WO1992009126A1 - Excimer-laser mit chlorwasserstoff und verfahren zum herstellen von chlorwasserstoff für einen excimer-laser - Google Patents

Excimer-laser mit chlorwasserstoff und verfahren zum herstellen von chlorwasserstoff für einen excimer-laser Download PDF

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hydrogen chloride
excimer laser
hcl
gas
halide
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Frank Voss
Dirk Basting
A. Meller
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Lambda Physik Gesellschaft Sur Herstellung Von Lasern Mbh
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/22—Gases
    • H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
    • H01S3/225—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms comprising an excimer or exciplex
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    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube

Definitions

  • the invention relates to an excimer laser with a chamber, in which a gas discharge is carried out with the participation of hydrogen chloride (HC1), and to a method for generating hydrogen chloride for an excimer laser.
  • HC1 hydrogen chloride
  • a laser-active medium is generated by the fact that highly excited excimer molecules g are formed in the plasma of a gas discharge with the participation of noble gas atoms and hydrogen halide molecules (and other reaction participants).
  • halogens and Halogenwas serstoffe ' are very expensive due to the extreme reactivity of these compounds.
  • the reactive gases have to be provided with the aid of considerable safety devices, and their handling outside and inside the laser is correspondingly complex and requires expensive components.
  • An excimer laser is known from US Pat. No. 4,958,356 in which hydrogen chloride (HC1) is generated by passing gaseous hydrogen (H_) over a metal chloride which is in solid phase. This creates HC1, which is used for the excimer laser.
  • a heterogeneous gas / solid reaction is carried out there.
  • the gas is hydrogen (H 2 ) and the solid is a metal halide.
  • the reaction is initiated thermally, ie the metal halide is heated accordingly in order to carry out the reaction. It is therefore a heterogeneous surface reaction in which the yield of HC1 is relatively low.
  • this prior art has the disadvantage that the hygroscopicity of the metal chlorides is a problem.
  • the invention has for its object to provide an excimer laser and a method for supplying gas to such a laser, in which hydrogen chloride can be produced in large quantities in a simple manner with little effort.
  • the invention achieves this goal by performing a hydrolysis of a halide to produce the hydrogen chloride.
  • hydrolysis means the cleavage of covalent bonds by reaction with water.
  • gaseous hydrogen (H) is used as the reactant.
  • the hydrolysis takes place in a homogeneous liquid phase.
  • SiCl be preferred as halide. or P0C1_ provided.
  • a homogeneous liquid phase is also present when one of the reaction partners is in liquid form and the other reaction partner is present in that it consists of a suspension of very finely divided, drippable liquid particles.
  • the halide used is preferably inorganic.
  • the hydrolysis can also be carried out in a homogeneous gas phase by reacting reactants (for example SiCl. And HO) brought together in predetermined partial pressures.
  • reactants for example SiCl. And HO
  • so-called initial volume is dispensed with, that is, for the hydrolysis, the halide flows, for example in vapor form or gas form, directly via a proton-releasing substance, which forms HCl gas, which is formed directly in the Gas discharge chamber of the laser can be entered.
  • SiCl. Vapor can be passed through a water-loaded storage device, whereby the SiCl. Gas can be hydrolyzed by the water and the HCl gas thus held can be introduced directly into the gas discharge chamber of the laser.
  • the water-loaded storage preferably consists of calcium chloride x H ⁇ O.
  • the invention still has the part before that it enables the hydrolysis products such as Si (OH) or B 2 0 3 etc. not used for the gas discharge of the laser not to occur in the gas discharge chamber of the laser, since they are either solid or remain in the reaction vessels due to their low vapor pressure and therefore cannot contaminate the laser or the laser tube.
  • the hydrolysis products such as Si (OH) or B 2 0 3 etc. not used for the gas discharge of the laser not to occur in the gas discharge chamber of the laser, since they are either solid or remain in the reaction vessels due to their low vapor pressure and therefore cannot contaminate the laser or the laser tube.
  • An excimer laser according to the invention is characterized in that the halogen-hydrogen gas required for its gas discharge is not as such taken directly (possibly diluted) from a gas bottle, but rather that a reaction is carried out inside or outside the gas discharge chamber of the laser, in which the halogen hydrogen gas is formed for gas discharge.
  • the invention is thus based on the knowledge that the safety standard of the laser system can be significantly improved in that not highly reactive halogen-hydrogen gas i area of the laser is kept in stock, but that much more the halogen-hydrogen gas is only generated by a chemical reaction can by means of reactants that are much less reactive than halogen-hydrogen gas and their storage and handling is therefore much less problematic.
  • hydrolyzable halides are particularly suitable as halogen donors: BC1 ,, SiCl., P0C1 ,, (CH 3 ) 2 SiCl 2 and (CH 3 ) SiCl 3 .
  • water which as such or as an adsorbate, od in the form of crystal water, such as CaCl 2 x H 2 0, Na 2 B -0_ '10H 2 O, A1C1 "6 H 2 0, A1 2 0 3 + residual water, Al 2 Si 2 0. » 2H 2 0, not completely dried silica gel, (NaPO ..) 3 »H 2 0, Na-WC» 2H_0 can be present
  • the invention also has the advantage that the halogen donor can be stored in the liquid state, so that a large amount of halogen can be stored in a very small space.
  • FIG. 1 to 4 show three different exemplary embodiments of a gas supply for an excimer laser.
  • a gas discharge using halogen-hydrogen is to be carried out in a gas discharge chamber 10 of an excimer laser.
  • other reaction partners are involved in the gas discharge, which are known as such and whose supply is not shown in detail here. The handling of these other gases is much easier under the safety regulations to be observed.
  • HCl is provided as the halogen hydrogen gas, so that, for example, a XeCl excimer laser is supplied with HCl.
  • the HCl is to be provided in the gas discharge chamber 10 for the gas discharge.
  • the chamber 10 is provided with a pressure knife 12.
  • a Cl donor reacts with water vapor to form HC.
  • a halogen donor 14 is in liquid form in a container.
  • the container is temperature-controlled by means of a temperature control 16, so that halogen donor vapor 18 is formed above the liquid phase of the halogen donor 14.
  • suitable halogen donors are: BC1, SiCl., (CH 3 ) 2 SiCl 2 , (CH 3 ) SiCl 3 .
  • the vapor pressure of the halogen donor in the gas phase 18 is set by means of the temperature controller 16 and the gaseous halogen donor can be transferred into a reaction chamber 20 with valves V 1 and V 1 .
  • Water 22 is stored in a further container, which is also initially in liquid form and can be converted into the gas phase 24 by means of a temperature control device 34.
  • a temperature meter 26 and a pressure meter 28 are seen before.
  • a vacuum pump not shown
  • the line to the vacuum pump is indicated by reference number 30.
  • valve V ⁇ is first opened until a pre-specified water vapor pressure is established in the reaction chamber. Then valve V_ is closed again. Then the Ven tile V .. and V_ are opened so that a halogen donor can flow into the reaction chamber 20. By reaction in the reaction chamber, HCl is generated up to a predetermined pressure p 3 . Then the valves V L .. and V_ are closed. After opening the valve Vb_, hydrogen chloride gas flows into the evacuated chamber 10, a filter 32 serving to separate particles. In the chamber 10, the desired partial pressure of HCl is set by means of the pressure gauge 12.
  • reaction space 20 first with the halogen donor and then with steam.
  • FIG. 2 shows a modification of the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • a halogen donor 14 is initially in the liquid phase and is selectively converted into the gas phase 18 by means of a temperature control 16, a desired halogen donor vapor pressure p. is set.
  • the gaseous halogen donor 18 is introduced into an initial volume. 36.
  • the valve V 3 to the vacuum pump 30 is closed.
  • a desired pressure p_ is set in the supply volume 3.
  • the Ven V. is closed and the valve V_ is opened.
  • Halogen donor vapor flows out of the reservoir 36 into a water reservoir 38, which is temperature-controlled by means of a temperature control 40.
  • the water Memory 38 contains water containing material, so that
  • Halogen donor vapor reacts with the water. HCl is formed, which after valve V -_ closes via valve V6- and
  • Filter 32 is transferred into the laser chamber 10.
  • the above-mentioned hydrolyzable halides can be used as halogen donors.
  • the water reservoir 38 can preferably contain the above-mentioned proton-active substances.
  • the embodiment described above can be modified in that the on volume 36 can be dispensed with if the volume of the water reservoir 38 is large enough or if the surface of the proton-active substance is large enough.
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of the invention in which a water-containing substance is used directly in the gas discharge chamber 10.
  • the halogen donor 14 is in turn transferred in a targeted manner into the gas phase 18 by means of a temperature control 16 and transferred into the supply volume 36 via the valve V. until the desired partial pressure p_ is reached there. via valve V fi gaseous halogen donor is transferred to the gas-discharge chamber 10 of the laser, where a water-containing 'substance 42 is arranged with which the halogen donor to react HCl.
  • suitable water-containing substance 42 are plexiglass, epoxy resins or the like, and the above-mentioned proton-active substances.
  • FIG. 4 shows a particularly preferred exemplary embodiment of the invention, which is considerably simplified compared to the exemplary embodiment according to FIG.
  • SiCl is used as the halogen donor. selected, which is thermally converted into the gas phase 18.
  • the SiCl vapor is passed over a water-laden store 38 ', which is brought to a certain temperature by means of a temperature control device 40'.
  • a temperature control device can also be dispensed with if it is ensured that room temperature (between 15-45 °) can usually be maintained during operation.
  • the water-loaded storage unit can consist of calcium chloride x H_0.
  • the SiCl.gas flowing over the water-loading storage unit is hydrolyzed, so that HCl gas is produced, which is produced directly via the valve V g and possibly the filter 32 and, if appropriate, a collecting volume (not shown) is transferred into the gas discharge chamber 10 of the laser. In order to ensure complete hydrolysis, it is recommended that the SiCl.gas remain in the store for a minute.
  • the collecting lumen can be installed in the line between the filter 32 and the laser comb 10, with one valve each being arranged in the flow direction upstream and downstream of the upstream volume.

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Abstract

Ein Excimer-Laser mit einer Kammer (10), in der eine Gasentladung unter Beteiligung von Chlorwasserstoff durchgeführt wird, weist Einrichtungen auf, mit denen der Chlorwasserstoff durch Hydrolyse gebildet wird.

Description

Excimer-Laser mit Chlorwasserstoff und Verfahren zum Herstellen von Chlorwasserstoff für einen Excimer-Laser
Die Erfindung betrifft einen Excimer-Laser mit einer Kammer, i der eine Gasentladung unter Beteiligung von Chlorwasserstoff (HC1) durchgeführt wird, sowie ein Verfahren zum Erzeugen von Chlorwasserstoff für einen Excimer-Laser.
Bei Excimer-Lasern wird bekanntlich ein laseraktives Medium da durch erzeugt, daß im Plasma einer Gasentladung unter Beteili¬ gung von Edelgasatomen und Halogenwasserstoff-Molekülen (sowie anderer Reaktionsteilnehmer) hoch angeregte Exci er-Moleküle g bildet werden.
Dabei ist der Einsatz insbesondere der Halogene und Halogenwas serstoffe '(z.B. F_ und HC1) aufgrund der extremen Reaktivität dieser Verbindungen sehr aufwendig. Die reaktiven Gase müssen mit Hilfe von beträchtlichen Sicherheitseinrichtungen bereitge stellt werden, und ihre Handhabung außerhalb und innerhalb des Lasers ist entsprechend aufwendig und erfordert teuere Kompone ten.
Aus der US-PS 4 958 356 ist ein Excimer-Laser bekannt, bei dem Chlorwasserstoff (HC1) dadurch erzeugt wird, daß gasförmiger Wasserstoff (H_) über ein Metallchlorid, welches in fester Phas vorliegt, geleitet wird. Dabei entsteht HC1, welches für den Excimer-Laser verwendet wird. Dort wird eine heterogene Gas/Feststoff-Reaktion durchgeführt. Das Gas ist dabei Wasserstoff (H2) und der Feststoff ist ein Metallhalogenid. Die Reaktion wird thermisch eingeleitet, d.h. das Metallhalogenid wird entsprechend erhitzt, um die Reaktio durchzuführen. Es handelt sich also um eine heterogene Oberfl chenreaktion, bei der die Ausbeute an HC1 relativ gering ist. Außerdem hat dieser Stand der Technik den Nachteil, daß die Hygroskopizität der Metallchloride ein Problem darstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Excimer-Laser schaffen sowie ein Verfahren zur Gasversorgung eines solchen Lasers, bei dem Chlorwasserstoff in einfacher Weise in großen Mengen mit geringem Aufwand herstellbar ist.-
Die Erfindung erreicht dieses Ziel dadurch, daß eine Hydrolys eines Halogenids zur Erzeugung des Chlorwasserstoffes durchge führt wird.
Unter "Hydrolyse" versteht man historisch die Spaltung von Kovalenzbindungen durch Reaktion mit Wasser. Beim eingangs genannten Stand der Technik liegt eine solche Hydrolyse eines Halogenids nicht vor, da als Reaktionspartner gasförmiger Wasserstoff {H_) verwendet wird.
Um eine besonders hohe Ausbeute an Chlorwasserstof (HC1) zu erreichen und damit den Betrieb von großdimensionierten Excim Lasern über längere Zeiträume zu ermöglichen, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Hydrolyse in homogener flüssiger Phase erfolgt. Dabei sind be vorzugt als Halogenid SiCl. oder P0C1_ vorgesehen. Eine homog flüssige Phase liegt auch dann vor, wenn einer der Reaktions¬ partner in flüssiger Form und der andere Reaktionspartner der vorliegt, daß er aus einer Suspension von feinstverteilten, tropfbar-flüssigen Teilchen besteht.
Bevorzugt ist das verwendete Halogenid anorganisch. Alternativ kann die Hydrolyse auch in homogener Gasphase durc Umsetzung von in vorgegebenen Partialdrucken zusammengeführte Reaktionspartnern (z.B. SiCl. und H-O) erfolgen. Dabei ist ge einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung auch vorgesehen, daß auf sogenannte Vorlagevolumen verzichtet wird, d.h. für die Hydrolyse strömt das Halogenid, z.B. in Dampffor oder Gasform, direkt über einen protonenabgebenden Stoff, wob HCl-Gas gebildet wird, welches unmittelbar in die Gasentladun kammer des Lasers eingegeben werden kann. Beispielsweise kann SiCl.-Dampf über einen wasserbeladenen Speicher geleitet werd wobei das SiCl.-Gas durch das Wasser hydrolysiert und das so e haltene HCl-Gas direkt in die Gasentladungskammer des Lasers eingeführt werden kann. Der wasserbeladene Speicher besteht dabei bevorzugt aus Kalziumchlorid x H^O.
Gegenüber dem' Stand der Technik hat die Erfindung noch den Vor teil, daß sie ermöglicht, daß die nicht für die Gasentladung d Lasers herangezogenen Hydrolyse-Produkte wie Si(OH) oder B203 etc. nicht in der Gasentladungskammer des Lasers auftreten, da sie entweder fest sind oder aufgrund ihres geringen Dampfdruck in den Reaktionsgefäßen verbleiben und somit nicht den Laser bzw. die Laserröhre verunreinigen können.
Andererseits ist es erfindungsgemäß aber auch möglich, die Hydrolyse direkt in der Gasentladungskammer des Lasers durchzu führen, wenn hierfür geeignete Protonendonatoren, wie Plexigla verwendet werden.
Ein erfindungsgemäßer Excimer-Laser ist dadurch gekennzeichnet daß das für seine Gasentladung erforderliche Halogen-Wassersto gas nicht als solches direkt (eventuell verdünnt) einer Gas¬ flasche entnommen wird, sondern daß vielmehr innerhalb oder außerhalb der Gasentladungskammer des Lasers eine Reaktion durchgeführt wird, bei der das Halogen-Wasserstoffgas für die Gasentladung gebildet wird. Die Erfindung beruht somit auf der Erkenntnis, daß der Sicher heitsstandard des Lasersystems dadurch wesentlich verbessert werden kann, daß nicht hochreaktives Halogen-Wasserstoffgas i Bereich des Lasers auf Vorrat gehalten wird, sondern daß viel mehr das Halogen-Wasserstoffgas erst durch eine chemische Reaktion erzeugt werden kann mittels Reaktionspartnern, die wesentlich weniger reaktiv sind als Halogen-Wasserstoffgas un deren Bevorratung und Handhabung deshalb wesentlich unproblem tischer ist.
Besonders geeignet sind als Halogendonatoren insbesondere die folgenden hydrolisierbaren Halogenide: BC1,, SiCl., P0C1,, (CH3)2SiCl2 und (CH3)SiCl3.
Als Protonendonator im Sinne der Erfindung kommt insbesondere Wasser in Betracht, welches als solches oder als Adsorbat, od in Form von Kristallwasser, wie CaCl2xH20, Na2B -0_«10H2O, A1C1 »6 H20, A1203 + Restwasser, Al2Si20.» 2H20, nicht durchge trocknetem Silicagel, (NaPO..) 3»H20, Na-WC » 2H_0 vorliegen kan
Die Erfindung bringt auch den Vorteil, daß die Halogendonator in flüssigem Zustand bevorratet werden können, so daß eine gr Menge Halogen auf sehr kleinem Raum gespeichert werden kann. Entsprechendes gilt auch für die Bevorratung von Wasser als W serstofflieferant. Damit wird es möglich, mit relativ kleinen Vorratsbehältern eine große Anzahl von Gas-Füllungen im Laser durchzuführen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand Zeichnung näher erläutert.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen drei verschiedene Ausführungsbeispiel einer Gasversorgung für einen Excimer-Laser. In den Figuren s einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen ve sehen. In einer Gasentladungskammer 10 eines Excimer-Lasers soll eine Gasentladung unter Verwendung von Halogen-Wasserstoff durchge¬ führt werden. Außer Halogen-Wasserstoffgas sind andere Reak¬ tionspartner an der Gasentladung beteiligt, die als solche be¬ kannt sind und deren Versorgung hier nicht näher dargestellt wird. Die Handhabung dieser anderen Gase ist unter den zu beachtenden Sicherheitsvorschriften wesentlich einfacher.
Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen ist als Halogen-Wasserstoffgas HCl vorgesehen, so daß also bei¬ spielsweise ein XeCl-Excimer-Laser mit HCl versorgt wird.
Das HCl soll in der Gasentladungskammer 10 für die Gasentladun bereitgestellt werden. Hierzu ist die Kammer 10 mit einem Druc messer 12 versehen. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist vorgesehen, daß ein Cl-Donator mit Wasserdampf reagiert, um HC zu bilden. Ein Halogendonator 14 liegt in flüssiger Form in einem Behälter vor. Der Behälter wird mittels einer Temperatur steuerung 16 temperiert, so daß Halogendonatordampf 18 oberhal der flüssigen Phase des Halogendonators 14 entsteht. Als Halo¬ gendonatoren kommen beispielsweise in Betracht: BC1,, SiCl., (CH3)2SiCl2, (CH3)SiCl3.
Der Dampfdruck des Halogendonators in Gasphase 18 wird mittels der Temperatursteuerung 16 eingestellt und mit Ventilen V1 und V„ kann der gasförmige Halogendonator in einen Reaktionsraum 20 überführt werden.
In einem weiteren Behälter wird Wasser 22 bevorratet, das eben¬ falls zunächst in flüssiger Form vorliegt und mittels einer Tem peraturregeleinrichtung 34 in die Gasphase 24 überführbar ist. Hierfür sind ein Temperaturmesser 26 und ein Druckmesser 28 vor gesehen. Bevor das in Fig. 1 gezeigte System aus Behältern und Leitung zur Erzeugung von HCl in Betrieb gesetzt wird, wird es mittel einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt) evakuiert. Die Leitung zur Vakuumpumpe ist mit dem Bezugszeichen 30 angedeutet.
Zur Herstellung einer neuen Füllung der Kammer 10 des Lasers HCl wird zunächst das Ventil Vς geöffnet, bis sich ein vorgeg bener Wasserdampfdruck im Reaktionsraum einstellt. Danach wir das Ventil V_ wieder geschlossen. Anschließend werden die Ven tile V.. und V_ geöffnet, so daß ein Halogendonator in den Rea tionsraum 20 einströmen kann. Durch Reaktion im Reaktionsraum entsteht HCl bis zu einem vorgegebenen Druck p3. Danach werde die Ventile V L.. und V_ geschlossen. Nach öffnen des Ventils Vb_ strömt Chlorwasserstoffgas in die evakuierte Kammer 10, wobei ein Filter 32 zur Abscheidung von Partikeln dient. In der Kam 10 wird mittels des Druckmessers 12 der gewünschte Partialdru von HCl eingestellt.
Es ist auch möglich, den Reaktionsraum 20 zunächst mit dem Halogendonator und anschließend mit Wasserdampf zu füllen.
Fig. 2 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß • Fig. 1. Auch hier liegt ein Halogendonator 14 zunächst in flü siger Phase vor und wird mittels einer Temperatursteuerung 16 gezielt in die Gasphase 18 überführt, wobei ein gewünschter Halogendonatordampfdruck p. eingestellt wird.
über das Ventil V- wird der gasförmige Halogendonator 18 in e Vorlagevolumen.36 eingeleitet. Dabei ist selbstverständlich d Ventil V3 zur Vakuumpumpe 30 geschlossen. Im Vorlagevolumen 3 stellt sich ein gewünschter Druck p_ ein. Danach wird das Ven V. geschlossen und das Ventil V_ geöffnet. Halogendonatordamp strömt aus dem 'Vorlagevolumen 36 in einen Wasserspeicher 38, mittels einer Temperaturregelung 40 temperiert ist. Der Wasse Speicher 38 enthält kristallwasser-haltiges Material, so daß
Halogendonatordampf mit dem Wasser reagiert. Es entsteht HCl, welches nach Schließen des Ventils V -_ über das Ventil V6- und
Filter 32 in die Laserkammer 10 überführt wird. Auch bei dies Ausführungsbeispiel können die oben erwähnten hydrolisierbare Halogenide als Halogendonatoren verwendet werden. Der Wasser¬ speicher 38 kann bevorzugt die oben erwähnten protonenaktiven Substanzen enthalten. Das vorstehend beschriebene Ausführungs beispiel kann dahingehend abgewandelt werden, daß auf das Vor lagevolumen 36 verzichtet werden kann, wenn das Volumen des Wasserspeichers 38 groß genug ist oder wenn die Oberfläche de protonenaktiven Substanz groß genug ist.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem direkt in der Gasentladungskammer 10 eine wasserhaltige Substa verwendet wird. Der Halogendonator 14 wird wiederum mittels einer Temperatursteuerung 16 gezielt in die Gasphase 18 über¬ führt und über das Ventil V. in das Vorlagevolumen 36 überführ bis dort der gewünschte Partialdruck p_ erreicht ist. über das Ventil Vfi wird der gasförmige Halogendonator in die Gasentla- dungskammer 10 des Lasers überführt, wo eine wasserhaltige' Substanz 42 angeordnet ist, mit welcher der Halogendonator zu HCl reagiert. Als wasserhaltige Substanz 42 kommen z.B. in Betracht Plexiglas, Epoxidharze oder dergleichen, sowie die ob erwähnte protonenaktiven Substanzen.
Die Fig. 4 zeigt ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. erheblich vereinfacht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel gemä Fig. 4 wird als Halogendonater SiCl. gewählt, das thermisch in die Gasphase 18 überführt wird. Mittels des Ventils V. wird de SiCl.-Dampf über.einen wasserbeladenen Speicher 38' geführt, d mittels einer Temperiereinrichtung 40' auf eine bestimmte Temp ratur gebracht wird. Durch geeignete Wahl der Reaktionsteilneh mer kann auch auf eine Temperiereinrichtung verzichtet werden, wenn sichergestellt ist, daß Zimmertemperatur (zwischen 15 - 45°) üblicherweise im Betrieb eingehalten werden kann. Der wasserbeladene Speicher kann bestehen aus Kalziumchlorid x H_0 Das über den wasserbeladenen Speicher strömende SiCl.-Gas wird hydrolysiert, so daß HCl-Gas entsteht, welches direkt über das Ventil Vg und ggf. das Filter 32 sowie gegebenenfalls ein Auf- fangvolumen (nicht gezeigt) in die Gasentladungskammer 10 des Lasers überführt wird. Um eine vollständige Hydrolisierung sicherzustellen, ist es empfehlenswert, daß das SiCl.-Gas eini Minuten im Speicher verweilt.
Das vorstehend genannte Auffangvolumen ist in den Figuren nich gezeichnet. Es kann bei der Anordnung gemäß Fig.4 das Auffangv lumen in die Leitung zwischen dem Filter 32 und der Laserkamme 10 eingebaut werden, wobei in Strömungsrichtung vor und hinter dem Auf angvolumen jeweils ein Ventil angeordnet wird.

Claims

6
P a t e n t a n s p r ü c h e
1: Excimer-Laser mit einer Kammer (10) , in der eine Gasent¬ ladung unter Beteiligung von Chlorwasserstoff (HCl) durchgefüh wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß Einrichtungen (14 16, 18, 20, 22, 24; 36, 38; 42; 38', 40') vorgesehen sind zum Durchführen einer Hydrolyse eines Halogenids zur Erzeugung des Chlorwasserstoffes (HCl) .
2. Excimer-Laser nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Hydrolyse in homogener flüssiger Phase oder Gasphase erfolgt.
3. Excimer-Laser nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Halogenid anorganisch ist.
4. Excimer-Laser nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Halogenid in Dampfform über einen mit ihm unter HCl-Abgabe reagierenden Stoff, insbesondere einen hydrolisierenden Stoff, strömt. Λ0
5. Verfahren zum Erzeugen von Chlorwasserstoff (HCl) für ei Gasentladung in einem Laser, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Hydrolyse eines Halogenids zur Erzeugung des Chlorwasserstoffes (HCl) durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Hydrolyse i homogener flüssiger Phase oder Gasphase durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein anorganisch Halogenid verwendet wird.
8. Verfahren nach ein Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Halogenid i Dampfform über einen unter HCl-Abgabe reagierenden Stoff, ins besondere einen hydrolisierenden Stoff, geleitet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Hydrolyse m Reaktionspartnern durchgeführt wird, die bei Zimmertemperatur einen genügend hohen Dampfdruck aufweisen, um Wasserstoff (HC zu erzeucren.
PCT/EP1991/002185 1990-11-20 1991-11-19 Excimer-laser mit chlorwasserstoff und verfahren zum herstellen von chlorwasserstoff für einen excimer-laser WO1992009126A1 (de)

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US4958356A (en) * 1988-10-04 1990-09-18 Fuji Electric Co., Ltd. Excimer laser apparatus

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Title
OPTICS COMMUNICATIONS Bd. 19, Nr. 1,2, 15. September 1981, AMSTERDAM Seiten 75 - 78; R.SALIMBENI ET AL.: 'XeCl LASER OPERATION WITH LIQUID CHLORINE DONORS: AN EXPERIMENTAL INVESTIGATION ON THE GAS COMPOSITION' siehe das ganze Dokument *

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