(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ或いは複数の区画室を有し、各前記区画室はレーザーガス混合物を受け入れると共に、前記レーザーガス混合物は動作濃度でレーザーを動作させるために用いられる貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含み、レーザーチャンバーから前記レーザーガス混合物を導入及び排除させるための少なくとも１つの開口部を更に具備するレーザーチャンバーと、
前記開口部に連結されると共にソースガスを含み、前記ソースガスは貴ガスと、バッファガスと、増強ガスとを含むソースガスシリンダーと、
前記開口部に連結されると共にハロゲンガス混合ソースガスを含み、前記ハロゲンガス混合ソースガスは貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスとを含むシリンダーと、
前記開口部に連結され、前記レーザーチャンバーから排出されたレーザーガス混合物中からハロゲンを排除させるための洗浄機と、
前記洗浄機及び混合器に流体連通されると共に、ハロゲンを排除されたレーザーガス混合物を浄化させるための少なくとも１つのガス浄化器と、
貴ガス、バッファガス、及び増強ガスを含むドーピングガスを収容すると共に、前記混合器に流体連通されて前記混合器に導かれるドーピングガスの流れを形成させるドーピングガスシリンダーと、
前記少なくとも１つのガス浄化器と前記混合器との間に介設されると共に、前記ガス浄化器により浄化されたレーザーガス混合物を保留させるための少なくとも１つのレーザーガス保留シリンダーと、
前記少なくとも１つのガス浄化器と前記混合器との間に介設されると共に、前記混合器が前記レーザーガス保留シリンダーから抽出したレーザーガス混合物の流れと前記ドーピングガスシリンダーから抽出したドーピングガスの流れの流速を調整して前記ソースガスシリンダー中のソースガスの組成を反映した適正な比率で増強ガスとバッファガスと貴ガスのみを含むように組成比率が再バランスされた２種混合リサイクルガスを形成するために、前記レーザーガス保留シリンダーに保留されたレーザーガス混合物の流れを前記混合器へ導く前にレーザーガス混合物中の増強ガスの濃度を測定する分析器と、
前記混合器及び前記レーザーチャンバーの前記開口部に流体連通されると共に、前記混合器によって組成比率が再バランスされた２種混合リサイクルガスを受け入れて保留するリサイクルガスシリンダーと、
を備えることを特徴とするエキシマレーザーシステム。
【請求項２】
前記増強ガスはキセノンであることを特徴とする請求項１に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項３】
これら前記ガス浄化器の内の少なくとも１つにより浄化された前記ガスの安定汚染物が分離されることを特徴とする請求項１に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項４】
これら前記ガス浄化器の内の少なくとも１つにより水分が吸収されることを特徴とする請求項１に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項５】
これら前記ガス浄化器の内の少なくとも１つにより極微粒子が排除されることを特徴とする請求項１に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項６】
これら前記ガス浄化器の内の少なくとも１つは再利用可能であることを特徴とする請求項１に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項７】
これら前記ガス浄化器の内の少なくとも１つにより前記増強ガスが排除されることを特徴とする請求項１に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項８】
前記分析器は浄化されたレーザーガスを含む２つのシリンダーに連結されることを特徴とする請求項１に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項９】
前記レーザーガスは、前記貴ガスとしてのアルゴンと、前記ハロゲンガスとしてのフッ素と、前記バッファガスとしてのネオンと、前記増強ガスとしてのキセノンとを含むことを特徴とする請求項１に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項１０】
エキシマレーザーシステムの使用済みのレーザーガス混合物を再利用する方法であって、
２種混合シリンダー及び３種混合シリンダーから２種混合ガス及び３種混合ガスをそれぞれ抽出してレーザーチャンバーに導入することにより前記レーザーチャンバーにレーザーガス混合物を形成し、前記２種混合ガスは、貴ガスと、バッファガスと、増強ガスとを含み、前記３種混合ガスは、貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスとを含むステップと、
レーザーチャンバーから使用済みのレーザーガス混合物が排除され、前記使用済みのレーザーガス混合物は貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含むステップと、
前記使用済みのレーザーガス混合物からハロゲンが排除されるステップと、
ハロゲンが排除されたレーザーガス混合物が浄化されるステップと、
浄化されたレーザーガス混合物中の増強ガスの濃度が測定されるステップと、
浄化されたレーザーガス混合物に増強ガスを含むドーピングガスを混合して前記２種混合シリンダー中の２種混合ガスの組成の比率を反映した適正な比率で貴ガス、バッファガス、及び増強ガスのみを含む２種混合リサイクルガスを形成し、２種混合リサイクルガスをリサイクルガスシリンダーに所定の気圧に達するまで累積することにより、２種混合リサイクルガスを前記２種混合シリンダー中の２種混合ガスと同等な濃度と気圧で前記リサイクルガスシリンダーに収容させるステップと、
前記リサイクルガスシリンダー及び前記３種混合シリンダーから２種混合リサイクルガス及び３種混合ガスをそれぞれ抽出して前記レーザチェンバーへ導入することにより前記レーザチェンバーにレーザーガス混合物を再充填するステップと、を含む方法。
【請求項１１】
前記レーザーガス混合物中における前記増強ガスの濃度は１０ｐｐｍであることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
１つ或いは複数の区画室を有し、各前記区画室はレーザーガス混合物を収容すると共に、前記レーザーガス混合物は動作濃度でレーザーを動作させるために用いられる貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含み、レーザーチャンバーから前記レーザーガス混合物を導入及び排除させるための少なくとも１つの開口部を更に具備するレーザーチャンバーと、
前記開口部に連結されると共に２種混合ガスを収容し、前記２種混合ガスは貴ガス、バッファガス及び／或いは増強ガスを含む２種混合シリンダーと、
前記開口部に連結されると共に３種混合ガスを収容し、前記３種混合ガスは貴ガス、バッファガス及び／或いはハロゲンガスを含む３種混合シリンダーと、
前記開口部に連結され、前記レーザーチャンバーから排出されたレーザーガス混合物中からハロゲンガスを排除させるための洗浄機と、
前記洗浄機に連結され、前記洗浄機によりハロゲンガスを排除されたレーザーガス混合物を浄化させるための少なくとも１つのガス浄化器と、
前記少なくとも１つのガス浄化器及び混合器に流体連通されると共に、貴ガス、バッファガス、及び増強ガスを含むドーピングガスであって、前記少なくとも１つのガス浄化器により浄化されたレーザーガス混合物に前記混合器を用いて混合されることにより、前記２種混合シリンダー中の２種混合ガスの組成の比率を反映した適正な比率で貴ガス、バッファガス、及び増強ガスのみを含む２種混合リサイクルガスが形成されるドーピングガスを収容するドーピングガスシリンダーと、
前記混合器及び前記レーザーチャンバーの開口部に流体連通されると共に、前記混合器により形成された２種混合リサイクルガスを累積して、前記２種混合シリンダー中の２種混合ガスと同等な濃度及び気圧に加圧して前記レーザーチャンバーへ導入可能に収容するリサイクルガスシリンダーと、
を備えることを特徴とするエキシマレーザーシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのガス浄化器により貴ガス及び前記増強ガスが排除されることを特徴とする請求項１２に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのガス浄化器により増強ガスが排除されることを特徴とする請求項１２に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項１５】
請求項１のエキシマレーザーシステムの動作中にレーザーチャンバー内のレーザー増強ガスの濃度を計測する方法において、
正常動作状態で前記エキシマレーザーが動作するステップと、
前記エキシマレーザーのレーザー強度が計測されるステップと、
前記レーザー増強ガスが前記レーザーチャンバーに添加されるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記エキシマレーザーのレーザー強度が計測されるステップは、出力パワーと、出力エネルギーと、出力波長または周波数とを含む１つ或いは複数の動作状態が監視されることにより達成されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
１つ或いは複数の区画室を有し、各前記区画室はレーザーガス混合物を受け入れると共に、前記レーザーガス混合物は動作濃度でレーザーを動作させるために用いられる貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含み、レーザーチャンバーから前記レーザーガス混合物を導入及び排除させるための少なくとも１つの開口部を更に具備するレーザーチャンバーと、
前記開口部に連結されると共にソースガスとしての２種混合ガスを収容し、前記２種混合ガスは貴ガスと、バッファガスと、増強ガスとを含む２種混合シリンダーと、
前記開口部に連結されると共に４種混合ガスを収容し、前記４種混合ガスは貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含む４種混合シリンダーと、
前記開口部に連結され、前記レーザーチャンバーから排出されたレーザーガス混合物からハロゲンを排除させるための洗浄機と、
前記洗浄機に流体連通されると共に、前記洗浄機によりハロゲンを排除されたレーザーガス混合物を浄化して前記２種混合シリンダー中の２種混合ガスと同等な組成比率の２種混合リサイクルガスを形成する少なくとも１つのガス浄化器と、
前記少なくとも１つのガス浄化器及び前記レーザーチャンバーの前記開口部に流体連通されると共に、前記少なくとも１つのガス浄化器によりドーピングガスを混合された４種混合リサイクルガスを累積して前記２種混合シリンダー中の２種混合ガスと同等な濃度及び気圧に加圧して前記レーザーチャンバーへ導入可能に収容するリサイクルガスシリンダーと、
を備えることを特徴とするエキシマレーザーシステム。
【請求項１８】
前記４種混合ソースガスは約１〜５％のアルゴンガスと、７５〜９９％のネオンガスと、０．０５〜２０％のフッ素ガスと、１〜１００ｐｐｍのキセノンガスとを含むことを特徴とする請求項１７に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項１９】
前記４種混合ソースガスは３．５％のアルゴンガスと、９４．５％のネオンガスと、１％のフッ素ガスと、１０ｐｐｍのキセノンガスとを含むことを特徴とする請求項１８に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項２０】
前記４種混合ソースガスは３．５％のアルゴンガスと、９５．４％のネオンガスと、０．１％のフッ素ガスと、１０ｐｐｍのキセノンガスとを含むことを特徴とする請求項１８に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項２１】
１つ或いは複数の区画室を有し、各前記区画室はレーザーガス混合物を収容すると共に、前記レーザーガス混合物は動作濃度でレーザーを動作させるために用いられる貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含み、前記レーザーチャンバーから前記レーザーガス混合物を導入及び排除させるための少なくとも１つの開口部を更に具備するレーザーチャンバーと、
前記開口部に連結されると共にソースガスとしての４種混合ガスを含み、前記４種混合ガスは貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含む４種混合シリンダーと、
前記開口部に連結され、前記レーザーチャンバーから排出されたレーザーガス混合物中からハロゲンを排除させるための洗浄機と、
前記洗浄機及び混合器に流体連通されると共に、前記洗浄機によりハロゲンを排除させたレーザーガス混合物を浄化させるための少なくとも１つのガス浄化器と、
前記混合器に流体連通されると共に、ハロゲンガスを含んでいて前記少なくとも１つのガス浄化器により浄化されたレーザーガス混合物に前記混合器を用いて混合されるハロゲンドーピングガスを収容するドーピングガスシリンダーと、
前記混合器及び前記レーザーチャンバーの開口に流体連通されると共に、前記混合器を用いてレーザーガス混合物にハロゲンドーピングガスを混合して形成した４種混合リサイクルガスを受け入れて累積し、前記４種混合シリンダー中の４種混合ガスと同等な濃度及び気圧に加圧して前記レーザーチャンバーへ導入可能に収容するリサイクルガスシリンダーと、
を備えることを特徴とするエキシマレーザーシステム。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのガス浄化器により前記ハロゲンガス及び他の不純物が排除されることを特徴とする請求項２１に記載のエキシマレーザーシステム。
【請求項２３】
請求項２１のエキシマレーザーシステムに用いられる４種混合ガスにおいて、
単一の前記４種混合シリンダーに収容されると共に、約１〜５％のアルゴンガスと、７５〜９９％のネオンガスと、０．０５〜２０％のフッ素ガスと、１〜１００ｐｐｍのキセノンガスとを含むことを特徴とする４種混合ガス。
【請求項２４】
１つ或いは複数の区画室を有し、各前記区画室はレーザーガス混合物を含むと共に前記レーザーガス混合物は濃度が全て動作濃度でレーザーを動作させるために用いられる貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含み、レーザーチャンバーから前記レーザーガス混合物を導入及び排除させるための少なくとも１つの開口部を更に具備するレーザーチャンバーと、
前記開口部に連結されると共にソースガスを含み、前記ソースガスは貴ガス、バッファガス及び／或いは増強ガスを含むシリンダーと、
前記開口部に連結されると共にソースガスを含み、前記ソースガスは貴ガス、バッファガス及び／或いはハロゲンガスを含むシリンダーと、
前記開口部に連結され、前記レーザーガス混合物中から前記ハロゲンガスを排除させるための洗浄機と、
前記洗浄機及び混合器に流体連通されると共に前記ハロゲンガスを含有しないレーザーガス混合物を浄化させるための少なくとも１つのガス浄化器と、
貴ガス、バッファガス及び／或いは増強ガスを含むドーピングガスを含み、前記ドーピングガスは浄化された前記レーザーガス混合物と混合されるドーピングガスシリンダーと、
混合された前記ガスの収容に用いられると共に前記混合器及び前記レーザーチャンバーの前記開口部に流体連通される２種混合リサイクルガスシリンダーと、を備え、
前記少なくとも１つのガス浄化器により前記貴ガス及び前記増強ガスが排除されることを特徴とするエキシマレーザーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エキシマレーザーシステム（excimer laser system）中のガス環境を再循環させるシステムに関し、レーザーの使用中に発生する汚染物が排除され、且つレーザーの使用中に減少する添加ガス、例えば、クリプトンガス（Kr）、キセノンガス（Xe）、または他の添加ガスのガス濃度の分析が行われ、外部から供給される１つ或いは複数の成分が補充されることにより、特定のレーザーガス混合物の濃度と同じとなるまで再バランスされる。本発明に係るシステムにより、相当量のレーザーガス混合物の喪失が防止される点が極めて重要であり、例えば、ネオンガス（Ne）はレーザーガス混合物の９７％近くを占めるが、希少なため高価であり、且つ一旦漏れ出すとすぐに喪失してしまう。
【背景技術】
【０００２】
エキシマレーザーはパルスガス放電レーザーであり、スペクトル中の紫外領域の光出力を発生させる。以下では常用される４種類のエキシマ波長を示す。これらの波長はレーザーに充填される活性ガスによって決まり、４種類の波長は以下の通りである。
【０００３】
【表１】
0006679714.tif 000002
【０００４】
エキシマレーザーはすでにマイクロ電子デバイスの製造（例えば、半導体集積回路やチップ）、眼科手術及び微細加工分野に広く応用されている。レーザーの動作をより効率化するために、エキシマレーザーは３つ或いは３つ以上のガスで構成される必要がある。例えば、クリプトンガス、キセノンガス、或いはアルゴンガス等の希少で高純度の貴ガスの混合物であるが、希少な貴ガスを使用するとエキシマレーザーの使用コストが高くなる。希少で高純度の貴ガスを使用する以外にも、例えばヘリウムガス（He）及び／或いはネオンガス（Ne）をバッファガスとする必要があり、且つフッ素（F）、塩素（Cl）等の高反応性（reactive）のハロゲンガスを使用する必要もある。キセノンガスの使用量は少なく、アルゴンガスの供給量は多いため、上述のガス（キセノンガス、アルゴンガス）を回収する必要はない。このほか、バッファガスはレーザーガス混合物中の主要なガスであり、レーザーガス混合物においてその重量比の９９％を占めている。ハロゲンガス（例えば、F2及びCl2）がエキシマレーザーガス区画室中で原子化（atomized）されると、ハロゲンガスがほぼあらゆる元素及び／或いは分子と反応し、このため、バッファガスがエキシマレーザーガス区画室中でも耐化学性を有する。バッファガスとしてヘリウムガス及び／或いはネオンが選択されるが、ヘリウムガスの供給量が不十分であり、大気中に放出されると回収不能となるため、ネオンガスはエキシマレーザー中で主要なバッファガスとして使用される。エキシマレーザーの使用が広がるに連れ、ネオンの欠乏が問題視されている。このため、貴ガスの価格も相対的に高騰し、レーザーガスのリサイクルの需要や重要性も増している。これらのガスの成分または他の可能性のあるガスは高圧容器中に保存され、且つ高圧容器は縦方向に沿って延伸されるレーザー電極を有し、ガス中に導入されて横方向に放電を行う。放電により希ガスハライドの励起された分子が形成され、解離（disassociation）された後に紫外光子が放射されてレーザー光が形成される。レーザーが使用される際に、ハロゲンガスの成分がレーザー中の炭素、水素等の材料と反応するため、ガス混合物中で欠乏してしまい、周期的に交換しなければならなくなった。ハロゲンガスの欠乏及びレーザーチャンバー中の汚染物または不純物の形成が同時に発生することによってレーザーの動作が弱まり、レーザーの出力パワーが低下した。
【０００５】
しかしながら、レーザーの出力パワーをより安定化させるため、電極にかかる電圧を高める方法が採用され、汚染物や不純物の形成及びハロゲンガスの欠乏に起因するレーザーの出力パワーの低下という問題を解決させている。但し、電極にかかる電圧を高める方法を採用すると、レーザー中の電極材料の劣化が早まり、レーザーのメンテナンス費用が高騰した。また、レーザーの出力パワーが部分的に低下したときは、レーザーチャンバー中で欠乏したハロゲンガスを簡単に交換させることにより部分的に回復させることができるが、この方法では汚染物や不純物を排除させる技術手段がないため、最終的にレーザーガス混合物を交換して、レーザーの出力パワーを完全に回復させる必要があった。
【０００６】
このため、エキシマレーザーは高純度で高価格な貴ガスが汚染されることに対して主な使用コストが費やされた。また、近年エキシマレーザーの耐腐食材料、先進的なガス循環及び浄化システム、及び固体高圧スイッチに関する問題をいかに解決するかが主な課題となっている。また、より多くの高純度で希少な貴ガスが持続的に光学的に改良され、より広く応用されるようになっており、需要量が大幅に増大している。例えば、最近、極狭帯域パルスエキシマレーザーが提示された。約５００乃至２０００Ｈｚの範囲内の周波数のパルスを発生させるとともに強化されたエネルギ用量制御（enhanced energy dose control）技術及び再現性（reproducibility）を有し、それは、酸素または重い貴ガス［フッ化クリプトン（KrF）レーザーに使用されるキセノンまたはラドン、フッ化アルゴン（ArF）レーザーに使用されるクリプトン、キセノンまたはラドン］を含む少量のレーザー増強材料（laser enhancer）がレーザーガス混合物に添加されることにより得られる。実験の結果、約６乃至１０ｐｐｍのキセノンガス（Xe）または４０ｐｐｍのクリプトン（Kr）が別途添加されることでフッ化アルゴン（ArF）レーザーの出力効率が向上することが実証された。
【０００７】
ゆえに、高純度で希少な貴ガス（特にキセノンガスに対して）のリサイクル、再バランス及び再循環を行う改良システムをいかに提供し、これらのガスを許容可能な価格で持続的に供給できるようにするかが重要な課題の１つである。本発明は、従来の技術の欠点を解決させ、且つエキシマレーザーの設計概念に独特の改変を加えた設備及び方法を提供し、高価な貴ガスのリサイクル及び再バランスを行い、エキシマレーザー内で再バランスさせることにより、エキシマレーザーの動作中に不純物を排除させることを１つの目的とする。
【０００８】
なお、本出願は、２０１５年８月２４日付けで出願した米国仮出願第６２／２０９，３３０号及び２０１６年５月１３日付けで出願した米国仮出願第６２／３３５，９００号の優先権を要求し、これらの仮出願の公開内容は本文の記載の一部として援用する。
【発明の概要】
【０００９】
上記の課題に鑑みて、本発明は、エキシマレーザーシステム中のガス環境を再循環させるシステムに関し、その場合において、レーザーの使用中に発生する汚染物が排除され、且つレーザーの使用中に減少する添加ガス、例えばキセノンガス、クリプトンガス、または他の添加ガスのガス濃度の分析が行われた後、外部から供給される１つ或いは複数の成分が補充されることにより、特定のレーザーガス混合物の濃度と同じになるまで再バランスされる。
【００１０】
いくつかの実施形態においては、分析を行わず、成分の補充前にまずキセノンガス等の全てのレーザー増強ガスが排除される。制限しないが、遷移金属吸着、高表面積沸石、酸化アルミニウム及び／或いは炭素吸着、温度スイング吸着、圧力スイング吸着手段により排除される。レーザーガスは外部から供給される１つ或いは複数の成分が補充された後に特定のレーザーガス混合物の濃度と同じとなるまで再バランスされる。
【００１１】
一実施形態において、制限しないが、温度スイング吸着、圧力スイング吸着、膜分離法の手段により全てのレーザーガス増強材料（all lazing gas enhancers）及び部分的なレーザー用貴ガスが排除され、且つバッファガスが隔離される。レーザー用貴ガス増強材料は、分析及び外部から供給される１つ或いは複数の成分が補充された後に特定のレーザーガス混合物の濃度と同じとなるまで再バランスされる。
【００１２】
一実施形態において、制限しないが、温度スイング吸着、圧力スイング吸着、膜分離法の手段により全てのレーザーガス増強材料（all lazing gas enhancers）及び全てのレーザー用貴ガスが排除され、且つバッファガスが隔離される。レーザー用貴ガス及びレーザーガス増強材料は、外部から供給される１つ或いは複数の成分が補充された後に特定のレーザーガス混合物の濃度と同じとなるまで再バランスされる。
【００１３】
一実施形態において、レーザーの出力強度が減じる場合、レーザーの出力強度が計測され、且つレーザー増強ガスがレーザーチャンバーに再度ドープされる。記載の各方法では、外部から供給される１つ或いは複数のガスの成分が補充されると共に特定のレーザーガス混合物に混合される。
【００１４】
即ち、より具体的には、請求項１に係る本発明は、１つ或いは複数の区画室を有し、各前記区画室はレーザーガス混合物を受け入れると共に、前記レーザーガス混合物は動作濃度でレーザーを動作させるために用いられる貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含み、レーザーチャンバーから前記レーザーガス混合物を導入及び排除させるための少なくとも１つの開口部を更に具備するレーザーチャンバーと、前記開口部に連結されると共にソースガスを含み、前記ソースガスは貴ガスと、バッファガスと、増強ガスとを含むソースガスシリンダーと、前記開口部に連結されると共にハロゲンガス混合ソースガスを含み、前記ハロゲンガス混合ソースガスは貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスとを含むシリンダーと、前記開口部に連結され、前記レーザーチャンバーから排出されたレーザーガス混合物中からハロゲンを排除させるための洗浄機と、前記洗浄機及び混合器に流体連通されると共に、ハロゲンを排除されたレーザーガス混合物を浄化させるための少なくとも１つのガス浄化器と、貴ガス、バッファガス、及び増強ガスを含むドーピングガスを収容すると共に、前記混合器に流体連通されて前記混合器に導かれるドーピングガスの流れを形成させるドーピングガスシリンダーと、前記少なくとも１つのガス浄化器と前記混合器との間に介設されると共に、前記ガス浄化器により浄化されたレーザーガス混合物を保留させるための少なくとも１つのレーザーガス保留シリンダーと、前記少なくとも１つのガス浄化器と前記混合器との間に介設されると共に、前記混合器が前記レーザーガス保留シリンダーから抽出したレーザーガス混合物の流れと前記ドーピングガスシリンダーから抽出したドーピングガスの流れの流速を調整して前記ソースガスシリンダー中のソースガスの組成を反映した適正な比率で増強ガスとバッファガスと貴ガスのみを含むように組成比率が再バランスされた２種混合リサイクルガスを形成するために、前記レーザーガス保留シリンダーに保留されたレーザーガス混合物の流れを前記混合器へ導く前にレーザーガス混合物中の増強ガスの濃度を測定する分析器と、前記混合器及び前記レーザーチャンバーの前記開口部に流体連通されると共に、前記混合器によって組成比率が再バランスされた２種混合リサイクルガスを受け入れて保留するリサイクルガスシリンダーと、を備えることを特徴とするエキシマレーザーシステムである。
【００１５】
好適な実施形態である請求項２に係る本発明は、前記増強ガスがキセノンであることを特徴とする。
【００１６】
好適な実施形態である請求項３に係る本発明は、これら前記ガス浄化器の内の少なくとも１つにより浄化された前記ガスの安定汚染物が分離されることを特徴とする。
【００１７】
好適な実施形態である請求項４に係る本発明は、これら前記ガス浄化器の内の少なくとも１つにより水分が吸収されることを特徴とする。
【００１８】
好適な実施形態である請求項５に係る本発明は、これら前記ガス浄化器の内の少なくとも１つにより極微粒子が排除されることを特徴とする。
【００１９】
好適な実施形態である請求項６に係る本発明は、これら前記ガス浄化器の内の少なくとも１つは再利用可能であることを特徴とする。
【００２０】
好適な実施形態である請求項７に係る本発明は、これら前記ガス浄化器の内の少なくとも１つにより前記増強ガスが排除されることを特徴とする。
【００２１】
好適な実施形態である請求項８に係る本発明は、前記分析器は浄化されたレーザーガスを含む２つのシリンダーに連結されることを特徴とする。
【００２２】
好適な実施形態である請求項９に係る本発明は、前記レーザーガスは、前記貴ガスとしてのアルゴンと、前記ハロゲンガスとしてのフッ素と、前記バッファガスとしてのネオンと、前記増強ガスとしてのキセノンとを含むことを特徴とする。
【００２３】
即ち、より具体的には、請求項１０に係る本発明は、エキシマレーザーシステムの使用済みのレーザーガス混合物を再利用する方法であって、２種混合シリンダー及び３種混合シリンダーから２種混合ガス及び３種混合ガスをそれぞれ抽出してレーザーチャンバーに導入することにより前記レーザーチャンバーにレーザーガス混合物を形成し、前記２種混合ガスは、貴ガスと、バッファガスと、増強ガスとを含み、前記３種混合ガスは、貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスとを含むステップと、レーザーチャンバーから使用済みのレーザーガス混合物が排除され、前記使用済みのレーザーガス混合物は貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含むステップと、前記使用済みのレーザーガス混合物からハロゲンが排除されるステップと、ハロゲンが排除されたレーザーガス混合物が浄化されるステップと、浄化されたレーザーガス混合物中の増強ガスの濃度が測定されるステップと、浄化されたレーザーガス混合物に増強ガスを含むドーピングガスを混合して前記２種混合シリンダー中の２種混合ガスの組成の比率を反映した適正な比率で貴ガス、バッファガス、及び増強ガスのみを含む２種混合リサイクルガスを形成し、２種混合リサイクルガスをリサイクルガスシリンダーに所定の気圧に達するまで累積することにより、２種混合リサイクルガスを前記２種混合シリンダー中の２種混合ガスと同等な濃度と気圧で前記リサイクルガスシリンダーに収容させるステップと、前記リサイクルガスシリンダー及び前記３種混合シリンダーから２種混合リサイクルガス及び３種混合ガスをそれぞれ抽出して前記レーザチェンバーへ導入することにより前記レーザチェンバーにレーザーガス混合物を再充填するステップと、を含む方法である。
【００２４】
好適な実施形態である請求項１１に係る本発明は、前記レーザーガス混合物中における前記増強ガスの濃度は１０ｐｐｍであることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１２に係る本発明は、１つ或いは複数の区画室を有し、各前記区画室はレーザーガス混合物を収容すると共に、前記レーザーガス混合物は動作濃度でレーザーを動作させるために用いられる貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含み、レーザーチャンバーから前記レーザーガス混合物を導入及び排除させるための少なくとも１つの開口部を更に具備するレーザーチャンバーと、前記開口部に連結されると共に２種混合ガスを収容し、前記２種混合ガスは貴ガス、バッファガス及び／或いは増強ガスを含む２種混合シリンダーと、前記開口部に連結されると共に３種混合ガスを収容し、前記３種混合ガスは貴ガス、バッファガス及び／或いはハロゲンガスを含む３種混合シリンダーと、前記開口部に連結され、前記レーザーチャンバーから排出されたレーザーガス混合物中からハロゲンガスを排除させるための洗浄機と、前記洗浄機に連結され、前記洗浄機によりハロゲンガスを排除されたレーザーガス混合物を浄化させるための少なくとも１つのガス浄化器と、前記少なくとも１つのガス浄化器及び混合器に流体連通されると共に、貴ガス、バッファガス、及び増強ガスを含むドーピングガスであって、前記少なくとも１つのガス浄化器により浄化されたレーザーガス混合物に前記混合器を用いて混合されることにより、前記２種混合シリンダー中の２種混合ガスの組成の比率を反映した適正な比率で貴ガス、バッファガス、及び増強ガスのみを含む２種混合リサイクルガスが形成されるドーピングガスを収容するドーピングガスシリンダーと、前記混合器及び前記レーザーチャンバーの開口部に流体連通されると共に、前記混合器により形成された２種混合リサイクルガスを累積して、前記２種混合シリンダー中の２種混合ガスと同等な濃度及び気圧に加圧して前記レーザーチャンバーへ導入可能に収容するリサイクルガスシリンダーと、を備えることを特徴とするエキシマレーザーシステムである。
【００２６】
好適な実施形態である請求項１３に係る本発明は、前記少なくとも１つのガス浄化器により前記貴ガス及び前記増強ガスが排除されることを特徴とする。
【００２７】
好適な実施形態である請求項１４に係る本発明は、前記少なくとも１つのガス浄化器により前記増強ガスが排除されることを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１５に係る本発明は、請求項１のエキシマレーザーシステムの動作中にレーザーチャンバー内のレーザー増強ガスの濃度を計測する方法において、正常動作状態で前記エキシマレーザーが動作するステップと、前記エキシマレーザーのレーザー強度が計測されるステップと、前記レーザー増強ガスが前記レーザーチャンバーに添加されるステップと、を含むことを特徴とする方法である。
【００２９】
好適な実施形態である請求項１６に係る本発明は、前記エキシマレーザーのレーザー強度が計測されるステップは、出力パワーと、出力エネルギーと、出力波長または周波数とを含む１つ或いは複数の動作状態が監視されることにより達成されることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１７に係る本発明は、１つ或いは複数の区画室を有し、各前記区画室はレーザーガス混合物を受け入れると共に、前記レーザーガス混合物は動作濃度でレーザーを動作させるために用いられる貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含み、レーザーチャンバーから前記レーザーガス混合物を導入及び排除させるための少なくとも１つの開口部を更に具備するレーザーチャンバーと、前記開口部に連結されると共にソースガスとしての２種混合ガスを収容し、前記２種混合ガスは貴ガスと、バッファガスと、増強ガスとを含む２種混合シリンダーと、前記開口部に連結されると共に４種混合ガスを収容し、前記４種混合ガスは貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含む４種混合シリンダーと、前記開口部に連結され、前記レーザーチャンバーから排出されたレーザーガス混合物からハロゲンを排除させるための洗浄機と、前記洗浄機に流体連通されると共に、前記洗浄機によりハロゲンを排除されたレーザーガス混合物を浄化して前記２種混合シリンダー中の２種混合ガスと同等な組成比率の２種混合リサイクルガスを形成する少なくとも１つのガス浄化器と、前記少なくとも１つのガス浄化器及び前記レーザーチャンバーの前記開口部に流体連通されると共に、前記少なくとも１つのガス浄化器によりドーピングガスを混合された４種混合リサイクルガスを累積して前記２種混合シリンダー中の２種混合ガスと同等な濃度及び気圧に加圧して前記レーザーチャンバーへ導入可能に収容するリサイクルガスシリンダーと、を備えることを特徴とするエキシマレーザーシステムである。
【００３１】
好適な実施形態である請求項１８に係る本発明は、前記４種混合ソースガスは約１〜５％のアルゴンガスと、７５〜９９％のネオンガスと、０．０５〜２０％のフッ素ガスと、１〜１００ｐｐｍのキセノンガスとを含むことを特徴とする。
【００３２】
好適な実施形態である請求項１９に係る本発明は、前記４種混合ソースガスは３.５ ％のアルゴンガスと、９４.５％のネオンガスと、１％のフッ素ガスと、１０ｐｐｍのキセノンガスとを含むことを特徴とする。
【００３３】
好適な実施形態である請求項２０に係る本発明は、前記４種混合ソースガスは３.５％のアルゴンガスと、９５.４％のネオンガスと、０.１％のフッ素ガスと、１０ｐｐｍのキセノンガスとを含むことを特徴とする。
【００３４】
また、請求項２１に係る本発明は、１つ或いは複数の区画室を有し、各前記区画室はレーザーガス混合物を収容すると共に、前記レーザーガス混合物は動作濃度でレーザーを動作させるために用いられる貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含み、前記レーザーチャンバーから前記レーザーガス混合物を導入及び排除させるための少なくとも１つの開口部を更に具備するレーザーチャンバーと、前記開口部に連結されると共にソースガスとしての４種混合ガスを含み、前記４種混合ガスは貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含む４種混合シリンダーと、前記開口部に連結され、前記レーザーチャンバーから排出されたレーザーガス混合物中からハロゲンを排除させるための洗浄機と、前記洗浄機及び混合器に流体連通されると共に、前記洗浄機によりハロゲンを排除させたレーザーガス混合物を浄化させるための少なくとも１つのガス浄化器と、前記混合器に流体連通されると共に、ハロゲンガスを含んでいて前記少なくとも１つのガス浄化器により浄化されたレーザーガス混合物に前記混合器を用いて混合されるハロゲンドーピングガスを収容するドーピングガスシリンダーと、前記混合器及び前記レーザーチャンバーの開口に流体連通されると共に、前記混合器を用いてレーザーガス混合物にハロゲンドーピングガスを混合して形成した４種混合リサイクルガスを受け入れて累積し、前記４種混合シリンダー中の４種混合ガスと同等な濃度及び気圧に加圧して前記レーザーチャンバーへ導入可能に収容するリサイクルガスシリンダーと、を備えることを特徴とするエキシマレーザーシステムである。
【００３５】
好適な実施形態である請求項２２に係る本発明は、前記少なくとも１つのガス浄化器により前記ハロゲンガス及び他の不純物が排除されることを特徴とする。
【００３６】
また、請求項２３に係る本発明は、請求項２１のエキシマレーザーシステムに用いられる４種混合ガスにおいて、単一の前記４種混合シリンダーに収容されると共に、約１〜５％のアルゴンガスと、７５〜９９％のネオンガスと、０．０５〜２０％のフッ素ガスと、１〜１００ｐｐｍのキセノンガスとを含むことを特徴とする４種混合ガス。
【００３７】
また、請求項２４に係る本発明は、１つ或いは複数の区画室を有し、各前記区画室はレーザーガス混合物を含むと共に前記レーザーガス混合物は濃度が全て動作濃度でレーザーを動作させるために用いられる貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含み、レーザーチャンバーから前記レーザーガス混合物を導入及び排除させるための少なくとも１つの開口部を更に具備するレーザーチャンバーと、前記開口部に連結されると共にソースガスを含み、前記ソースガスは貴ガス、バッファガス及び／或いは増強ガスを含むシリンダーと、前記開口部に連結されると共にソースガスを含み、前記ソースガスは貴ガス、バッファガス及び／或いはハロゲンガスを含むシリンダーと、前記開口部に連結され、前記レーザーガス混合物中から前記ハロゲンガスを排除させるための洗浄機と、前記洗浄機及び混合器に流体連通されると共に前記ハロゲンガスを含有しないレーザーガス混合物を浄化させるための少なくとも１つのガス浄化器と、貴ガス、バッファガス及び／或いは増強ガスを含むドーピングガスを含み、前記ドーピングガスは浄化された前記レーザーガス混合物と混合されるドーピングガスシリンダーと、混合された前記ガスの収容に用いられると共に前記混合器及び前記レーザーチャンバーの前記開口部に流体連通される２種混合リサイクルガスシリンダーと、を備え、前記少なくとも１つのガス浄化器により前記貴ガス及び前記増強ガスが排除されることを特徴とするエキシマレーザーシステムである。
【００３８】
他の実施形態及び技術的特徴についての説明は下述の通りであり、本分野の通常知識を有する者ならば、本明細書を精査した後にこれらの実施形態及び技術的特徴について一定程度理解でき、或いは本発明が提供する実施形態の内容を実施することにより知ることができる。また、本発明の技術的特徴及び長所は、添付する明細書に提示する手段、組み合わせ及び方法により実現及び達成可能である。
【００３９】
本発明に記載の各実施形態の技術の本質及び技術的長所について、明細書中の実施方式及び各図面を参照して更なる理解を図る。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態において、ガス浄化システム中でレーザー増強ガスのレベルの分析が行われた後に、レーザー増強ガスのリサイクル、再バランス及び再循環が行われるエキシマレーザーシステムの配置概略図である。
【図２】本発明の他の実施形態において、ガス浄化システム中で全てのレーザー増強ガスが排除されると共に、レーザー増強ガスのリサイクル、再バランス及び再循環が行われるエキシマレーザーシステムの配置概略図である。
【図３】本発明の他の実施形態において、ガスの分析及び浄化システム中で全てのレーザー増強ガス及び部分的なレーザー用貴ガスが排除されるエキシマレーザーシステムの配置概略図である。
【図４】本発明の他の実施形態において、ガスの分析及び浄化システム中で全てのレーザー増強ガス及びレーザー用貴ガスが排除されるエキシマレーザーシステムの配置概略図である。
【図５】本発明の他の実施形態において、増強ガスが３種混合シリンダーに導入されて、再循環システムが強化及び簡略化されるエキシマレーザーシステムの配置概略図である。
【図６】本発明の他の実施形態において、増強ガスが３種混合シリンダーに導入されて、再循環システムが強化及び簡略化されるエキシマレーザーシステムの配置概略図である。
【図７】本発明の他の実施形態において、増強ガスが３種混合シリンダーに導入されて、再循環システムが強化及び簡略化されるエキシマレーザーシステムの配置概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図面中では、類似する部材及び／或いは特徴は同じ参照符号を有する。また、同じタイプの各部材は参照符号の後にダッシュ（dash）を加え、類似する部材は第２符号を使用して区別する。明細書中で第１参照符号のみ使用される場合、第２参照符号が何であるかによらず、前記描写は同じ第１参照符号を有する類似の部材中のあらゆる部材に適用される。
【００４２】
図１を参照すれば、図１はレーザー増強ガスのリサイクル、再バランス及び再循環に用いられるシステム１００を示す。レーザーチャンバー２０は収容空間であり、且つ１つ乃至２つの区画室を有する。区画室は複数の大気圧の腐蝕性ガスを収容するために設計され、且つアメリカ機械学会（American Society of Mechanical Engineers, ASME）が公開した高い安全基準に基づいて設計される。レーザーチャンバー２０の最初のガスの充填は制御プロセッサーＣにより主導され、最初にレーザーガスがレーザーチャンバー２０に充填される際には、まずガス再循環ポンプ（図示せず）により吸気開口部１８または排気開口部２２の内の１つからレーザーチャンバー２０にガスが充填されるか排除される。続いて、レーザーチャンバー２０には、それぞれ２種混合シリンダー５または３種混合シリンダー１０により供給されるレーザー混合ガスが持続的に充填され、最終充填気圧（例えば、３０００〜５０００ｍＢａｒ或いは４０〜７２ｐｓｉｇ）に達するまで充填される。供給されるガスは２種混合ガス（bi-mix）であり、正確な比率の貴ガスと、増強ガスと、他のガスとを含み、これは約１-５％のアルゴンガス、９４-９８％のネオンガス、及び１-１００ｐｐｍのキセノンガスであり、更に好ましくは３．５ ％のアルゴンガス、９５.５％のネオンガス、及び１０ｐｐｍのキセノンガスであり、その後３種混合シリンダー１０によりハロゲンが補充される。３種混合シリンダー１０は正確な比率の貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスとを含み、これは約１-５％のアルゴンガス、７５-９９％のネオンガス、及び０．０５-２０％のフッ素ガスであり、更に好ましくは３．５％のアルゴンガス、９５.５％のネオンガス、及び１％のフッ素ガスである。以下では、２つの区画室を有するレーザーチャンバー２０を例としてレーザーチャンバー２０の具体的な動作状況について詳述する。レーザーチャンバー２０の各区画室には同じガスが充填されるが、但し充填される気圧は異なり（類似するが異なる気圧で動作する）、２つの区画室は同じ時間に動作し、且つ一部のガスが排出されて再充填される際にも２つの区画室は動作を続ける。また、２つの区画室に発生するレーザーが光学的に結合され、単一のソースに比べてレーザーの出力が増強される。
【００４３】
レーザーチャンバー２０の作動前に、レーザーチャンバー２０にはソースガスシリンダー５及び１０から供給されるハロゲンリッチレーザーガス混合物が充満され、ソースガスシリンダー５及び１０はバルブ９及び１４等によりそれぞれ閉じられる。上述の閉鎖動作は手動で行われる以外、好ましくは制御プロセッサーＣの制御により自動的に上述の操作が完成する。また、制御プロセッサーＣは本実施形態に係るシステムの各バルブ及び各電子素子に電気的に接続される。
【００４４】
レーザーチャンバー２０が正常に動作すると、ハロゲンガス及び増強ガスが消耗する可能性が高く、このため、通常はレーザーが最大で使用される時間が１分乃至５分に設定され、好ましくは２分乃至３分に設定され、より好ましくは１分半乃至２分の間に設定される。使用時には、制御プロセッサーＣが区画室の切り換えを行い、且つ制御プロセッサーＣはまず区画室のガスを部分的に排出させて再充填させ、その後、他の区画室で同じ動作を行う。排出されたレーザーガスは排気開口部２２を通過するように誘導され、且つ圧力制御弁２４を経て洗浄機３０により排除されるか、或いはハロゲンガスを含むレーザーチャンバー２０の動作に必要な反応性ガスが減らされる。洗浄機３０はステンレスやニッケル金属等の適切な材料で製造される収容空間であり、且つ通常は活性酸化アルミニウムや活性炭が収容され、排出されたガスの洗浄に用いられる。
【００４５】
レーザーチャンバー２０の動作した区画室からガスが排出された後、圧力制御弁２４により閉じられ、これにより本発明のリサイクル、再バランス及び再循環に用いられるシステムがレーザーチャンバー２０から隔離される。次いで、ソースガスシリンダー５及び１０によりガスが供給され、動作した区画室にガスが再充填される。排出されたレーザーガスが洗浄機３０を通過した後には、反応性ガスまたはハロゲンガスは、排出されたレーザーガス中に本来存在していたものと比べると、その濃度が１ｐｐｍ以下のレベルまで低下する。洗浄されたガスには反応性ハロゲンガスが残存せず、且つ圧縮機４０により加圧され、バルブ４２を経てガス浄化器５０まで送られる。ガス浄化器５０は洗浄されたガス中に存在する汚染物の違いに基づいて、単一のガス浄化器或いは縦列のガス浄化器５０に分けられる。続いて、洗浄されたガスは２つ目のガス浄化器に流されてガス中の水分が吸収され（ガス浄化器の設置順序は異なっていてもよい）、他のガス浄化器によりその中の極微粒子が排除される。また、１つ或いは複数のガス浄化器は使用後に再利用（regenerable）される。
【００４６】
縦列のガス浄化器５０から放出されたガスはバルブ５２を経て、汚染物や不純物の濃度が約１００乃至５００ｐｐｍから約１乃至５００ｐｐｂのレベルまで低下し、且つハロゲンガスも排除され、貴ガス及び増強ガスが流動して２つのシリンダー６０または６５（レーザーガス保留シリンダー）の内の１つに流入し、且つシリンダー内でガスの分析が行われる。以下、例を挙げて説明する。浄化されたガスはバルブ５４を経てシリンダー６０に流入し、一旦シリンダー６０が充満されるとバルブ５４が閉じられ、同時にバルブ５６が開かれて浄化されたガスがシリンダー６５中に導入される。シリンダー６０中の浄化されたガスは分析器Ａにより分析が行われ、且つ浄化されたガス中の貴ガス、バッファガス及び増強ガスの濃度情報が決定される。次いで、分析器Ａは制御プロセッサーＣを介して通信を行ってバルブ６２、８２を開かせ、分析されたガス及びドーピングガスがシリンダー６０及びシリンダー７５（ドーピングガスシリンダー）中からそれぞれ抽出される。この際、混合器Ｂにより２つの流れのガスの流速が調整され、混合されることによりソースガスシリンダー５が有するものと同じガスが形成される。即ち、正確な比率の貴ガス、増強ガス及びバッファガスのみを含む再バランスされた２種混合ガス（２種混合リサイクルガス）が形成され、混合後にバルブ６２、８２が閉められる。続いて、再バランスされた２種混合ガスが前記ガスを保存させるためのシリンダー８０まで送られる。一旦分析されたガスがシリンダー６０から抽出された後にバルブ６２、５６が閉められ、バルブ６７が開かれると共にシリンダー６５中に保存された浄化されたガスの分析が行われ、同時にシリンダー６０にはバルブ５４が開かれることによりガスが注入される。シリンダー６０、６５中の浄化されたガスに対する連続的な分析が行われ、この操作はレーザーシステムの動作時に定期的に持続的に実行される。
【００４７】
再バランスされた２種混合ガスはシリンダー８０中に持続的に累積され、所定の気圧に達すると、バルブ８３が開かれると共に圧縮機８５によりリサイクルされた２種混合ガスに対する加圧が行われ、且つ２種混合ガス（２種混合リサイクルガス）がシリンダー９０（リサイクルガスシリンダー）中に保存される。その中のガスはソースガスシリンダー５に保存された２種混合ガスと同じ濃度を有する。レーザーチャンバー２０に新たにガスを供給する必要がある場合、３種混合ガス（tri-mix）が保存されるソースガスシリンダー１０中の３種混合ガスがハロゲンガスとして持続的に供給されるが、シリンダー９０中に保存されるリサイクルの２種混合ガスが圧力変換器９２で所定の気圧に達すると、ガス（２種混合リサイクルガス）がレーザーチャンバー２０の区画室中に注入される。バルブ９（ソースガスシリンダー５に連結される）が閉じられると共にバルブ１２が開かれ、レーザーチャンバー２０の区画室にはシリンダー９０中からリサイクルされた２種混合ガスが供給される。これにより、本実施形態に係るエキシマレーザーシステムが提供する方法においては、エキシマレーザー中で使用された貴ガスが回収され、且つ元の２種混合ガスと代替可能なリサイクルされた２種混合ガスが生成され、その中の貴ガスが保留されることにより使用コストが抑制される。本実施形態に係るエキシマレーザーシステムは、増強貴ガスのリサイクルまたは再導入技術も提供する。
【００４８】
図２を参照すると、本発明の他の実施形態では、増強ガスの排除に用いられるガス浄化器２５１は縦列のガス浄化器２５０の後に設置され、制限しないが、ガス浄化器２５１は、遷移金属吸着、高表面積沸石、酸化アルミニウム及び／或いは炭素吸着、温度スイング吸着、圧力スイング吸着の手段によって増強ガスの浄化を行う。本実施形態では、増強ガスが排除されるため、図１の前述の実施形態のように浄化されたガスの分析を行ってその中のガス濃度を決定させる必要がなくなる。レーザーガス及びバッファガスが消尽しないようにするため、制御プロセッサーＣにより２つのバルブ２５２及び２８２が共に開かれる。浄化されたガスがバルブ２５２を通過すると共にシリンダー２７５によりドーピングガスが放出され、且つ混合器Ｂにより２つのガスが混合される。混合器Ｂにより２つの流れのガスの流速が調整され、混合されることによりソースガスシリンダー２０５が有するものと同じガスが形成される。即ち、正確な比率の貴ガス、増強ガス及びバッファガスのみを含む再バランスされた２種混合ガスが形成され、次いで、再バランスされた２種混合ガスが前記ガスを保存させるためのシリンダー２８０まで送られる。
【００４９】
再バランスされた２種混合ガスはシリンダー２８０中に持続的に累積され、所定の気圧に達すると、バルブ２８３が開かれると共に圧縮機２８５によりリサイクルされた２種混合ガスが加圧され、且つこの２種混合ガスがシリンダー２９０中に保存される。その中のガスはソースガスシリンダー２０５に保存される２種混合ガスと同じ濃度を有する。シリンダー２９０中に保存されたリサイクルされた２種混合ガスが圧力変換器２９２で所定の気圧に達すると、ガスがレーザーチャンバー２２０の区画室中に注入され、バルブ２０９（ソースガスシリンダー２０５に連結される）が閉じられ、レーザーチャンバー２２０にはシリンダー２９０中から供給されたリサイクルされた２種混合ガスが充填される。最終的に、ガス浄化器２５１が再利用されると共に解放された増強ガスが排除される。
【００５０】
他の実施形態において、図２に示されるガス浄化器２５１により増強ガスが排除されると共に、図１の場合と同様に、一部のレーザー用貴ガスが排除され、２種混合ガスの成分の濃度を決定するために、浄化されたガスを分析する過程が存在し、正確な数量のガスが再度ドープされることによりリサイクルされた２種混合ガスが形成される。図３に示されるように、増強ガス及び一部のレーザーガスの排除に用いられるガス浄化器３５１が縦列のガス浄化器３５０の後に設置される。制限しないが、ガス浄化器３５１は遷移金属吸着、高表面積沸石、酸化アルミニウム及び／或いは炭素吸着、温度スイング吸着、圧力スイング吸着の方式により増強ガス及び一部のレーザーガスの排除を行う手段（means）である。バルブ３５２を経てガスが縦列のガス浄化器３５０から放出された後、汚染物や不純物の濃度が約１００乃至５００ｐｐｍから約１乃至５００ｐｐｂのレベルまで低下し、且つハロゲンガスが排除され、レーザー用貴ガス及び増強ガスのガス濃度が共に低下する。ちなみに、縦列のガス浄化器３５０及びガス浄化器３５１がバッファガスの影響を大きく制限させるため、バッファガスが大量に回収される。浄化されたガスが２つのシリンダー３６０または３６５の内の１つに流入し、且つその内部でガスの分析が行われる。以下では同様に例を挙げて説明する。浄化されたガスはバルブ３５４を経てシリンダー３６０に流入する。一旦シリンダー３６０が充満された後にバルブ３５４が閉じられ、同時にバルブ３５６が開かれて浄化されたガスがシリンダー３６５中に導入される。シリンダー３６０中の浄化されたガスは分析器Ａにより分析が行われ、且つ分析により浄化されたガス中の１つ或いは複数の貴ガス、バッファ貴ガス及び増強貴ガスの濃度情報が決定される。次いで、分析器Ａは制御プロセッサーＣを介して通信を行い、バルブ３６２、３８２を開かせ、分析されたガス及びドーピングガスをシリンダー３６０及びシリンダー３７５中からそれぞれ抽出させる。この際、混合器Ｂにより２つの流れのガスの流速が調整され、混合されることによりソースガスシリンダー３０５が有するものと同じガスが形成される。即ち、正確な比率の貴ガス、増強ガス及びバッファガスのみを含む再バランスされた２種混合ガスが形成される。次に、この再バランスされた２種混合ガスが前記ガスの保存に用いられるシリンダー３８０まで送られる。一旦分析されたガスがシリンダー３６０から抽出された後にバルブ３６２、３５６が閉じられ、バルブ３５４が開かれると共にシリンダー３６５中に保存される浄化されたガスの分析が行われ、同時にシリンダー３６０にガスが注入される。シリンダー３６０、３６５中の浄化されたガスに対して連続的な分析が行われ、エキシマレーザーシステムの動作時に定期的に持続的に実行される。
【００５１】
再バランスされた２種混合ガスがシリンダー３８０中に持続的に累積され、所定の気圧に達すると、バルブ３８３が開かれると共に圧縮機３８５によりリサイクルされた２種混合ガスが加圧され、且つこの２種混合ガスがシリンダー３９０中に保存される。その中のガスはソースガスシリンダー３０５に保存される２種混合ガスと同じ濃度を有する。シリンダー３９０中に保存されたリサイクルされた２種混合ガスが圧力変換器３９２で所定の気圧に達すると、ガスがレーザーチャンバー３２０の区画室中に注入され、バルブ３０９（ソースガスシリンダー３０５に連結される）が閉じられると共にバルブ３１２が開かれ、レーザーチャンバー３２０の区画室にはシリンダー３９０中からリサイクルされた２種混合ガスが供給される。最終的に、ガス浄化器３５１が再利用されて不純物が持続的に排除される。
【００５２】
図４を参照すると、本発明の他の実施形態では、全てのレーザーガス及び全ての増強ガスが共に、浄化されたガス中から排除される。よって、ガス浄化器４５１を通過させた後のガスの成分の分析を行う必要が無くなる。バッファガスはレーザーガス及び増強ガスに比べると軽いため、大部分はガス浄化器により排除されず、ゆえにこの希少な材料が回収される。先に説明したうように、制限しないが、ガス浄化器４５１は同様に遷移金属吸着、高表面積沸石、酸化アルミニウム吸着及び／或いは炭素吸着、温度スイング吸着、圧力スイング吸着により実現される。本実施形態では、レーザーガス及び増強ガスが共に排除されており、よって図３の前述の実施形態のように浄化されたガスの分析を行うことによりその中のガス濃度を決定する必要がなくなる。バッファガスが消尽しないようにするため、制御プロセッサーＣにより２つのバルブ４５２及び４８２が共に開かれる。本質的にバッファガスのみを有する浄化されたガスがバルブ４５２を通過し、且つシリンダー４７５によりドーピングガスが解放され、且つ混合器Ｂにより２つのガスが混合される。混合器Ｂにより２つの流れのガスの流速が調整され、混合されることによりソースガスシリンダー４０５が有するのと同じガスが形成される。即ち、正確な濃度比の貴ガス、増強ガス及びバッファガスのみを含む再バランスされた２種混合ガスが形成される。次いで、再バランスされた２種混合ガスが前記ガスの保存に用いられるシリンダー４８０まで送られる。
【００５３】
再バランスされた２種混合ガスがシリンダー４８０中に持続的に累積され、所定の気圧に達すると、バルブ４８３が開かれると共に圧縮機４８５によりリサイクルされた２種混合ガスが加圧され、且つこの２種混合ガスがシリンダー４９０中に保存される。その中のガスはソースガスシリンダー４０５に保存される２種混合ガスと同じ濃度を有する。シリンダー４９０中に保存されるリサイクルされた２種混合ガスが圧力変換器４９２で所定の気圧に達すると、ガスがレーザーチャンバー４２０の区画室中に注入され、バルブ４０９（ソースガスシリンダー４０５に連結される）が閉じられ、レーザーチャンバー４２０にシリンダー４９０中から供給されるリサイクルされた２種混合ガスが注入される。最終的に、ガス浄化器４５１が再利用されて、浄化された不純物が持続的に排除される。
【００５４】
図１に示される本発明の一実施形態について先述したように、最初にレーザーガスがレーザーチャンバー２０に充填される際に、まずガス再循環ポンプ（図示せず）は吸気開口部１８または排気開口部２２の内の１つによりレーザーチャンバー２０に対するガスの排除を行う。次いで、レーザーチャンバー２０には２種混合シリンダー５または３種混合シリンダー１０からそれぞれ供給されるレーザー混合ガスが持続的に注入され、レーザーチャンバー２０がほぼ最終充填気圧（例えば、３０００〜５０００ｍＢａｒ或いは４０〜７２ｐｓｉｇ）に達するまで充填される。一般的には、通常正確な比率の貴ガス、バッファガス及び増強ガスのみを含む２種混合ガスが供給され、これは約１-５％のアルゴンガス、９４-９８％のネオンガス、及び１-１００ｐｐｍのキセノンガスであり、より好ましくはそれぞれ３．５％のアルゴンガス、９５.５％のネオンガス、及び１０ｐｐｍのキセノンガスであり、且つ３種混合シリンダー１０によりハロゲンガスが補充される。３種混合シリンダー１０は適切な比率の貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスとを含み、これは約１-５％のアルゴンガス、７５-９９％のネオンガス、及び０．０５-２０％のフッ素ガスであり、より好ましくは３．５ ％のアルゴンガス、９５.５％のネオンガス、及び１％のフッ素ガスである。然しながら、図５に示されるように、本発明の他の実施形態では、増強ガスのキセノンガスが３種混合ガス中に添加されて４種混合ガス（quad-mix）となり、且つ２種混合ガス中に含まれるものと同じ量になる。例えば、２種混合ガス中に１０ｐｐｍのキセノンガスを有する場合、４種混合ガス中にも同様に１０ｐｐｍのキセノンガスを有する。こうして、標準的な２種混合ガス及び３種混合ガスが結合された際にキセノンガスが放出される状況が解決される。４種混合ガスの成分構成では、２種混合ガス及び４種混合ガスがレーザーチャンバーで混合されて使用される際に放出されない。また、４種混合ガスの成分構成では、これら前記実施形態で先述したように、再循環に必要な混合ステップが省略される。
【００５５】
図５に示されるように、シリンダー５０５内に保存される２種混合ガスの構成は、約１-５％のアルゴンガス、９４-９８％のネオンガス、及び１-１００ｐｐｍのキセノンガスであり、より好ましくは３．５ ％のアルゴンガス、９５.５％のネオンガス、及び１０ｐｐｍのキセノンガスであり、且つ４種混合シリンダー５１０によりハロゲンガスが補充される。４種混合シリンダー５１０は適切な比率の貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含み、これは約１-５％のアルゴンガス、７５-９９％のネオンガス、０．０５-２０％のフッ素ガス、及び１-１００ｐｐｍのキセノンガスであり、より好ましくは３．５％のアルゴンガス、９５.５％のネオンガス、１％のフッ素ガス、及び１０ｐｐｍのキセノンガスである。レーザーチャンバー５２０の動作開始前に、一旦レーザーチャンバー５２０がソースガスシリンダー５０５及び５１０からの供給によりハロゲンリッチ混合レーザーガス混合物で充満されると、ソースガスシリンダー５０５及び５１０がバルブ５０９、５１４等によりそれぞれ閉じられる。上述の閉鎖動作は手動で操作される以外、好ましくは制御プロセッサーＣの制御により上述の操作及び制御が自動的に完成される。また、制御プロセッサーＣは本実施形態に係るシステム中の各バルブ及び各電子素子に電気的に接続される。
【００５６】
レーザーチャンバー５２０が正常に動作する状態では、ハロゲンガスが消耗される可能性が高い。このため、通常はレーザーが最大で使用される時間が１分乃至５分に設定され、好ましくは２分乃至３分に設定され、或いは、より好ましくは１分半乃至２分に設定される。使用時には、制御プロセッサーＣが区画室の切換を行い、且つ制御プロセッサーＣによりまず区画室のガスが部分的に排出されて再充填され、その後に他の区画室で同じ動作が行われる。排出されたレーザーガスが排気開口部５２２を通過するように誘導され、且つ圧力制御弁５２４の制御により洗浄機５３０を通過させて排除され、或いはハロゲンガスを含むレーザーチャンバー５２０の動作に必要な反応性ガスが減らされる。洗浄機５３０はステンレスやニッケル金属等の適切な材料で製造される収容空間であり、且つ通常は活性酸化アルミニウムや活性炭が収容され、排出されたガスの洗浄に用いられる。
【００５７】
レーザーチャンバー５２０の動作した区画室からガスが排出された後、圧力制御弁５２４が閉じられることにより、本発明のリサイクル、再バランス及び再循環に用いられるシステムがレーザーチャンバー５２０と隔離される。次いで、ソースガスシリンダー５０５及び５１０によりガスが供給され、動作した区画室にガスの再充填が行われる。排出されたレーザーガスが洗浄機５３０を通過した後、元々排出されたレーザーガス中に存在していたハロゲンガスが１ｐｐｍ以下のレベルまで低下される。洗浄されたガスには反応性ガスが残存しておらず、続いて圧縮機５４０により洗浄されたガスが加圧され、且つバルブ５４２を経てガス浄化器５５０まで送られる。ガス浄化器５５０は洗浄されたガス中に存在する汚染物の違いに基づいて、単一のガス浄化器或いは縦列のガス浄化器５５１を使用してもよい。洗浄されたガスは続けて２つ目のガス浄化器に流されてガス中の水分が吸収され（ガス浄化器の順序は異なってもよい）、他のガス浄化器によりその中の極微粒子が排除される。また、１つ或いは複数のガス浄化器は使用後に再利用される。
【００５８】
上述したように、制限しないが、ガス浄化器５５０は同様に遷移金属吸着、高表面積沸石、酸化アルミニウム吸着及び／或いは炭素吸着、温度スイング吸着、圧力スイング吸着により実現される。本実施形態では、レーザーガスが排除されるため、図３に示されるような前述の実施形態のように浄化されたガスの分析を行ってその中の増強ガスの濃度を決定させる必要が無くなる。また、貴ガス、バッファガス及び増強ガスが全て消費されないようにするため、制御プロセッサーＣにより２つのバルブ５５２及び５８２が共に開かれる。本質的に、貴ガス、バッファガス及び増強ガスのみを有する浄化されたガスがバルブ５５２を通過し、続いて再バランスされた４種混合ガスの保存に用いられるシリンダー５８０まで送られる。
【００５９】
再バランスされた２種混合ガス（２種混合リサイクルガス）はシリンダー５８０（リサイクルガスシリンダー）に持続的に累積され、所定の気圧に達すると、バルブ５８３が開かれると共に圧縮機５８５によりリサイクルされた２種混合ガスの加圧が行われ、且つリサイクルされた２種混合ガスがシリンダー５９０（リサイクルガスシリンダー）中に保存される。その中のガスはシリンダー５０５に保存される２種混合ガスと同じ濃度を有する。シリンダー５９０中に保存されるリサイクルされた２種混合ガスが圧力変換器５９２で所定の気圧に達すると、ガスがレーザーチャンバー５２０の区画室中に注入される。バルブ５０９（ソースガスシリンダー５０５に連結される）が閉じられ、レーザーチャンバー５２０にシリンダー５９０中から供給されるリサイクルされた２種混合ガス（２種混合リサイクルガス）が注入されて、シリンダー５１０中から供給される４種混合ガスに再結合される。最終的に、ガス浄化器５５１が再利用されて不純物が持続的に排除される。
【００６０】
図６を参照すると、本発明の他の実施形態では、２種混合シリンダーを有さず、且つ４種混合シリンダー６１０は本来正確な濃度比の貴ガスと、バッファガスと、ハロゲンガスと、増強ガスとを含み、これは約１-５％のアルゴンガス、７５-９９％のネオンガス、０．０５-２０％のフッ素ガス、及び１-１００ｐｐｍのキセノンガスであり、より好ましくは３．５％のアルゴンガス、９４．５％のネオンガス、１％のフッ素ガス、及び１０ｐｐｍのキセノンガスである。レーザーチャンバー６２０の動作開始前に、一旦レーザーチャンバー６２０にソースガスシリンダー６１０により供給されたハロゲンリッチ混合レーザーガス混合物が充満されると、ソースガスシリンダー６１０がバルブ６１４等により閉じられる。上述の閉鎖操作は手動で操作される以外、好ましくは制御プロセッサーＣの制御によって上述の操作が自動的に完成されてもよい。また、制御プロセッサーＣは本実施形態に係るシステム中の各バルブ及び各電子素子に電気的に接続される。前述のように、レーザーチャンバー６２０中の動作した区画室からガスが排出された後、圧力制御弁６２４が閉じられることにより、本発明のリサイクル、再バランス及び再循環に用いられるシステムがレーザーチャンバー６２０と隔離される。次いで、ソースガスシリンダー６１０によりガスが供給され、動作した区画室にガスが再充填される。排出されたレーザーガスが洗浄機６３０を通過した後、元々排出されたレーザーガス中に存在するハロゲンガスが１ｐｐｍ以下のレベルまで低下する。洗浄されたガスには反応性のハロゲンガスが残存せず、続いて圧縮機６４０により洗浄されたガスが加圧され、且つバルブ６４２を経てガス浄化器６５０まで送られる。ガス浄化器６５０は洗浄されたガス中に存在する汚染物の違いに基づいて、単一のガス浄化器或いは縦列のガス浄化器を使用してもよい。洗浄されたガスは続けて２つ目のガス浄化器に流されてガス中の水分が吸収され（ガス浄化器の順序は異なってもよい）、他のガス浄化器によりその中の極微粒子が排除される。また、１つ或いは複数のガス浄化器は使用後に再生させることが可能である。
【００６１】
上述したように、制限しないが、ガス浄化器６５０は同様に遷移金属吸着、高表面積沸石、酸化アルミニウム吸着及び／或いは炭素吸着、温度スイング吸着、圧力スイング吸着によって実現される。本実施形態では、レーザーガスが排除されるため、図３に示されるような前述の実施形態のように浄化されたガスの分析が行われてその中の増強ガスの濃度が決定される必要がない。また、貴ガス、バッファガス及び増強ガスが全て消費されないようにするため、制御プロセッサーＣにより２つのバルブ６５２及６５６が開かれると共にガスがバッファシリンダー６６５に導入される。バッファシリンダー６６５中には正確な量の貴ガスと、バッファガスと、増強ガスとを含み、１％のフッ素ガス、９５.５％のネオンガス、３．５％のアルゴンガス、及び１０ｐｐｍのキセノンで生成可能であり、０．１％のフッ素ガス、９６.４％のネオンガス、３．５％のアルゴンガス、及び１０ｐｐｍのキセノンガスがレーザー中に必要なガスの比率であり、且つレーザー中で混合させずともよく、本実施形態ではリサイクルシステム中で混合される。また、このような状況下で、シリンダー６１０中の４種混合ガスは同様に０．１％のフッ素ガスと、９６.４％のネオンガスと、３．５％のアルゴンガスと、１０ｐｐｍのキセノンとを有する。
【００６２】
次いで、制御プロセッサーによりバルブ６６７、６８２が開かれ、本質的に貴ガスと、バッファガスと、増強ガスとを有する浄化されたガス（レーザーガス混合物）がバルブ６６７を通過し、且つ０.５-２０％のフッ素ガスまたは好ましくは１％のフッ素ガスを有するドーピングガス（ハロゲンドーピングガス）がバルブ６８２を経てシリンダー（ドーピングガスシリンダー）６７５中から流出され、且つ混合器Ｂにより２つのガスが混合される。混合器Ｂにより２つの流れのガスの流速が調整され、混合されることにより正確な比率の再バランスされた４種混合ガスが形成される。このとき、ソースガスシリンダー６１０中の４種混合ガスの比率が反映される。次に、再バランスされた４種混合ガスが前記ガスの保存に用いられるシリンダー６８０まで送られる。
【００６３】
再バランスされた４種混合ガス（４種混合リサイクルガス）はシリンダー６８０に持続的に累積され、所定の気圧に達すると、バルブ６８３が開かれると共に圧縮機６８５によりリサイクルされた４種混合ガス（４種混合リサイクルガス）の加圧が行われ、且つこの４種混合ガスがシリンダー６９０（リサイクルガスシリンダー）中に保存される。その中のガスはシリンダー６１０に保存される４種混合ソースガスと同じ濃度を有する。シリンダー６９０中に保存されるリサイクルされた４種混合ガスが圧力変換器６９２で所定の気圧に達すると、ガスがレーザーチャンバー６２０の区画室中に注入され、バルブ６１４（シリンダー６１０に連結される）が閉じられ、レーザーチャンバー６２０にシリンダー６９０中から供給されるリサイクルされた４種混合ガス（４種混合リサイクルガス）が注入される。最終的に、ガス浄化器６５０が再利用されて不純物が持続的に排除される。
【００６４】
図７を参照すると、本発明の他の実施形態では、レーザー増強ガスのリサイクル、再バランス及び再循環に用いられるシステム７００は、図６に示される前述の実施形態で先述した４種混合ガス及び３種混合ガスが使用される。然しながら、本実施形態に係るシステム７００では、フッ素ガスはリサイクルされた３種混合ガスに混合も再度ドープもされず、シリンダー７９０中に累積される３種混合ガス及びソースシリンダー７１０からの４種混合ガスが共にレーザーチャンバーに導入される。
【００６５】
以下、レーザーチャンバーの正常な動作中に増強ガス濃度の計測を行う一実施形態について説明する。エネルギーモニター及び制御プロセッサーにより１つ或いは複数の動作条件が監視され、例えば、出力パワー、出力エネルギー、またはレーザーの増強ガス含量等が監視され、且つ具体的な状況に基づいてシリンダー内から供給される増強ガス（即ち、増強ガス混合物）の調整が行われる。こうして、監視中の各動作条件が所定の設定の範囲内に保たれるか、或いは所定の操作基準より高くなる。熱電堆（Thermopile）感知器またはフォトダイオード感知器はレーザーの光強度及び／或いはエネルギーの計測に用いられる。増強ガスの濃度は特に特定の増強ガスに対して常用される測定器により計測される。レーザーの動作状態が正常な動作条件に回帰すると、例えば、臨界レベルより高くなるか、或いは予期される設定範囲内になると、制御プロセッサーにより増強ガスの入力が停止される。流量制御器はガス充填時のレーザーチャンバー中の圧力の上昇率の監視を行って補正を行う。補正操作は技術者が手動で行うか、或いはエキシマレーザーシステムが補正プログラムの補正機能を使用して定期的に自動的に実施する。様々な技術手段により増強ガスの濃度の監視が達成可能であり、例えば、先行技術において使用される電圧電気集塵装置の動作電流を増強ガス濃度の関数とし、他にも検知に用いられるレーザーガスの電気インピーダンスとして設置される検知器によっても増強ガスの濃度を監視する効果を有する。レーザーガスの熱伝導率も同様に増強ガスの濃度を監視する効果を有する。このほか、増強ガスの濃度は光学吸収測定技術（optical absorption techniques）、光学発光測定技術（optical emission techniques）及び光音響測定技術（photo acoustic techniques）等の測定技術によっても取得可能である。そのような電気化学電池も同様に増強ガスの濃度の監視に用いられ、且つ電気化学電池はすでに微量の増強ガスの濃度の測定において商用化されている。
【００６６】
本発明は各実施形態について詳細に説明されているが、本分野の技術者ならばその技術内容に対して様々な改修や改変を行うことができる。本分野で通常知識を有する者ならば、上述のフッ化アルゴンエキシマレーザーの技術原理が同様にフッ化クリプトンエキシマレーザーに適用可能であることを理解できる。エキシマレーザーの設計分野で通常知識を有する者ならば、同様にフィードバック制御システムが実質的にリアルタイム（real time）であることを基礎とし、増強ガスの濃度を意図的に改変可能であることを理解できる。その目的は時間差のあるレーザー光を発生させることのみではなく、レーザー光パラメーターを固定に維持させ、この状況下で増強ガスの変化を選択することにより、レーザー光が生じさせる時間差による所定の効果を補償させることも目的とできる。よって、要求する特許請求の範囲には、特に上述の技術内容の改良或いは改変も完全に含まれ、これにより本発明の創作の技術思想が完全に保護される。
【００６７】
上述の各実施形態の詳細な説明により、本分野で通常知識を有する者ならば本発明を明確に理解でき、且つ本発明の全ての技術内容を利用することができるので、ここではそれらの再述は省く。
【００６８】
本分野で通常知識を有する者ならば、上述に記載の各実施形態の内容を明確に理解でき、且つ本発明の技術思想から逸脱しない範囲における様々な改良、異なる設計の構造、及び同等のものも同様に本発明の技術思想の範囲内に含まれることを理解できるので、本発明の精神及び範囲を逸脱せずに行う同様の効果を有する改修や変更も後述の特許請求の範囲に含まれる。また、本分野において周知の他のプロセス及び部材も実施形態中では詳述されていないが、これは本発明の技術内容を不要に混乱させないためにすぎない。なお、上述は例示にすぎず、これにより本発明を制限するものではない。
【００６９】
また、当然ながら、上述及び下述の文中で別途明確に指示されない限り、記載される値の範囲にある場合、記載の範囲の上限及び下限の間の各下限の単位の十分の一を基準の中間値とし、記述する或いは記述する範囲内の他のあらゆる中間値も本発明の範囲内に含まれる。あらゆる明確化された数値または明確化された範囲中の中間値及び他のあらゆる明確化された数値または前記明確化された範囲中の他のあらゆる中間値の間の小さな数値範囲も須く本発明の範囲に含まれる。これら小さな数値範囲の上限及び下限は独立的に前記範囲中に含まれるか、或いは前記範囲内から排除され、且つ何れかの極限値を含む小さな数値範囲、２つの極限値を含む小さな数値範囲、または何れの極限値も含まない小さな数値範囲の各数値範囲も本発明の範囲に含まれ、且つ前記明確化された範囲中のあらゆる特定の排除の制限を受ける。前記明確化された範囲が１つまたは２つの極限値を含む場合、含まれる極限値の何れか１つまたは２つが排除された範囲も含まれる。
【００７０】
本文中及び後述の特許請求の範囲で使用する明確的に排除されていない単数形式の「一」、「１種」及び「前記」との記載は、複数の指示される対象を含む。よって、例えば、「一方法」とある場合、複数の種類の前記方法を含み、「前記誘電性材料」とある場合、指示される１種類または多種類の誘電性材料及び本発明の所属する技術分野で通常知識を有する者にとって既知の同等の効果を有する物質等を含む。
【００７１】
また、「備える」及び「含む」等の語句が本明細書及び後述の特許請求の範囲中で使用される場合、その前で述べられているものの特徴、全体、部材、またはステップの存在を明確に特定するものである。但し、１つまたは複数の他の特徴、全体、部材、ステップ、動作、或いはグループの存在や付加を排除するものではない。
【００７２】
上述は例示にすぎず、これによって制限するものではない。本発明の精神及び範囲を逸脱せずに行うあらゆる同等の効果を有する改修や変更も全て後述の特許請求の範囲に含まれる。
【００７３】
５  ２種混合シリンダー（ソースガスシリンダー）
９  バルブ
１０  ３種混合シリンダー
１２  バルブ
１００  システム
１４  バルブ
１８  吸気開口部
２０  レーザーチャンバー
２００  システム
２０５  ソースガスシリンダー
２０９  バルブ
２１０  シリンダー
２１２  バルブ
２１８  吸気開口部
２２  排気開口部
２２０  レーザーチャンバー
２２２  排気開口部
２２４  圧力制御弁
２３０  洗浄機
２４  圧力制御弁
２４０  圧縮機
２５０  ガス浄化器
２５１  ガス浄化器
２５２  バルブ
２７５  シリンダー（ドーピングガスシリンダー）
２８０  シリンダー
２８２  バルブ
２８３  バルブ
２８５  圧縮機
２９０  シリンダー（リサイクルガスシリンダー）
３０  洗浄機
３００  システム
３０５  ソースガスシリンダー
３０９  バルブ
３１０  シリンダー
３１２  バルブ
３１８  吸気開口部
３２０  レーザーチャンバー
３２２  排気開口部
３２４  圧力制御弁
３３０  洗浄機
３４０  圧縮機
３４２  バルブ
３５０  ガス浄化器
３５１  ガス浄化器
３５２  バルブ
３５４  バルブ
３５６  バルブ
３６０  シリンダー
３６２  バルブ
３６５  シリンダー
３６７  バルブ
３７５  シリンダー（ドーピングガスシリンダー）
３８０  シリンダー
３８２  バルブ
３８３  バルブ
３８５  圧縮機
３９０  シリンダー（リサイクルガスシリンダー）
３９２  圧力変換器
４０  圧縮機
４００  システム
４０５  ソースガスシリンダー
４０９  バルブ
４１０  シリンダー
４１２  バルブ
４１４  バルブ
４１８  吸気開口部
４２  バルブ
４２０  レーザーチャンバー
４２２  排気開口部
４２４  圧力制御弁
４３０  洗浄機
４４０  圧縮機
４４２  バルブ
４５０  ガス浄化器
４５１  ガス浄化器
４５２  バルブ
４７５  シリンダー（ドーピングガスシリンダー）
４８０  シリンダー
４８２  バルブ
４８３  バルブ
４８５  圧縮機
４９０  シリンダー（リサイクルガスシリンダー）
４９２  圧力変換器
５０  ガス浄化器
５００  システム
５０５  ２種混合シリンダー（ソースガスシリンダー）
５０９  バルブ
５１０  ４種混合シリンダー
５１２  バルブ
５１４  バルブ
５１８  吸気開口部
５２  バルブ
５２０  レーザーチャンバー
５２２  排気開口部
５２４  圧力制御弁
５３０  洗浄機
５４  バルブ
５４０  圧縮機
５４２  バルブ
５５０  ガス浄化器
５５１  ガス浄化器
５５２  バルブ
５６  バルブ
５８０  シリンダー
５８２  バルブ
５８３  バルブ
５８５  圧縮機
５９０  シリンダー（リサイクルガスシリンダー）
５９２  圧力変換器
６０  シリンダー（レーザーガス保留シリンダー）
６００  システム
６１０  ４種混合シリンダー（ソースガスシリンダー）
６１２  バルブ
６１４  バルブ
６１８  吸気開口部
６２  バルブ
６２０  レーザーチャンバー
６２２  排気開口部
６２４  圧力制御弁
６３０  洗浄機
６４０  圧縮機
６４２  バルブ
６５  シリンダー（レーザーガス保留シリンダー）
６５０  ガス浄化器
６５２  バルブ
６５６  バルブ
６６５  シリンダー（レーザーガス保留シリンダー）
６６７  バルブ
６７  バルブ
６７５  シリンダー（ドーピングガスシリンダー）
６８０  シリンダー
６８２  バルブ
６８３  バルブ
６８５  圧縮機
６９０  シリンダー（リサイクルガスシリンダー）
６９２  圧力変換器
７００  システム
７１０  シリンダー
７１２  バルブ
７１４  バルブ
７１８  吸気開口部
７２０  レーザーチャンバー
７２２  排気開口部
７２４  圧力制御弁
７３０  洗浄機
７４０  圧縮機
７４２  バルブ
７５  シリンダー（ドーピングガスシリンダー）
７５０  ガス浄化器
７５１  ガス浄化器
７５２  バルブ
７８０  シリンダー
７８５  圧縮機
７９０  シリンダー（リサイクルガスシリンダー）
７９２  圧力変換機
８０  シリンダー
８２  バルブ
８３  バルブ
８５  圧縮機
９０  シリンダー（リサイクルガスシリンダー）
９２  圧力変換器
Ａ  分析器
Ｂ  混合器
Ｃ  制御プロセッサー
【図１】
0006679714.tif 000003
【図２】
0006679714.tif 000004
【図３】
0006679714.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
0006679714.tif 000008
【図７】
0006679714.tif 000009