JP2000128553A - 石英ガラスの熱アニール方法及びこの方法を用いて得られた石英ガラス部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱アニール処理に伴う石英ガラスブロックの
含有Ｎａ濃度の増大と含有水素分子濃度の低下を抑え、
紫外線に対する光学性能が良好な光学部材を得ることの
できる石英ガラスの熱アニール方法を提供する。 【解決手段】 石英ガラスインゴットＩＧから切り出し
た石英ガラスブロックを、熱アニール処理した後の石英
ガラスブロックを加工して得られる光学部材の含有Ｎａ
濃度及び含有水素濃度がそれぞれ所定の適正範囲内に保
たれるように定めた所定の寸法及び形状に成形したうえ
で熱アニール処理を行う。例えば、径φｍｍ及び最大厚
さｔｍｍのレンズ部材Ｌを作製する場合には、石英ガラ
スインゴットから切り出した石英ガラスブロックを、径
方向の寸法が（φ＋３０）ｍｍ以上、且つ、厚さ方向の
寸法が（ｔ＋３０）ｍｍ以上となるように成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外光を光源とす
る半導体露光装置のレンズ等に用いられる石英ガラス部
材を得るための石英ガラスの熱アニール方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリコン等のウエハ上に集積回路
の微細パターンを露光・転写する光リソグラフィー技術
においては、ステッパと呼ばれる露光装置が用いられて
いる。このステッパの光源は、近年のＬＳＩの高集積化
に伴ってｉ線（３６５ｎｍ）からＫｒＦエキシマレーザ
（２４８ｎｍ）、更にはＡｒＦエキシマレーザ（１９３
ｎｍ）へと短波長化が進められている。そして一般に、
ステッパの照明系或いは投影レンズ系として用いられる
光学ガラスには、ｉ線よりも短い波長領域では光透過率
が低すぎるため、従来の光学ガラスに代えて合成石英ガ
ラスや、蛍石等のフッ化物単結晶を用いることが提唱さ
れている。

【０００３】このように紫外線リソグラフィー用の光学
部材として用いられる石英ガラスには紫外域の高透過率
性、紫外線への高耐久性及び屈折率の高均質性が要求さ
れるが、紫外域での高透過率性を実現するためには、石
英ガラス中の不純物濃度を抑える必要がある。このよう
な石英ガラスの合成には一般に、原料となる珪素化合物
（珪素化合物を送り出すためのキャリヤガスが同時に用
いられる）と加熱・反応のための燃焼ガス（酸素ガスと
水素ガス）とをバーナーから流出させ、火炎内でターゲ
ット上に石英ガラスを堆積させていく火炎加水分解合成
法が行われている。この火炎加水分解合成法では、不純
物（Ｎａ等）の除去効果があるといわれているハロゲン
化合物を原料に用いているため不純物の混入が極端に少
ない高純度な石英ガラスが得られ、その結果紫外域で高
透過性を有するものとなる。また、紫外線に対する高い
耐久性を実現する手段としては、石英ガラス中に水素分
子を含有させる方法が一般的に用いられている。

【０００４】また、合成されたままの状態の石英ガラス
のインゴットは合成過程での熱履歴に依存して生じた内
部歪みが大きいため屈折率の均質性が悪く、また還元性
欠陥に依存してエキシマレーザ照射の初期に大きな透過
率の低下を起こすため、紫外線リソグラフィー用の光学
部材として使用することはできない。このため一般に
は、合成によってできた石英ガラスインゴットから光学
部材を切り出す前に、熱アニール（焼鈍）と呼ばれる処
理が行われる。この熱アニール処理は、通常、生成され
たインゴットを複数の円筒形状の石英ガラスブロックに
切断して炉（熱アニール用の炉）内に静置し、昇温の後
に徐冷することにより、各石英ガラスブロック内の歪み
を除去するものである。そしてこの熱アニール処理を行
った石英ガラスブロックから光学部材を切り出せば、屈
折率均質性の良好な光学部材を得ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記熱
アニール処理を行うにおいては、インゴットを切断する
ときに人体等を介して不純物であるＮａが混入すること
があるが、これにより石英ガラスブロックの含有Ｎａ濃
度が増大し、この石英ガラスブロックから切り出して得
られる光学部材の紫外線（特に、ＡｒＦエキシマレーザ
波長）に対する透過率が損われる虞があった。また、石
英ガラスブロックを昇温する過程において、内部に含有
する水素分子が熱拡散により外部に放出してしまうこと
があり、これにより含有水素分子濃度が低下して上記光
学部材の紫外線に対する耐久性が損われる虞もあった。

【０００６】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、熱アニール処理に伴う石英ガラスブロック
の含有Ｎａ濃度の増大と含有水素分子濃度の低下を抑
え、紫外線に対する光学性能が良好な光学部材（石英ガ
ラス部材）を得ることができる石英ガラスの熱アニール
方法を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、石英ガラ
スの外部に存在するＮａが内部に取り込まれる現象と、
石英ガラスの内部に含有されている水素分子が熱アニー
ル処理に伴う熱拡散により外部に放出される現象とを考
慮するとともに、特開平１０−５３４３２号公報におい
て開示された、石英ガラス中に不純物として含有される
Ｎａ量を所定範囲内（２０ｐｐｂ以下）にすることによ
り紫外線の透過率、特にＡｒＦエキシマレーザに対する
透過率を良化する方法と、特開平７−３００３２５号公
報に開示された、エキシマレーザに対する耐久性が石英
ガラスに含有される水素分子濃度に依存するという技術
とに鑑み、紫外線に対する光学特性を低下することなく
熱アニール処理を行う研究を鋭意続けてきた。

【０００８】その結果、熱アニール処理する際の石英ガ
ラスブロックの寸法及び形状の如何が、Ｎａの混入及び
水素分子の外部拡散に影響を与えることを知見し、本発
明を完成させるに至った。すなわち、合成された石英ガ
ラスインゴットから切り出した石英ガラスブロックを所
定温度まで昇温した後徐冷する熱アニール処理を行うこ
とにより石英ガラスブロックの内部歪みを除去する石英
ガラスの熱アニール方法において、石英ガラスインゴッ
トから切り出した石英ガラスブロックを、所定の寸法及
び形状に成形したうえで熱アニール処理を行うことを特
徴とする石英ガラスの熱アニール方法である。ここで、
上記所定の寸法及び形状は、熱アニール処理した後の石
英ガラスブロックを加工して得られる光学部材（石英ガ
ラス部材）の含有Ｎａ濃度及び含有水素濃度がそれぞれ
所定の適正範囲内に保たれるように定められるものであ
り、また、上記所定の適正範囲は、得られる光学部材の
紫外線（特にＡｒＦエキシマレーザ波長）に対する光学
性能が良好に保たれる条件として定められ、含有Ｎａ濃
度については２０ｐｐｂ以下、含有水素分子濃度につい
ては２×１０¹⁷個／ｃｍ³ 以上であることが好ましい。

【０００９】このような方法によれば、熱アニール処理
前に石英ガラスブロックを所定の寸法及び形状に成形す
るという単純な作業により、その石英ガラスブロックの
Ｎａ濃度及び水素分子濃度をそれぞれ適正範囲内に保っ
て紫外線の透過率の低下を防ぐことができるとともに紫
外線に対する耐久性の低下を防ぐことができるので、紫
外線に対する光学性能の良好な光学部材を容易に得るこ
とができる。

【００１０】ここで、径φｍｍ及び最大厚さｔｍｍのレ
ンズ部材を作製する場合には、石英ガラスインゴットか
ら切り出した石英ガラスブロックを上記径方向の寸法が
（φ＋３０）ｍｍ以上、且つ、上記厚さ方向の寸法が
（ｔ＋３０）ｍｍ以上となるように成形することによ
り、得られるレンズ部材の含有Ｎａ濃度を２０ｐｐｂ以
下、含有水素分子濃度を２×１０¹⁷個／ｃｍ³ 以上とす
ることができる。また、上記寸法の条件を満たしつつ、
石英ガラスインゴットから切り出した石英ガラスブロッ
クを、高さ方向がレンズ部材の厚さ方向に相当する円筒
形状に成形した場合や、レンズ部材に近似或いは相似し
た形状に成形すれば、得られたレンズ部材の紫外線に対
する光学性能がより良好となる。

【００１１】また、上記熱アニール処理を用いて得られ
た石英ガラスブロックを加工する（切り出す）ことによ
り得られた光学部材（石英ガラス部材）は、不純物の影
響が少なく、紫外光に対する透過率特性等の光学的物性
が安定しているので、紫外光を光源とする光学機器（例
えば半導体露光装置）に用いることが可能となる。ま
た、この光学部材がレンズ部材である場合には、含有水
素分子濃度の分布が使用光軸（光学部品として使用した
ときにおける、光源から照射される光の軸）に対して回
転対称性を有するようにし、且つ、使用光軸付近におけ
る含有水素分子濃度が外周部より高くなるように構成す
ることが望ましい。光がレンズ部材の光軸を中心に透過
する場合には、光のエネルギー密度はレンズ部材の中心
部において最も高くなり、生じる欠陥はその周辺部より
も増大するが、含有水素分子濃度が上記のように分布し
ていれば、そのレンズ部材の中心部における欠陥生成を
抑制することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の好
ましい実施形態について説明する。先ず、図２に基づい
て、火炎加水分解合成法により石英ガラスインゴットを
製造するための石英ガラス製造装置１について説明す
る。炉２は、炉床板２ａと、炉床板２ａの上に設けられ
た炉枠２ｂと、炉枠２ｂの内方に設けられた耐火壁２ｃ
とを有して構成されており、耐火壁２ｃに囲まれた炉内
空間３は上下に延びた円筒状をなしている。この円筒状
の炉内空間３の下方には上下に延びた支持棒４ａとこの
支持棒４ａの上端に取り付けられた水平円盤４ｂとから
なる回転台４が設けられている。支持棒４ａはその下方
に位置する水平ステージ５を貫通して設けられており、
水平ステージ５を貫通した下端部は回転用モータ６によ
り駆動されて軸周りに回転し、水平円盤４ｂを水平面内
で回転させるようになっている。また、水平ステージ５
は図示しないステージ移動機構によって昇降可能になっ
ているとともに、揺動用モータ７、７により水平方向に
揺動可能となっている。

【００１３】炉２の上方には、噴出口８ａを炉内空間３
に向けたバーナー８が設けられている。バーナー８は図
示しないが同心円状の複数の噴出口を備えた多重管構造
をなしており、その中心に位置する原料噴出管からは原
料となる四塩化珪素（ＳｉＣｌ4 ）及びこれを希釈する
ためのキャリヤガス（通常、酸素ガス）を含んだ珪素化
合物ガスを噴出させ、原料噴出管の外側に位置する複数
の噴出管からは支燃性ガス（例えば酸素ガス）及び可燃
性ガス（例えば水素ガス）を噴出するようになってい
る。

【００１４】回転台４の水平円盤４ｂの上面には、セラ
ミック製の円柱部材が上下に複数積み重ねられてなるタ
ーゲット９が載置されている。後述するように、石英ガ
ラスの合成時にはこのターゲット９の上面に石英ガラス
のインゴットＩＧが形成されるが、インゴットＩＧの冷
却を促進するため、個々の円柱部材には上下方向の貫通
孔（図示せず）が複数形成されている。

【００１５】炉枠２ｂの側方には排気口１０が設けられ
ており、この排気口１０には炉２外に伸びる排気管１１
が接続されている。石英ガラスの合成時には炉内空間３
内に廃ガスが発生するが、この廃ガスは排気口１０から
排気管１１を経て外部に排出される。また、炉枠２ｂ及
び耐火物２ｃにはターゲット９上に合成石英ガラスが形
成されていく様子が見えるように窓部１２、１３が設け
られている。なお、炉枠２ｂに設けられた窓部１２には
炉２内の温度を低下させないように、耐熱ガラスが取り
付けられている。

【００１６】上記構成の石英ガラス製造装置１を用いて
合成石英ガラスのインゴットＩＧを製造する場合には、
バーナー８からターゲット９の上面に向けて珪素化合物
ガス、支燃性ガス及び可燃性ガスを噴出させて火炎を生
成し、加水分解反応を起こさせてターゲット９の上面に
合成石英ガラスのインゴットＩＧを形成させる。なお、
このインゴットＩＧの合成中、ターゲット９は水平面内
において一定の速さで回転、且つ、揺動され、インゴッ
トＩＧの上下方向形成量に見合う速度で下方へ引き下げ
られる。

【００１７】インゴットＩＧの合成が終了すると、イン
ゴットＩＧは炉２から取り出され、複数の石英ガラスブ
ロックに切断される。これら複数の石英ガラスブロック
はそれぞれ熱アニール処理する前に所定の寸法及び形状
に成形される。ここで、上記所定の寸法及び形状は、熱
アニール処理した後の石英ガラスブロックを加工して得
られる光学部材の含有Ｎａ濃度及び含有水素濃度がそれ
ぞれ所定の適正範囲内に保たれるように定められるもの
であり、また、上記所定の適正範囲は、得られる光学部
材の紫外線（特にＡｒＦエキシマレーザ波長）に対する
光学性能が良好に保たれる条件として定められ、含有Ｎ
ａ濃度については２０ｐｐｂ以下、含有水素分子濃度に
ついては２×１０¹⁷個／ｃｍ³ 以上であることが好まし
い。Ｎａ濃度が２０ｐｐｂ以下であれば、紫外線に対す
る透過特性を良好に保つことができ、また、水素分子濃
度が２×１０¹⁷個／ｃｍ³ 以上であれば、光学部材に紫
外線を透過させた場合に生成するＥ’センター（≡Ｓｉ
・）の欠陥を補修（≡Ｓｉ−Ｈ）し、見かけ上吸収を少
なくして紫外線に対する耐久性を向上させることができ
るからである。Ｎａ濃度の範囲及び水素分子濃度の範囲
を上記のように設定するとき、石英ガラスブロックの寸
法は、作製しようとする光学部材を包含するものとなる
が、どのくらいの寸法的な余裕を持たせるべきかは作製
する石英ガラス部材の形状等に応じて実験等により個々
に求められる。

【００１８】ここで、例えば、径φｍｍ及び最大厚さｔ
ｍｍのレンズ部材Ｌを作製する場合には、上記石英ガラ
スブロックは、径方向の寸法が（φ＋３０）ｍｍ以上、
且つ、厚さ方向の寸法が（ｔ＋３０）ｍｍ以上となるよ
うに成形すればよく、後述のアニール処理を行った後の
石英ガラスブロックを加工して得られるレンズ部材の含
有Ｎａ濃度を２０ｐｐｂ以下、含有水素分子濃度を２×
１０¹⁷個／ｃｍ³ 以上とすることができる（後述の実施
例参照）。図１は、径φｍｍ、中央部厚さｔｍｍの凸レ
ンズ部材を作製することを目的とし、石英ガラスブロッ
クを上記所定の寸法及び形状に成形したときの一例であ
る。成形した石英ガラスブロックをＢで表す。この図１
においては径方向の寸法をφ’ｍｍと記しているが、こ
のφ’ｍｍは（φ＋３０）ｍｍ以上の寸法を代表で表し
たものであり、径方向の寸法が（φ＋３０）ｍｍ以上で
あることを示している。また、厚さ方向の寸法をｔ’ｍ
ｍと記しているが、このｔ’ｍｍは（ｔ＋３０）ｍｍ以
上の寸法を代表で表したものであり、厚さ方向の寸法が
（ｔ＋３０）ｍｍ以上であることを示している（後述の
図４、図５においても同様）。

【００１９】所定の寸法及び形状に成形された各石英ガ
ラスブロックは、図３に示す熱アニール処理用の保温炉
２０に載置されて熱アニール処理される。保温炉２０
は、内部に石英ガラスブロックを載置する台２１を有す
るとともに、内部空間２２の温度調節を行うための複数
のヒータ２３、２３、・・・とを有して構成されてい
る。石英ガラスブロックの熱アニール処理は、処理対象
の石英ガラスブロックを台２１上に載置した後、各ヒー
タ２３、２３、・・・の温度調節を行って内部空間２２
の温度を制御し、処理対象の石英ガラスブロックを所定
温度（例えば、１０００℃）まで昇温した後徐冷するこ
とにより行う。これにより石英ガラスブロックの内部歪
みが除去される。

【００２０】上記熱アニール処理がなされた石英ガラス
ブロックを加工する（切り出す）ことにより目的の光学
部材が得られる。このようにして得られた光学部材は不
純物の影響が少なく、紫外光に対する透過率特性等の光
学的物性が安定しているので、紫外光を光源とする光学
機器（例えば半導体露光装置）に用いることが可能とな
る。また、レンズ部材を作製する場合において、含有さ
れる水素分子濃度の分布が使用光軸（光学部品として使
用したときにおける、光源から照射される光の軸）に対
して回転対称性を有するとともに、使用光軸付近におけ
る含有水素分子濃度が外周部より高くなっていれば、エ
ネルギー密度の大きな光学部材の中心部における欠陥生
成を抑制することができる。このような光学部材は前述
したように、合成石英ガラスのインゴットＩＧの合成中
に、ターゲット９を水平面内において一定の速さで回転
することにより容易に実現できる。

【００２１】なお、上記寸法の条件を満たしつつ、石英
ガラスインゴットＩＧから切り出した石英ガラスブロッ
クを、高さ方向が上記レンズ部材Ｌの厚さ方向に相当す
る円筒形状に成形した場合（図４参照）や、レンズ部材
Ｌに近似或いは相似した形状に成形した場合（図５参
照）には、得られたレンズ部材Ｌの紫外線に対する光学
性能がより良好となることが実験の結果明らかとなって
いる。

【００２２】以上述べたように、本発明に係る熱アニー
ル方法では、アニール処理前に石英ガラスブロックを所
定の寸法及び形状に成形するという単純な作業により、
Ｎａ濃度を適正範囲内に保って紫外線の透過率の低下を
防ぐことができるとともに、水素分子濃度を適正範囲内
に保って紫外線に対する耐久性の低下を防ぐことができ
るので、この石英ガラスブロックから得られる光学部材
の紫外線に対する光学特性を向上させることができ、光
学性能の良好な光学部材を容易に得ることが可能とな
る。以下、本発明の実施例（実施例１〜４及び比較例
１、２）を示すが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。

【００２３】

【実施例】上述の石英ガラス製造装置１を用いて火炎加
水分解合成法により複数の石英ガラスインゴットＩＧを
合成した。これらのインゴットＩＧから、図６の表に示
す径及び厚さの石英ガラスブロックを切り出し（形状は
全て円筒形状）、上述の保温炉２０を用いて各種条件で
熱アニール処理を行った。昇温温度は１０００℃若しく
は１１００℃、昇温した後徐冷までの保持時間はそれぞ
れ１０時間とした。雰囲気は全て大気とし、その圧力は
全て１ａｔｍとした。熱アニール処理をした後、各石英
ガラスブロックから所定寸法のレンズ（テストピース）
を切り出し、研磨して測定サンプルとし、Ｎａ濃度及び
水素分子濃度を測定した。各テストピースについての測
定結果を図６の表に併記する。

【００２４】図６の表に示すように、実施例１〜４のテ
ストピースについてはＮａ濃度が２０ｐｐｂ以下、且
つ、水素分子濃度が２×１０¹⁷個／ｃｍ³ 以上という結
果が得られ、また、比較例１、２のテストピースについ
てはＮａ濃度が２０ｐｐｂ以上、又は、水素分子濃度が
２×１０¹⁷個／ｃｍ³ 以下という結果が得られた（この
ため、実施例１〜４において得られたレンズ部材は使用
可能、比較例１、２において得られたレンズ部材は使用
不可と評価される）。なお、Ｎａ濃度の測定は放射化分
析により行い、また、水素分子濃度の測定はラマン分光
光度計を用いて行った。ここに示す結果から、作製する
レンズが径φｍｍ、最大厚さがｔｍｍであるときには、
石英ガラスインゴットＩＧから切り出した石英ガラスブ
ロックを、径方向の寸法が（φ＋３０）ｍｍ以上、厚さ
方向の寸法が（ｔ＋３０）ｍｍ以上となるように成形し
たうえで熱アニール処理を行えば、この熱アニール処理
後の石英ガラスブロックから得られたレンズ部材のＮａ
濃度は２０ｐｐｂ以下に、また、水素分子濃度は２×１
０¹⁷個／ｃｍ³ 以上に保たれることが分かる。なお、図
６の表中、Ｎａ濃度及び水素分子濃度を不等号で表し、
幅を持たせた表記をしているのは、測定個所が複数であ
り、測定値にばらつきがあるためである。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る石英
ガラスの熱アニール方法では、石英ガラスインゴットか
ら切り出した石英ガラスブロックを、熱アニール処理し
た後の石英ガラスブロックを加工して得られる光学部材
（石英ガラス部材）の含有Ｎａ濃度及び含有水素分子濃
度がそれぞれ所定の適正範囲内（例えば、含有Ｎａ濃度
は２０ｐｐｂ以下であるとともに、含有水素分子濃度は
２×１０¹⁷個／ｃｍ³ 以上）に保たれるように定めた所
定の寸法及び形状に成形したうえで熱アニール処理を行
うのであるが、この方法によれば、熱アニール処理前に
石英ガラスブロックを所定の寸法及び形状に成形すると
いう単純な作業により、その石英ガラスブロックのＮａ
濃度及び水素分子濃度をそれぞれ適正範囲内に保って紫
外線の透過率の低下を防ぐことができるとともに紫外線
に対する耐久性の低下を防ぐことができるので、紫外線
に対する光学性能の良好な光学部材を容易に得ることが
できる。

【００２６】ここで、径φｍｍ及び最大厚さｔｍｍのレ
ンズ部材を作製する場合には、石英ガラスインゴットか
ら切り出した石英ガラスブロックを上記径方向の寸法が
（φ＋３０）ｍｍ以上、且つ、上記厚さ方向の寸法が
（ｔ＋３０）ｍｍ以上となるように成形することによ
り、得られるレンズ部材の含有Ｎａ濃度を２０ｐｐｂ以
下、含有水素分子濃度を２×１０¹⁷個／ｃｍ³ 以上とす
ることができる。また、上記寸法の条件を満たしつつ、
石英ガラスインゴットから切り出した石英ガラスブロッ
クを、高さ方向がレンズ部材の厚さ方向に相当する円筒
形状に成形した場合や、レンズ部材に近似或いは相似し
た形状に成形すれば、得られたレンズ部材の紫外線に対
する光学性能がより良好となる。

【００２７】また、上記本発明に係る熱アニール方法を
用いて得られた石英ガラスブロックを加工することによ
り得られた光学部材（石英ガラス部材）は、不純物の影
響が少なく、紫外光に対する透過率特性等の光学的物性
が安定しているので、紫外光を光源とする光学機器（例
えば半導体露光装置）に用いることが可能となる。ま
た、この光学部材がレンズ部材である場合には、含有水
素分子濃度の分布が使用光軸に対して回転対称性を有す
るようにし、且つ、使用光軸付近における含有水素分子
濃度が外周部より高くなるように構成することが好まし
く、そのレンズ部材の中心部における欠陥生成を抑制す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱アニール方法において、径φｍ
ｍ、中央部厚さｔｍｍの凸レンズ部材を作製することを
目的とした場合における石英ガラスブロックの成形状態
の一例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面
図である。

【図２】合成石英ガラス製造装置の構成を示す模式的な
断面図である。

【図３】熱アニール処理に用いられる炉の構成の一例を
示す図である。

【図４】図１における石英ガラスブロックの形状を円筒
形状に成形した例であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正
面図である。

【図５】図１における石英ガラスブロックの形状をレン
ズ部材に相似した形状に成形した例であり、（ａ）は平
面図、（ｂ）は正面図である。

【図６】実施例において、熱アニール処理する前の石英
ガラスブロックの寸法及び形状と、これらを熱アニール
処理をした後の石英ガラスブロックから切り出して得ら
れたレンズ部材のＮａ濃度と水素分子濃度の対応を示す
図表である。

【符号の説明】

１ 石英ガラス製造装置 ２ 炉 ４ 回転台 ８ バーナー ９ ターゲット ２０ 保温炉 ＩＧ インゴット Ｂ 石英ガラスブロック Ｌ レンズ（石英ガラス部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神保 宏樹 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内 Ｆターム(参考） 4G014 AH11

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合成された石英ガラスインゴットから切
   り出した石英ガラスブロックを所定温度まで昇温した後
   徐冷する熱アニール処理を行うことにより前記石英ガラ
   スブロックの内部歪みを除去する石英ガラスの熱アニー
   ル方法において、 前記石英ガラスインゴットから切り出した前記石英ガラ
   スブロックを、前記熱アニール処理した後の前記石英ガ
   ラスブロックを加工して得られる石英ガラス部材の含有
   Ｎａ濃度及び含有水素濃度がそれぞれ所定の適正範囲内
   に保たれるように定めた所定の寸法及び形状に成形した
   うえで前記熱アニール処理を行うことを特徴とする石英
   ガラスの熱アニール方法。
2. 【請求項２】 前記含有Ｎａ濃度の前記適正範囲が２０
   ｐｐｂ以下であるとともに、前記含有水素分子濃度の前
   記適正範囲が２×１０¹⁷個／ｃｍ³ 以上であることを特
   徴とする請求項１記載の石英ガラスの熱アニール方法。
3. 【請求項３】 前記石英ガラス部材が径φｍｍ及び最大
   厚さｔｍｍのレンズ部材であり、 前記石英ガラスインゴットから切り出した前記石英ガラ
   スブロックを、前記径方向の寸法が（φ＋３０）ｍｍ以
   上、且つ、前記厚さ方向の寸法が（ｔ＋３０）ｍｍ以上
   となるように成形したことを特徴とする請求項２記載の
   石英ガラスの熱アニール方法。
4. 【請求項４】 前記石英ガラスインゴットから切り出し
   た前記石英ガラスブロックを、高さ方向が前記厚さ方向
   に相当する円筒形状に成形したことを特徴とする請求項
   ３記載の石英ガラスの熱アニール方法。
5. 【請求項５】 前記石英ガラスインゴットから切り出し
   た前記石英ガラスブロックを、前記石英ガラス部材に近
   似或いは相似した形状に成形したことを特徴とする請求
   項３記載の石英ガラスの熱アニール方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の
   熱アニール方法を用いて得られたことを特徴とする石英
   ガラス部材。
7. 【請求項７】 前記石英ガラス部材がレンズ部材であ
   り、前記含有水素分子濃度の分布が前記石英ガラスの使
   用光軸に対して回転対称性を有するとともに、前記使用
   光軸付近における前記含有水素分子濃度が外周部の前記
   含有水素分子濃度よりも高いことを特徴とする請求項６
   記載の石英ガラス部材。