CN104395248A - SiO2-TiO2系玻璃的制造方法、含有SiO2-TiO2系玻璃的板状构件的制造方法、制造装置以及SiO2-TiO2系玻璃的制造装置 - Google Patents

SiO2-TiO2系玻璃的制造方法、含有SiO2-TiO2系玻璃的板状构件的制造方法、制造装置以及SiO2-TiO2系玻璃的制造装置 Download PDF

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Abstract

SiO2－TiO2系玻璃的制造方法通过直接法在靶上制造SiO2－TiO2系玻璃，其包括：第一工序，预先加热靶；第二工序，使规定长度的SiO2－TiO2系玻璃坯料在被预先加热了的靶上成长；在第一工序中对靶加热，以使得在第二工序中玻璃坯料的成长面的温度维持在规定的下限温度以上。

Description

SiO2-TiO2系玻璃的制造方法、含有SiO2-TiO2系玻璃的板状构件的制造方法、制造装置以及SiO2-TiO2系玻璃的制造装置
技术领域
本发明涉及SiO2－TiO2系玻璃的制造方法、含有SiO2－TiO2系玻璃的板状构件的制造方法、制造装置以及SiO2－TiO2系玻璃的制造装置。
背景技术
在光刻工序中，进行用曝光用光照射光掩模，利用自该光掩模透过的曝光用光将感光基板曝光的曝光处理。这样的光掩模通过在光掩模基板上形成规定的掩模图案而获得。
近年来，感光基板逐渐大型化，光掩模的规格也随之逐渐大型化，例如，第8代以后的液晶面板用曝光装置中使用一条边超过1.2m那样的大型光掩模。这样的大型(大面积)光掩模所用的光掩模基板可以以用直接法等气相法合成的圆柱状的SiO2玻璃坯料为原材料，通过对该坯料进行压力成形而将其做成平行平板状的板状构件来制造(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002－53330号公报
发明内容
另一方面，光掩模吸收曝光用光的一部分能量，吸收的能量被转换为热量。结果导致光掩模因热膨胀而变形，但由于热膨胀系数恒定时变形量的绝对值与光掩模的大小成正比，因此，越是大型的光掩模，因曝光用光的吸收所导致的热膨胀的影响体现得越显著。
这样的光掩模因热膨胀导致的变形会影响图案形成精度，因此，研究了使用热膨胀率小的玻璃作为光掩模基板的材料，具体而言，研究了作为低热膨胀玻璃而被知晓的SiO2－TiO2系玻璃的应用。
本发明的目的在于，提供能够应用于大型光掩模基板的制造的SiO2－TiO2系玻璃的制造方法及制造装置，以及含有该玻璃的板状构件的制造方法。
根据本发明的第1技术方案，SiO2－TiO2系玻璃的制造方法通过直接法在靶上制造SiO2－TiO2系玻璃，其中，该制造方法包括：第一工序，预先加热靶；第二工序，使规定长度的SiO2－TiO2系玻璃坯料在被预先加热了的靶上成长；在第一工序中对靶加热，以使得在第二工序中玻璃坯料的成长面的温度维持在规定的下限温度以上。
根据本发明的第2技术方案，SiO2－TiO2系玻璃的制造方法以第1技术方案的制造方法为基础，优选以使玻璃坯料的成长面的温度维持在1600℃以上的方式设定加热靶时的加热量。
根据本发明的第3技术方案，SiO2－TiO2系玻璃的制造方法在第1或2的技术方案的制造方法的基础上，优选以在第一工序中靶的温度达到规定温度为条件而开始第二工序。
根据本发明的第4技术方案，SiO2－TiO2系玻璃的制造方法以第1～3任一技术方案的制造方法为基础，优选靶包括圆板状的靶构件和形成于该靶构件上的SiO2玻璃层。
根据本发明的第5技术方案，SiO2－TiO2系玻璃的制造方法以第1～3任一技术方案的制造方法为基础，优选靶包括在第一工序中蓄积热量的蓄热部和抑制自蓄热部向与玻璃坯料相反的方向的热传导的隔热部。
根据本发明的第6技术方案，SiO2－TiO2系玻璃的制造方法以第5的技术方案的制造方法为基础，优选蓄热部和隔热部分别包括板状的第1构件和板状的第2构件，第1构件与第2构件相比热容大，并且，第2构件与第1构件相比热导率小。
根据本发明的第7技术方案，SiO2－TiO2系玻璃的制造方法以第5的技术方案的制造方法为基础，优选第1构件的与玻璃坯料相反的一侧的表面具有凸部。
根据本发明的第8技术方案，SiO2－TiO2系玻璃的制造方法以第7的技术方案的制造方法为基础，优选第1构件和第2构件在凸部处热接触。
根据本发明的第9技术方案，含有SiO2－TiO2系玻璃的板状构件的制造方法优选通过第1～8任一技术方案的制造方法制造SiO2－TiO2系玻璃，再以该玻璃为母材进行加热加压成形而形成板状构件。
根据本发明的第10技术方案，SiO2－TiO2系玻璃的制造装置通过直接法使玻璃坯料在靶上成长，其中，靶包括通过被预热而蓄积热量的蓄热部和抑制自蓄热部向与玻璃坯料相反的方向的热传导的隔热部。
根据本发明的第11技术方案，SiO2－TiO2系玻璃的制造装置以第10的技术方案的制造装置为基础，优选蓄热部和隔热部分别包括板状的第1构件和板状的第2构件，第1构件与第2构件相比热容大，并且，第2构件与第1构件相比热导率小。
根据本发明的第12技术方案，SiO2－TiO2系玻璃的制造装置以第10的技术方案的制造装置为基础，优选第1构件的与玻璃坯料相反的一侧的表面具有凸部。
根据本发明的第13技术方案，SiO2－TiO2系玻璃的制造装置以第12的技术方案的制造装置为基础，优选第1构件和第2构件在凸部处热接触。
根据本发明的技术方案的制造方法，能够使SiO2－TiO2系玻璃坯料长时间稳定成长，因此，能够制造适于制造大型光掩模基板的大型的SiO2－TiO2系玻璃坯料。
附图说明
图1是第1实施方式的SiO2－TiO2系玻璃的制造方法所用的玻璃制造装置的结构图。
图2是表示第1实施方式的SiO2－TiO2系玻璃的制造方法的流程图。
图3是在成长面上产生了凸部时的玻璃坯料的剖视图。
图4是第2实施方式的制造方法的流程图。
图5是表示第3实施方式的靶构件的变形例的剖视图。
图6是表示第4实施方式的靶构件的变形例的剖视图。
图7是第5实施方式的板状构件的制造方法所用的玻璃成形装置的结构例。
图8是第5实施方式的板状构件的制造方法的流程图。
具体实施方式
＜第1实施方式＞
图1是本实施方式中SiO2－TiO2系玻璃的制造所用的玻璃制造装置的结构图。
图1的制造装置100构成为包括炉外壳101、由耐火物构成的炉壁102、配设炉外壳101及炉壁102的炉底103、燃烧器104、支承构件105以及靶构件106。
炉壁102配置于炉外壳101的内部。在炉外壳101和炉壁102的上部分别设有用于供燃烧器104穿过的穿通口101a和102a。此外，在炉外壳101和炉壁102的侧部分别设有用于观察玻璃坯料的成长面的观察口101b和102b，并且，观察口101b具有透明玻璃窗108。
在炉外壳101的外部配置有辐射温度计109，以便能透过观察口101b和102b测量玻璃坯料的成长面的温度。
在炉壁102的侧部设有排气口102c，用于排出作为玻璃生成反应的副产物而产生的氯气、未堆积于成长面的玻璃微粒等。自排气口102c排出的氯气、玻璃微粒等被导入排气管107，再被未图示的洗涤器捕捉。
在制造装置100的内部配置有靶构件106和支承构件105，玻璃坯料在该靶构件的上表面成长，支承构件105支承靶构件106的下表面。支承构件105由圆盘状部和杆状部构成，构成为能够利用与杆状部的一端相连接的未图示的驱动装置而任意进行旋转、摆动、上下移动。此外，靶构件106呈具有与支承构件105的圆盘状部大致相同直径的圆盘形状，配置在与燃烧器104相对的位置。
本实施方式中的SiO2－TiO2系玻璃的制造通过以下的步骤进行(图2)。
在本实施方式的制造方法中，首先，利用未图示的驱动装置借助支承构件105使靶构件106以规定速度旋转(S101)。接着，向燃烧器104导入规定流量的氧气和氢气，形成氧氢焰。然后，在保持燃烧器104和靶构件106之间的距离恒定的状态下，利用氧氢焰加热靶构件106(S102)。以下，将本实施方式中加热靶构件106的第一工序(S102)称为预热工序。
预热工序中利用辐射温度计109监视靶构件106的温度，待到达预设的温度时，向燃烧器104同时分别以规定的流量开始供给SiO2的前体和TiO2的前体，从而在氧氢焰中生成玻璃微粒(S103)。
在此，作为SiO2的前体，可以使用包含四氯化硅(SiCl4)、四氟化硅(SiF4)、甲硅烷(SiH4)、八甲基环四硅氧烷(C8H24O4Si4)等硅化合物的气体。此外，作为TiO2的前体，可以使用包含四氯化钛(TiCl4)、四异丙醇钛(Ti(O－i－C3H7)4)、四(二甲氨基)钛(Ti[N(CH3)2]4)等钛化合物的气体。
向燃烧器104供给的前体在氧氢焰中水解而生成玻璃微粒。生成的玻璃微粒在堆积于靶构件106上的同时，被火焰熔化而玻璃化，从而形成SiO2－TiO2系玻璃。其后，玻璃微粒也继续堆积，通过以与堆积速度同等的速度下拉靶构件106，从而一边保持燃烧器104和玻璃成长面(堆积面)之间的距离恒定，一边使SiO2－TiO2系玻璃坯料成长直到达到期望的长度(S104)。以下，将本实施方式中使坯料成长的第二工序称为成长工序。
在通过以上的工序使SiO2－TiO2系玻璃坯料成长时，在坯料合成前，靶构件106中蓄积有充分的热量。因此，在成长工序中能够将成长面的温度维持在规定的下限温度以上。结果与以往的制造方法相比，能够长时间稳定地维持成长面的形状，因此，能够制造更长的坯料。即，在直径相同的情况下能够制造质量更大的玻璃坯料。利用质量更大的玻璃坯料能够制造面积更大的光掩模基板。
在上述的本实施方式的制造方法中，在玻璃坯料开始成长之前，预先将靶加热到规定的温度。在此，说明本实施方式中的预热工序的详细情况。
通常，在利用直接法的玻璃制造工序中，成长面的温度、玻璃的生成速度等根据向燃烧器供给玻璃原料气体、燃烧气体的供给量等而变化，因此，为了以恒定速度稳定堆积恒定成分的玻璃，需要微妙地调整这些制造参数整体的均衡性而找出最佳值。因此，要制造在SiO2玻璃中掺杂有TiO2的SiO2－TiO2系玻璃时，以以往的SiO2玻璃的制造条件为基础，将向燃烧器供给的SiO2的前体的一部分置换为TiO2的前体，而其他的条件则维持从前的条件不变，这样进行制造对本领域技术人员来说是最容易的。
但是，根据本发明人的见解确认到如下的现象，即，若仅在维持以往的SiO2玻璃的制造条件的情况下将SiO2的前体的一部分置换为TiO2的前体，则在坯料开始成长后不久便会在成长面上产生局部的凸部201，该凸部201选择性成长从而使凹凸的程度随时间增大。当成长面的凹凸变得显著时，则不能使坯料继续稳定成长，在这样的制造条件下，不能制造出大型的坯料(图3)。
因此，本发明人为了解决上述问题而进行了各种研究，结果发现，产生上述凹部201的原因在于作为玻璃原料使用的TiO2的前体的热化学性质。在SiO2－TiO2系玻璃的生成反应中，SiO2的前体和TiO2的前体的水解反应均为放热反应。若比较此时两者的每摩尔的放热量，则TiO2的前体的放热量小于SiO2的前体的放热量。在此，考虑各自的前体水解时的产物的温度。如上所述，TiO2的前体的放热量小于SiO2的前体的放热量，因此，通过水解所生成的TiO2的温度低于SiO2的温度。即，在TiO2的前体的水解反应中，不能获得仅仅维持成长面的形状的充分的放热量。因此，若仅以往的SiO2玻璃的制造条件下将SiO2的前体的一部分置换为TiO2的前体，则TiO2的前体的水解反应所产生的放热量会发挥使玻璃成长面的温度降低的作用，从而导致玻璃的粘性增大。当玻璃的粘性增大时，成长面的流动性丧失，典型的情况是在成长面上产生呈同心圆状起伏的形态的凹凸，该凹凸随时间增大会导致坯料无法长时间稳定成长。此外，该现象发生在玻璃成长面的温度低于下限值的情况下。
在本实施方式的制造方法中，由于在预热工序中预先将靶加热到规定的温度，让靶蓄积充分的热量之后再使坯料开始成长，因此，即使在供给放热量相对较小的TiO2的前体的情况下，也不会导致玻璃成长面的温度低于下限温度。因此，在坯料成长面上不会产生凹凸，能长时间稳定地维持平滑的形状，因此，SiO2－TiO2系玻璃坯料能够长时间持续成长。
在本实施方式中，预热工序的靶加热温度设定为至少在成长为期望长度的坯料之前，成长面的玻璃不丧失流动性，在成长面保持不产生凹凸的程度的温度。具体的靶的加热温度依赖于靶自身的热容、向下方传导热量的热阻等，但在同一制造装置中，预热工序结束时的靶的温度越高，越能长时间维持成长面的温度，因此，只要根据期望的坯料长度、即坯料的成长时间适当调整即可。
需要说明的是，利用直接法制造SiO2－TiO2系玻璃时的成长面的合适温度为1600℃～1800℃的范围。当成长面的温度为1600℃以下时，玻璃丧失流动性而容易产生凹凸，此外，当超过1800℃时，玻璃的挥发变得显著，存在堆积降低的倾向。
需要说明的是，在本实施方式中，靶的厚度优选为200mm以上。当靶为200mm以下时，对靶进行预热时不能蓄积充分的热量，制造SiO2－TiO2系玻璃时的成长面的温度存在低于1600℃的倾向。
需要说明的是，在上述的实施方式中，基于靶的温度来控制预热工序中的靶的加热量，但在燃烧器的燃烧条件、燃烧器和靶之间的间隔等被控制为恒定的情况下，也可以不基于靶的温度，而是基于加热时间来控制上述靶的加热量。
＜第2实施方式＞
在第2实施方式中，在靶构件上形成SiO2玻璃层，将该靶构件和SiO2玻璃层共同用作靶。制造工序的流程图示于图4。需要说明的是，本实施方式中使用的制造装置的结构与第1实施方式中说明的制造装置的结构基本相同。
本实施方式的制造工序如下。首先，利用未图示的驱动装置借助支承构件105使靶构件106以规定速度旋转(S201)，接着，向燃烧器104导入规定流量的氧气和氢气而形成氧氢焰。然后，再向燃烧器104导入SiO2的前体，使生成的玻璃微粒堆积于靶构件106上而形成SiO2玻璃层(S202)。此时，靶构件106也可以配合SiO2玻璃层的成长而以适当速度下降。
待靶构件106上形成有规定厚度的SiO2玻璃层时，停止向燃烧器104供给SiO2的前体，继续利用氧氢焰加热靶构件106以及形成于其上的SiO2玻璃层(S203)。此时，利用辐射温度计109测量SiO2玻璃层的温度，待达到预设的规定温度时，向燃烧器104同时供给SiO2的前体和TiO2的前体，使SiO2－TiO2系玻璃堆积于SiO2层上(S204)。此后的工序与第1实施方式相同(S104)，因此省略说明。
在本实施方式中，靶构件106和形成于其上的SiO2玻璃层发挥靶的作用。因此，利用氧氢焰加热靶构件106和形成于其上的SiO2玻璃层的S202和S203相当于预热工序，随后堆积SiO2－TiO2系玻璃的S204相当于成长工序。
在本实施方式的制造方法中，靶构件和形成于其上的SiO2玻璃层双方发挥靶的作用，因此，与仅使用靶构件的情况相比，靶的热容变大，能够在更长的时间内维持成长面的温度。
需要说明的是，在上述的实施方式中，在形成SiO2玻璃层之后还继续利用氧氢焰进行加热，但是，当在SiO2玻璃层形成结束的时刻靶的温度已达到期望的温度时，也可以直接进入成长工序而开始SiO2－TiO2系玻璃的成长。
此外，在上述的实施方式中，在靶构件106上形成SiO2玻璃层之后，利用氧氢焰对靶构件106和SiO2玻璃层进行了预热，但也可以在对靶构件106进行预热之后再形成SiO2玻璃层。
＜第3实施方式＞
作为本发明的第3实施方式，说明在第1和第2实施方式中说明的靶构件的变形例。
如图5所示，本实施方式的靶构件具有沿厚度方向层叠分别为圆板状的第1构件301和第2构件302而成的构造。在此，上侧的第1构件301由单位体积的热容相对较大的材料构成，下侧的第2构件302由热导率相对较小的材料构成。具体而言，第1构件301可以用比热大且体积密度高的玻璃材料、陶瓷材料，例如石英玻璃、烧结氧化铝等板状材料构成，第2构件302可以用体积密度低的耐热纤维、发泡性的耐火物等构成。
构成本实施方式的靶构件的部分中，第1构件301发挥在预热工序中通过被加热而蓄积热量的蓄热部的作用，第2构件302发挥抑制第1构件301所蓄积的热量向下方扩散的隔热部的作用。因此，如果用本实施方式的靶构件制造SiO2－TiO2系玻璃，则能够在前述的预热工序中蓄积更多的热量，且能够长时间维持所蓄积的热量，因此，坯料的成长面的温度变得不易下降，能够长时间稳定地使坯料成长。
＜第4实施方式＞
第4实施方式是靶构件的另一变形例。如图6所示，本实施方式的靶构件具有沿厚度方向层叠分别为圆板状的第1构件401和第2构件402而成的构造。对于第1构件401和第2构件402的材料，与前述的第3实施方式相同，因此省略说明。
本实施方式的第1构件401在下侧面具有凸部403，构成为在该凸部的顶端与第2构件接触。因此，自第1构件去往第2构件的热流的导热截面积非常小，第1构件的凸部自身发挥隔热部的作用。此外，由于凸部所接触的第2构件也用隔热性材料构成，因此，本实施方式的靶构件整体的热保持性出色，在成长工序中，坯料的成长面的温度不易下降，能够长时间稳定地使坯料成长。
需要说明的是，在本实施方式中，说明了凸部设于第1构件的下侧面的结构，但是，凸部也可以设于第2构件的上侧面。
＜第5实施方式＞
接下来，作为本发明的一实施方式，说明以前述的实施方式所制造的SiO2－TiO2系玻璃坯料为母材来制造能够用作光掩模基板的板状玻璃构件的方法。
板状玻璃构件中，以光掩模基板为代表那样的要求纯度极高且缺陷极少的构件，通过对以气相法合成的玻璃坯料进行加热、加压将其成形为板状来制造。
图7是用于用玻璃坯料制造板状玻璃构件的玻璃成形装置的结构例。图7所示的玻璃成形装置500构成为包括：金属性的真空室501；隔热件502，其设于真空室501的整个内壁面；石墨加热器503，其配设于隔热件502的侧壁部；玻璃成形模504，其配设于真空室501的中央部，主要由石墨构成；活塞杆509，其与玻璃成形模504的上表面抵接地配置。
玻璃成形模504由顶板508、侧板507以及底部构成，其中，底部由垫板505和底板506构成，由底板506、侧板507、顶板508形成横截面为矩形的中空部510。通过用活塞杆509按压顶板508，能够使顶板508向底板506侧移动。
使用图7的成形装置500制造板状构件的工序示于图8的流程图。首先，根据本发明的技术方案制造SiO2－TiO2系玻璃坯料(S601)，接着通过对该坯料的上下表面及侧外周面进行适当的除去加工而获得圆柱形状的玻璃母材(S602)。将该玻璃母材511容纳于成形装置500的中空部510中(S603)，对真空室501内进行真空排气之后，填充惰性气体(S604)。作为填充的惰性气体，可以使用氮气、氩气、氦气等。
接着，利用石墨加热器503将玻璃成形模504和玻璃坯料511加热到规定温度(S605)。在此，加热温度设为能够使玻璃坯料511变形为期望形状的温度即可，具体而言，可以设为玻璃坯料511的结晶温度以上、软化温度以下的温度。此外，玻璃坯料511的温度达到规定温度之后，为了使内部的温度更均匀，也可以在规定温度下保持一定时间。
待玻璃坯料511被加热到规定温度时，用活塞杆509按压顶板508使其向底板506侧下降，将玻璃坯料511加压成形至期望的厚度(S606)，冷却之后，自成形模504取出成形为大致长方体状或板状的玻璃构件(S607)。
这样制造出的由SiO2－TiO2系玻璃构成的构件通过适当地实施用于达到规定的规格的切割加工、磨削加工、用于使端面呈R形状的倒角加工、使表面平滑的研磨加工等，而成为能够用作光掩模基板的板状构件(S608)。
根据本实施方式的制造方法，由于将大型的SiO2－TiO2系玻璃母材成形为板状构件，因此，能够制造以往不存在的大面积的板状构件，进而能够利用该大面积的板状构件制造大面积且低热膨胀率的光掩模。更具体而言，例如能够制造一条边超过1.2m那样的用于第8代以后的液晶面板且抑制了因曝光用光的照射所产生的热膨胀的光掩模。
需要说明的是，以上说明的第1～5实施方式作为本发明的实施方式的一个例子而进行记载，本发明不限定于这些实施方式，这是不言自明的。
实施例
通过第1或第2任一实施方式的制造方法制造了SiO2－TiO2系玻璃。作为自燃烧器喷出的助燃性气体，使用了氧气，作为可燃性气体，使用了氢气。此外，作为SiO2的前体，使用了SiCl4气体，作为TiO2的前体，使用了TiCl4气体。此外，利用设于玻璃制造装置的内壁侧面部的热电偶测定了玻璃制造过程中的玻璃制造装置内的温度。并且，通过用规定的算式转换该玻璃制造装置内的测定温度而求出了玻璃成长面的温度。规定的算式是根据预先测得的成长面的温度与玻璃制造装置内的温度所总结出的比例关系式。
[实施例1]
作为靶，准备了直径350mm、厚度400mm的SiO2玻璃。自燃烧器以氧气324slm、氢气795slm的比率供给氧气和氢气而形成氧氢焰，用该氧氢焰对靶进行了4小时的加热。4小时后，以40g/min的比率向燃烧器供给SiCl4气体，在靶表面上制作了含有SiO2玻璃的光滑成长面，以容易制造玻璃坯料。此时的玻璃成长面的温度为1745℃。接着，将SiCl4气体的流量调整为10g/min，将氧气的流量调整为337slm，将氢气的流量调整为825slm，以0.2g/min的比率供给TiCl4气体。开始供给TiCl4气体64小时后的成长面的温度为1750℃，然后也使玻璃坯料继续成长。于是，168小时后，成长面的温度保持在1740℃，获得了直径300mm、长度300mm的SiO2－TiO2系玻璃坯料。
[实施例2]
作为靶，准备了直径350mm、厚度15mm的SiO2玻璃。自燃烧器以氧气306slm、氢气755slm的比率供给氧气和氢气而形成氧氢焰，用该氧氢焰对靶进行了4小时的加热。4小时后，以40g/min的比率向燃烧器供给SiCl4气体，在靶上制作厚度200mm的SiO2玻璃层，形成了玻璃成长面。此时的玻璃成长面的温度为1700℃。接着，将SiCl4气体的流量调整为10g/min，将氧气的流量调整为310slm，将氢气的流量调整为770slm，以0.2g/min的比率供给TiCl4气体。
开始供给TiCl4气体70小时后的成长面的温度为1730℃，然后也使玻璃坯料继续成长。于是，185小时后，成长面的温度保持在1730℃，获得了直径300mm、长度300mm的SiO2－TiO2系玻璃坯料。
[比较例1]
作为靶，准备了直径350mm、厚度30mm的SiO2玻璃。自燃烧器以氧气321slm、氢气790slm的比率供给氧气和氢气而形成氧氢焰，用该氧氢焰对靶进行了4小时的加热。4小时后，以40g/min的比率向燃烧器供给SiCl4气体，在靶表面上制作了含有SiO2玻璃的光滑成长面，以容易制造玻璃坯料。此时的玻璃成长面的温度为1550℃。接着，将SiCl4气体的流量调整为30g/min，将氧气的流量调整为347slm，将氢气的流量调整为850slm，以0.2g/min的比率供给TiCl4气体。
开始供给TiCl4气体5小时后的成长面的温度为1570℃。然后也继续自燃烧器喷出原料气体、氧气和氢气，18小时后的成长面的温度为1590℃，低于能够使玻璃坯料稳定成长的1600℃。于是，20小时后，在成长面上产生了以同心圆状起伏的形态的凹凸，未能使玻璃坯料继续稳定成长。
[比较例2]
作为靶，准备了直径350mm、厚度30mm的SiO2玻璃。自燃烧器以氧气340slm、氢气835slm的比率供给氧气和氢气而形成氧氢焰，用该氧氢焰对靶进行了4小时的加热。4小时后，以40g/min的比率向燃烧器供给SiCl4气体，在靶表面上制作了含有SiO2玻璃的光滑成长面，以容易制造玻璃坯料。此时的玻璃成长面的温度为1570℃。接着，将SiCl4气体的流量调整为30g/min，将氧气的流量调整为404slm，将氢气的流量调整为985slm，以0.4g/min的比率供给了TiCl4气体。
但是，开始供给TiCl4气体5小时后，在成长面上产生了以同心圆状起伏的形态的凹凸，未能使玻璃坯料继续稳定成长。此时的成长面的温度为1570℃，低于能够使玻璃坯料稳定成长的1600℃。
在此援引下面的优先权基础申请的公开内容。
日本国特许出愿2012年第144149号(2012年6月27日申请)
附图标记说明
100：玻璃制造装置；101：炉外壳；102：炉壁；103：炉底；104：燃烧器；105：支承构件；106：靶构件；107：排气管；108：透明玻璃窗；109：辐射温度计；110：玻璃坯料；201：凸部；301：第1构件；302：第2构件；401：第1构件；402：第2构件；403：凸部；500：玻璃成形装置；501：真空室；502：隔热件；503：石墨加热器；504：玻璃成形模；505：垫板；506：底板；507：侧板；508：顶板；509：活塞杆；510：中空部；511：玻璃坯料。

Claims (13)

1.一种SiO2－TiO2系玻璃的制造方法，其通过直接法在靶上制造SiO2－TiO2系玻璃，其中，该制造方法包括：
第一工序，预先加热上述靶；
第二工序，使规定长度的SiO2－TiO2系玻璃坯料在被预先加热的上述靶上成长；
在上述第一工序中对靶加热，以使在上述第二工序中上述玻璃坯料的成长面的温度维持在规定的下限温度以上。
2.根据权利要求1所述的SiO2－TiO2系玻璃的制造方法，其中，
以使上述玻璃坯料的成长面的温度维持在1600℃以上的方式设定加热上述靶时的加热量。
3.根据权利要求1或2所述的SiO2－TiO2系玻璃的制造方法，其中，
以在上述第一工序中上述靶的温度达到规定温度为条件而开始上述第二工序。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的SiO2－TiO2系玻璃的制造方法，其中，
上述靶包括圆板状的靶构件和形成于该靶构件上的SiO2玻璃层。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的SiO2－TiO2系玻璃的制造方法，其中，
上述靶包括在上述第一工序中蓄积热量的蓄热部和抑制自上述蓄热部向与上述玻璃坯料相反的方向的热传导的隔热部。
6.根据权利要求5所述的SiO2－TiO2系玻璃的制造方法，其中，
上述蓄热部和上述隔热部分别包括板状的第1构件和板状的第2构件；
上述第1构件与上述第2构件相比热容大，并且，上述第2构件与上述第1构件相比热导率小。
7.根据权利要求5所述的SiO2－TiO2系玻璃的制造方法，其中，
上述蓄热部包括板状的第1构件，上述第1构件的与上述玻璃坯料相反的一侧的表面具有凸部。
8.根据权利要求7所述的SiO2－TiO2系玻璃的制造方法，其中，
上述隔热部包括板状的第2构件，上述第1构件和第2构件在上述凸部处热接触。
9.一种含有SiO2－TiO2系玻璃的板状构件的制造方法，其中，该方法通过权利要求1～8中任一项所述的制造方法制造SiO2－TiO2系玻璃，再以该玻璃为母材进行加热加压成形而形成板状构件。
10.一种SiO2－TiO2系玻璃的制造装置，其通过直接法使玻璃坯料在靶上成长，其中，
上述靶包括通过被预热而蓄积热量的蓄热部和抑制自上述蓄热部向与上述玻璃坯料相反的方向的热传导的隔热部。
11.根据权利要求10所述的SiO2－TiO2系玻璃的制造装置，其中，
上述蓄热部和上述隔热部分别包括板状的第1构件和板状的第2构件；
上述第1构件与上述第2构件相比热容大，并且，上述第2构件与上述第1构件相比热导率小。
12.根据权利要求10所述的SiO2－TiO2系玻璃的制造装置，其中，
上述蓄热部包括板状的第1构件，上述第1构件的与上述玻璃坯料相反的一侧的表面具有凸部。
13.根据权利要求12所述的SiO2－TiO2系玻璃的制造装置，其中，
上述隔热部包括板状的第2构件，上述第1构件和第2构件在上述凸部处热接触。
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