(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素又はフッ素を含んだガスを消費し、かつ排出するフッ素
消費装置と、
フッ素が吸蔵された第１のフッ素吸蔵合金を有し、この第１のフッ素貯蔵合金に吸蔵させたフッ素を前記フッ素消費装置に供給する第１の反応容器と、
前記フッ素消費装置の排出ガス中のフッ素を吸蔵する第２のフッ素貯蔵合金を有し、このフッ素貯蔵合金にフッ素を貯蔵する第１の反応容器とは別に用意された第２の反応容器とを備えたことを特徴とするフッ素供給システム。
【請求項２】
前記第２の反応容器に貯蔵されたフッ素を、前記第１の反応容
器からの供給を切り替えて、前記フッ素消費装置に供給することを特徴とする請求項１記載のフッ素供給システム。
【請求項３】
フッ素貯蔵合金を内蔵し、そこに吸蔵されているフッ素をフッ素消費装置に供給する第１の反応容器と、
前記フッ素消費装置の排出ガス中のフッ素を内蔵のフッ素貯蔵合金に吸蔵させて貯蔵する第２の反応容器と、
前記第１の反応容器が空、又は前記第２の反応容器が飽和すると、前記第１の反応容器内のフッ素貯蔵合金に排出ガス中のフッ素を吸蔵させ、前記第２の反応容器内に貯蔵されたフッ素を前記フッ素消費装置に供給するように切り換えることを特徴とするフッ素供給システム。
【請求項４】
前記第１の反応容器と前記第２の反応容器の役割の交換はフッ素給排出系の配管接続を切り換えることにより行うことを特徴とする請求項３記載のフッ素供給システム。
【請求項５】
前記第１の反応容器又は第２の反応容器に新たなフッ素を随時供給してシステムにフッ素を補充することを特徴とする請求項３又は４記載のフッ素供給システム。
【請求項６】
前記フッ素消費装置はエキシマレーザー装置であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１記載のフッ素供給システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エキシマレーザー装置などで使用されたフッ素を再利用するフッ素供給システム、高純度のフッ素を供給するフッ素供給装置及び使用済みのガスを再利用するガス再利用システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、エキシマレーザー装置に供給されるフッ素は使用された後、活性炭またはアルミ等に吸い込ませ、残りを窒素により希釈して大気中に放出することにより、除外している。また、エキシマレーザー装置にフッ素を供給する際、フッ素をフッ素貯蔵合金に貯蔵させた後、これをリザーバーに入れて温度を上げることにより、フッ素貯蔵合金からフッ素を吐き出させることで、高純度なフッ素の供給を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のシステムでは、レーザー使用後のフッ素は、前記記載の方法で除害され、再利用がなされておらず、資源を効率良く使用することができないため、コスト高、フッ素の除外による環境への影響などの問題があった。
【０００４】
また、通常にフッ素ボンベでフッ素を供給する際、高純度なフッ素を簡単に供給することが非常に難しいという問題があった。このため、一旦、フッ素をフッ素吸蔵合金に吸収させてから、このフッ素吸蔵合金を暖めてフッ素を吐き出させることで純度の高いフッ素を供給している。しかし、このような供給システムでは、フッ素を大量に使用する場合、フッ素をフッ素吸蔵合金に一旦吸収させなければならず、システムの効率が非常に悪くなるという問題があった。
【０００５】
更に、エッチング装置などでプロセスガスとして４フッ化炭素（ＣＦ４  ）などを用いた場合もフッ素は再利用されず、その他のガスと共に、そのまま捨てられてしまうのが現状であり、資源の効率的な利用ができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上述の如き従来の課題を解決するためになされたもので、その目的は、エキシマレーザー装置などに高純度のフッ素を再利用しながら効率良く供給することができるフッ素供給システム並びに高純度のフッ素を簡単且つ大量に供給することができるフッ素供給装置並びに排ガスを再利用することができるガス再利用システムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明の特徴は、フッ素又はフッ素を含んだガスを消費し、かつ排出するフッ素消費装置と、フッ素が吸蔵された第１のフッ素吸蔵合金を有し、この第１のフッ素貯蔵合金に吸蔵させたフッ素を前記フッ素消費装置に供給する第１の反応容器と、前記フッ素消費装置の排出ガス中のフッ素を吸蔵する第２のフッ素貯蔵合金を有し、このフッ素貯蔵合金にフッ素を貯蔵する第１の反応容器とは別に用意された第２の反応容器とを備えたことにある。
【０００８】
この第１の発明によれば、装置から排出されるガスの中のフッ素は反応容器のフッ素貯蔵合金に吸蔵されて回収されることにより資源の節約がなされる。又、見方を変えれば、排出ガス中のフッ素をフッ素貯蔵合金に吸蔵して除外するとも言える。
【０００９】
第２の発明の特徴は、前記第２の反応容器に貯蔵されたフッ素を、前記第１の反応容器からの供給を切り替えて、前記フッ素消費装置に供給することにある。
【００１０】
この第２の発明によれば、回収されたフッ素が装置に供給されるため、フッ素の再利用がなされる。
【００１１】
第３の発明の特徴は、内蔵のフッ素貯蔵合金に吸蔵されているフッ素を装置に供給する第１の反応容器と、前記装置の排出ガス中のフッ素を内蔵のフッ素貯蔵合金に吸蔵させて貯蔵する第２の反応容器と、前記第１の反応容器が空、又は前記第２の反応容器が飽和すると、前記第１の反応容器内のフッ素貯蔵合金に排出ガス中のフッ素を吸蔵させ、前記第２の反応容器内に貯蔵されたフッ素を前記装置に供給するように切り換えることにある。
【００１２】
この第３の発明によれば、当初、第１の反応容器からフッ素が装置に供給され、その後、この装置の使用済みのフッ素が第２の反応容器により回収される。第１の反応容器が空になるか、又は第２の反応容器が飽和して満杯になると、第１と第２の反応容器の役割を交換して、第２の反応容器からフッ素が装置に供給され、その後、この装置の使用済みのフッ素が第１の反応容器により回収される。これを繰り返すことにより、前記装置への供給フッ素が回収されて、それが再度前記装置に供給され、極めて高い効率でフッ素を前記装置に供給することができる。
【００１３】
第４の発明の特徴は、前記第１の反応容器と前記第２の反応容器の役割の交換はフッ素の給排出系の配管接続を切り換えることにより行うことにある。
【００１４】
この第４の発明によれば、当初、第１の反応容器が供給系の配管に接続され、この第１の反応容器からフッ素が装置に供給され、第２の反応容器が排出系の配管に接続されて、この第２の反応容器に使用済みのフッ素が回収される。その後、給排出系を切り換ることにより、第２の反応容器が供給系の配管に接続され、この第２の反応容器からフッ素が装置に供給され、第１の反応容器が排出系の配管に接続されて、この第１の容器に使用済みのフッ素が回収される。
【００１５】
第５の発明の特徴は、前記第１の反応容器又は第２の反応容器に新たなフッ素を随時供給してシステムにフッ素を補充することにある。
【００１６】
この第５の発明によれば、第１の反応容器又は第２の反応容器によるフッ素の回収率は１００％でないため、次第にシステム内のフッ素の量が減少するので、フッ素ボンベなどから新たなフッ素を第１の反応容器又は第２の反応容器に補充する。
【００１７】
第６の発明の特徴は、前記装置はエキシマレーザー装置であることにある。
【００１８】
この第６の発明によれば、エキシマレーザー装置はフッ素を使用し、レーザー発信後、使用済みのフッ素が排出される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のフッ素供給システムの第１の実施の形態を示したブロック図である。エキシマレーザー装置３に配管９０及びバルブ４、バルブ３１を通して反応容器１が接続されると共に、配管９０及びバルブ４、バルブ３２を通して反応容器２が接続されている。又、エキシマレーザー装置３に配管９０及びバルブ５を通してクリプトン（Ｋｒ）ガス用のガスボンベ１５が接続され、配管９０及びバルブ６を通してネオン（Ｎｅ）ガス用のガスボンベ１６が接続されている。
【００２７】
反応容器１、２はそれぞれ配管９０とバルブ２１、バルブ９を通して真空ポンプ１９に接続されている。又、反応容器１は配管９０とバルブ１２、１０を通してリザーバー１７に接続されている。反応容器２は配管９０とバルブ１１、１０を通してリザーバー１７に接続されている。
【００２８】
リザーバー１７は配管９０とバルブ７を通してエキシマレーザー装置３に接続され、又、配管９０とバルブ８を通して真空ポンプ１９に接続されている。エキシマレーザー装置３は配管９０とバルブ２２を通して真空ポンプ１９に接続され、真空ポンプ１９の排気側は配管９０を介して除外装置７０に接続されている。
【００２９】
図２は上記した反応容器１（又は反応容器２）の詳細構成例を示した断面図である。反応容器１内に図示されないフッ素吸蔵合金が収納され、反応容器１の外周部にはヒーター台５１と冷却台５２が設置されている。ヒーター台５１は外部に設置されたヒーターコントローラー５３によりその発生熱量が制御され、冷却台５２は外部に設置されたチラーコントローラー５４によりその冷却量が制御されるようになっている。
【００３０】
従って、ヒーター台５１とヒーターコントローラー５３から成る加熱装置により反応容器１内のフッ素吸蔵合金は所望の温度に暖められ、或いは冷却台５２とチラーコントローラー５４から成る冷却装置により冷却される。又、反応容器１に近接して水冷用配管５５が設置され、ヒーター台５１と反応容器１が加熱されている時、周囲の温度が上昇しないようにしている。
【００３１】
次に本実施の形態の動作について説明する。まず、フッ素吸蔵合金に吸蔵させたフッ素を放出させ、エキシマレーザー装置３にフッ素を供給する動作について述べる。反応容器１はフッ素を供給する容器で、その内部には、フッ素が吸蔵されたフッ素吸蔵合金が入っている。この反応容器１は図２に示すように加熱装置と冷却装置が備わっている。反応容器１の温度を加熱装置で所定の温度にすることで貯蔵したフッ素が放出される。フッ素吸蔵合金として、例えばＫ３  ＮｉＦ７  を用いると（フッ素が貯蔵されていない場合はＫ３  ＮｉＦ６  ）、２５０℃以上で、フッ素を放出し、１７０℃以下では殆どフッ素を放出しなくなる。
【００３２】
まず、反応容器１を１７０℃以下、できれば、装置の性能（チラーの性能）にもよるが、下げられる温度まで下げる。本例は、２０℃に下げ、この状態に保持し、バルブ２１を開けて、真空ポンプ１９により真空引きを行う。真空引き後、バルブ２１を閉じて反応容器１を２５０℃以上に保つ。
【００３３】
次に、バルブ３１、バルブ４を開けて反応容器１からフッ素をエキシマレーザー装置３に供給する。尚、エキシマレーザー装置３は、予めバルブ２２を開けて真空ポンプ１９によりチャンバー１３の真空引きを行う。真空引き終了した後にバルブ２２を閉める。
【００３４】
この時に、反応容器１内のフッ素吸蔵合金から放出されるフッ素の圧力は約２〜３気圧程度である。このフッ素供給と同時に、バルブ５、６を開けて、ガスボンベ１５からクリプトン（Ｋｒ）を、ガスボンベ１６からネオン（Ｎｅ）を約３気圧程度で、エキシマレーザー装置３に供給する。この際、バルブ４，５，６の下流側のチャンバー１３の手前にマスフローコントローラー１４が接続されていて、チャンバー１３に流れ込む各ガスの流量調節を行っている。
【００３５】
更に、この時、フッ素、クリプトン（Ｋｒ）及びネオン（Ｎｅ）の混合比が、ｌ：５：３２程度になるように、各バルブの開閉が時間制御されている。また、この時、エキシマレーザー装置３のチャンバー１３の容量は、約１７リットル程度で、圧力は約２．２気圧程度である。エキシマレーザー装置３内では、前記記載の混合ガスに高周波放電をかけることにより、ＫｒＦエキシマレーザーを発生させる。この際、ＫｒＦ放電が立ちにくくなった際は、バルブ３１、４を開閉することにより、少しずつ、フッ素をエキシマレーザー装置３内へ供給する。その後、約１週間程度で、エキシマレーザー装置３内にある混合ガスをバルブ７を開けることにより交換する。
【００３６】
この交換時、チャンバー内の圧力は約２．７気圧程度で、フッ素、クリプトン（Ｋｒ）及びネオン（Ｎｅ）の混合比は約７：３：２１程度になっている。エキシマレーザー装置３内の混合ガスを貯蔵する際、予めバルブ８を開けてリザーバー１７内を真空ポンプ１９により真空引きしてからバルブ８を閉め、その後、バルブ７を開けることにより、エキシマレーザー装置３内の混合ガスをリザーバー１７内に導入する。この時、リザーバ−１７の圧力を圧力計１８で監視し、エキシマレーザー装置３のチャンバー１３内の圧力とリザーバ−１７の圧力が同程度になったら、バルブ７を閉める。
【００３７】
その後、エキシマレーザー装置３内に残つた混合ガスはバルブ２２を開けて、真空ポンプ１９により真空引きして除外装置７０を通すことにより除外し、真空引き後にバルブ２２を閉める。また、リザーバー１７の体積は約８５リットルのもの（エキシマレーザー装置３内のチャンバー１３の容量の約５倍）を使用している。本例はエキシマレーザー装置３内のチャンバー１３の容量の約５倍の物を使用しているが、混合ガスをリザーバー１７内にできるだけ貯め込むために、更に大きいものであることが望ましい。
【００３８】
次に、バルブ９を開け、フッ素を吸収していないフッ素吸蔵合金（Ｋ３  ＮｉＦ６  ）の入った反応容器２を真空ポンプ１９により真空引きした後、バルブ９を閉める。この時、フッ素吸蔵合金が入った反応容器２は一回目（フッ素が吸蔵合金に入っていない状態）には２５０℃以上に上げて脱ガスを行うが、二回目以降（フッ素が貯蔵されている状態）は、１７０℃以下、できればチラーの性能にもよるが、下げられる温度まで下げる。本例は、２０℃に下げている。
【００３９】
その後、反応容器２を２５０℃以上に保持し、バルブ１０、１１を開けることにより、フッ素貯蔵合金が入った反応容器２とリザーバー１７を平衡反応状態にする。この時、平衡反応時間が問題となるが、フッ素吸蔵合金は、飽和状態になるまで、約３日程度要するのに対し、エキシマレーザー装置３より前記記載の混合ガスを排出するのに、一度取リ替えた後、約１週間程度を要するため、充分な平衡反応時間を確保することが可能である。
【００４０】
またリザーバ−１７には、圧力計１８が設置されているため、フッ素がフッ素吸蔵合金に吸蔵され、減少する際の圧力を測定することができる。圧力減少が止まることが確認された後（フッ素の吸蔵が終了した後）、徐々にヒーター温度を下げて、装置の性能（チラーの性能）にもよるが、下げられる温度まで反応容器を下げる（本例は、２０℃に下げている）。このように、温度を下げることにより自由エネルギーを下げ、フッ素化合物をより安定に形成させる。ヒーター温度を下げた後、反応容器２のバルブ９を開けて真空ポンプ１９で真空に引いて、残留ガスを除外装置７０を通して除外した後、バルブ９を閉める。
【００４１】
そして、反応容器１から上記と同様の方法で、エキシマレーザー装置３にフッ素を供給する。そして、再度エキシマレーザー装置３から出た混合ガスの中のフッ素は反応容器２に吸蔵させる。
【００４２】
その後、反応容器１のフッ素の供給圧力が減少し、吸蔵合金内のフッ素がなくなつてきた時点で、バルブ３１を閉めて、バルブ３２を開けることにより、反応容器２からフッ素をエキシマレーザー装置３に供給し、そして、エキシマレーザー装置３から出た混合ガスの中のフッ素は反応容器１に吸蔵させる。これにより、一度使用したフッ素が再利用される。
【００４３】
反応容器１内のフッ素吸蔵合金にフッ素を供給する際、上記した再利用によりフッ素の再生効率は１００％ではないので、随時ボンベから高純度フッ素を反応容器１又は反応容器２内のフッ素吸蔵合金に補充する。
【００４４】
ボンベからのフッ素の補充の方法としては、図３に示すように、フッ素供給システム（図１に同じ）３０の反応容器１、２にフッ素ボンベ６１が直接繋がっていて、フッ素を供給する方法、また、図４に示すように、使用していない例えば反応容器１を取り出し、この取り出した反応容器１にフッ素ボンベ６１からフッ素を供給する方法があり、この場合、反応容器１は予めポンプ６２により真空引きされている。
【００４５】
更に、図５に示すように反応容器１、２に、フッ素がフッ素吸蔵合金に十分に吸蔵されている補充用の反応容器６４を接続し、反応容器６４を１７０℃以下に温度を下げて、真空で引いた後、２５０℃以上に温度を上げ、フッ素を例えば反応容器１に供給して補充する方法がある。特に図４，５の方法は、ボンベ庫から配管を引っ張ることがないため、安全面及びコスト面において非常に有利である。
【００４６】
本実施の形態によれば、フッ素吸蔵合金を内蔵した反応容器１、２を用意し、一方の反応容器１からエキシマレーザー装置３にフッ素を供給し、他方の反応容器２にエキシマレーザー装置３から排出されるフッ素を吸蔵させ、反応容器１のフッ素がなくなると、反応容器２からエキシマレーザー装置３にフッ素を供給し、逆に反応容器１にエキシマレーザー装置３から排出されるフッ素を吸蔵させ、上記反応容器１、２の役割交換を交互に繰り返すことにより、エキシマレーザー装置３に供給したフッ素を再利用して、複数回エキシマレーザー装置３に供給することができ、フッ素を効率的に使用することができ、エキシマレーザー装置３の運用コストを安価にすることができる。又、フッ素を再利用してエキシマレーザー装置３で使用するため、環境へ廃棄される量が著しく少なくなり、環境に対する影響を少なくすることができる。更に、エキシマレーザー装置３の混合ガスのフッ素は通常の方法で除害しなければならないが、フッ素が再利用されているため、通常のフッ素の除外量よりも非常に微量であるため、除外装置７０のトラップ材（吸着材）等の効率がよくなり、コストの面でも非常に安価になる。
【００４７】
尚、上記実施の形態ではフッ素吸蔵合金は通常粉体を反応容器中に入れて使用しているが、圧力を加え焼き固めてバルク状にすることで粉体が配管に回りこまないようにすることもできる。又、本例は、反応容器１、２を２つ並行に設置しているが、用途によって使用する反応容器は２つ以上でも構わず、同様の効果がある。
【００４８】
図６は本発明のフッ素供給システムの第２の実施の形態を示したブロック図である。本例はエキシマレーザー装置３が３台あり、この３台のエキシマレーザー装置３に反応容器１からフッ素が供給されるようになっている。又、使用済みのフッ素が反応容器２に回収される。その後、反応容器１のフッ素がなくなると、反応容器２から各エキシマレーザー装置３にフッ素が供給され、使用済みのフッ素が反応容器１に回収され、以降これが繰り返される。
【００４９】
ここで、各々のエキシマレーザー装置３のガス交換時期は異なるので、バルブの切り替え操作によってｌセットの反応容器１、２で複数のエキシマレーザー装置３に対応することができる。反応容器１、２の容量は例えばエキシマレーザー装置３の２回分の使用フッ素が貯蔵される程度で、反応容器１が空、又は、反応容器２が飽和したところで容器ｌと２の機能を交換する。このシステムも、再生効率は１００％ではないので、随時ボンベから図１に示した第１の実施の形態と同様に高純度フッ素を補充する。
【００５０】
本実施の形態のように複数のエキシマレーザー装置３に対しても、１セットの反応容器１、２を用いて、反応容器１（又は反応容器２）から各エキシマレーザー装置３にフッ素を供給し、反応容器２（又は反応容器１）で使用済みフッ素を回収することができ、図１に示した実施の形態と同様の効果がある。
【００５１】
尚、上記は反応容器１と２の役割をバルブで切り換えたが、反応容器１、２を着脱自在にして、反応容器１と２を付け替えることで反応容器１と２の役割を交換するようにし、更に設備を簡単にして設備費を抑制することができ、また、安全性も向上させることができる。又、本例はエキシマレーザー装置３を３台用いた例を示しているが、それ以上繋ぐことも可能である。
【００５２】
図７は本発明のフッ素供給装置の第１の実施の形態を示したブロック図である。フッ素供給装置は通常の純度のフッ素ガスが充填されているフッ素ボンベ７１とバルブ７２を介して配管９０により接続されたフィルター装置７３とから成っている。このフィルター装置７３にバルブ７４を介して高純度のフッ素を入れるボンベ７５を接続する。
【００５３】
図８は上記したフィルター装置７３の詳細構成例を示した断面図である。ステンレスなどで出来た円筒状の容器８１内に、図９で示すように断面が円筒状の薄膜化したフッ素合金貯蔵フィルター８６が容器の管軸方向に３列内蔵されている。円筒状の容器８１の外周部にはヒーター台８２と冷却台８３が設置され、ヒーター台８２は外部に設置されたヒーターコントローラー８４によりその発生熱量が制御され、冷却台８３は外部に設置されたチラーコントローラー８５によりその冷却量が制御されるようになっている。従って、ヒーター台８２とヒーターコントローラー８４から成る加熱装置により容器８１内のフッ素吸蔵フィルター８６は所望の温度に暖められたり、或いは冷却台８３とチラーコントローラー８５から成る冷却装置により冷却される。又、反応容器１に近接して水冷用配管８７が設置され、ヒーター台８２と容器８１が加熱されている時、周囲の温度が上昇しないようにしている。
【００５４】
次に本実施の形態の動作について説明する。約９９．９％程度の通常純度のフッ素から約９９．９９９％程度の高純度のフッ素を作って、高純度フッ素ボンベを作る場合、加熱装置により容器８１を加熱し、内部のフッ素合金貯蔵フィルター８６を２５０℃以上の温度にしておく。その後、図７におけるバルブ７２、７４を開ける。フッ素ボンベ７１から水（フッ素ボンベの残留ガス）を含んだ純度の高くないフッ素はフィルター装置７３に入る。Ｈ２  Ｏはフッ素吸蔵合金フィルター８６の表面で解離されず、トラップされてしまう。Ｆ２  のみ解離され、Ｆとなってフッ素吸蔵合金フィルター８６内に拡散される。こうして、フッ素吸蔵合金フィルター８６を通過したＦは、再度Ｆ２となり、これがバルブ７４を通って、高純度フッ素ボンベ７５に供給されて貯蔵される。尚、高純度フッ素の供給量はフッ素ボンベ７１内の通常純度のフッ素の量で決まるが、この通常純度のフッ素を大量に用意すれば、高純度フッ素の供給量も大量になる。
【００５５】
本実施の形態によれば、通常純度のフッ素を本例のフィルター装置７３に通すだけで、簡単に高純度のフッ素を大量に供給することができる。尚、上記実施の形態のフィルターは、常時フッ素の高純度化を図るため、菅軸方向に三重構造になっているが、用途によって何重にしても構わない。
【００５６】
図１０は本発明のフッ素供給装置の第２の実施の形態を示したブロック図である。本例はフッ素ボンベ７１とバルブ７２及びフィルター装置７３から成るフッ素供給装置からエキシマレーザー装置３にフッ素を供給している。フッ素ボンベ７１には、通常の純度のフッ素が充填されているが、これが２５０℃以上に加熱されたフッ素合金貯蔵フィルター８６を内蔵するフィルター装置７３を通過することで、図７に示した第１の実施の形態と同様に約９９．９９９％程度の高純度のフッ素となり、これがエキシマレーザー装置３に供給される。
【００５７】
本実施の形態によれば、通常のフッ素ボンベ７１からのフッ素を必要な量だけ簡単に高純度のフッ素にして、エキシマレーザー装置３に供給することができ、レーザー発生設備を簡単化して設備費を削減することができる。今回は、フッ素をエキシマレーザー装置に供給しているが、別の用途の工程（例えば、アッシャー装置、ＩＥ装置、プラズマＣＶＤ装置等）に供給することができる。
【００５８】
図１１は本発明のガス再利用システム一実施の形態を示したブロック図である。本例はエッチング装置などで用いたフッ素化合物中のフッ素などのガスを回収して再利用するシステムである。アッシング装置１０１の排気ガスは図８と同様の構成のフィルター装置１０２を通して図２に示したような反応容器１０３に供給される。この時、フィルターにより分離されたフッ素以外のガスは、別の用途の工程に供給される。反応容器１０３により回収されたフッ素はＣＦ４  製造工程１０４に供給され、或いは別の用途の工程１０５に供給され、または、再度アッシング装置に供給される。また、製造したＣＦ４  も、再度アッシング装置に供給及び、別の用途の工程１０５に供給される。
【００５９】
次に本実施の形態の動作について説明する。エッチング装置１０１にプロセスガスとして、例えば四フッ化炭素ＣＦ４  や酸素Ｏ２  及びフッ素Ｆ２  が供給され、内部の試料にアッシングをする。その際、主にＣＯＦ，ＣＯ，Ｏ２  ，Ｆ２  ，ＣＦｘ  系のガスが排出されるが、これはフィルター装置１０２に供給され、ここで、ＣＯ又はＣＯ２  ，一部のＣＦｘ  系のガスと高純度のフッ素Ｆ２  に分離される。即ち、ＣＯＦ，ＣＦｘ  系のガス及びＦ２  はフィルター装置１０２に内蔵されているフッ素吸蔵合金に触れ、Ｆのみが合金中に拡散した後、Ｆ２  となって反応容器１０３側に供給され、残ったＣＯ，ＣＯ２  ，一部のＣＦｘ  系のガスになって、別の経路より回収されて別の用途の工程に、再利用される。（この時の回収再利用方法としては、冷却トラップにより回収し、ガスを分離し再利用する方法がある。）また、一部のＣＦｘ  系のガスは、フィルターの温度を上げることにより、Ｆへの分解量が、増加する。これにより、殆どのガスがＣＯあるいはＣＯ２  となり、そのまま別の用途の工程１０５への使用もできる。反応容器１０３に供給されたＦ２  は、内蔵されているフッ素吸蔵合金に吸蔵されて貯蔵される。
【００６０】
その後、反応容器１０３に貯蔵されたフッ素はアッシング装置へ再度供給されるか、ＣＦ４  製造工程１０４に供給されて、ＣＦ４  になり、再度、アッシング装置１０１に供給されたり、或いは別の用途の工程１０５に送られて、再利用される。製造されたＣＦ４  も、別の用途の工程に使用される。
【００６１】
本実施の形態によれば、フィルター装置１０２を用いることにより、簡単な設備により使用済みのフッ素化合物などから容易にフッ素やその他のガスを回収して再利用することができる。また、今回はアッシング装置について詳述しているが、エッチング装置、成膜装置の除外側にフィルター装置を付けることにより、上記のアッシング装置と同様に、フッ素ガスの再利用及び、分離されたガスの再利用が可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のフッ素供給システムによれば、フッ素貯蔵合金を利用することにより、エキシマレーザー装置などに高純度のフッ素を再利用しながら効率良く経済的に供給することができ、資源の無駄遣いを防止でき、更に環境への影響を最小限に抑えることができる。
【００６３】
本発明のフッ素供給装置によれば、フッ素貯蔵合金のフィルターを用いた簡単な設備で、高純度のフッ素を大量に供給することができる。
【００６４】
本発明のガス再利用システムによれば、フッ素貯蔵合金のフィルターを用いた簡単な設備で、使用済みのガスの中から容易にフッ素を分離して回収し、これをフッ素を利用する用途に供給して再利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフッ素供給システムの第１の実施の形態を示したブロック図である。
【図２】図１に示した反応容器の詳細構成例を示した断面図である。
【図３】図１のシステムにおけるフッ素の補充方法例を示した図である。
【図４】図１のシステムにおけるフッ素の他の補充方法例を示した図である。
【図５】図１のシステムにおけるフッ素の更に他の補充方法例を示した図である。
【図６】本発明のフッ素供給システムの第２の実施の形態を示したブロック図である。
【図７】本発明のフッ素供給装置の第１の実施の形態を示したブロック図である。
【図８】図７に示したフィルター装置の詳細構成例を示した断面図である。
【図９】図８に示したフィルターの横断面図である。
【図１０】本発明のフッ素供給装置の第２の実施の形態を示したブロック図である。
【図１１】本発明のガス再利用システム一実施の形態を示したブロック図である。
【符号の説明】
１、２、１０３  反応容器
３  エキシマレーザー装置
４〜１２、２１、２２、３１、３２、７２、７４  バルブ
１３  チャンバー
１４  マスフローコントローラー
１５、１６  ガスボンベ
１７  リザーバー
１８  圧力計
１９、６２  ポンプ
３０  フッ素供給システム
５１、８２  ヒーター台
５２、８３  冷却台
５３、８４  ヒーターコントローラー
５４、８５  チラーコントローラー
５５、２７  水冷配管
６１、７１、７５  フッ素ボンベ
６４  フッ素補充反応容器
７０  除外装置
７３、１０２  フィルター装置
８１  ステンレス
８６  薄膜化したフッ素貯蔵合金フィルター
１０１  アッシング装置
１０４  ＣＦ４  製造工程
１０５  別の用途の工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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