は、Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置で分離された非透過ガスラインを流れる非透過ガスを回収する回収ラインおよび/または系外に排出する排出ラインを備えてもいてもよい。非透過ガスは、必要に応じて不純物の除去処理をし、添加用ガスとして再利用してもよい。非透過ガスは、例えば、高濃度希ガス含有ガスである。本発明において、「高濃度」は、分離膜装置(分離膜)に供給される前の排ガス中の希ガス濃度よりも高いことを意味する。
Examples of the separation membrane include organic membranes and inorganic membranes. For example, the organic film may be made of polyethylene or silicon. As the inorganic film, for example, ceramic or monocular sheep may be used.
The present invention includes a recovery line for recovering non-permeate gas flowing through a non-permeate gas line separated by a Ne separation membrane device and / or an Ar / Ne separation membrane device and / or a discharge line for discharging the system outside. Also good. The non-permeating gas may be reused as an additive gas after removing impurities as necessary. The non-permeating gas is, for example, a high-concentration rare gas-containing gas. In the present invention, “high concentration” means higher than the rare gas concentration in the exhaust gas before being supplied to the separation membrane device (separation membrane).

本発明において、分離膜が、希ガス(Kr,Xe,Ar)を選択的に分離する構成でもよく、膜透過の速度差(膜の前後の圧力差)で希ガス(Kr,Xe,Ar)を分離する構成でもよい。
本発明において、分離膜による希ガスの分離は、排ガス(あるいは第一精製ガス)中の他の成分も一緒に分離されてもよい。
In the present invention, the separation membrane may be configured to selectively separate the rare gas (Kr, Xe, Ar), and the rare gas (Kr, Xe, Ar) may be determined by the difference in membrane permeation rate (pressure difference before and after the membrane). The structure which isolate | separates may be sufficient.
In the present invention, in the separation of the rare gas by the separation membrane, other components in the exhaust gas (or the first purified gas) may be separated together.

分離膜に投入される被処理ガス(排ガスまたは第一精製ガス)から所定の希ガスを選択的にあるいは他成分よりも多く分離させるために、本発明において、膜透過の速度差で希ガス(Kr,Xe,Ar)を分離してもよい。   In order to separate a predetermined rare gas selectively or more than other components from the gas to be treated (exhaust gas or first purified gas) introduced into the separation membrane, in the present invention, the rare gas ( Kr, Xe, Ar) may be separated.

例えば、被処理ガス(クリプトン含有ネオンガス、アルゴン含有ネオンガス、またはキセノン含有ネオンガス)から希ガス(クリプトン、アルゴン、またはキセノン)を非透過ガスとして分離し、透過ガスと供給ガスとして後段の分離膜に送る。この場合に、分離膜を通過する被処理ガスの流速を、分離膜より上流に配置された上流昇圧部および/または下流に配置された圧力調整部および/または下流昇圧部でコントロールすることができる。上流昇圧部によって分離膜より上流位置のガス(供給ガス)の圧力を上流圧力とし、分離膜より下流位置の透過ガスの圧力を圧力調整部および/または下流昇圧部によって上流圧力よりも小さい圧力の下流圧力とし、圧力差(上流圧力−下流圧力)を設ける。この圧力差が希ガス分離設定値(クリプトン分離設定値、アルゴン分離設定値、またはキセノン分離設定値)よりも大きい場合に希ガス(クリプトン、アルゴン、またはキセノン)が供給ガス(被処理ガス)から分離される。一段目の分離膜で希ガス(クリプトン、アルゴン、またはキセノン)が分離されない場合に、多段に構成した分離膜で希ガス(クリプトン、アルゴン、またはキセノン)を徐々に分離してもよい。後段の分離膜も前段のそれと同様に、分離膜を通過する被処理ガスの流速を、分離膜より上流に配置された上流昇圧部および/または下流に配置された圧力調整部および/または下流昇圧部でコントロールすることができ、圧力差によって希ガス(クリプトン、アルゴン、またはキセノン)を分離する。
単一の分離膜で循環する場合であっても、分離膜より上流に配置された上流昇圧部および/または下流に配置された圧力調整部および/または下流昇圧部でコントロールすることができる。以下同様である。
For example, a rare gas (krypton, argon, or xenon) is separated from a gas to be treated (krypton-containing neon gas, argon-containing neon gas, or xenon-containing neon gas) as a non-permeate gas, and sent to a subsequent separation membrane as a permeate gas and a supply gas. . In this case, the flow rate of the gas to be processed that passes through the separation membrane can be controlled by the upstream pressurization unit disposed upstream of the separation membrane and / or the pressure adjustment unit and / or the downstream pressurization unit disposed downstream. . The pressure of the gas (supply gas) upstream of the separation membrane is set to the upstream pressure by the upstream pressurization unit, and the pressure of the permeated gas downstream of the separation membrane is set to a pressure lower than the upstream pressure by the pressure adjustment unit and / or the downstream pressurization unit. A downstream pressure is set, and a pressure difference (upstream pressure-downstream pressure) is provided. When this pressure difference is larger than the rare gas separation set value (krypton separation set value, argon separation set value, or xenon separation set value), the rare gas (krypton, argon, or xenon) is supplied from the supply gas (treated gas). To be separated. When the rare gas (krypton, argon, or xenon) is not separated by the first separation membrane, the rare gas (krypton, argon, or xenon) may be gradually separated by the separation membrane configured in multiple stages. Similarly to that of the preceding stage, the separation membrane at the rear stage is configured so that the flow rate of the gas to be processed passing through the separation membrane is changed to the upstream pressurizing unit disposed upstream of the separation membrane and / or the pressure adjusting unit disposed downstream. The noble gas (krypton, argon, or xenon) is separated by the pressure difference.
Even in the case of circulation through a single separation membrane, it can be controlled by an upstream pressurization unit arranged upstream of the separation membrane and / or a pressure adjustment unit and / or a downstream pressurization unit arranged downstream. The same applies hereinafter.

また、被処理ガス(アルゴン・キセノン含有ネオンガス)からアルゴン・キセノンを非透過ガスとして分離し、透過ガスを供給ガスとして後段の分離膜に送る。この場合に、分離膜を通過する被処理ガスの流速を、分離膜より上流に配置された上流昇圧部および/または下流に配置された圧力調整部および/または下流昇圧部でコントロールすることができる。上流昇圧部によって分離膜より上流位置の供給ガスの圧力を上流圧力とし、分離膜より下流位置の透過ガスの圧力を圧力調整部および/または下流昇圧部によって上流圧力よりも小さい圧力の下流圧力とし、圧力差(上流圧力−下流圧力)を設ける。この圧力差がアルゴン・キセノン分離設定値よりも大きい場合にアルゴン・キセノンが供給ガス(被処理ガス)から分離される。一段目の分離膜でアルゴン・キセノンが分離されない場合に、多段に構成した分離膜でアルゴン・キセノンを徐々に分離してもよい。後段の分離膜も前段のそれと同様に、分離膜を通過する被処理ガスの流速を、分離膜より上流に配置された上流昇圧部および/または下流に配置された圧力調整部および/または下流昇圧部でコントロールすることができ、圧力差によってアルゴン・キセノンを分離する。   Further, argon / xenon is separated from the gas to be treated (argon / xenon-containing neon gas) as a non-permeate gas, and the permeate gas is supplied as a supply gas to a subsequent separation membrane. In this case, the flow rate of the gas to be processed that passes through the separation membrane can be controlled by the upstream pressurization unit disposed upstream of the separation membrane and / or the pressure adjustment unit and / or the downstream pressurization unit disposed downstream. . The pressure of the supply gas upstream of the separation membrane is set to the upstream pressure by the upstream pressurization unit, and the pressure of the permeate gas downstream of the separation membrane is set to the downstream pressure lower than the upstream pressure by the pressure adjustment unit and / or the downstream pressurization unit. A pressure difference (upstream pressure-downstream pressure) is provided. When this pressure difference is larger than the argon / xenon separation set value, the argon / xenon is separated from the supply gas (processed gas). In the case where argon / xenon is not separated by the first separation membrane, the argon / xenon may be gradually separated by a multi-stage separation membrane. Similarly to that of the preceding stage, the separation membrane at the rear stage is configured so that the flow rate of the gas to be processed passing through the separation membrane is changed to the upstream pressurizing unit disposed upstream of the separation membrane and / or the pressure adjusting unit disposed downstream. The xenon is separated by the pressure difference.

分離膜の種類によって、ネオンガスに対するアルゴンの分離係数比とキセノンの分離係数比が異なる場合に、分離しにくい成分を基準にした圧力差を設定することが好ましい。分離しにくい成分を基準にした圧力差にすることで、他方の分離しやすい成分も同時に分離されるからである。
また、被処理ガス(アルゴン・キセノン含有ネオンガス)からアルゴンは分離せずに、キセノンを非透過ガスとして分離する場合は、アルゴンが分離しにくい分離膜を用い、アルゴンが分離せずにキセノンが分離するように、被処理ガスの流速を、分離膜より上流に配置された上流昇圧部および/または下流に配置された圧力調整部および/または下流昇圧部でコントロールすることが好ましい。
When the separation factor ratio of argon to neon gas and the separation factor ratio of xenon differ depending on the type of separation membrane, it is preferable to set a pressure difference based on components that are difficult to separate. This is because by making the pressure difference based on components that are difficult to separate, the other easily separated component is also separated simultaneously.
In addition, when separating xenon as a non-permeating gas without separating argon from the gas to be treated (argon / xenon-containing neon gas), a separation membrane that is difficult to separate argon is used, and xenon is separated without separating argon. As described above, the flow rate of the gas to be treated is preferably controlled by the upstream pressurization unit disposed upstream of the separation membrane and / or the pressure adjustment unit and / or the downstream pressurization unit disposed downstream.

本発明において、最終段の分離膜を通過した被処理ガス(透過ガス)を前方の分離膜のいずれかに供給して循環させる場合に、最終段の分離膜を通過した被処理ガスを、分離膜装置より下流の不純物除去装置に送る第二精製ガスライン(L4)と、第二精製ガスライン(L4)から分岐して前方の分離膜のいずれかの供給ラインに接続されるリターンライン(R1、R2)と、リターンラインおよび/または第二精製ガスライン(L4)に設けられる弁とを備える。弁の開閉により、被処理ガスを循環させるように、および/または下流の不純物除去装置に送るように制御できる。   In the present invention, when the gas to be processed (permeate gas) that has passed through the final separation membrane is supplied to one of the front separation membranes and circulated, the gas to be processed that has passed through the final separation membrane is separated. A second purified gas line (L4) sent to the impurity removing device downstream from the membrane device, and a return line (R1) branched from the second purified gas line (L4) and connected to one of the supply lines of the front separation membrane R2) and a valve provided in the return line and / or the second purified gas line (L4). By opening and closing the valve, the gas to be treated can be controlled to be circulated and / or sent to a downstream impurity removing device.

前記第一、第二不純物除去装置は、酸素を除去する第一除去部(酸素除去部)および/または酸素以外の不純物を除去する第二除去部を有してもよい。第二除去部はゲッターであってもよい。ゲッターで除去される酸素以外の不純物は、例えば、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、水、CHなどである。
本発明において、前記Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置より上流に配置され、酸素を除去する上流側酸素除去部を備えていてもよい。第一、第二不純物除去装置の一構成要素として酸素除去部を備えていない場合に、上流側酸素除去部を備えていることが好ましい。
本発明において、不純物除去機能を有する構成要素の配置として、Ar・NeまたはNe分離膜装置、第一・第二不純物除去装置(酸素除去部、ゲッター)の順に配置されていてもよく、上流側酸素除去部、Ar・NeまたはNe分離膜装置、ゲッターの順に配置されていてもよい。
Said 1st, 2nd impurity removal apparatus may have a 1st removal part (oxygen removal part) which removes oxygen, and / or a 2nd removal part which removes impurities other than oxygen. The second removal unit may be a getter. Impurities other than oxygen removed by the getter are, for example, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, water, CH 4 and the like.
In the present invention, an upstream oxygen removing unit that removes oxygen may be provided upstream of the Ne separation membrane device and / or the Ar / Ne separation membrane device. When the oxygen removing unit is not provided as a component of the first and second impurity removing devices, it is preferable that the upstream oxygen removing unit is provided.
In the present invention, Ar / Ne or Ne separation membrane device, first / second impurity removal device (oxygen removal unit, getter) may be arranged in this order as the arrangement of components having an impurity removal function, upstream side The oxygen removal unit, the Ar / Ne or Ne separation membrane device, and the getter may be arranged in this order.

本発明は、前記Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置より上流および/または下流に配置され、所定圧力に昇圧するためのおよび/または排ガスを下流へ送りこむための昇圧部(例えばコンプレッサー)を備えてもよい。
本発明は、前記Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置の回収ラインおよび/または排出ラインに昇圧部(例えばコンプレッサー)を備えていてもよい。
本発明は、前記第一、第二不純物除去装置より上流および/または下流に配置され、所定圧力に昇圧するためのおよび/または排ガスを下流へ送りこむための昇圧部(例えばコンプレッサー)を備えてもいてもよい。
本発明は、前記上流側酸素除去部より上流または下流に昇圧部(例えばコンプレッサー)を配置してもよい。
本発明は、前記酸素除去部および/または前記ゲッターより上流に昇圧部(例えばコンプレッサー)を配置してもよい。
The present invention is arranged upstream and / or downstream from the Ne separation membrane device and / or the Ar / Ne separation membrane device, and is used to increase the pressure to a predetermined pressure and / or to send exhaust gas downstream (for example, a compressor). ) May be provided.
In the present invention, the Ne separation membrane device and / or the Ar · Ne separation membrane device may be provided with a booster (for example, a compressor) in the recovery line and / or the discharge line.
The present invention is also provided with a booster (for example, a compressor) that is disposed upstream and / or downstream of the first and second impurity removal devices and that boosts the pressure to a predetermined pressure and / or feeds exhaust gas downstream. May be.
In the present invention, a booster (for example, a compressor) may be disposed upstream or downstream of the upstream oxygen removal unit.
In the present invention, a booster (for example, a compressor) may be disposed upstream of the oxygen removing unit and / or the getter.

本発明は、Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置より、またはそれよりも上流側配置の昇圧部(例えばコンプレッサー)より上流に、排ガスを貯めるためのバッファタンク(あるいは回収容器)を1つまたは1つ以上備えてもいてもよい。
本発明は、前記第一、第二不純物除去装置より下流に、精製ガスを貯めるためのバッファタンク(あるいは回収容器)を1つまたは1つ以上備えてもよい。
The present invention provides a buffer tank (or recovery container) for storing exhaust gas upstream of a Ne separation membrane device and / or an Ar / Ne separation membrane device, or upstream of a booster (for example, a compressor) arranged upstream thereof. One or more may be provided.
The present invention may include one or more buffer tanks (or recovery containers) for storing purified gas downstream from the first and second impurity removal devices.

本発明は、Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置より、またはそれよりも上流側配置の昇圧部(例えばコンプレッサー)より上流に、下流へ流れる排ガスの圧力を調整する圧力調整部(背圧弁でもよい)および/または排ガスの流量を調整する流量調整部を備えてもよい。本発明において、圧力調整部は背圧弁に限定されず、流量調整部はマスフローメーターあるいはマスフローコントローラに限定されない、以下同様である。   The present invention provides a pressure adjusting unit that adjusts the pressure of exhaust gas flowing downstream from a Ne separation membrane device and / or an Ar / Ne separation membrane device, or upstream from a boosting unit (for example, a compressor) arranged upstream thereof. It may be a back pressure valve) and / or a flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate of the exhaust gas. In the present invention, the pressure adjusting unit is not limited to the back pressure valve, the flow rate adjusting unit is not limited to the mass flow meter or the mass flow controller, and so on.

前記リサイクルガス生成部は、
第一、第二不純物除去装置から下流に配置される精製ガスライン(第一リサイクルガスライン)と、
前記精製ガスライン(第一リサイクルガスライン)に配置される、精製ガスの圧力を調整する圧力調整部(背圧弁でもよい)および/または精製ガスの流量を調整する流量調整部と、
添加用ガスを供給する添加用ガスラインと、
前記添加用ガスラインに配置される、前記添加用ガスの圧力を調整する調整する圧力調整部(背圧弁でもよい)および/または前記添加用ガスの流量を調整する流量調整部と、
前記精製ガスライン(第一リサイクルガスライン)と前記添加用ガスラインが合流する合流ポイント(P)と、を有する。
前記添加用ガスは、例えば、ガスボンベ、シリンダ、バッファタンクなどに貯留されていてもよい。
前記添加用ガスがアルゴン・キセノン含有ネオンガスの場合、例えば、アルゴン濃度が100%〜7%、キセノン濃度が3000ppm〜20ppmである。なお、アルゴン濃度100%の時にはネオンガス濃度は0%である。
前記添加用ガスがクリプトン含有ネオンガスの場合、例えば、クリプトン濃度が100%〜2.5%である。なお、クリプトン濃度100%の時にはネオンガス濃度は0%である。
前記添加用ガスがキセノン含有ネオンガスの場合、例えば、キセノン濃度が100%〜20ppmである。なお、クリプトン濃度100%の時にはネオンガス濃度は0%である。
前記合流ポイントは、精製ガスラインまたは添加用ガスラインの配管同士が合流するものでもよく、バッファタンクを介して両者が合流するものでもよい。
The recycle gas generator is
A purified gas line (first recycle gas line) disposed downstream from the first and second impurity removal devices;
A pressure adjusting unit (which may be a back pressure valve) for adjusting the pressure of the purified gas and / or a flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate of the purified gas, disposed in the purified gas line (first recycle gas line);
An additive gas line for supplying the additive gas;
A pressure adjusting unit (which may be a back pressure valve) for adjusting the pressure of the additive gas, and / or a flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate of the additive gas, arranged in the additive gas line;
The refinement gas line (first recycle gas line) and the addition gas line join together (P).
For example, the additive gas may be stored in a gas cylinder, a cylinder, a buffer tank, or the like.
When the additive gas is an argon / xenon-containing neon gas, for example, the argon concentration is 100% to 7% and the xenon concentration is 3000 ppm to 20 ppm. When the argon concentration is 100%, the neon gas concentration is 0%.
When the additive gas is krypton-containing neon gas, for example, the krypton concentration is 100% to 2.5%. When the krypton concentration is 100%, the neon gas concentration is 0%.
When the additive gas is a xenon-containing neon gas, for example, the xenon concentration is 100% to 20 ppm. When the krypton concentration is 100%, the neon gas concentration is 0%.
The joining point may be one where the pipes of the refined gas line or the addition gas line join together, or the two join together via a buffer tank.

本発明において、前記Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置を通らないように下流へ迂回するバイパスラインを設けてもよい。上流側酸素除去部を通らないように下流へ迂回するバイパスラインを設けてもよい。第一、第二不純物除去部(酸素除去部および/またはゲッター)を通らないように下流へ迂回するバイパスラインを設けてもよい。   In the present invention, a bypass line may be provided that bypasses downstream so as not to pass through the Ne separation membrane device and / or the Ar / Ne separation membrane device. A bypass line that bypasses downstream so as not to pass through the upstream oxygen removal unit may be provided. A bypass line that bypasses downstream so as not to pass through the first and second impurity removal units (oxygen removal unit and / or getter) may be provided.

本発明は、Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置よりも上流または下流に、不純物の一種であるフッ素化合物を除去するフッ素化合物除去部を有していてもよい。
本発明は、不純物の一種であるフッ化炭素(CF等)を分解し、分解副生成物にする分解装置を有していてもよい。
本発明は、前記分解装置で生成された分解副生成物を所定の反応剤と反応させて前記排ガスから除去する分解副生成物除去部を有していてもよい。フッ化炭素が分解された時の分解副生成物は、例えば、フッ素化合物である。
本発明は、フッ素化合物除去部を有さず、分解装置および分解副生成物除去部を有していてもよい。
本発明は、前記Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置よりも上流に、前記排ガス中の不純物濃度を測定する不純物濃度測定部を有していてもよい。不純物濃度測定部は、前記フッ素化合物除去部の上流あるいは下流に設定されていてもよい。
不純物濃度測定部は、前記分解装置より上流に設置されて、分解装置で不純物を除去するか否かの判断に利用されてもよい。また、不純物濃度測定部は、前記分解装置より下流に設置されて、分解装置で処理された後の不純物の濃度を測定するものでもよい。
不純物濃度測定部は、排ガス中の不純物として、CF、N、Heの内いずれか1種あるは複数種の濃度を測定してもよい。
本発明は、前記分解装置より上流および/または下流に、排ガスを貯めるためのバッファタンク(あるいは回収容器)を有していてもよい。
本発明は、前記分解副生成物除去部より上流および/または下流に、排ガスを貯めるためのバッファタンク(あるいは回収容器)を有していてもよい。
本発明は、前記不純物濃度測定部より上流および/または下流に、排ガスを貯めるためのバッファタンク(あるいは回収容器)を有していてもよい。
本発明は、前記フッ素化合物除去部より上流および/または下流に、排ガスを貯めるためのバッファタンク(あるいは回収容器)を有していてもよい。
The present invention may have a fluorine compound removing unit that removes a fluorine compound, which is a kind of impurity, upstream or downstream of the Ne separation membrane device and / or the Ar / Ne separation membrane device.
The present invention may have a decomposition apparatus that decomposes fluorocarbon (CF 4 or the like), which is a kind of impurity, into a decomposition byproduct.
The present invention may have a decomposition by-product removing unit that removes the decomposition by-product generated by the decomposition apparatus from the exhaust gas by reacting with a predetermined reactant. The decomposition by-product when the fluorocarbon is decomposed is, for example, a fluorine compound.
The present invention does not have a fluorine compound removal unit, and may have a decomposition apparatus and a decomposition byproduct removal unit.
The present invention may have an impurity concentration measuring unit for measuring the impurity concentration in the exhaust gas upstream of the Ne separation membrane device and / or the Ar / Ne separation membrane device. The impurity concentration measuring unit may be set upstream or downstream of the fluorine compound removing unit.
The impurity concentration measuring unit may be installed upstream of the decomposition apparatus and used to determine whether or not impurities are removed by the decomposition apparatus. The impurity concentration measuring unit may be installed downstream from the decomposition apparatus and measure the concentration of impurities after being processed by the decomposition apparatus.
The impurity concentration measuring unit may measure the concentration of one or more of CF 4 , N 2 , and He as impurities in the exhaust gas.
The present invention may have a buffer tank (or a recovery container) for storing exhaust gas upstream and / or downstream from the decomposition apparatus.
The present invention may have a buffer tank (or a recovery container) for storing exhaust gas upstream and / or downstream from the decomposition byproduct removal unit.
The present invention may have a buffer tank (or a recovery container) for storing exhaust gas upstream and / or downstream from the impurity concentration measuring section.
The present invention may have a buffer tank (or a recovery container) for storing exhaust gas upstream and / or downstream from the fluorine compound removing section.

上記発明において「系内」とは、エキシマレーザ発振装置が単一の筐体であれば筐体内および筐体に接続される構成要素(筐体から突出した要素を含む)であり、エキシマレーザ発振装置が複数の筐体で構成されている場合に、それら筐体が接する配置または近傍に配置される構成を含む。   In the above invention, “in-system” means a component (including an element protruding from the casing) connected to the casing and the excimer laser oscillation if the excimer laser oscillation device is a single casing. In the case where the apparatus is configured by a plurality of casings, the configuration includes an arrangement in which the casings are in contact with each other or a configuration in the vicinity thereof.

本発明において、特に明記しないかがり、「上流」および「下流」はガス(排ガス、精製ガス、リサイクルガス、原料レーザガスなど)の流れ方向における配置関係を意味する。以下同様である。   In the present invention, unless otherwise specified, “upstream” and “downstream” mean an arrangement relationship in the flow direction of gas (exhaust gas, purified gas, recycle gas, raw material laser gas, etc.). The same applies hereinafter.

エキシマレーザ発振装置は、ガスレーザの一種であり、紫外線域の光を発振する。発振チャンバーにおいて、励起ガスに少なくとも一対の電極で高電圧(高電圧パルス放電)を印加することで、励起状態のエキシマ−が発生し、誘導放出を起こして光(紫外線)が得られる。
発振チャンバーから出射された光は、例えば、挟帯域化モジュール(プリズム、グレーティングを有して構成される)によって特定の波長幅に調整されてもよい。挟帯域化モジュールから発振チャンバーに戻された光は、一対の電極間を通過することで増幅される。また、発振チャンバーを通過するように挟帯域化モジュールと出力ミラーとが光路ラインで繋がり、挟帯域化モジュールと出力ミラーとの間で光が往復するたびに、一対の電極間を通過することで、光が増幅される。挟帯域化モジュールと出力ミラーとで共振器の機能が実現される。出力ミラーを透過した光は出力レーザ光として、例えば露光装置へ出力される。
発振チャンバー内に充填されているレーザガスは、例えば、ネオンガス等のバッファガス(例えば90〜95%)と、希ガス(Kr,Ar,Xe)(例えば5〜9%)およびハロゲンガス(F)(例えば1〜5%)からなる励起ガスとを有する。例えば、励起ガスとして、KrF、ArF、XeF、Ar/XeFなどがある。
The excimer laser oscillation device is a kind of gas laser and oscillates light in the ultraviolet region. In the oscillation chamber, by applying a high voltage (high voltage pulse discharge) to the excitation gas with at least a pair of electrodes, an excimer in an excited state is generated, and stimulated emission is caused to obtain light (ultraviolet rays).
The light emitted from the oscillation chamber may be adjusted to a specific wavelength width by, for example, a band- narrowing module (configured with a prism and a grating). The light returned from the banding module to the oscillation chamber is amplified by passing between the pair of electrodes. In addition, the narrowband module and the output mirror are connected by an optical path line so as to pass through the oscillation chamber, and each time the light reciprocates between the narrowband module and the output mirror, it passes between the pair of electrodes. The light is amplified. The function of the resonator is realized by the narrow banding module and the output mirror. The light that has passed through the output mirror is output as an output laser beam, for example, to an exposure apparatus.
The laser gas filled in the oscillation chamber includes, for example, a buffer gas such as neon gas (for example, 90 to 95%), a rare gas (Kr, Ar, Xe) (for example, 5 to 9%), and a halogen gas (F 2 ). (For example, 1 to 5%). For example, examples of the excitation gas include KrF, ArF, XeF, and Ar / XeF.

前記エキシマレーザ発振装置は、
1または1以上のレーザガスを前記発振チャンバーへ供給する1または1以上のレーザガス供給ラインと、
前記レーザガス供給ラインからレーザガスが供給される前記発振チャンバーと、
前記発振チャンバーから排出されるレーザガス(排ガス)を、レーザガスリサイクルシステムへ送るための排ガスラインと、を有していてもよい。
排ガスラインと、レーザガス供給ラインには、制御弁、ガス圧力調整部あるいはガス圧力計、および/またはガス流量調整部あるいはガス流量計が設置されていてもよい。
前記エキシマレーザ発振装置は、排出用のポンプを有していてもよい。
前記エキシマレーザ発振装置は、前記発振チャンバー内のレーザガスの圧力を測定するレーザガス圧力計を有していてもよい。
前記エキシマレーザ発振装置は、発振チャンバーへレーザガスを所定圧、所定量の供給と、発振チャンバーからレーザガスの所定量の排出を行うために、制御弁、ガス圧力調整部あるいはガス圧力計、および/またはガス流量調整部あるいはガス流量計が設置され、レーザガス供給・排出制御部によって制御されていてもよい。
発振チャンバー内のガス圧力およびレーザガスの供給圧力(第一圧力)は、エキシマレーザ発振装置の仕様に対応して設定されるが、通常大気圧よりも高い圧力であり、例えば、ゲージ圧で300KPa以上〜700KPaの範囲、好ましくは400KPa以上〜700KPaの範囲、より好ましくは500KPa以上〜700KPaの範囲が例示される。
発振チャンバーから排出される排ガスの圧力は、大気圧以上であって前記供給圧力(第一圧力)以下であり、例えば、ゲージ圧で50KPa〜200KPaの範囲が挙げられる。
Ne分離膜装置および/またはAr・Ne分離膜装置の上流または下流の昇圧機で所定圧に昇圧された排ガスの圧力は、前記第一圧力よりも大きい値であり、例えば、第一圧力との差がゲージ圧で50KPa〜150KPaの範囲である。
The excimer laser oscillation device is
One or more laser gas supply lines for supplying one or more laser gases to the oscillation chamber;
The oscillation chamber to which laser gas is supplied from the laser gas supply line;
An exhaust gas line for sending laser gas (exhaust gas) discharged from the oscillation chamber to a laser gas recycling system may be provided.
A control valve, a gas pressure adjustment unit or a gas pressure gauge, and / or a gas flow rate adjustment unit or a gas flow meter may be installed in the exhaust gas line and the laser gas supply line.
The excimer laser oscillation device may have a discharge pump.
The excimer laser oscillation device may include a laser gas pressure gauge that measures the pressure of the laser gas in the oscillation chamber.
The excimer laser oscillation device includes a control valve, a gas pressure adjusting unit or a gas pressure gauge, and / or a supply of laser gas to the oscillation chamber at a predetermined pressure and a predetermined amount, and discharge of a predetermined amount of laser gas from the oscillation chamber. A gas flow rate adjusting unit or a gas flow meter may be installed and controlled by a laser gas supply / discharge control unit.
The gas pressure in the oscillation chamber and the supply pressure (first pressure) of the laser gas are set according to the specifications of the excimer laser oscillation apparatus, but are usually higher than atmospheric pressure, for example, 300 KPa or more in gauge pressure. A range of ˜700 KPa, preferably a range of 400 KPa to 700 KPa, more preferably a range of 500 KPa to 700 KPa is exemplified.
The pressure of the exhaust gas discharged from the oscillation chamber is equal to or higher than atmospheric pressure and equal to or lower than the supply pressure (first pressure). For example, the gauge pressure ranges from 50 KPa to 200 KPa.
The pressure of the exhaust gas boosted to a predetermined pressure by a booster upstream or downstream of the Ne separation membrane device and / or the Ar / Ne separation membrane device is a value larger than the first pressure, for example, The difference is in the range of 50 KPa to 150 KPa in gauge pressure.

本発明は、前記不純物濃度測定部で測定された結果に基づいて、前記排ガスを前記フッ素化合物除去部および/または、前記分解装置および前記分解副生成物除去部へ送るための分解除去処理ラインを有していてもよい。分解除去処理ラインは、発振チャンバーと接続される排ガスラインと接続されていてよく、排ガスラインを兼ねていてもよい。
本発明は、前記不純物濃度測定部で測定された結果に基づいて、前記排ガスを系外(大気中)へ放出するための放出ラインを有していてもよい。
本発明は、前記不純物濃度測定部で測定された結果に基づいて、前記排ガスを前記分解装置および前記分解副生成物除去部へ送らずに後段のプロセス(分離膜装置)へ送るためのバイパスラインを有していてもよい。
本発明は、(1)分解除去処理ラインのみ、(2)分解除去処理ラインおよび放出ライン、(3)分解除去処理ラインおよびバイパスライン、(4)分解除去処理ライン、放出ライン、バイパスラインのいずれかを備えるライン構成であってもよい。この(2)から(4)のライン構成に応じて、後述する処理選択部は、第一処理、第二処理、第三処理を選択する構成であってもよい。
The present invention provides a decomposition removal treatment line for sending the exhaust gas to the fluorine compound removal unit and / or the decomposition apparatus and the decomposition byproduct removal unit based on the result measured by the impurity concentration measurement unit. You may have. The decomposition and removal treatment line may be connected to an exhaust gas line connected to the oscillation chamber, and may also serve as the exhaust gas line.
The present invention may have a discharge line for discharging the exhaust gas out of the system (in the atmosphere) based on the result measured by the impurity concentration measuring unit.
The present invention provides a bypass line for sending the exhaust gas to a subsequent process (separation membrane device) without sending the exhaust gas to the cracking device and the cracking byproduct removal unit based on the result measured by the impurity concentration measuring unit. You may have.
The present invention includes (1) only decomposition / removal processing line, (2) decomposition / removal processing line and discharge line, (3) decomposition / removal processing line and bypass line, (4) decomposition / removal processing line, discharge line, and bypass line. A line configuration including the above may be used. Depending on the line configuration from (2) to (4), the process selection unit described later may be configured to select the first process, the second process, and the third process.

本発明は、前記不純物濃度検知部で測定された結果に基づいて、排ガスを外気へ排出する第一処理と、不純物の除去処理を実行する第二処理と、後段のプロセス(分離膜装置)に排ガスを送る第三処理とのいずれかを選択する処理選択部を有していてもよい。
前記処理選択部で前記第一処理が選択された場合に、前記放出ラインで、前記排ガスを外気へ放出し、
前記処理選択部で前記第二処理が選択された場合に、前記分解除去処理ラインに設けられた前記フッ素化合物除去部および/または、前記分解装置および前記分解副生成物除去部に前記排ガスを送り、排ガス中の不純物を分解除去し、
前記処理選択部で前記第三処理が選択された場合に、前記バイパスラインで、前記排ガスを後段のプロセス(分離膜装置)に送ってもよい。
前記第一処理が選択された場合に前記放出ラインへ前記排ガスを放出し、前記第二処理が選択された場合に前記分解除去処理ラインへ前記排ガスを送り、前記第三処理が選択された場合に前記バイパスラインへ前記排ガスを送るように、弁の開閉を制御する弁制御部を有していてもよい。
The present invention includes a first process for discharging exhaust gas to the outside air, a second process for performing an impurity removal process, and a subsequent process (separation membrane device) based on the results measured by the impurity concentration detector. You may have the process selection part which selects either the 3rd process which sends waste gas.
When the first process is selected by the process selection unit, the exhaust line is discharged to the outside air at the discharge line,
When the second treatment is selected by the treatment selection unit, the exhaust gas is sent to the fluorine compound removal unit and / or the decomposition device and the decomposition byproduct removal unit provided in the decomposition removal treatment line. , Decomposing and removing impurities in the exhaust gas,
When the third process is selected by the process selection unit, the exhaust gas may be sent to a subsequent process (separation membrane apparatus) through the bypass line.
When the first treatment is selected, the exhaust gas is released to the discharge line, and when the second treatment is selected, the exhaust gas is sent to the decomposition / removal treatment line, and the third treatment is selected. A valve control unit that controls opening and closing of the valve may be provided so as to send the exhaust gas to the bypass line.

前記分解装置は、例えば、無声放電装置、短波長光発振装置であってもよい。短波長光としては、エキシマレーザ光、UVレーザ光などが挙げられる。分解装置は、分解チャンバーを有してもよい。発振チャンバーから分解チャンバーへ排ガスが送られ、分解チャンバー内でエキシマレーザ光を照射して排ガス中の不純物(CF)を分解してもよい。CFは分解して分解副生成物(F、その他のフッ素化合物)となり、前記分解副生成物は、分解副生成物除去部において、所定の反応剤と反応して吸収除去されてもよい。 The decomposition device may be, for example, a silent discharge device or a short wavelength light oscillation device. Examples of the short wavelength light include excimer laser light and UV laser light. The cracking device may have a cracking chamber. The exhaust gas may be sent from the oscillation chamber to the decomposition chamber, and the excimer laser light may be irradiated in the decomposition chamber to decompose the impurities (CF 4 ) in the exhaust gas. CF 4 is decomposed into decomposition by-products (F 2 , other fluorine compounds), and the decomposition by-products may be absorbed and removed by reacting with a predetermined reactant in the decomposition by-product removing unit. .

本発明において、上記「所定の反応剤」は、例えば、金属系反応剤またはガス吸収系反応剤などである。金属系反応剤としては、例えば、Ag系、Cu系の反応剤が挙げられる。ガス吸収系反応剤として、例えば酸性ガス吸収反応剤が挙げられ、例えば、ソーダライムに代表される酸素含有物質を反応剤に使用することが挙げられる。   In the present invention, the “predetermined reactant” is, for example, a metal reactant or a gas absorption reactant. Examples of the metal-based reactant include Ag-based and Cu-based reactants. Examples of the gas absorption type reactive agent include an acidic gas absorption reactive agent. For example, an oxygen-containing substance typified by soda lime is used as the reactive agent.

前記フッ素化合物は、例えば、SiF,COFである。
前記フッ化炭素は、例えば、CFである。
前記分解除去処理ラインは、例えば、配管と自動開閉弁を有して構成されていてもよい。
前記バイパスラインは、例えば、配管と自動開閉弁を有して構成されていてもよい。
前記放出ラインは、例えば、配管、外気排出用のベント装置、自動開閉弁などを有して構成されていてもよい。
前記不純物濃度測定部は、例えば分解除去処理ラインなどの配管に配置されていてもよく、濃度測定を行える空間に配置されていてもよく、バッファタンクに配置されていてもよい。
本発明において、「精製ガス」および「リサイクルガス」は、例えば、高純度ネオンガス、または希ガス(例えば、Ar)を含む主成分ネオンガスである。
本発明において、排ガス中の不純物は、例えば、CF、N、He、酸素、水分のうちいずれか1種または複数種を含む。希ガス(例えば、アルゴン、クリプトン、キセノン)およびネオンなどのバッファガスは、特に不純物と明示しないかぎり不純物ではない。
The fluorine compound is, for example, SiF 4 or COF 2 .
The fluorocarbon is, for example, CF 4 .
The decomposition / removal processing line may include, for example, a pipe and an automatic opening / closing valve.
For example, the bypass line may include a pipe and an automatic opening / closing valve.
For example, the discharge line may include a pipe, a vent device for discharging outside air, an automatic opening / closing valve, and the like.
The impurity concentration measurement unit may be disposed in a pipe such as a decomposition / removal processing line, for example, may be disposed in a space where concentration measurement can be performed, or may be disposed in a buffer tank.
In the present invention, “purified gas” and “recycle gas” are, for example, high-purity neon gas or main component neon gas containing a rare gas (eg, Ar).
In the present invention, the impurities in the exhaust gas include, for example, any one or more of CF 4 , N 2 , He, oxygen, and moisture. Noble gases (eg, argon, krypton, xenon) and buffer gases such as neon are not impurities unless specifically stated as impurities.

本発明において、不純物濃度測定部を有する場合に、発振チャンバーから送られた排ガス中の不純物(例えば、CF)濃度を測定し、測定結果に応じて排ガスに対し各種の処理を行うことができる。
本発明では、例えば、不純物濃度が所定濃度範囲(例えば、10ppm〜120ppm)よりも高い高濃度の場合に外気へ放出し、不純物濃度が所定濃度範囲(例えば、10ppm〜120ppm)であれば不純物を分解除去し、不純物濃度が所定濃度範囲(例えば、10ppm〜120ppm)未満であればそのまま後段のプロセス(分離膜装置のプロセス)へ排ガスを送り込むように構成することができる。
そして、エキシマレーザ発振装置の系外に限らず系内においても、排ガスのリサイクル処理(実施形態によっては、一部不純物の除去処理、全不純物の除去処理)を行える。例えば、ArFエキシマレーザ発振装置やKrFエキシマレーザ発振装置の系外に限らず系内においても、排ガスから不純物を除去して、高純度ネオンガスまたはアルゴン含有の高純度ネオンガスを精製し、リサイクルガスとして再利用することができる。
また、本発明では極低温処理、1MPaG以上の高圧化処理が不要となる。
また、分離膜をコンパクトな装置構成にできることで、エキシマレーザ発振装置の系内(筐体)に組み込むことも可能となる。
In the present invention, when the impurity concentration measuring unit is provided, the concentration of impurities (for example, CF 4 ) in the exhaust gas sent from the oscillation chamber can be measured, and various treatments can be performed on the exhaust gas according to the measurement result. .
In the present invention, for example, when the impurity concentration is a high concentration higher than a predetermined concentration range (for example, 10 ppm to 120 ppm), it is released to the outside air, and if the impurity concentration is a predetermined concentration range (for example, 10 ppm to 120 ppm), impurities are removed. If the impurity concentration is less than a predetermined concentration range (for example, 10 ppm to 120 ppm), the exhaust gas can be sent to the subsequent process (process of the separation membrane device) as it is.
The exhaust gas recycling process (partial impurity removal process, total impurity removal process depending on the embodiment) can be performed not only outside the excimer laser oscillation system but also inside the system. For example, impurities are removed from exhaust gas not only outside the ArF excimer laser oscillation apparatus and KrF excimer laser oscillation system, but high purity neon gas or argon-containing high purity neon gas is purified and recycled as a recycled gas. Can be used.
Further, in the present invention, a cryogenic treatment, a high pressure treatment of 1 MPaG or more is unnecessary.
Further, since the separation membrane can be made into a compact device configuration, it can be incorporated in the system (housing) of the excimer laser oscillation device.

上記の発明において、前記不純物濃度検知部が前記排ガス中のCFの濃度を測定する場合に、
CFの濃度が第一閾値以上の場合に、前記処理選択部が前記第一処理を選択し、
CFの濃度が前記第一閾値よりも小さい第二閾値より大きく、かつ前記第一閾値未満の場合に、前記処理選択部が前記第二処理を選択し、
CFの濃度が前記第二閾値未満の場合に、前記処理選択部が前記第三処理を選択する制御を行ってもよい。
上述したように、分解除去処理ライン、放出ライン、バイパスラインのライン構成によって、それに応じた処理が選択される構成である。
上記発明において、「第一閾値」は、例えば、80ppm〜110ppmの間の任意の数値、好ましくは90ppm〜100ppmの間の任意の数値であり、より好ましくは、100ppmである。
上記発明において、「第二閾値」は、例えば、5ppm〜15ppmの間の任意の数値、好ましくは8ppm〜12ppmの間の任意の数値であり、より好ましくは10ppmである。
本発明において、特に質量または重量を明示している場合を除き、濃度は体積濃度を意味する。
In the above invention, when the impurity concentration detector measures the concentration of CF 4 in the exhaust gas,
When the concentration of CF 4 is equal to or higher than the first threshold, the process selection unit selects the first process,
When the concentration of CF 4 is greater than a second threshold value that is smaller than the first threshold value and less than the first threshold value, the process selection unit selects the second process,
When the concentration of CF 4 is less than the second threshold value, the process selection unit may perform control to select the third process.
As described above, according to the line configuration of the disassembly / removal processing line, the discharge line, and the bypass line, a process corresponding to the line configuration is selected.
In the above invention, the “first threshold value” is, for example, an arbitrary value between 80 ppm and 110 ppm, preferably an arbitrary value between 90 ppm and 100 ppm, and more preferably 100 ppm.
In the above invention, the “second threshold value” is, for example, any numerical value between 5 ppm and 15 ppm, preferably any numerical value between 8 ppm and 12 ppm, and more preferably 10 ppm.
In the present invention, unless otherwise specified, mass or weight means volume concentration.

前記排ガスは、主成分がネオンであり、希ガス(クリプトン、キセノン、アルゴン)が総量に対し1〜10%、好ましくは1〜8%である。排ガス中の不純物として、例えばCF、N、Heなどが挙げられる。排ガス中のCF濃度は1ppm〜500ppmの範囲が想定される。 The exhaust gas is mainly composed of neon, and the rare gas (krypton, xenon, argon) is 1 to 10%, preferably 1 to 8%, based on the total amount. Examples of impurities in the exhaust gas include CF 4 , N 2 , and He. The CF 4 concentration in the exhaust gas is assumed to be in the range of 1 ppm to 500 ppm.

CF濃度が第一閾値(例えば100ppm)以上の場合には前記処理選択部が第一処理を選択する。前記第一処理は、排ガスを前記放出ラインにより系外に排出する。
一定量(例えば100ppm)以上のCFが分解装置に導入されると、排ガス中に含まれるCFの一部が分解されず、完全に除去できなくなるが、このような構成とすれば、CF除去が不十分となる可能性のある排ガスを予め系外に出すことにより完全な除去を行うことができる。
また、高濃度のCFの場合に、前記分解装置で生じた分解副生成物の量が増加し、所定の反応剤(例えば、金属系反応剤、ガス吸収系反応剤)の交換頻度が高まり、配管、弁等の腐食が進行するといった問題が生ずるため、第一閾値以上の濃度のCFが分解装置に導入されないようにしてこれらの問題を低減する。第一閾値の値は分解装置の能力に応じて設定してもよい。
CF濃度が第一閾値よりも小さい第二閾値(例えば10ppm)より大きく、かつ前記第一閾値未満の場合には前記第二処理を選択する。第2処理は、前記分解装置に前記分解除去処理ラインから排ガスを導入する。分解装置ではCFは、例えばUVレーザ光、エキシマレーザ光あるいはプラズマ分解により分解副生成物(F、その他のフッ素化合物)となり、前記分解副生成物は所定の反応剤(例えば、金属系反応剤、ガス吸収系反応剤)との反応により除去される。
CF濃度が第二閾値未満である場合には前記第三処理を選択し、第三処理は前記分解装置をバイパスし、後段の膜分離装置へ排ガスをそのまま導入する。
When the CF 4 concentration is equal to or higher than the first threshold (for example, 100 ppm), the process selection unit selects the first process. In the first treatment, exhaust gas is discharged out of the system through the discharge line.
When a certain amount (for example, 100 ppm) or more of CF 4 is introduced into the cracking device, a part of CF 4 contained in the exhaust gas is not decomposed and cannot be completely removed. 4 Complete removal can be carried out by taking out the exhaust gas that may be insufficiently removed from the system in advance.
Further, in the case of CF 4 having a high concentration, the amount of decomposition by-products generated in the decomposition apparatus increases, and the frequency of replacement of a predetermined reactant (for example, a metal-based reactant and a gas-absorbing-type reactant) increases. Since problems such as corrosion of pipes and valves occur, CF 4 having a concentration higher than the first threshold value is not introduced into the decomposition apparatus to reduce these problems. You may set the value of a 1st threshold value according to the capability of a decomposition | disassembly apparatus.
When the CF 4 concentration is larger than a second threshold (for example, 10 ppm) smaller than the first threshold and less than the first threshold, the second process is selected. In the second treatment, exhaust gas is introduced into the decomposition apparatus from the decomposition / removal processing line. In the decomposition apparatus, CF 4 becomes a decomposition by-product (F 2 , other fluorine compound) by, for example, UV laser light, excimer laser light, or plasma decomposition, and the decomposition by-product is a predetermined reactant (for example, metal-based reaction). Removed by reaction with an agent, a gas absorption type reaction agent).
When the CF 4 concentration is less than the second threshold, the third process is selected, and the third process bypasses the decomposition apparatus and introduces the exhaust gas into the subsequent membrane separation apparatus as it is.

前記不純物濃度測定部が、前記排ガス中のCF、NおよびHeの濃度を測定する場合において、
(a)He濃度が第三閾値以上である、
(b)CF若しくはNのいずれかが前記第一閾値(例えば、80ppm〜110ppmの間の任意の数値、好ましくは90ppm〜100ppm)以上である、または、
(c)He濃度が第三閾値未満であって、CF若しくはNのいずれかが前記第二閾値(例えば、5ppm〜15ppmの間の任意の数値、好ましくは8ppm〜12ppm)以上前記第一閾値未満であり、かつ濃度の大小関係がN>(1/2)×CFである場合に、前記処理選択部が前記第一処理を選択する。
(d)He濃度が第三閾値未満の場合であって、N若しくはCFの濃度が前記第二閾値以上前記第一閾値未満、かつ濃度の大小関係がN<(1/2)×CFである場合に、前記処理選択部が前記第二処理を選択する。
(e)He濃度が第三閾値未満の場合であって、N若しくはCFの濃度が前記第二閾値未満の場合に、前記処理選択部が前記第三処理を選択する制御を行ってもよい。
上記発明において、「第三閾値」は、例えば、0.5%〜1.5%の間の任意の値、好ましくは0.8%〜1.2%の間の任意の値、より好ましくは1.0%である。
When the impurity concentration measuring unit measures the concentration of CF 4 , N 2 and He in the exhaust gas,
(A) The He concentration is greater than or equal to a third threshold value,
(B) either CF 4 or N 2 is greater than or equal to the first threshold (eg, any value between 80 ppm and 110 ppm, preferably 90 ppm to 100 ppm), or
(C) He concentration is less than the third threshold value, and either CF 4 or N 2 is equal to or greater than the second threshold value (for example, any numerical value between 5 ppm and 15 ppm, preferably 8 ppm to 12 ppm). When the density is less than the threshold and the density relationship is N 2 > (1/2) × CF 4 , the process selection unit selects the first process.
(D) In the case where the He concentration is less than the third threshold, the concentration of N 2 or CF 4 is greater than or equal to the second threshold and less than the first threshold, and the magnitude relationship of the concentrations is N 2 <(1/2) × In the case of CF 4 , the process selection unit selects the second process.
(E) Even if the He concentration is less than the third threshold value and the N 2 or CF 4 concentration is less than the second threshold value, the process selection unit may perform control to select the third process. Good.
In the above invention, the “third threshold value” is, for example, an arbitrary value between 0.5% and 1.5%, preferably an arbitrary value between 0.8% and 1.2%, more preferably 1.0%.

前記排ガス中の不純物として、CF、NおよびHeの濃度を測定することもできる。前記排ガス中のCFおよびN濃度は1ppm〜500ppmの範囲、He濃度は0.01〜5.0%の範囲が想定される。
CFまたはN濃度が、例えば100ppm以上となるか、またはHe濃度が、例えば1%以上の場合には、レーザ強度が落ちるため、CFまたはN濃度が第1閾値(例えば100ppm)以上の場合またはHe濃度が第三閾値(例えば1%)以上の場合には、前記処理選択部が第一処理を選択し、前記第一処理は排ガスを前記放出ラインにより系外に排出する。
He濃度が第三閾値未満であって、CFおよびN濃度が第一閾値よりも小さい第二閾値(例えば10ppm)より大きく、かつ前記第一閾値未満の場合であっても、N濃度がCF濃度の2倍以上となる場合には、前記分解装置の分解過程において発生するイオン量が炭素イオン量に対して窒素イオン量が有利となる。この場合、前記分解装置で分解生成された窒素イオンが炭素イオンよりも排ガス中に含まれる酸素または酸素イオンと優先的に反応し、窒素酸化物を生成する。このため、N濃度がCF濃度の2倍以上となる場合には、前記処理選択部が第一処理を選択し、前記第一処理は排ガスを前記放出ラインにより系外に排出する。
一方、He濃度が第三閾値未満であり、CFおよびN濃度が第二閾値以上第一閾値未満、かつ、N濃度がCF濃度の2倍未満である場合には、分解装置により分解が可能であり、この分解による窒素酸化物発生量も少ないため、前記第二処理を選択する。第二処理において、前記分解装置に前記排ガスを前記分解除去処理ラインを通じて導入する。
He濃度が第三閾値未満であって、CFおよびN濃度が第二閾値未満である場合には、前記第三処理を選択する。第三処理は、前記分解装置をバイパスし、後段の膜分離装置へ排ガスをそのまま導入する。
The concentration of CF 4 , N 2 and He can also be measured as impurities in the exhaust gas. The CF 4 and N 2 concentrations in the exhaust gas are assumed to be in the range of 1 ppm to 500 ppm, and the He concentration is assumed to be in the range of 0.01 to 5.0%.
When the CF 4 or N 2 concentration is, for example, 100 ppm or more, or the He concentration is, for example, 1% or more, the laser intensity decreases, so the CF 4 or N 2 concentration is not less than the first threshold (for example, 100 ppm). When the He concentration is equal to or higher than a third threshold (for example, 1%), the process selection unit selects the first process, and the first process discharges exhaust gas from the system through the discharge line.
Even if the He concentration is less than the third threshold, and the CF 4 and N 2 concentrations are greater than a second threshold (eg, 10 ppm) that is less than the first threshold and less than the first threshold, the N 2 concentration Is more than twice the CF 4 concentration, the amount of ions generated in the decomposition process of the decomposition apparatus is advantageously the amount of nitrogen ions relative to the amount of carbon ions. In this case, nitrogen ions decomposed and generated by the decomposition apparatus preferentially react with oxygen or oxygen ions contained in the exhaust gas rather than carbon ions to generate nitrogen oxides. Therefore, when the N 2 concentration of CF 4 concentration twice or more by selecting the processing selection unit first processing, the first processing is discharged from the system the exhaust gas by the discharge line.
On the other hand, if the He concentration is less than the third threshold, the CF 4 and N 2 concentrations are greater than or equal to the second threshold and less than the first threshold, and the N 2 concentration is less than twice the CF 4 concentration, Since the decomposition is possible and the amount of nitrogen oxides generated by this decomposition is small, the second treatment is selected. In the second treatment, the exhaust gas is introduced into the cracking device through the cracking and removal treatment line.
If the He concentration is less than the third threshold and the CF 4 and N 2 concentrations are less than the second threshold, the third process is selected. In the third treatment, the decomposition apparatus is bypassed, and the exhaust gas is directly introduced into the subsequent membrane separation apparatus.

上記発明において、分解除去処理ラインに、フッ素化合物除去部、不純物濃度測定装部、バッファタンク、分解装置、分解副生成物除去部が、この順に配置されていてもよい。
上記発明において、分解副生成物除去部で処理された排ガス(第一精製ガスという)から不純物を除去する。
上記発明において、各分離膜装置および第一、第二不純物除去装置で処理された排ガス(第二精製ガスという)をリサイクルガス(添加用ガスを混合してもよい)としてエキシマレーザ発振装置または発振チャンバーに戻す。
In the above invention, a fluorine compound removal unit, an impurity concentration measurement unit, a buffer tank, a decomposition device, and a decomposition byproduct removal unit may be arranged in this order in the decomposition removal processing line.
In the above invention, impurities are removed from the exhaust gas (referred to as the first purified gas) treated in the decomposition byproduct removal unit.
In the above invention, the excimer laser oscillation device or oscillation is performed by using the exhaust gas (referred to as the second purified gas) processed by each separation membrane device and the first and second impurity removal devices as a recycle gas (additional gas may be mixed). Return to chamber.

各バイパスラインにはそれぞれ、仕切弁が配置されている。バイパス処理時に仕切弁が開放される構成である。
前記各分離膜装置は、少なくともその上流側に仕切弁を有していてもよい。
前記上流側酸素除去部は、少なくともその上流側に仕切弁を有していてもよい。
前記第一、第二不純物除去装置(酸素除去部および/またはゲッター)は、少なくともその上流側に仕切弁を有していてもよい。
Each bypass line is provided with a gate valve. The gate valve is opened during the bypass process.
Each of the separation membrane devices may have a gate valve at least on the upstream side thereof.
The upstream oxygen removal unit may have a gate valve at least on the upstream side thereof.
Said 1st, 2nd impurity removal apparatus (oxygen removal part and / or getter) may have a gate valve at least in the upstream.

(方法)
本発明のレーザガスリサイクル方法は、エキシマレーザ装置あるいはエキシマレーザの発振チャンバーから排出された排ガスから所定の不純物を除去し高純度ネオンガスを主成分とする精製ガス(リサイクルガス)を得るためのレーザガスリサイクル方法であって、
被処理ガスからネオン以外の励起用希ガス(例えば、クリプトン、アルゴン、キセノン)を分離膜で除去するNe分離工程と、
分離膜で分離された非透過ガス(高濃度希ガス含有ネオンガス)を回収する回収工程および/または系外に排出する排出工程と、
前記分離膜を透過した高濃度ネオン含有ガスから所定の不純物を除去する不純物除去工程と、
エキシマレーザ発振装置に応じて必要なレーザガスを生成するように、前記不純物除去工程で精製された精製ガス(高純度ネオンガス)に所定の添加ガスを混合するリサイクルガス生成工程と、を含む。
(Method)
The laser gas recycling method of the present invention is a laser gas recycling method for removing a predetermined impurity from an exhaust gas discharged from an excimer laser device or an excimer laser oscillation chamber to obtain a purified gas (recycle gas) containing high-purity neon gas as a main component. Because
A Ne separation step of removing a rare gas for excitation (for example, krypton, argon, xenon) other than neon from the gas to be treated with a separation membrane;
A recovery step of recovering non-permeate gas (neon gas containing a high concentration rare gas) separated by a separation membrane and / or a discharge step of discharging out of the system;
An impurity removal step of removing predetermined impurities from the high-concentration neon-containing gas that has passed through the separation membrane;
A recycle gas generation step of mixing a predetermined additive gas with the purified gas (high purity neon gas) purified in the impurity removal step so as to generate a necessary laser gas according to the excimer laser oscillation device.

他の本発明のレーザガスリサイクル方法は、エキシマレーザ装置あるいはエキシマレーザの発振チャンバーから排出された排ガスから所定の不純物を除去し高純度ネオンガスを主成分とする精製ガス(リサイクルガス)を得るためのレーザガスリサイクル方法であって、
被処理ガスからアルゴンおよびネオン以外の励起用希ガス(例えばキセノン)を分離膜で除去する第二分離膜工程と、
分離膜で分離された非透過ガス(高濃度キセノン含有ネオンガス)を回収する回収工程および/または系外に排出する排出工程と、
前記分離膜を透過した透過ガスから所定の不純物を除去する不純物除去工程と、
エキシマレーザ発振装置に応じて必要なレーザガスを生成するように、前記不純物除去工程で精製された精製ガス(高純度ネオンガス)に添加用ガスを混合するリサイクルガス生成工程と、を含む。
In another laser gas recycling method of the present invention, a laser gas for removing a predetermined impurity from an exhaust gas discharged from an excimer laser device or an oscillation chamber of an excimer laser to obtain a purified gas (recycle gas) mainly composed of high-purity neon gas. A recycling method,
A second separation membrane step of removing a rare gas for excitation (for example, xenon) other than argon and neon from the gas to be treated with a separation membrane;
A recovery step of recovering non-permeate gas (high-concentration xenon-containing neon gas) separated by a separation membrane and / or a discharge step of discharging out of the system;
An impurity removal step of removing predetermined impurities from the permeated gas that has passed through the separation membrane;
A recycle gas generation step of mixing an additive gas with the purified gas (high purity neon gas) purified in the impurity removal step so as to generate a necessary laser gas according to the excimer laser oscillation apparatus.

実施形態1のレーザガスリサイクルシステムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the laser gas recycling system of Embodiment 1. FIG. 実施形態2のレーザガスリサイクルシステムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the laser gas recycling system of Embodiment 2. FIG. 分離膜部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a separation membrane part. 分離膜部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a separation membrane part. 分離膜部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a separation membrane part.

(実施形態1)
図1に示す実施形態1のレーザガスリサイクルシステム1は、ハロゲン系ガス精製部200、ガス精製部100、リサイクルガス供給部310、添加用ガス供給部320を有する。実施形態1のレーザガスリサイクルシステム1は、複数のエキシマレーザ発振装置400の系外に接続されている。
各エキシマレーザ発振装置400は、例えば、クリプトン・フッ素(KrF)エキシマレーザ発振装置、アルゴン・フッ素(ArF)エキシマレーザ発振装置、アルゴン・キセノン・フッ素(Ar/Xe・F)エキシマレーザ発振装置である。本実施形態において、1または1以上のエキシマレーザ発振装置400から排ガスがレーザガスリサイクルシステム1に送られ、リサイクルガスとして再び1または1以上のエキシマレーザ発振装置400に供給される構成である。なお、単一のエキシマレーザ発振装置400がレーザガスリサイクルシステム1と接続される構成であってもよい。
(Embodiment 1)
The laser gas recycling system 1 of the first embodiment shown in FIG. 1 includes a halogen-based gas purification unit 200, a gas purification unit 100, a recycle gas supply unit 310, and an additive gas supply unit 320. The laser gas recycling system 1 according to the first embodiment is connected outside the plurality of excimer laser oscillation devices 400.
Each excimer laser oscillator 400 is, for example, a krypton / fluorine (KrF) excimer laser oscillator, an argon / fluorine (ArF) excimer laser oscillator, or an argon / xenon / fluorine (Ar / Xe / F) excimer laser oscillator. . In this embodiment, the exhaust gas is sent from one or more excimer laser oscillators 400 to the laser gas recycling system 1 and supplied to the one or more excimer laser oscillators 400 again as a recycled gas. A single excimer laser oscillation device 400 may be connected to the laser gas recycling system 1.

エキシマレーザ発振装置410は、ハロゲンガス(例えば、フッ素)、希ガス(例えば、クリプトン、アルゴン、キセノン)、バッファガス(例えば、ネオン、ヘリウム、塩素)を有するレーザガスを内部に充填している発振チャンバー402を有する。
発振チャンバー402には、所定圧、所定量のレーザガスが充填されている。この状態で、高電圧パルス生成器401が高電圧パルス放電を、発振チャンバー402内のレーザガス(励起ガス)に対し、少なくとも一対の電極に印加することで、励起状態のエキシマ−が発生し、誘導放出を起こして光が得られる。発振チャンバー402から出射された光は、不図示の挟帯域化モジュールによって特定の波長幅に調整される。挟帯域化モジュールから発振チャンバー402に戻された光は、上記の一対の電極間を通過することで増幅される。発振チャンバー402を通過するように挟帯域化モジュールと出力ミラーとが光路ラインで繋がり、挟帯域化モジュールと出力ミラーとの間で光が往復するたびに、一対の電極間を通過することで、光が増幅される。出力ミラーを透過した光は出力レーザ光として、例えば露光装置へ出力される。ここでは、挟帯域化モジュールと出力ミラーとで共振器の機能が実現されるが、他構成で共振器の機能を実現してもあってもよい。
The excimer laser oscillation device 410 includes an oscillation chamber in which a laser gas having a halogen gas (for example, fluorine), a rare gas (for example, krypton, argon, or xenon) and a buffer gas (for example, neon, helium, or chlorine) is filled. 402.
The oscillation chamber 402 is filled with a predetermined pressure and a predetermined amount of laser gas. In this state, the high voltage pulse generator 401 applies a high voltage pulse discharge to at least a pair of electrodes with respect to the laser gas (excitation gas) in the oscillation chamber 402, whereby an excimer in an excited state is generated and induced. Light is obtained by causing emission. The light emitted from the oscillation chamber 402 is adjusted to a specific wavelength width by a not-shown narrowband module. The light returned from the narrow band module to the oscillation chamber 402 is amplified by passing between the pair of electrodes. The narrowband module and the output mirror are connected by an optical path line so as to pass through the oscillation chamber 402, and each time light reciprocates between the narrowband module and the output mirror, it passes between the pair of electrodes, Light is amplified. The light that has passed through the output mirror is output as an output laser beam, for example, to an exposure apparatus. Here, the function of the resonator is realized by the band- narrowing module and the output mirror, but the function of the resonator may be realized by another configuration.

発振チャンバー402内に充填されているレーザガスは、例えば、ネオンガスあるいはヘリウム等のバッファガス(例えば90〜95%)と、希ガス(Kr,Ar,Xe)(例えば5〜9%)およびハロゲンガス(F)(例えば1〜5%)からなる励起ガスとを有する。例えば、励起ガスとして、KrF、ArF、XeF、Ar/XeFなどがある。
本実施形態において、発振チャンバー402へリサイクルガスとして戻すのは、レーザガス成分と同じ成分の希ガス(例えば、クリプトン、アルゴン、アルゴン・キセノン)を含む主成分バッファガス(例えば、ネオン)である。ハロゲンガス含有主成分バッファガスとリサイクルガスとが混合された後で、発振チャンバー402へ送られてもよい。
エキシマレーザ発振装置400は、発振チャンバー402へ第一レーザガスを送り込むための第一レーザガス供給ラインと、第二レーザガスを送り込むための第二レーザガス供給ラインと、リサイクルガスを送り込むリサイクルガスラインとを、有していてもよい。
第一レーザガスが、ハロゲンガス含有主成分バッファガスまたは希ガスおよびハロゲンガス含有主成分バッファガスであってもよい。
第二レーザガスが、ハロゲンガス含有主成分バッファガスまたは希ガスおよびハロゲンガス含有主成分バッファガスであってもよい。
第一レーザガス供給ライン、第二レーザガス供給ラインは、それぞれ、制御弁、ガス流量計、ガス流量調整部、圧力計、圧力調整部(例えば減圧弁)などが配置され、発振チャンバー402へレーザガスを供給する際に、それらが制御装置によって制御され、所定圧、所定流量のレーザガスが発振チャンバーへ供給される。
The laser gas filled in the oscillation chamber 402 includes, for example, a buffer gas (for example, 90 to 95%) such as neon gas or helium, a rare gas (Kr, Ar, Xe) (for example, 5 to 9%), and a halogen gas ( F 2 ) (for example, 1 to 5%). For example, examples of the excitation gas include KrF, ArF, XeF, and Ar / XeF.
In this embodiment, what is returned to the oscillation chamber 402 as a recycle gas is a main component buffer gas (for example, neon) containing a rare gas (for example, krypton, argon, or argon / xenon) having the same component as the laser gas component. The halogen-containing main component buffer gas and the recycle gas may be mixed and then sent to the oscillation chamber 402.
The excimer laser oscillation device 400 includes a first laser gas supply line for feeding the first laser gas into the oscillation chamber 402, a second laser gas supply line for feeding the second laser gas, and a recycle gas line for feeding the recycle gas. You may do it.
The first laser gas may be a halogen gas-containing main component buffer gas or a rare gas and halogen gas-containing main component buffer gas.
The second laser gas may be a halogen gas-containing main component buffer gas or a rare gas and halogen gas-containing main component buffer gas.
The first laser gas supply line and the second laser gas supply line are each provided with a control valve, a gas flow meter, a gas flow rate adjusting unit, a pressure gauge, a pressure adjusting unit (for example, a pressure reducing valve), and supply laser gas to the oscillation chamber 402 In doing so, they are controlled by the control device, and a laser gas having a predetermined pressure and a predetermined flow rate is supplied to the oscillation chamber.

図1において、供給容器10からレーザガスが供給ラインL1を通じてエキシマレーザ発振装置400へ所定圧(第一圧力)で供給される。供給ラインL1は、定流量弁CFV1、ゲート弁GV1が設けられている。なお、これに限定されず各種弁が1または1以上設けられていてもよく、弁が設けられていなくてもよい。供給ラインL1には、ガス流量調整部、ガス圧力調整部が配置されていてもよい。「第一圧力」は、エキシマレーザ発振装置400の仕様に応じて設定され、例えば300KPa〜700KPaである。
供給ラインL1は、各エキシマレーザ発信装置に接続された供給配管(不図示)に接続される。また、図示しないが、各エキシマレーザ発信装置に接続された排ガス用配管(不図示)がそれぞれ排ガスラインL2に接続される。また、供給配管、排ガス用配管、供給ラインL1、排ガスラインL2には所定の弁が1または1以上設けられていてもよい。
In FIG. 1, the laser gas is supplied from the supply container 10 to the excimer laser oscillation device 400 through the supply line L1 at a predetermined pressure (first pressure). The supply line L1 is provided with a constant flow valve CFV1 and a gate valve GV1. In addition, it is not limited to this, One or more various valves may be provided, and the valve does not need to be provided. A gas flow rate adjustment unit and a gas pressure adjustment unit may be arranged in the supply line L1. The “first pressure” is set according to the specification of the excimer laser oscillation device 400, and is, for example, 300 KPa to 700 KPa.
The supply line L1 is connected to a supply pipe (not shown) connected to each excimer laser transmitter. Although not shown, exhaust gas pipes (not shown) connected to the respective excimer laser transmitters are connected to the exhaust gas line L2. Further, one or more predetermined valves may be provided in the supply pipe, the exhaust gas pipe, the supply line L1, and the exhaust gas line L2.

(ハロゲン系ガス精製部)
ハロゲン系ガス精製部200は、発振チャンバー402から排出された排ガス中の所定の不純物を除去する。
発振チャンバー402から排出された排ガスは、排ガスラインL2を通ってハロゲン系ガス精製部200へ送られる。排ガスは、大気圧以上であって上記第一圧力以下である第二圧力で排出される。この第二圧力もエキシマレーザ発振装置400の仕様に応じて設定される。なお、排ガスラインL2に排出用ポンプ(不図示)が配置され、排ガスの排出を実行する(あるいは促進する)構成であってもよい。
「第二圧力」としては、例えば50〜100KPaである。排出される排ガスには、不純物が混じっている。不純物としては、例えば、窒素、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、水、CF、He、CHなどが挙げられる。
レーザガスリサイクルシステム1あるいはエキシマレーザ発振装置400の制御装置(不図示)は、レーザガス供給・排出制御部(不図示)を有し、レーザガス供給・排出制御部は、制御弁、ガス流量計、ガス流量調整部、ガス減圧弁などを制御し、所定のルール(例えば、稼働時間に基づく定期的なタイミング)に従って、発振チャンバー402からレーザガス(排ガス)を排出し、この排出された量に対応した量のレーザガス、リサイクルガスの内いずれか一方または両方(新しいレーザガスとリサイクルガスとの混合ガス)を供給する。
(Halogen gas purification unit)
The halogen-based gas purification unit 200 removes predetermined impurities in the exhaust gas discharged from the oscillation chamber 402.
The exhaust gas discharged from the oscillation chamber 402 is sent to the halogen-based gas purification unit 200 through the exhaust gas line L2. The exhaust gas is discharged at a second pressure that is greater than atmospheric pressure and less than or equal to the first pressure. This second pressure is also set according to the specifications of the excimer laser oscillation device 400. Note that a configuration may be employed in which a discharge pump (not shown) is disposed in the exhaust gas line L2 to execute (or accelerate) exhaust gas discharge.
The “second pressure” is, for example, 50 to 100 KPa. The exhaust gas exhausted contains impurities. Examples of the impurities include nitrogen, oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide, water, CF 4 , He, CH 4 and the like.
The control device (not shown) of the laser gas recycling system 1 or the excimer laser oscillation device 400 has a laser gas supply / discharge control unit (not shown). The laser gas supply / discharge control unit includes a control valve, a gas flow meter, and a gas flow rate. The adjustment unit, the gas pressure reducing valve, etc. are controlled, and laser gas (exhaust gas) is discharged from the oscillation chamber 402 according to a predetermined rule (for example, a regular timing based on the operation time), and an amount corresponding to the discharged amount Either one or both of laser gas and recycle gas (mixed gas of new laser gas and recycle gas) is supplied.

排ガスラインL2は、ハロゲン系ガス精製部200において分解除去処理ラインとも呼ぶ。
まず、排ガスはフッ素化合物除去部201に送られ、不純物の一部であるフッ素化合物が除去される。
次いで、バッファ空間BT1に送られて排ガスが一定量になるように貯留される。バッファ空間BT1は、所定量の排ガスを貯めて、後述の不純物濃度検知部202による不純物測定を安定的に行う機能を有する。
バッファ空間BT1の内部に配置された不純物濃度測定部201により、排ガス中の不純物濃度が測定される。ここでは、不純物として例えばCFの濃度が測定される。不純物濃度検知部201としては、例えば、ガスクロマトグラフィー、熱伝導式濃度センサー、半導体式濃度センサーなどを用いることができる。
The exhaust gas line L2 is also referred to as a decomposition removal treatment line in the halogen-based gas purification unit 200.
First, the exhaust gas is sent to the fluorine compound removing unit 201, and the fluorine compound that is part of the impurities is removed.
Next, the exhaust gas is sent to the buffer space BT1 and stored so that the exhaust gas becomes a certain amount. The buffer space BT1 has a function of storing a predetermined amount of exhaust gas and stably measuring impurities by an impurity concentration detector 202 described later.
The impurity concentration in the exhaust gas is measured by the impurity concentration measuring unit 201 disposed inside the buffer space BT1. Here, for example, the concentration of CF 4 as the impurity is measured. As the impurity concentration detection unit 201, for example, gas chromatography, a heat conduction type concentration sensor, a semiconductor type concentration sensor, or the like can be used.

バッファ空間BT1から排ガスを外気へ放出するための放出ラインL21が設けられている。放出ラインL21は、例えば、配管、外気排出用のベント装置、定流量弁CFV2(他種の弁でもよい)を有して構成されている。   A discharge line L21 for discharging the exhaust gas from the buffer space BT1 to the outside air is provided. The discharge line L21 includes, for example, a pipe, a vent device for discharging outside air, and a constant flow valve CFV2 (may be another type of valve).

バッファ空間BT1の下流において、分解除去処理ラインL22からバイパスラインL23が分岐する。バイパスラインL23は、例えば、配管、自動開閉のゲート弁GB3を有して構成されている。   A bypass line L23 branches from the decomposition removal processing line L22 downstream of the buffer space BT1. The bypass line L23 has, for example, a pipe and an automatic opening / closing gate valve GB3.

分解除去処理ラインL22は、例えば、配管と、ガス流量測定部MFC1と、定流量弁CFV3を有して構成されている。ガス流量測定部MFC1と定流量弁CFV3との前後配置は特に制限なく、図1の逆配置でもよい。ガス流量測定部MFC1は、マスフローコントローラでもよくマスフローメーターでもよい。交換時期判断部(不図示)は、ガス流量測定部MFC1の測定値と不純物濃度検知部201の測定値に基づいて、不純物の量を算出し、分解副生成物除去部205の所定の反応剤の交換時期を求めてもよい。求められた交換時期は、入出力インタフェースなどに出力され、オペレータに知らせてもよい。   The decomposition / removal processing line L22 includes, for example, a pipe, a gas flow rate measurement unit MFC1, and a constant flow valve CFV3. The front-rear arrangement of the gas flow rate measurement unit MFC1 and the constant flow valve CFV3 is not particularly limited, and may be the reverse arrangement of FIG. The gas flow rate measurement unit MFC1 may be a mass flow controller or a mass flow meter. The replacement time determination unit (not shown) calculates the amount of impurities based on the measurement value of the gas flow rate measurement unit MFC1 and the measurement value of the impurity concentration detection unit 201, and the predetermined reactant of the decomposition byproduct removal unit 205 You may ask for the replacement time. The required replacement time may be output to an input / output interface or the like to notify the operator.

また、分解除去処理ラインL22には、ガス流量測定部MFC1より下流側に、バッファ容器203が配置され、ここで所定量の排ガスを貯める構成である。バッファ容器203より下流側に、不純物の一部であるフッ化炭素(CF)を分解し、分解副生成物にする分解装置204が配置される。本実施形態において、分解装置204は、エキシマレーザ光を排ガスに照射する装置である。
分解装置204より下流側に分解副生成物除去部205が配置される。本実施形態において、分解副生成物は、例えば、フッ素化合物であり、分解装置204で生成された分解副生成物を所定の反応剤(例えば、金属系反応剤またはガス吸収系反応剤)と反応させて排ガスから除去する。分解副生成物除去部205を通過した排ガスを第一精製ガスと呼ぶ。第一精製ガスは、ガス処理ラインL3でガス精製部100へ送られる。
また、別実施形態として、ガス流量測定部MFC1はあってもなくてもよい。また、フッ素化合物除去部201はあってもなくてもよい。
Further, a buffer container 203 is disposed in the decomposition / removal processing line L22 on the downstream side of the gas flow rate measuring unit MFC1, and a predetermined amount of exhaust gas is stored here. On the downstream side of the buffer container 203, a decomposition apparatus 204 that decomposes fluorocarbon (CF 4 ), which is a part of impurities, into a decomposition byproduct is disposed. In the present embodiment, the decomposition apparatus 204 is an apparatus that irradiates exhaust gas with excimer laser light.
A decomposition by-product removal unit 205 is disposed downstream of the decomposition apparatus 204. In the present embodiment, the decomposition by-product is, for example, a fluorine compound, and the decomposition by-product generated by the decomposition apparatus 204 is reacted with a predetermined reactant (for example, a metal-based reactant or a gas absorption-type reactant). To remove from the exhaust gas. The exhaust gas that has passed through the decomposition byproduct removal unit 205 is referred to as a first purified gas. The first purified gas is sent to the gas purification unit 100 through the gas processing line L3.
In another embodiment, the gas flow rate measurement unit MFC1 may or may not be present. Further, the fluorine compound removing unit 201 may or may not be provided.

本実施形態における処理選択の判断は以下の通りである。
不純物濃度検知部202は、排ガス中のCFの濃度を測定する。この場合において、CFの濃度が第1閾値(例えば100ppm)以上の場合に、処理選択部(不図示)が第1処理を選択し、CFの濃度が第1閾値よりも小さい第2閾値(例えば10ppm)より大きく、かつ第1閾値未満の場合に、処理選択部が第2処理を選択し、CFの濃度が第2閾値未満の場合に、処理選択部が第3処理を選択する。
The determination of process selection in the present embodiment is as follows.
The impurity concentration detector 202 measures the concentration of CF 4 in the exhaust gas. In this case, when the concentration of CF 4 is equal to or higher than the first threshold value (for example, 100 ppm), the process selection unit (not shown) selects the first process, and the second threshold value where the concentration of CF 4 is smaller than the first threshold value. When the value is greater than (for example, 10 ppm) and less than the first threshold value, the process selection unit selects the second process, and when the CF 4 concentration is less than the second threshold value, the process selection unit selects the third process. .

また、別の実施形態として、不純物濃度検知部202が排ガス中のCF、NおよびHeの濃度を測定する。この場合において、
(a)He濃度が第3閾値(例えば1.0%)以上である、
(b)CF若しくはNのいずれかが前記第1閾値(例えば100ppm)以上である、または、
(c)He濃度が第3閾値未満であって、CF若しくはNのいずれかが前記第2閾値(例えば10ppm)以上第1閾値未満であり、かつ濃度の大小関係がN>(1/2)×CFである場合に、処理選択部が第1処理を選択する。
(d)He濃度が第3閾値未満の場合であって、N若しくはCFの濃度が前記第2閾値以上前記第1閾値未満、かつ濃度の大小関係がN<(1/2)×CFである場合に、処理選択部が第2処理を選択する。
(e)He濃度が第3閾値未満の場合であって、N若しくはCFの濃度が前記第2閾値未満の場合に、処理選択部が第3処理を選択する。
As another embodiment, the impurity concentration detector 202 measures the concentrations of CF 4 , N 2 and He in the exhaust gas. In this case,
(A) The He concentration is a third threshold value (for example, 1.0%) or more,
(B) either CF 4 or N 2 is greater than or equal to the first threshold (eg, 100 ppm), or
(C) The He concentration is less than the third threshold value, and either CF 4 or N 2 is greater than or equal to the second threshold value (for example, 10 ppm) and less than the first threshold value, and the concentration relationship is N 2 > (1 / 2) in the case of × CF 4, the processing selection unit selects the first process.
(D) In the case where the He concentration is less than the third threshold, the concentration of N 2 or CF 4 is greater than or equal to the second threshold and less than the first threshold, and the magnitude relationship of the concentrations is N 2 <(1/2) × In the case of CF 4 , the process selection unit selects the second process.
(E) When the He concentration is less than the third threshold value and the N 2 or CF 4 concentration is less than the second threshold value, the process selection unit selects the third process.

制御装置、処理選択部、各種弁の制御部、交換時期判断部は、CPU(又はMPU)などのハードウエア、回路、ファームウエア、ソフトウエアプログラムを記憶するメモリなどを有し、ソフトウエアとの協働により動作する構成でもよい。   The control device, process selection unit, control unit for various valves, and replacement time determination unit have hardware such as a CPU (or MPU), circuit, firmware, memory for storing software programs, etc. The structure which operate | moves by cooperation may be sufficient.

また、別実施形態として、ハロゲン系ガス精製部200はなくてもよく、または、分解除去処理ラインL22の構成を無くし、放出ラインL21とバイパスラインL23とを設けられた構成でもよく、バイパスラインL23の構成を無くし、放出ラインL21と分解除去処理ラインL22とを設けられた構成でもよい。   As another embodiment, the halogen-based gas purification unit 200 may not be provided, or the decomposition / removal processing line L22 may be omitted, and the discharge line L21 and the bypass line L23 may be provided. The bypass line L23 may be provided. However, the discharge line L21 and the disassembly / removal processing line L22 may be provided.

(ガス精製部)
ガス精製部100は、ハロゲン系ガス精製部200から送られてきた排ガス(第一精製ガス)から所定の不純物を除去し、リサイクルガス(高純度ネオンガス)を得る。ガス処理ラインL3は、例えば、配管、1または1以上の定流量弁CFV4、CFV5、自動開閉弁(不図示)を有して構成されている。
ガス処理ラインL3には、第一精製ガスを貯留するための第一回収容器CC1と、第一回収容器CC1の内圧(ガス圧)を測定する圧力計PG12と、それよりも下流に流れる第一精製ガスの圧力を所定圧に維持するためのバックプレッシャーレギュレータBPR1と、第一貯留ガスを貯留するための第二回収容器CC2と、第二回収容器CC1の内圧(ガス圧)を測定する圧力計PG12と、それよりも下流に第一精製ガスを送り込むための(あるいは所定圧に昇圧するための)第一コンプレッサーCP1と、第一精製ガスから所定の希ガス(ネオン以外の励起用希ガス(クリプトン、アルゴン、キセノン)を分離し第二精製ガス(高濃度ネオン含有ガス(ここで「高濃度」とはNe分離膜装置に投入される前の第一精製ガス中のネオンガス濃度よりも高い濃度であることを意味する。))を得るためのNe分離膜装置110と、それよりも下流に第二精製ガスを送り込むための(あるいは所定圧に昇圧するための)第二コンプレッサーCP2と、第二精製ガスから所定の不純物を除去し高純度ネオンガスの精製ガス(第一リサイクルガス)を得るための不純物除去装置120とがこの順に配置されている。
本実施形態において、第一回収容器および第二回収容器は、両方あってもよいが、配管内容積に応じていずれか一方があればよく、あるいは両方なくともよい。また、圧力計PG12、PG13は、あってもなくてもよい。
本実施形態において、第一コンプレッサーCP1および第二コンプレッサーCP2は、両方あってもよいが、いずれか一方があればよい。第二コンプレッサーCP2は、不純物除去装置120より下流に配置されてもよい。
(Gas purification unit)
The gas purification unit 100 removes predetermined impurities from the exhaust gas (first purified gas) sent from the halogen-based gas purification unit 200 to obtain a recycled gas (high purity neon gas). The gas processing line L3 includes, for example, piping, one or more constant flow valves CFV4 and CFV5, and automatic open / close valves (not shown).
In the gas processing line L3, a first recovery container CC1 for storing the first purified gas, a pressure gauge PG12 for measuring the internal pressure (gas pressure) of the first recovery container CC1, and a first flowing downstream thereof. A back pressure regulator BPR1 for maintaining the pressure of the purified gas at a predetermined pressure, a second recovery container CC2 for storing the first stored gas, and a pressure gauge for measuring the internal pressure (gas pressure) of the second recovery container CC1 PG12, a first compressor CP1 for feeding the first purified gas downstream (or increasing the pressure to a predetermined pressure), and a predetermined noble gas (noble gas for excitation other than neon ( The second purified gas (high-concentration neon-containing gas (here, “high-concentration” refers to neon gas in the first purified gas before being introduced into the Ne separation membrane device) after separating krypton, argon, and xenon. Means a Ne separation membrane device 110 for obtaining) and a second for feeding the second purified gas downstream (or for increasing the pressure to a predetermined pressure). The compressor CP2 and an impurity removing device 120 for removing a predetermined impurity from the second purified gas and obtaining a purified gas of high purity neon gas (first recycled gas) are arranged in this order.
In the present embodiment, both the first recovery container and the second recovery container may be present, but either one may be present or both may be absent depending on the pipe internal volume. The pressure gauges PG12 and PG13 may or may not be present.
In the present embodiment, both the first compressor CP1 and the second compressor CP2 may be provided, but only one of them may be provided. The second compressor CP2 may be disposed downstream from the impurity removing device 120.

また、別実施形態として、Ne分離膜装置110より上流側に、熱交換器、第一精製ガスの流量を調整する調整部、第一精製ガスの流量を測定する流量計、第一精製ガスの圧力を調整する圧力調整部が設けられていてもよい。熱交換器は、第一精製ガスの温度を所定温度に低下させる。コンプレッサーCP1で昇圧されると共に上昇したガス温度(例えば、60〜80℃)を所定温度(例えば15〜35℃)に低下させることができ、例えば、後段の各種除去部における除去作用に適した温度範囲までガス温度を低下させる。
また、別実施形態として、第一不純物除去装置120より下流側に、第一リサイクルガスの流量を調整する調整部、第一リサイクルガスの流量を測定する流量計、第一リサイクルガスの圧力を調整する圧力調整部が設けられていてもよい。
As another embodiment, on the upstream side of the Ne separation membrane device 110, a heat exchanger, an adjustment unit for adjusting the flow rate of the first purified gas, a flow meter for measuring the flow rate of the first purified gas, A pressure adjusting unit that adjusts the pressure may be provided. The heat exchanger reduces the temperature of the first purified gas to a predetermined temperature. The gas temperature (for example, 60 to 80 ° C.) increased and increased by the compressor CP1 can be reduced to a predetermined temperature (for example, 15 to 35 ° C.). Reduce gas temperature to a range.
Further, as another embodiment, an adjustment unit that adjusts the flow rate of the first recycle gas, a flow meter that measures the flow rate of the first recycle gas, and the pressure of the first recycle gas are adjusted downstream of the first impurity removing device 120. A pressure adjusting unit may be provided.

コンプレッサーCP1は、第一精製ガスの圧力を第三圧力へ昇圧する。第三圧力は、例えば、第一圧力よりも50KPa〜150KPaほど高い圧力である。圧力制御部(不図示)は、コンプレッサーCP1に組み込まれた圧力計あるいはコンプレッサーCP1より下流に配置された圧力計の測定値に基づいて第一精製ガスの圧力を制御してもよい。
コンプレッサーCP2は、第二精製ガスの圧力を第三圧力へ昇圧する。圧力制御部(不図示)は、コンプレッサーCP2に組み込まれた圧力計あるいはコンプレッサーCP2より下流に配置された圧力計の測定値に基づいて第二精製ガスの圧力を制御してもよい。コンプレッサーCP1を無くしコンプレッサーCP2で第二精製ガスを下流へ送ることができる。
The compressor CP1 increases the pressure of the first purified gas to the third pressure. The third pressure is, for example, a pressure higher by 50 KPa to 150 KPa than the first pressure. The pressure control unit (not shown) may control the pressure of the first purified gas based on a measurement value of a pressure gauge incorporated in the compressor CP1 or a pressure gauge arranged downstream of the compressor CP1.
The compressor CP2 increases the pressure of the second purified gas to the third pressure. The pressure control unit (not shown) may control the pressure of the second purified gas based on a pressure gauge incorporated in the compressor CP2 or a measurement value of a pressure gauge disposed downstream of the compressor CP2. The compressor CP1 can be eliminated, and the second purified gas can be sent downstream by the compressor CP2.

(分離膜装置)
分離膜装置110の実施形態を図3〜5を用いて説明する。
(Separation membrane device)
An embodiment of the separation membrane device 110 will be described with reference to FIGS.

(直列型)
図3の分離膜装置110は、3段の分離膜M1、M2、M3が直列配置された構成である。
第一精製ガスラインL3と接続された第一分離膜M1の供給ラインF1から第一分離膜M1で透過された透過ガスが通る透過ガスラインF11に至るラインにおいて、バッファタンクBT11、コンプレッサーCP11、第一分離膜M1、圧力調整BPR11、コンプレッサーVP11、流量調整部MFM11がユニットU11として設けられる。透過ガスラインF11はバッファタンクBT21を介して供給ラインF2に接続される。
第一分離膜M1で分離された非透過ガスは非透過ガスラインF12を通って排気/回収ラインL41に送られ、排気または回収される。非透過ガスラインF12に、圧力調整部BPR12、流量調整部MFM12がユニットU12として設けられている。
(Series type)
The separation membrane device 110 of FIG. 3 has a configuration in which three stages of separation membranes M1, M2, and M3 are arranged in series.
In the line from the supply line F1 of the first separation membrane M1 connected to the first purified gas line L3 to the permeation gas line F11 through which the permeated gas permeated through the first separation membrane M1 passes, the buffer tank BT11, the compressor CP11, One separation membrane M1, a pressure adjustment BPR11, a compressor VP11, and a flow rate adjustment unit MFM11 are provided as a unit U11. The permeate gas line F11 is connected to the supply line F2 via the buffer tank BT21.
The non-permeate gas separated by the first separation membrane M1 is sent to the exhaust / recovery line L41 through the non-permeate gas line F12 and exhausted or recovered. A pressure adjusting unit BPR12 and a flow rate adjusting unit MFM12 are provided as a unit U12 in the non-permeating gas line F12.

第二分離膜M2の供給ラインF2から第二分離膜M2で透過された透過ガスが通る透過ガスラインF21に至るラインにおいて、バッファタンクBT21、コンプレッサーCP21、第二分離膜M2、圧力調整BPR21、コンプレッサーVP21、流量調整部MFM21がユニットU21として設けられる。透過ガスラインF21はバッファタンクBT31を介して供給ラインF3に接続される。
第二分離膜M2で分離された非透過ガスは、非透過ガスラインF22を通りバッファタンクBT11を介して供給ラインF1に送られ第一分離膜M1に供給される。非透過ガスラインF22に、圧力調整部BPR22、流量調整部MFM22がユニットU22として設けられている。
In the line from the supply line F2 of the second separation membrane M2 to the permeation gas line F21 through which the permeated gas permeated through the second separation membrane M2 passes, the buffer tank BT21, the compressor CP21, the second separation membrane M2, the pressure adjustment BPR21, the compressor A VP21 and a flow rate adjustment unit MFM21 are provided as the unit U21. The permeate gas line F21 is connected to the supply line F3 via the buffer tank BT31.
The non-permeable gas separated by the second separation membrane M2 passes through the non-permeable gas line F22, is sent to the supply line F1 through the buffer tank BT11, and is supplied to the first separation membrane M1. A pressure adjustment unit BPR22 and a flow rate adjustment unit MFM22 are provided as a unit U22 in the non-permeating gas line F22.

第三分離膜M3の供給ラインF3から第三分離膜M3で透過された透過ガスが通る透過ガスラインF31に至るラインにおいて、バッファタンクBT31、コンプレッサーCP31、第三分離膜M3、圧力調整BPR31、コンプレッサーVP31、流量調整部MFM31がユニットU31として設けられる。透過ガスラインF31は流量調整部MFM31を介して第二精製ガスラインL4に接続される。
第三分離膜M3で分離された非透過ガスは、非透過ガスラインF32を通りバッファタンクBT21を介して供給ラインF2に送られ第二分離膜M2に供給される。非透過ガスラインF32に、圧力調整部BPR32、流量調整部MFM32がユニットU32として設けられている。
In the line from the supply line F3 of the third separation membrane M3 to the permeation gas line F31 through which the permeated gas permeated through the third separation membrane M3 passes, the buffer tank BT31, the compressor CP31, the third separation membrane M3, the pressure adjustment BPR31, the compressor A VP31 and a flow rate adjustment unit MFM31 are provided as the unit U31. The permeate gas line F31 is connected to the second purified gas line L4 via the flow rate adjustment unit MFM31.
The non-permeable gas separated by the third separation membrane M3 passes through the non-permeable gas line F32, is sent to the supply line F2 via the buffer tank BT21, and is supplied to the second separation membrane M2. A pressure adjusting unit BPR32 and a flow rate adjusting unit MFM32 are provided as a unit U32 in the non-permeating gas line F32.

図3の直列型において、バッファBT11,21、31はあってもなくてもよい。
また、図3は3段の直列構成であるがこれに制限されず、分離される希ガスに応じて1または3以上の分離膜を直列に配置してもよい。
In the serial type of FIG. 3, the buffers BT11, 21, and 31 may or may not be provided.
FIG. 3 shows a three-stage series configuration, but is not limited thereto, and one or more separation membranes may be arranged in series according to the rare gas to be separated.

(循環型)
図4の分離膜装置110は、3段の分離膜M1、M2、M3が直列配置され、かつ最終段の第三分離膜M3からでた透過ガスが最前段の第一分離膜M1に供給される構成である。図3と同じ符号は同様の構成であるので、説明を省略する場合がある。図3の構成と異なる特徴を詳述する。
循環型は、同じ分離性能を発揮できることを条件とした場合、直列型よりも分離膜の段数を減らせるが、循環に係る他の構成、制御を必要とする。エキシマレーザ発振装置の系内(例えば筐体内)に配置させる構成は、装置スペースの小型化の点で循環型が好ましい。
(Circulation type)
In the separation membrane device 110 of FIG. 4, three stages of separation membranes M1, M2, and M3 are arranged in series, and the permeated gas from the third separation membrane M3 in the final stage is supplied to the first separation membrane M1 in the foremost stage. This is a configuration. Since the same reference numerals as those in FIG. 3 have the same configuration, description thereof may be omitted. Features different from the configuration of FIG. 3 will be described in detail.
The circulation type can reduce the number of separation membrane stages as compared with the series type on condition that the same separation performance can be exhibited, but requires other configuration and control related to circulation. The configuration arranged in the excimer laser oscillation system (for example, in the housing) is preferably a circulation type in terms of downsizing the apparatus space.

第三分離膜M3の透過ガスラインF31は流量調整部MFM31を介して第二精製ガスラインL4に接続される。また、第二精製ガスラインL4から分岐して第一精製ガスラインL3(あるいは第一分離膜M1の供給ラインF1)に接続されるリターンラインR1が設けられる。リターンラインR1および/または第二精製ガスラインL4に弁(不図示)が設けられ、弁の開閉により、第二精製ガス(被処理ガス)を循環させるように、および/または下流の不純物除去装置120に送るように制御する構成である。   The permeate gas line F31 of the third separation membrane M3 is connected to the second purified gas line L4 via the flow rate adjustment unit MFM31. Further, a return line R1 branched from the second purified gas line L4 and connected to the first purified gas line L3 (or the supply line F1 of the first separation membrane M1) is provided. A valve (not shown) is provided in the return line R1 and / or the second purified gas line L4, and the second purified gas (treated gas) is circulated by opening and closing the valve, and / or a downstream impurity removing device. It is the structure which controls to send to 120.

図5の分離膜装置110は、3段の分離膜M1、M2、M3が直列配置され、かつ最終段の第三分離膜M3からでた透過ガスが前段の第二分離膜M2に供給される構成である。図3と同じ符号は同様の構成であるので、説明を省略する場合がある。図3の構成と異なる特徴を詳述する。
第一分離膜M1の供給ラインF1から第一分離膜M1で透過された透過ガスが通る透過ガスラインF11に至るラインにおいて、バッファタンクBT11、コンプレッサーCP11、第一分離膜M1、圧力調整BPR11、コンプレッサーVP11、流量調整部MFM11がユニットU11として設けられる。透過ガスラインF11はバッファタンクBT21を介して供給ラインF2に接続される。
第一分離膜M1で分離された非透過ガスは非透過ガスラインF12を通って排気/回収ラインL41に送られ、排気または回収される。非透過ガスラインF12に、圧力調整部BPR12、流量調整部MFM12がユニットU12として設けられている。
In the separation membrane device 110 of FIG. 5, three stages of separation membranes M1, M2, and M3 are arranged in series, and the permeated gas from the third separation membrane M3 in the final stage is supplied to the second separation membrane M2 in the previous stage. It is a configuration. Since the same reference numerals as those in FIG. 3 have the same configuration, description thereof may be omitted. Features different from the configuration of FIG. 3 will be described in detail.
In the line from the supply line F1 of the first separation membrane M1 to the permeation gas line F11 through which the permeated gas permeated through the first separation membrane M1 passes, the buffer tank BT11, the compressor CP11, the first separation membrane M1, the pressure adjustment BPR11, the compressor A VP11 and a flow rate adjustment unit MFM11 are provided as the unit U11. The permeate gas line F11 is connected to the supply line F2 via the buffer tank BT21.
The non-permeate gas separated by the first separation membrane M1 is sent to the exhaust / recovery line L41 through the non-permeate gas line F12 and exhausted or recovered. A pressure adjusting unit BPR12 and a flow rate adjusting unit MFM12 are provided as a unit U12 in the non-permeating gas line F12.

第一精製ガスラインL3と接続された第二分離膜M2の供給ラインF2から第二分離膜M2で透過された透過ガスが通る透過ガスラインF21に至るラインにおいて、バッファタンクBT21、コンプレッサーCP21、第二分離膜M2、圧力調整BPR21、コンプレッサーVP21、流量調整部MFM21がユニットU21として設けられる。透過ガスラインF21はバッファタンクBT31を介して供給ラインF3に接続される。
第二分離膜M2で分離された非透過ガスは、非透過ガスラインF22を通りバッファタンクBT11を介して供給ラインF1に送られ第一分離膜M1に供給される。非透過ガスラインF22に、圧力調整部BPR22、流量調整部MFM22がユニットU22として設けられている。
In the line from the supply line F2 of the second separation membrane M2 connected to the first purified gas line L3 to the permeation gas line F21 through which the permeated gas permeated through the second separation membrane M2 passes, the buffer tank BT21, the compressor CP21, the first A two-separation membrane M2, a pressure adjustment BPR21, a compressor VP21, and a flow rate adjustment unit MFM21 are provided as a unit U21. The permeate gas line F21 is connected to the supply line F3 via the buffer tank BT31.
The non-permeable gas separated by the second separation membrane M2 passes through the non-permeable gas line F22, is sent to the supply line F1 through the buffer tank BT11, and is supplied to the first separation membrane M1. A pressure adjustment unit BPR22 and a flow rate adjustment unit MFM22 are provided as a unit U22 in the non-permeating gas line F22.

第三分離膜M3の透過ガスラインF31は流量調整部MFM31を介して第二精製ガスラインL4に接続される。また、第二精製ガスラインL4から分岐して第一精製ガスラインL3(あるいは第二分離膜M2の供給ラインF2)に接続されるリターンラインR2が設けられる。リターンラインR2および/または第二精製ガスラインL4に弁(不図示)が設けられ、弁の開閉により、第二精製ガス(被処理ガス)を循環させるように、および/または下流の不純物除去装置120に送るように制御する構成である。   The permeate gas line F31 of the third separation membrane M3 is connected to the second purified gas line L4 via the flow rate adjustment unit MFM31. Further, a return line R2 branched from the second purified gas line L4 and connected to the first purified gas line L3 (or the supply line F2 of the second separation membrane M2) is provided. A valve (not shown) is provided in the return line R2 and / or the second purified gas line L4, and the second purified gas (processed gas) is circulated by opening and closing the valve, and / or a downstream impurity removing device. It is the structure which controls to send to 120.

図4、5の循環型において、バッファBT11,21、31はあってもなくてもよい。
また、図4、5は3段の構成であるがこれに制限されず、分離される希ガスに応じて1または3以上の分離膜を備える構成でもよい。
4 and 5, the buffers BT11, 21, and 31 may or may not be provided.
4 and 5 have a three-stage structure, but the present invention is not limited to this, and a structure including one or three or more separation membranes may be used depending on the rare gas to be separated.

(クリプトン含有ネオンガスからクリプトンを分離する例)
第一、第二、第三分離膜M1、M2、M3を通過する被処理ガスの流速を、各分離膜より上流に配置された上流のコンプレッサーCP11、21、31、その下流に配置された圧力調整部BPR11、21、31および下流のコンプレッサーVP11、21、31で、所定の圧力差(上流圧力−下流圧力)が生じるようにしてコントロールする。この圧力差がクリプトン分離設定値よりも大きくなるようにあるいはそのクリプトン分離設定値を基準に所定範囲内になるように構成してもよい。クリプトン分離設定値は、予め実験した結果で決定されもよく、実稼働によって更新をする設定でもよく、分離膜の種類、サイズに基づいて設定されてもよい。
(Example of separating krypton from krypton-containing neon gas)
The flow rate of the gas to be processed that passes through the first, second, and third separation membranes M1, M2, and M3 is set to the upstream compressors CP11, 21, and 31 that are arranged upstream of the separation membranes, and the pressure that is arranged downstream thereof. The adjusting units BPR11, 21, 31 and the downstream compressors VP11, 21, 31 are controlled so as to generate a predetermined pressure difference (upstream pressure-downstream pressure). You may comprise so that this pressure difference may become larger than a krypton separation set value, or it may exist in a predetermined range on the basis of the krypton separation set value. The krypton separation set value may be determined based on experimental results, may be updated by actual operation, or may be set based on the type and size of the separation membrane.

(キセノン含有ネオンガスからキセノンを分離する例)
第一、第二、第三分離膜M1、M2、M3を通過する被処理ガスの流速を、各分離膜より上流に配置された上流のコンプレッサーCP11、21、31、その下流に配置された圧力調整部BPR11、21、31および下流のコンプレッサーVP11、21、31で、所定の圧力差(上流圧力−下流圧力)が生じるようにしてコントロールする。この圧力差がキセノン分離設定値よりも大きくなるようにあるいはそのキセノン分離設定値を基準に所定範囲内になるように構成してもよい。キセノン分離設定値は、予め実験した結果で決定されもよく、実稼働によって更新をする設定でもよく、分離膜の種類、サイズに基づいて設定されてもよい。
(Example of separation of xenon from xenon-containing neon gas)
The flow rate of the gas to be processed that passes through the first, second, and third separation membranes M1, M2, and M3 is set to the upstream compressors CP11, 21, and 31 that are arranged upstream of the separation membranes, and the pressure that is arranged downstream thereof. The adjusting units BPR11, 21, 31 and the downstream compressors VP11, 21, 31 are controlled so as to generate a predetermined pressure difference (upstream pressure-downstream pressure). You may comprise so that this pressure difference may become larger than a xenon separation set value, or it may exist in a predetermined range on the basis of the xenon separation set value. The xenon separation set value may be determined based on experimental results in advance, may be updated by actual operation, or may be set based on the type and size of the separation membrane.

(アルゴン含有ネオンガスからアルゴンを分離する例)
第一、第二、第三分離膜M1、M2、M3を通過する被処理ガスの流速を、各分離膜より上流に配置された上流のコンプレッサーCP11、21、31、その下流に配置された圧力調整部BPR11、21、31および下流のコンプレッサーVP11、21、31で、所定の圧力差(上流圧力−下流圧力)が生じるようにしてコントロールする。この圧力差がアルゴン分離設定値よりも大きくなるようにあるいはそのアルゴン分離設定値を基準に所定範囲内になるように構成してもよい。アルゴン分離設定値は、予め実験した結果で決定されもよく、実稼働によって更新をする設定でもよく、分離膜の種類、サイズに基づいて設定されてもよい。
(Example of separating argon from argon-containing neon gas)
The flow rate of the gas to be processed that passes through the first, second, and third separation membranes M1, M2, and M3 is set to the upstream compressors CP11, 21, and 31 that are arranged upstream of the separation membranes, and the pressure that is arranged downstream thereof. The adjusting units BPR11, 21, 31 and the downstream compressors VP11, 21, 31 are controlled so as to generate a predetermined pressure difference (upstream pressure-downstream pressure). You may comprise so that this pressure difference may become larger than an argon separation setting value, or it may exist in a predetermined range on the basis of the argon separation setting value. The argon separation set value may be determined based on a result of an experiment in advance, may be updated by actual operation, or may be set based on the type and size of the separation membrane.

(アルゴン・キセノン含有ネオンガスからアルゴン・キセノンを分離する例)
第一、第二、第三分離膜M1、M2、M3を通過する被処理ガスの流速を、各分離膜より上流に配置された上流のコンプレッサーCP11、21、31、その下流に配置された圧力調整部BPR11、21、31および下流のコンプレッサーVP11、21、31で、所定の圧力差(上流圧力−下流圧力)が生じるようにしてコントロールする。この圧力差がアルゴン・キセノン分離設定値よりも大きくなるようにあるいはそのアルゴン・キセノン分離設定値を基準に所定範囲内になるように構成してもよい。アルゴン・キセノン分離設定値は、予め実験した結果で決定されもよく、実稼働によって更新をする設定でもよく、分離膜の種類、サイズに基づいて設定されてもよい。分離膜の種類によって、ネオンガスに対するアルゴンの分離係数比とキセノンの分離係数比が異なる場合に、分離しにくい成分を基準にしたアルゴン・キセノン分離設定値を設定する。
(Example of separating argon / xenon from neon gas containing argon / xenon)
The flow rate of the gas to be processed that passes through the first, second, and third separation membranes M1, M2, and M3 is set to the upstream compressors CP11, 21, and 31 that are arranged upstream of the separation membranes, and the pressure that is arranged downstream thereof. The adjusting units BPR11, 21, 31 and the downstream compressors VP11, 21, 31 are controlled so as to generate a predetermined pressure difference (upstream pressure-downstream pressure). You may comprise so that this pressure difference may become larger than an argon xenon separation set value, or it may become in a predetermined range on the basis of the argon xenon separation set value. The argon / xenon separation set value may be determined based on experimental results, may be updated by actual operation, or may be set based on the type and size of the separation membrane. When the separation factor ratio of argon to neon gas and the separation factor ratio of xenon differ depending on the type of separation membrane, an argon / xenon separation set value based on components that are difficult to separate is set.

(アルゴン・キセノン含有ネオンガスからキセノンを分離する例)
アルゴン・キセノン含有ネオンガスからアルゴンは分離せずに、キセノンを非透過ガスとして分離する場合は、アルゴンが分離しにくい分離膜を用い、アルゴンが分離せずにキセノンが分離するように、アルゴン・キセノン含有ネオンガスの流速を、各分離膜より上流に配置された上流のコンプレッサーCP11、21、31、その下流に配置された圧力調整部BPR11、21、31および下流のコンプレッサーVP11、21、31で、所定の圧力差(上流圧力−下流圧力)が生じるようにしてコントロールする。所定の圧力差は、アルゴンが分離せずにキセノンが分離する圧力差であり、予め実験した結果で決定されもよく、実稼働によって更新をする設定でもよく、分離膜の種類、サイズに基づいて設定されてもよい。
(Example of separating xenon from neon gas containing argon and xenon)
When separating xenon as a non-permeating gas without separating argon from neon gas containing argon / xenon, use a separation membrane that is difficult to separate argon, and use xenon / xenon to separate xenon without separating argon. The flow rate of the contained neon gas is determined by the upstream compressors CP11, 21, 31 disposed upstream of the separation membranes, the pressure adjusting units BPR11, 21, 31 disposed downstream thereof, and the downstream compressors VP11, 21, 31. The pressure difference (upstream pressure-downstream pressure) is controlled. The predetermined pressure difference is a pressure difference at which xenon separates without separation of argon, and may be determined based on experimental results, or may be updated by actual operation, based on the type and size of the separation membrane. It may be set.

(不純物除去装置)
第二精製ガスラインL4に第二コンプレッサーCP2を介して第一不純物除去装置120が接続されている。第一不純物除去装置120は、第一除去部121と、第二除去部122を有する。
第一除去部121は、第二精製ガスから酸素を除去する、酸化マンガン反応剤あるいは酸化銅反応剤が充填された脱酸素装置である。酸化マンガン反応剤としては、一酸化マンガンMnOなどの反応剤、二酸化マンガンMnOの反応剤、吸着剤をベースとした酸化マンガン反応剤が挙げられる。酸化銅反応剤としては、例えば、酸化銅CuOなどの反応剤、吸着剤をベースとした酸化銅反応剤が挙げられる。
第一除去部121を通過した第二精製ガスは、配管L5を通じて第二除去部122に送られる。
(Impurity removal equipment)
The first impurity removing device 120 is connected to the second purified gas line L4 via the second compressor CP2. The first impurity removing device 120 includes a first removing unit 121 and a second removing unit 122.
The first removal unit 121 is a deoxygenation device filled with a manganese oxide reactant or a copper oxide reactant that removes oxygen from the second purified gas. Manganese oxide reactants include reactants such as manganese monoxide MnO, manganese dioxide MnO 2 reactants, and manganese oxide reactants based on adsorbents. Examples of the copper oxide reactant include a reactive agent such as copper oxide CuO and a copper oxide reactive agent based on an adsorbent.
The second purified gas that has passed through the first removal unit 121 is sent to the second removal unit 122 through the pipe L5.

第一除去部121を通過した第二精製ガス中の不純物は、排ガス成分中で最も多く含まれる不純物を除いた成分であり、例えば、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、水、CF、CH、Heなどが挙げられる。CFは、ハロゲン系ガス除去部200で除去(一部除去、完全除去)されている場合もあれば、バイパスされてガス精製部100へ送られる場合もある。
第二除去部122は、酸素以外の不純物(例えば、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、水、CH)を除去する、化学吸着剤が充填されたゲッターである。
第二除去部122を通過した精製ガス(第二精製ガスあるいは第一リサイクルガスという)は、高純度ネオンガスである。第一リサイクルガスは配管L6を通じてリサイクルガス供給部310の第一バッファタンクBT311へ送られる。
Impurities in the second purified gas that have passed through the first removal unit 121 are components excluding impurities that are most contained in the exhaust gas components. For example, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, water, CF 4 , CH 4 and He. CF 4 may be removed (partially removed or completely removed) by the halogen-based gas removal unit 200, or may be bypassed and sent to the gas purification unit 100.
The second removal unit 122 is a getter filled with a chemical adsorbent that removes impurities (for example, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, water, CH 4 ) other than oxygen.
The purified gas (referred to as the second purified gas or the first recycled gas) that has passed through the second removal unit 122 is a high-purity neon gas. The first recycle gas is sent to the first buffer tank BT311 of the recycle gas supply unit 310 through the pipe L6.

(リサイクルガス供給部)
第一バッファタンクBT311内の第一リサイクルガスは、リサイクルラインL6を通じて、リサイクルガスとして、供給ラインL1に合流し、エキシマレーザ発振装置400の発振チャンバー402へ送られてもよい。後述するように第一リサイクルガスを添加用ガスと混合してからエキシマレーザ発振装置へ送るように構成してもよい。
リサイクルガス供給部310を構成するリサイクルラインL6には、第一バッファタンクBT311、背圧弁BPV311、圧力計PG311、マスフローコントローラMFC311、定流量弁CFV311(他種の弁でもよい)、第二バッファタンクBT310、定流量弁CFV312(他種の弁でもよい)がこの順に配置されている。
圧力計PG311はあってもなくてもよい。
第二バッファタンクBT312はあってもなくてもよい。
定流量弁CFV311、CFV312はそれぞれ他の弁でもよく、いずれか一方があればよくあるいは両方が無くてもよい。
マスフローコントローラMFC311と背圧弁BPV311とは、両方あってもよくいずれか一方があってもよい。
(Recycle gas supply department)
The first recycle gas in the first buffer tank BT311 may join the supply line L1 as the recycle gas through the recycle line L6 and may be sent to the oscillation chamber 402 of the excimer laser oscillation device 400. As described later, the first recycle gas may be mixed with the additive gas and then sent to the excimer laser oscillation device.
The recycle line L6 constituting the recycle gas supply unit 310 includes a first buffer tank BT311, a back pressure valve BPV311, a pressure gauge PG311, a mass flow controller MFC311, a constant flow valve CFV311 (other types of valves), and a second buffer tank BT310. The constant flow valve CFV 312 (which may be another type of valve) is arranged in this order.
The pressure gauge PG311 may or may not be present.
The second buffer tank BT312 may or may not be present.
The constant flow valves CFV 311 and CFV 312 may be other valves, respectively, and either one or both may be omitted.
The mass flow controller MFC 311 and the back pressure valve BPV 311 may both be present, or one of them may be present.

第一バッファタンクBT1の下流側に、背圧弁BPV311、マスフローコントローラMFC311が配置されている。
圧力制御部(不図示)は、圧力計PG311の測定値あるいは背圧弁BPV311に基づいて、第一リサイクルガスの圧力を制御する。第一バッファタンクBT311の第一リサイクルガスの圧力は、第三圧力であるため、発振チャンバー402内のレーザガスと同じ圧力(第一圧力)まであるいはそれよりも少し高めに減圧することが好ましい。
A back pressure valve BPV 311 and a mass flow controller MFC 311 are arranged on the downstream side of the first buffer tank BT1.
The pressure control unit (not shown) controls the pressure of the first recycle gas based on the measurement value of the pressure gauge PG311 or the back pressure valve BPV311. Since the pressure of the first recycle gas in the first buffer tank BT311 is the third pressure, it is preferable to reduce the pressure to the same pressure (first pressure) as the laser gas in the oscillation chamber 402 or slightly higher than that.

マスフローコントローラMFC311は、第一リサイクルガスの流量を制御する。これにより、供給ラインL1へ送り込まれる第一リサイクルガスの供給量を一定に制御できる。なお、マスフローコントローラMFC311は、ガス流量計のみであってもよい。また、マスフローコントローラMFC311あるいはガス流量計と、背圧弁BPV311との配置は逆であってもよい。   The mass flow controller MFC 311 controls the flow rate of the first recycle gas. Thereby, the supply amount of the 1st recycle gas sent into supply line L1 can be controlled uniformly. Note that the mass flow controller MFC 311 may be only a gas flow meter. The arrangement of the mass flow controller MFC 311 or the gas flow meter and the back pressure valve BPV 311 may be reversed.

(添加用ガス供給部)
定流量弁CFV311の下流側で、あるいは第二バッファタンクBT312の上流側で、リサイクルガスラインL6に合流する添加ガスラインL320が設けられる。添加ガスラインL320には、バッファガス(例えばネオン)、励起用希ガス、ハロゲンなどの混合ガスが充填された容器S321、安全弁SV321、圧力計PG321、背圧弁(圧力調整部)BPV321、圧力計PG322、マスフローコントローラMFC321、定流量弁CFV321がこの順に配置される。
圧力計PG321、PG322は、いずれか一方、あるいは両方があってもなくてもよい。
定流量弁CFV321は他の弁でもよく、無くてもよい。
マスフローコントローラMFC321と背圧弁BPV321とは、両方あってもよくいずれか一方があってもよい。
(Additional gas supply unit)
An additive gas line L320 that merges with the recycle gas line L6 is provided downstream of the constant flow valve CFV 311 or upstream of the second buffer tank BT312. The additive gas line L320 has a container S321 filled with a mixed gas such as a buffer gas (for example, neon), an excitation rare gas, and halogen, a safety valve SV321, a pressure gauge PG321, a back pressure valve (pressure adjusting unit) BPV321, and a pressure gauge PG322. The mass flow controller MFC321 and the constant flow valve CFV321 are arranged in this order.
One or both of the pressure gauges PG321 and PG322 may or may not be present.
The constant flow valve CFV 321 may or may not be another valve.
The mass flow controller MFC 321 and the back pressure valve BPV 321 may both be present, or one of them may be present.

圧力制御部(不図示)は、添加ガスラインL320の圧力計PG321および/または322の測定値あるいは背圧弁BPV321に基づいて、添加用ガスの圧力を制御してもよい。容器S321内の添加用の圧力が第一圧力よりも大きい場合に、第一圧力になるように減圧される。   The pressure control unit (not shown) may control the pressure of the additive gas based on the measured value of the pressure gauges PG321 and / or 322 of the additive gas line L320 or the back pressure valve BPV321. When the addition pressure in the container S321 is higher than the first pressure, the pressure is reduced to the first pressure.

マスフローコントローラMFC321は、添加用ガスの流量を制御する。これにより、第一リサイクルラインL6の合流ポイントPに送り込まれる添加用ガスの供給量を一定に制御できる。なお、マスフローコントローラMFC321は、ガス流量計のみであってもよい。また、マスフローコントローラMFC321あるいはガス流量計と、背圧弁BPV321との配置は逆であってもよい。
添加用ガスの流量がマスフローコントローラMFC321によって制御され、第一リサイクルガスの流量がマスフローコントローラMFC311によって制御されて、供給容器10のレーザガスと同じ成分配合になるように混合される。
The mass flow controller MFC321 controls the flow rate of the additive gas. Thereby, the supply amount of the additive gas sent to the confluence point P of the first recycle line L6 can be controlled to be constant. Note that the mass flow controller MFC 321 may be only a gas flow meter. Further, the arrangement of the mass flow controller MFC 321 or the gas flow meter and the back pressure valve BPV 321 may be reversed.
The flow rate of the additive gas is controlled by the mass flow controller MFC 321, and the flow rate of the first recycle gas is controlled by the mass flow controller MFC 311 and mixed so as to have the same component composition as the laser gas in the supply container 10.

合流ポイントPにおいて、第一リサイクルガスおよび添加用ガスが混合されるための空間あるいはガス用混合装置が設けられていることが好ましく、混合ガスが一定濃度に安定するように後段にバッファタンクBT312が配置されていてもよい。   A space for mixing the first recycle gas and the additive gas or a gas mixing device is preferably provided at the junction point P, and the buffer tank BT312 is provided in the subsequent stage so that the mixed gas is stabilized at a constant concentration. It may be arranged.

(実施形態2)
図2に実施形態2のレーザガスリサイクルシステム1を示す。実施形態1(図1)と同様の構成は、その説明を省略または簡単にする場合がある。
ガス精製部100において、第一コンプレッサーCP1の替わりに、排ガス/回収ラインL41に、昇圧部CP3が配置されている。
特にこの構成であれば、実施形態1よりも、アルゴン・キセノン含有ネオンガスからキセノンを分離することが好ましい。
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows a laser gas recycling system 1 according to the second embodiment. The description of the configuration similar to that of the first embodiment (FIG. 1) may be omitted or simplified.
In the gas purification unit 100, a booster CP3 is disposed in the exhaust gas / recovery line L41 instead of the first compressor CP1.
In particular, with this configuration, it is preferable to separate xenon from the argon / xenon-containing neon gas as compared with the first embodiment.

(別実施形態)
実施形態1、2のレーザガスリサイクルシステム1は、エキシマレーザ発振装置400の筐体内に配置されてもよく、また、エキシマレーザ発振装置の筐体内にその一部(ハロゲン系ガス精製部200、ガス精製部100、リサイクルガス供給部310のいずれか1つまたは2種以上)の構成が配置されてもいてもよい。
また、レーザガスリサイクルシステム1は、エキシマレーザ発振装置400と別体として配置される場合に、1つのエキシマレーザ発振装置、または1つ以上のエキシマレーザ発振装置から排出された排ガスに対し、リサイクル処理を行ってもよい。
(Another embodiment)
The laser gas recycling system 1 of the first and second embodiments may be disposed in the casing of the excimer laser oscillation device 400, and a part thereof (the halogen-based gas purification unit 200, the gas purification unit) in the casing of the excimer laser oscillation device. The configuration of any one of the unit 100 and the recycle gas supply unit 310 or two or more thereof may be arranged.
Further, when the laser gas recycling system 1 is arranged separately from the excimer laser oscillation device 400, the laser gas recycling system 1 performs a recycling process on the exhaust gas discharged from one excimer laser oscillation device or one or more excimer laser oscillation devices. You may go.

上記実施形態1、2において、ハロゲン系ガス精製部200はあってもなくてもよい。
上記実施形態1、2において、ハロゲン系ガス精製部200は、バイパスラインL23および/または分解除去処理ラインが無くてもよい。
In the first and second embodiments, the halogen-based gas purification unit 200 may or may not be provided.
In the first and second embodiments, the halogen-based gas purification unit 200 may not include the bypass line L23 and / or the decomposition / removal processing line.

(レーザガスリサイクル方法)
レーザガスリサイクル方法は、エキシマレーザ装置あるいはエキシマレーザの発振チャンバーから排出された排ガスから所定の不純物を除去し高純度ネオンガスを主成分とする精製ガスを得るためのレーザガスリサイクル方法であって、
被処理ガスからネオン以外の励起用希ガス(クリプトン、アルゴン、キセノン)を分離膜で除去するNe分離工程と、
分離膜で分離された非透過ガス(高濃度希ガス含有ネオンガス)を回収する回収工程および/または系外に排出する排出工程と、
前記分離膜を透過した高濃度ネオン含有ガスから所定の不純物を除去する不純物除去工程と、
エキシマレーザ発振装置に応じて必要なレーザガスを生成するように、前記不純物除去工程で精製された精製ガス(高純度ネオンガス)に所定の添加ガスを混合するリサイクルガス生成工程と、を含む。
他のレーザガスリサイクル方法は、エキシマレーザ装置あるいはエキシマレーザの発振チャンバーから排出された排ガスから所定の不純物を除去し高純度ネオンガスを主成分とする精製ガスを得るためのレーザガスリサイクル方法であって、
被処理ガスからアルゴンおよびネオン以外の励起用希ガス(キセノン)を分離膜で除去する第二分離膜工程と、
分離膜で分離された非透過ガス(高濃度キセノン含有ネオンガス)を回収する回収工程および/または系外に排出する排出工程と、
前記分離膜を透過した透過ガスから所定の不純物を除去する不純物除去工程と、
エキシマレーザ発振装置に応じて必要なレーザガスを生成するように、前記不純物除去工程で精製された精製ガス(高純度ネオンガス)に添加用ガスを混合するリサイクルガス生成工程と、を含む。
上記レーザガスリサイクル方法は、排ガス中の不純物濃度を測定する不純物濃度測定工程をさらに含んでもよい。
上記レーザガスリサイクル方法は、Ne分離工程の前に、不純物の一種であるフッ素化合物を除去するフッ素化合物除去工程をさらに含んでもよい。
上記レーザガスリサイクル方法は、Ne分離工程の前に、不純物の一種であるフッ化炭素(CF4等)を分解し、分解副生成物にする分解工程と、分解工程で生成された分解副生成物を所定の反応剤と反応させて排ガスから除去する分解副生成物除去工程とを有さらに含んでもよい。
(Laser gas recycling method)
The laser gas recycling method is a laser gas recycling method for removing a predetermined impurity from exhaust gas discharged from an excimer laser device or an excimer laser oscillation chamber to obtain a purified gas mainly composed of high-purity neon gas,
A Ne separation step of removing a rare gas for excitation (krypton, argon, xenon) other than neon from the gas to be treated with a separation membrane;
A recovery step of recovering non-permeate gas (neon gas containing a high concentration rare gas) separated by a separation membrane and / or a discharge step of discharging out of the system;
An impurity removal step of removing predetermined impurities from the high-concentration neon-containing gas that has passed through the separation membrane;
A recycle gas generation step of mixing a predetermined additive gas with the purified gas (high purity neon gas) purified in the impurity removal step so as to generate a necessary laser gas according to the excimer laser oscillation device.
Another laser gas recycling method is a laser gas recycling method for removing a predetermined impurity from exhaust gas discharged from an excimer laser device or an excimer laser oscillation chamber to obtain a purified gas mainly composed of high-purity neon gas,
A second separation membrane step of removing a rare gas for excitation (xenon) other than argon and neon from the gas to be treated by a separation membrane;
A recovery step of recovering non-permeate gas (high-concentration xenon-containing neon gas) separated by a separation membrane and / or a discharge step of discharging out of the system;
An impurity removal step of removing predetermined impurities from the permeated gas that has passed through the separation membrane;
A recycle gas generation step of mixing an additive gas with the purified gas (high purity neon gas) purified in the impurity removal step so as to generate a necessary laser gas according to the excimer laser oscillation apparatus.
The laser gas recycling method may further include an impurity concentration measurement step for measuring the impurity concentration in the exhaust gas.
The laser gas recycling method may further include a fluorine compound removal step of removing a fluorine compound that is a kind of impurity, before the Ne separation step.
In the laser gas recycling method, before the Ne separation step, a decomposition step of decomposing fluorocarbon (CF4 or the like), which is a kind of impurity, into a decomposition by-product, and a decomposition by-product generated in the decomposition step A decomposition by-product removal step of reacting with a predetermined reactant and removing it from the exhaust gas may be included.

(分離膜装置)
分離膜装置は、クリプトン含有ネオンガス、アルゴン・キセノン含有ネオンガスまたはキセノン含有ネオンガスのレーザガスを使用するエキシマレーザ発振装置から排出された排ガスから、ネオン以外の希ガス(クリプトン、アルゴン、キセノン)を除去し、高純度ネオンガスを精製する1または1以上の分離膜を有する。
他の分離膜装置は、アルゴン・キセノン含有ネオンガスのレーザガスを使用するエキシマレーザ発振装置から排出された排ガスから、アルゴンおよびネオン以外の希ガス(キセノン)を除去し、アルゴン含有高純度ネオンガスを精製する1または1以上の分離膜を有する。
(Separation membrane device)
The separation membrane device removes rare gases other than neon (krypton, argon, xenon) from the exhaust gas discharged from the excimer laser oscillation device using a krypton-containing neon gas, an argon / xenon-containing neon gas, or a xenon-containing neon gas laser gas, It has one or more separation membranes for purifying high-purity neon gas.
The other separation membrane device removes rare gas (xenon) other than argon and neon from the exhaust gas discharged from the excimer laser oscillation device using the laser gas of argon / xenon-containing neon gas, and purifies the argon-containing high-purity neon gas. It has one or more separation membranes.

1 レーザガスリサイクルシステム
100 ガス精製部
110 分離膜装置
120 不純物除去装置
200 ハロゲン系ガス精製部
310 リサイクルガス供給部
320 添加用ガス供給部
400 エキシマレーザ発振装置
402 発振チャンバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser gas recycling system 100 Gas purification part 110 Separation membrane apparatus 120 Impurity removal apparatus 200 Halogen type gas purification part 310 Recycle gas supply part 320 Addition gas supply part 400 Excimer laser oscillation apparatus 402 Oscillation chamber

Claims (9)

エキシマレーザ装置あるいはエキシマレーザの発振チャンバーから排出された排ガスから所定の不純物を除去し高純度ネオンガスを主成分とする精製ガスを得るためのレーザガスリサイクルシステムであって、
被処理ガスからネオン以外の励起用希ガスを膜分離するNe分離膜装置と、
前記Ne分離膜装置で透過または非透過した処理済みガスから所定の不純物を除去する第一不純物除去装置と、
を備えるレーザガスリサイクルシステム。
A laser gas recycling system for removing a predetermined impurity from an exhaust gas discharged from an excimer laser device or an excimer laser oscillation chamber to obtain a purified gas mainly composed of high-purity neon gas,
A Ne separation membrane device for membrane separation of a rare gas for excitation other than neon from a gas to be treated;
A first impurity removing device that removes predetermined impurities from the treated gas that has permeated or not permeated in the Ne separation membrane device;
Laser gas recycling system with
エキシマレーザ装置あるいはエキシマレーザの発振チャンバーから排出された排ガスから所定の不純物を除去し高純度ネオンガスを主成分とする精製ガスを得るためのレーザガスリサイクルシステムであって、
被処理ガスからアルゴンおよびネオン以外の励起用希ガスを除去するAr・Ne分離膜装置と、
前記Ar・Ne分離膜装置で透過または非透過した処理済みガスから所定の不純物を除去する第二不純物除去装置と、
を備えるレーザガスリサイクルシステム。
A laser gas recycling system for removing a predetermined impurity from an exhaust gas discharged from an excimer laser device or an excimer laser oscillation chamber to obtain a purified gas mainly composed of high-purity neon gas,
An Ar / Ne separation membrane device for removing a rare gas for excitation other than argon and neon from the gas to be treated;
A second impurity removing device for removing predetermined impurities from the processed gas that has permeated or not permeated by the Ar / Ne separation membrane device;
Laser gas recycling system with
エキシマレーザ発振装置に応じて必要なレーザガスを生成するように、精製ガスに所定の添加用ガスを混合するリサイクルガス生成部を備える、請求項1または2に記載のレーザガスリサイクルシステム。   3. The laser gas recycling system according to claim 1, further comprising a recycle gas generation unit configured to mix a predetermined additive gas with the purified gas so as to generate a necessary laser gas according to the excimer laser oscillation device. 複数の分離膜が多段に構成されている場合に、透過ガスを一つ後段の分離膜へ供給する構成である、請求項1または2に記載のレーザガスリサイクルシステム。   3. The laser gas recycling system according to claim 1, wherein when a plurality of separation membranes are configured in multiple stages, a permeate gas is supplied to one subsequent separation membrane. 4. 複数の分離膜が多段に構成されている場合に、非透過ガスを一つ前段の分離膜に再供給する、請求項1または2に記載のレーザガスリサイクルシステム。   3. The laser gas recycling system according to claim 1, wherein when a plurality of separation membranes are configured in multiple stages, the non-permeating gas is supplied again to the previous separation membrane. 4. 複数の分離膜が多段に構成されている場合に、最終段の分離膜から出た透過ガスを、それよりも前段の分離膜のいずれかに再供給する、請求項1または2に記載のレーザガスリサイクルシステム。   3. The laser gas according to claim 1, wherein when a plurality of separation membranes are configured in multiple stages, the permeate gas emitted from the last-stage separation membrane is re-supplied to any one of the preceding separation membranes. Recycling system. 複数の分離膜が多段に構成されている場合に、分離膜の供給ラインから透過ガス排出ラインに至るラインにおいて、少なくとも、第一昇圧部、分離膜、圧力調整部、第二昇圧部をユニット単位として、複数の前記ユニットが直列に多段に接続される構成である、請求項1または2に記載のレーザガスリサイクルシステム。   When multiple separation membranes are configured in multiple stages, at least the first booster, the separation membrane, the pressure regulator, and the second booster are unit units in the line from the separation membrane supply line to the permeate gas discharge line. The laser gas recycling system according to claim 1 or 2, wherein the plurality of units are connected in series in multiple stages. クリプトン含有ネオンガス、アルゴン・キセノン含有ネオンガスまたはキセノン含有ネオンガスのレーザガスを使用するエキシマレーザ発振装置から排出された排ガスから、ネオン以外の希ガス(クリプトン、アルゴン、キセノン)を除去し、高純度ネオンガスを精製する1または1以上の分離膜を有する、分離膜装置。   Purifies high-purity neon gas by removing rare gases other than neon (krypton, argon, xenon) from exhaust gas discharged from excimer laser oscillators that use krypton-containing neon gas, argon / xenon-containing neon gas, or xenon-containing neon gas laser gas A separation membrane device having one or more separation membranes. アルゴン・キセノン含有ネオンガスのレーザガスを使用するエキシマレーザ発振装置から排出された排ガスから、アルゴンおよびネオン以外の希ガスを除去し、アルゴン含有高純度ネオンガスを精製する1または1以上の分離膜を有する、分離膜装置。

Having one or more separation membranes for removing rare gases other than argon and neon from exhaust gas discharged from an excimer laser oscillation device using a laser gas of argon / xenon-containing neon gas, and purifying argon-containing high-purity neon gas, Separation membrane device.

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