JP2000154029A - 光学部材用合成石英ガラスとその製造方法 - Google Patents
光学部材用合成石英ガラスとその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】紫外線照射によってもＥ’センタによる吸収帯
の生成が少なく、耐紫外線性に優れた光学部材用合成石
英ガラスとその製造方法の提供。 【解決手段】４９５ｃｍ-1の散乱ピーク強度Ｉ1 、６０
６ｃｍ-1の散乱ピーク強度Ｉ2 、および４４０ｃｍ-1の
散乱ピーク強度Ｉ0 が、Ｉ1 ／Ｉ0 ≦０．５７、かつＩ
2 ／Ｉ0 ≦０．１４の関係を満たす光学部材用合成石英
ガラスとその製造方法。
の生成が少なく、耐紫外線性に優れた光学部材用合成石
英ガラスとその製造方法の提供。 【解決手段】４９５ｃｍ-1の散乱ピーク強度Ｉ1 、６０
６ｃｍ-1の散乱ピーク強度Ｉ2 、および４４０ｃｍ-1の
散乱ピーク強度Ｉ0 が、Ｉ1 ／Ｉ0 ≦０．５７、かつＩ
2 ／Ｉ0 ≦０．１４の関係を満たす光学部材用合成石英
ガラスとその製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長４００ｎｍ以
下の紫外線を光源とする装置に用いられる光学部材用合
成石英ガラスおよびその製造方法に関する。詳細にはエ
キシマレーザ（ＸｅＣｌ：波長３０８ｎｍ、ＫｒＦ：波
長２４８ｎｍ、ＡｒＦ：波長１９３ｎｍ）、Ｆ2 レーザ
（波長１５７ｎｍ）、低圧水銀ランプ（波長１８５ｎ
ｍ）、エキシマランプ（ＸｅＸｅ：波長１７２ｎｍ）、
重水素ランプ（波長１７０〜４００ｎｍ）などの光源か
ら発せられる紫外域から真空紫外域までの光に用いられ
るレンズやプリズム、窓材などの光学部品として用いら
れる光学部材用合成石英ガラスとその製造方法に関す
る。
下の紫外線を光源とする装置に用いられる光学部材用合
成石英ガラスおよびその製造方法に関する。詳細にはエ
キシマレーザ（ＸｅＣｌ：波長３０８ｎｍ、ＫｒＦ：波
長２４８ｎｍ、ＡｒＦ：波長１９３ｎｍ）、Ｆ2 レーザ
（波長１５７ｎｍ）、低圧水銀ランプ（波長１８５ｎ
ｍ）、エキシマランプ（ＸｅＸｅ：波長１７２ｎｍ）、
重水素ランプ（波長１７０〜４００ｎｍ）などの光源か
ら発せられる紫外域から真空紫外域までの光に用いられ
るレンズやプリズム、窓材などの光学部品として用いら
れる光学部材用合成石英ガラスとその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】合成石英ガラスは、近赤外域から真空紫
外域までの広範囲の波長域にわたって透明な材料である
こと、熱膨張係数がきわめて小さく寸法安定性に優れる
こと、また、金属不純物をほとんど含有しておらず高純
度であることなどの特徴がある。そのため、従来のｇ
線、ｉ線を光源として用いた光学装置の光学部材には合
成石英ガラスが主に用いられてきた。
外域までの広範囲の波長域にわたって透明な材料である
こと、熱膨張係数がきわめて小さく寸法安定性に優れる
こと、また、金属不純物をほとんど含有しておらず高純
度であることなどの特徴がある。そのため、従来のｇ
線、ｉ線を光源として用いた光学装置の光学部材には合
成石英ガラスが主に用いられてきた。
【０００３】近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、ウェハ上
に集積回路パターンを描画する光リソグラフィ技術にお
いて、より線幅の短い微細な描画技術が要求されてお
り、これに対応するために露光光源の短波長化が進めら
れている。たとえばリソグラフィ用ステッパの光源は、
従来のｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎ
ｍ）から進んで、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎ
ｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、さら
にはＦ2 レーザ（波長１５７ｎｍ）が用いられようとし
ている。
に集積回路パターンを描画する光リソグラフィ技術にお
いて、より線幅の短い微細な描画技術が要求されてお
り、これに対応するために露光光源の短波長化が進めら
れている。たとえばリソグラフィ用ステッパの光源は、
従来のｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎ
ｍ）から進んで、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎ
ｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、さら
にはＦ2 レーザ（波長１５７ｎｍ）が用いられようとし
ている。
【０００４】また、低圧水銀ランプ（波長１８５ｎｍ）
やエキシマランプ（ＸｅＸｅ：波長１７２ｎｍ）は、
１）光ＣＶＤなどの装置、２）シリコンウェハのアッシ
ング装置やエッチング装置、または３）オゾン発生装置
などに用いられている。そして、今後光リソグラフィ技
術に適用すべく開発が進んでいる。低圧水銀ランプ、エ
キシマランプ、重水素ランプなどのガス封入管、または
前述の短波長光源を用いた光学装置に用いられる光学部
品にも合成石英ガラスを用いる必要がある。
やエキシマランプ（ＸｅＸｅ：波長１７２ｎｍ）は、
１）光ＣＶＤなどの装置、２）シリコンウェハのアッシ
ング装置やエッチング装置、または３）オゾン発生装置
などに用いられている。そして、今後光リソグラフィ技
術に適用すべく開発が進んでいる。低圧水銀ランプ、エ
キシマランプ、重水素ランプなどのガス封入管、または
前述の短波長光源を用いた光学装置に用いられる光学部
品にも合成石英ガラスを用いる必要がある。
【０００５】これらの光学系に用いられる合成石英ガラ
スは、紫外域から真空紫外域にわたる波長での光透過性
が要求されるとともに、使用波長での耐光性が高いこと
（光照射後に透過率が低下しないこと）が要求される。
スは、紫外域から真空紫外域にわたる波長での光透過性
が要求されるとともに、使用波長での耐光性が高いこと
（光照射後に透過率が低下しないこと）が要求される。
【０００６】従来の合成石英ガラスでは、たとえばＫｒ
ＦエキシマレーザやＡｒＦエキシマレーザなどの光源か
ら発せられる高エネルギ光を照射すると、紫外域に新た
な吸収帯を生じ、光学部材として用いるうえで問題があ
った。すなわち、紫外線が長時間照射されると、いわゆ
るＥ’センタ（≡Ｓｉ・）と呼ばれる略２１５ｎｍの吸
収帯が生起する。
ＦエキシマレーザやＡｒＦエキシマレーザなどの光源か
ら発せられる高エネルギ光を照射すると、紫外域に新た
な吸収帯を生じ、光学部材として用いるうえで問題があ
った。すなわち、紫外線が長時間照射されると、いわゆ
るＥ’センタ（≡Ｓｉ・）と呼ばれる略２１５ｎｍの吸
収帯が生起する。
【０００７】Ｅ’センタによる吸収帯は、合成石英ガラ
ス中の三員環構造や四員環構造などの不安定な構造によ
る欠陥に起因するものと考えられている。略２１５ｎｍ
の吸収帯が生成すると、透過率の低下、絶対屈折率の上
昇、屈折率分布の変動や蛍光が生じるなどの問題があっ
た。
ス中の三員環構造や四員環構造などの不安定な構造によ
る欠陥に起因するものと考えられている。略２１５ｎｍ
の吸収帯が生成すると、透過率の低下、絶対屈折率の上
昇、屈折率分布の変動や蛍光が生じるなどの問題があっ
た。
【０００８】耐紫外線性を向上するためには三員環構造
や四員環構造などの不安定な構造による欠陥を低減する
ことが重要である。そのための方法として種々の方法が
検討されている。例えば、合成石英ガラスを５００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 以上の高圧の希ガス含有雰囲気下で約１６０
０℃の高温にて再溶融した後、同雰囲気下で５００℃ま
で降温することにより、不安定な構造を低減する方法が
提案されている（特開平４−１６４８３４、特開平５−
４３２６７）。しかしこれらの提案の方法では、高圧を
必要とし装置が大がかりとなるうえ、高温で処理するた
め合成石英ガラスに不純物が混入し、合成石英ガラスの
純度が低下する可能性があるなどの問題があった。
や四員環構造などの不安定な構造による欠陥を低減する
ことが重要である。そのための方法として種々の方法が
検討されている。例えば、合成石英ガラスを５００ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 以上の高圧の希ガス含有雰囲気下で約１６０
０℃の高温にて再溶融した後、同雰囲気下で５００℃ま
で降温することにより、不安定な構造を低減する方法が
提案されている（特開平４−１６４８３４、特開平５−
４３２６７）。しかしこれらの提案の方法では、高圧を
必要とし装置が大がかりとなるうえ、高温で処理するた
め合成石英ガラスに不純物が混入し、合成石英ガラスの
純度が低下する可能性があるなどの問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決すべくなされたものであり、紫外線照射によっても
Ｅ’センタによる吸収帯の生成が少なく、耐紫外線性に
優れた光学部材用合成石英ガラスの提供を目的とする。
本発明は、また、こうした光学部材用合成石英ガラスを
生産性よく、簡便に得られる製造方法の提供を目的とす
る。
解決すべくなされたものであり、紫外線照射によっても
Ｅ’センタによる吸収帯の生成が少なく、耐紫外線性に
優れた光学部材用合成石英ガラスの提供を目的とする。
本発明は、また、こうした光学部材用合成石英ガラスを
生産性よく、簡便に得られる製造方法の提供を目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、紫外域から真
空紫外域の光に使用される光学部材用合成石英ガラスの
製造方法であって、合成石英ガラスを粘度が１０14.5ポ
アズになる温度Ｔ1 （℃）以下、かつＴ1 −２００
（℃）で示される温度Ｔ2 （℃）以上の温度で保持する
工程を含むことを特徴とする光学部材用合成石英ガラス
の製造方法を提供する。
空紫外域の光に使用される光学部材用合成石英ガラスの
製造方法であって、合成石英ガラスを粘度が１０14.5ポ
アズになる温度Ｔ1 （℃）以下、かつＴ1 −２００
（℃）で示される温度Ｔ2 （℃）以上の温度で保持する
工程を含むことを特徴とする光学部材用合成石英ガラス
の製造方法を提供する。
【００１１】本発明者らは、合成石英ガラスをある範囲
の温度で所定時間保持することにより合成石英ガラス中
の不安定な構造を低減できることを見出した。Ｔ1 はい
わゆる歪点のことであり、合成石英ガラス中のＯＨやＦ
などの含有量、または不純物として含まれる遷移金属や
塩素などの含有量に依存するが、通常の合成石英ガラス
の場合９００〜１２００℃である。
の温度で所定時間保持することにより合成石英ガラス中
の不安定な構造を低減できることを見出した。Ｔ1 はい
わゆる歪点のことであり、合成石英ガラス中のＯＨやＦ
などの含有量、または不純物として含まれる遷移金属や
塩素などの含有量に依存するが、通常の合成石英ガラス
の場合９００〜１２００℃である。
【００１２】温度Ｔ1 を超える温度で保持した場合、合
成石英ガラス中の不安定な構造は低減されず、温度Ｔ2
未満の温度で保持した場合、合成石英ガラス中の不安定
な構造を低減するに要する時間は１０００時間以上と非
常に長く、効率的ではない。
成石英ガラス中の不安定な構造は低減されず、温度Ｔ2
未満の温度で保持した場合、合成石英ガラス中の不安定
な構造を低減するに要する時間は１０００時間以上と非
常に長く、効率的ではない。
【００１３】こうした最適温度範囲が存在する理由は明
らかではないが、合成石英ガラスの粘度と密接な関係が
あり、温度が高すぎると合成石英ガラスの網目構造が流
動的状態となり、流動的状態の高温で保持しても不安定
な構造が低減されないためと考えられる。また温度が低
すぎると合成石英ガラスの網目構造が固定され、不安定
な構造を低減するには長時間を要すると考えられる。
らかではないが、合成石英ガラスの粘度と密接な関係が
あり、温度が高すぎると合成石英ガラスの網目構造が流
動的状態となり、流動的状態の高温で保持しても不安定
な構造が低減されないためと考えられる。また温度が低
すぎると合成石英ガラスの網目構造が固定され、不安定
な構造を低減するには長時間を要すると考えられる。
【００１４】本発明において、前記範囲内の温度で保持
する時間については、１０時間以上が好ましく、特に８
０時間以上が好ましい。実用上は８００時間以下が好ま
しい。保持時の雰囲気については、水素ガス、酸素ガ
ス、窒素ガスおよび希ガスからなる群から選ばれる１種
以上のガスを採用できる。特に、設備の安全上の観点お
よび合成石英ガラスの欠陥生成抑制の観点から、窒素ガ
スまたは希ガス（たとえばヘリウムなど）などの不活性
ガスが好ましい。
する時間については、１０時間以上が好ましく、特に８
０時間以上が好ましい。実用上は８００時間以下が好ま
しい。保持時の雰囲気については、水素ガス、酸素ガ
ス、窒素ガスおよび希ガスからなる群から選ばれる１種
以上のガスを採用できる。特に、設備の安全上の観点お
よび合成石英ガラスの欠陥生成抑制の観点から、窒素ガ
スまたは希ガス（たとえばヘリウムなど）などの不活性
ガスが好ましい。
【００１５】本発明においては、得られる合成石英ガラ
スの、光学的均質性向上の観点、歪み発生の抑制の観点
から、前記Ｔ2 以上の温度で保持する工程の後、Ｔ1 −
５００（℃）で示される温度Ｔ3 （℃）以下の温度まで
５０℃／ｈｒ以下の降温速度で降温する工程をさらに含
むことが好ましい。
スの、光学的均質性向上の観点、歪み発生の抑制の観点
から、前記Ｔ2 以上の温度で保持する工程の後、Ｔ1 −
５００（℃）で示される温度Ｔ3 （℃）以下の温度まで
５０℃／ｈｒ以下の降温速度で降温する工程をさらに含
むことが好ましい。
【００１６】本発明は、また、紫外域から真空紫外域ま
での光に使用される光学部材用合成石英ガラスであっ
て、レーザラマンスペクトルにおける４９５ｃｍ-1の散
乱ピーク強度Ｉ1 、６０６ｃｍ-1の散乱ピーク強度Ｉ
2 、および４４０ｃｍ-1の散乱ピーク強度Ｉ0 が、Ｉ1
／Ｉ0 ≦０．５７、かつＩ2 ／Ｉ0 ≦０．１４の関係を
満たすことを特徴とする光学部材用合成石英ガラスを提
供する。
での光に使用される光学部材用合成石英ガラスであっ
て、レーザラマンスペクトルにおける４９５ｃｍ-1の散
乱ピーク強度Ｉ1 、６０６ｃｍ-1の散乱ピーク強度Ｉ
2 、および４４０ｃｍ-1の散乱ピーク強度Ｉ0 が、Ｉ1
／Ｉ0 ≦０．５７、かつＩ2 ／Ｉ0 ≦０．１４の関係を
満たすことを特徴とする光学部材用合成石英ガラスを提
供する。
【００１７】４９５ｃｍ-1散乱ピークおよび６０５ｃｍ
-1散乱ピークはそれぞれ三員環構造、四員環構造による
ピークであり、４４０ｃｍ-1散乱ピークはケイ素と酸素
との間の基本振動によるピークであり、Ｉ1 ／Ｉ0 およ
びＩ2 ／Ｉ0 は光学部材用合成石英ガラス中の三員環構
造および四員環構造の相対濃度を表すものである。な
お、前記の４９５ｃｍ-1、６０５ｃｍ-1および４４０ｃ
ｍ-1は、測定装置や測定試料等によりわずかにずれるこ
ともある。
-1散乱ピークはそれぞれ三員環構造、四員環構造による
ピークであり、４４０ｃｍ-1散乱ピークはケイ素と酸素
との間の基本振動によるピークであり、Ｉ1 ／Ｉ0 およ
びＩ2 ／Ｉ0 は光学部材用合成石英ガラス中の三員環構
造および四員環構造の相対濃度を表すものである。な
お、前記の４９５ｃｍ-1、６０５ｃｍ-1および４４０ｃ
ｍ-1は、測定装置や測定試料等によりわずかにずれるこ
ともある。
【００１８】蛍光強度低減の観点から、ＯＨ基濃度は４
００ｐｐｍ（重量ｐｐｍの意であり、以下も同様。）以
下、特に１００ｐｐｍ以下が好ましい。また、蛍光強度
低減の観点から、水素分子濃度は５×１０16分子／ｃｍ
3 以上が好ましい。本発明の光学部材用合成石英ガラス
は、たとえば前述した製造方法により得ることができ
る。
００ｐｐｍ（重量ｐｐｍの意であり、以下も同様。）以
下、特に１００ｐｐｍ以下が好ましい。また、蛍光強度
低減の観点から、水素分子濃度は５×１０16分子／ｃｍ
3 以上が好ましい。本発明の光学部材用合成石英ガラス
は、たとえば前述した製造方法により得ることができ
る。
【００１９】
【実施例】ＳｉＣｌ4 を酸水素火炎中で加水分解させて
形成させたＳｉＯ2 微粒子を基材上に堆積させ、５００
ｍｍφ、長さ７００ｍｍの多孔質石英ガラス体を合成し
た。この多孔質石英ガラス体を雰囲気制御可能な電気炉
の中に置いて、水蒸気を含んだヘリウムガス雰囲気、常
圧下にて１４５０℃まで昇温し、この温度にて３時間保
持し透明ガラス化を行い、２５０ｍｍφ、長さ４５０ｍ
ｍの合成石英ガラスを得た。
形成させたＳｉＯ2 微粒子を基材上に堆積させ、５００
ｍｍφ、長さ７００ｍｍの多孔質石英ガラス体を合成し
た。この多孔質石英ガラス体を雰囲気制御可能な電気炉
の中に置いて、水蒸気を含んだヘリウムガス雰囲気、常
圧下にて１４５０℃まで昇温し、この温度にて３時間保
持し透明ガラス化を行い、２５０ｍｍφ、長さ４５０ｍ
ｍの合成石英ガラスを得た。
【００２０】ここでガラス化を行う際の雰囲気中の水蒸
気分圧を調整してＯＨ基含有量を制御し、表１に示す、
歪点Ｔ1 が１１１０℃、１０９０℃、１０７０℃、９５
０℃の４種類の異なる合成石英ガラスを準備した（Ｔ2
はそれぞれ９１０℃、８９０℃、８７０℃、７５０℃、
であり、Ｔ3 はそれぞれ６１０℃、５９０℃、５７０
℃、４５０℃である）。なお、歪点Ｔ1 が１１１０℃、
１０９０℃、１０７０℃、９５０℃の合成石英ガラスの
ＯＨ基濃度は、それぞれ、３３ｐｐｍ、１２０ｐｐｍ、
２３０ｐｐｍ、９７０ｐｐｍである。
気分圧を調整してＯＨ基含有量を制御し、表１に示す、
歪点Ｔ1 が１１１０℃、１０９０℃、１０７０℃、９５
０℃の４種類の異なる合成石英ガラスを準備した（Ｔ2
はそれぞれ９１０℃、８９０℃、８７０℃、７５０℃、
であり、Ｔ3 はそれぞれ６１０℃、５９０℃、５７０
℃、４５０℃である）。なお、歪点Ｔ1 が１１１０℃、
１０９０℃、１０７０℃、９５０℃の合成石英ガラスの
ＯＨ基濃度は、それぞれ、３３ｐｐｍ、１２０ｐｐｍ、
２３０ｐｐｍ、９７０ｐｐｍである。
【００２１】次いで、２５０ｍｍφ、長さ４５０ｍｍの
合成石英ガラスから、２００ｍｍφ×３０ｍｍｔのサイ
ズの合成石英ガラスを切り出し、雰囲気条件をヘリウム
ガス１気圧と固定した以外は表１に示す熱処理条件で熱
処理し、表１に示す徐冷条件で熱処理後の徐冷を行っ
た。なお、炉冷とは、炉の中で放冷した意である。
合成石英ガラスから、２００ｍｍφ×３０ｍｍｔのサイ
ズの合成石英ガラスを切り出し、雰囲気条件をヘリウム
ガス１気圧と固定した以外は表１に示す熱処理条件で熱
処理し、表１に示す徐冷条件で熱処理後の徐冷を行っ
た。なお、炉冷とは、炉の中で放冷した意である。
【００２２】上記徐冷後にさらに、水素ガス含有雰囲
気、５００℃にて２５０時間保持し、水素をドープさせ
た。なお、例１〜１５は水素ガス１００％雰囲気、１０
気圧（絶対圧）で、例１６は水素ガス１００％雰囲気、
１気圧（絶対圧）で、例１７は水素ガス／Ｈｅが１０／
９０（体積比）の雰囲気、１気圧（絶対圧）で、それぞ
れ水素をドープした。得られた合成石英ガラスの水素分
子濃度を表１に示す。なお、ＯＨ基濃度に変化はなかっ
た。
気、５００℃にて２５０時間保持し、水素をドープさせ
た。なお、例１〜１５は水素ガス１００％雰囲気、１０
気圧（絶対圧）で、例１６は水素ガス１００％雰囲気、
１気圧（絶対圧）で、例１７は水素ガス／Ｈｅが１０／
９０（体積比）の雰囲気、１気圧（絶対圧）で、それぞ
れ水素をドープした。得られた合成石英ガラスの水素分
子濃度を表１に示す。なお、ＯＨ基濃度に変化はなかっ
た。
【００２３】得られた合成石英ガラスについてそれぞれ
下記評価を行った。なお、例１〜３、例７〜１０および
例１４〜１７は実施例、例４〜６および例１１〜１３は
比較例に相当する。
下記評価を行った。なお、例１〜３、例７〜１０および
例１４〜１７は実施例、例４〜６および例１１〜１３は
比較例に相当する。
【００２４】（評価１）ラマン分光測定（Ｊｏｂｉｎ
Ｙｂｏｎ製 Ｒａｍｏｎｏｒ Ｔ６４０００、励起光
源：アルゴンイオンレーザ（波長５１４．５ｎｍ））を
行い、レーザラマンスペクトルにおける４９５ｃｍ-1の
散乱ピーク強度Ｉ1 および６０５ｃｍ-1の散乱ピーク強
度Ｉ2 と、４４０ｃｍ-1の散乱ピークの強度Ｉ0 との強
度比Ｉ1 ／Ｉ0 およびＩ2 ／Ｉ0 を求めた。強度比Ｉ1
／Ｉ0 、強度比Ｉ2 ／Ｉ0 の値が小さいほど良好であ
る。評価結果を表２に示す。なお、各散乱ピーク強度Ｉ
1 、Ｉ2 、Ｉ0 の求め方は以下のとおりである。
Ｙｂｏｎ製 Ｒａｍｏｎｏｒ Ｔ６４０００、励起光
源：アルゴンイオンレーザ（波長５１４．５ｎｍ））を
行い、レーザラマンスペクトルにおける４９５ｃｍ-1の
散乱ピーク強度Ｉ1 および６０５ｃｍ-1の散乱ピーク強
度Ｉ2 と、４４０ｃｍ-1の散乱ピークの強度Ｉ0 との強
度比Ｉ1 ／Ｉ0 およびＩ2 ／Ｉ0 を求めた。強度比Ｉ1
／Ｉ0 、強度比Ｉ2 ／Ｉ0 の値が小さいほど良好であ
る。評価結果を表２に示す。なお、各散乱ピーク強度Ｉ
1 、Ｉ2 、Ｉ0 の求め方は以下のとおりである。
【００２５】４９５ｃｍ-1の散乱ピークおよび６０５ｃ
ｍ-1の散乱ピークに対してそれぞれ１本のローレンツ関
数によりカーブフィッティングを行い、実スペクトルと
の最小二乗誤差が最低となるように近似を行って各関数
の係数を決定した。４４０ｃｍ-1の散乱ピークに対して
は３本のガウス関数の合成により、また４９５ｃｍ-1散
乱ピークと６０５ｃｍ-1散乱ピークと４４０ｃｍ-1散乱
ピークとを除いた残余（ベースライン）に対しては２次
関数により、それぞれカーブフィッティングを行い、実
スペクトルとの最小二乗誤差が最低となるように近似を
行って各関数の係数を決定した。以上により求められた
関数を用いて各散乱ピークの強度を求めた。
ｍ-1の散乱ピークに対してそれぞれ１本のローレンツ関
数によりカーブフィッティングを行い、実スペクトルと
の最小二乗誤差が最低となるように近似を行って各関数
の係数を決定した。４４０ｃｍ-1の散乱ピークに対して
は３本のガウス関数の合成により、また４９５ｃｍ-1散
乱ピークと６０５ｃｍ-1散乱ピークと４４０ｃｍ-1散乱
ピークとを除いた残余（ベースライン）に対しては２次
関数により、それぞれカーブフィッティングを行い、実
スペクトルとの最小二乗誤差が最低となるように近似を
行って各関数の係数を決定した。以上により求められた
関数を用いて各散乱ピークの強度を求めた。
【００２６】（評価２）複屈折計（オーク製作所製ＡＤ
Ｒ−１５０ＬＣ）を用いて２００ｍｍφの面内での複屈
折量を測定し、２００ｍｍφ面内における複屈折量が１
０ｎｍ／ｃｍ以下である場合をＯＫ、１０ｎｍ／ｃｍ超
である場合をＮＧとした。複屈折量は、歪みの大きさを
図る指標であり、その値が小さいほど歪みは小さく良好
である。評価結果を表２に示す。
Ｒ−１５０ＬＣ）を用いて２００ｍｍφの面内での複屈
折量を測定し、２００ｍｍφ面内における複屈折量が１
０ｎｍ／ｃｍ以下である場合をＯＫ、１０ｎｍ／ｃｍ超
である場合をＮＧとした。複屈折量は、歪みの大きさを
図る指標であり、その値が小さいほど歪みは小さく良好
である。評価結果を表２に示す。
【００２７】（評価３）例１および６の合成石英ガラス
について、２００ｍｍφ×３０ｍｍｔのサイズからさら
に３０ｍｍφ×１０ｍｍｔのサイズの試料を切り出し、
ＫｒＦエキシマレーザ（ラムダフィジーク社製ＬＰＸ−
１２０ｉ）からの光をエネルギ密度１００ｍＪ／ｃｍ2
／ｐｕｌｓｅ、周波数２００Ｈｚ、３×１０6 ショット
の条件で試料に照射した。照射前後での１９０〜２５０
ｎｍにおける透過率を測定し、前記透過率から照射によ
る吸収係数の変化を算出した。吸収係数の変化が小さい
ほど耐紫外線性に優れている。照射前後の吸収係数の変
化を図１に示す。なお、図１において２．０Ｅ−０３は
２．０×１０-3の意であり、他も同様である。
について、２００ｍｍφ×３０ｍｍｔのサイズからさら
に３０ｍｍφ×１０ｍｍｔのサイズの試料を切り出し、
ＫｒＦエキシマレーザ（ラムダフィジーク社製ＬＰＸ−
１２０ｉ）からの光をエネルギ密度１００ｍＪ／ｃｍ2
／ｐｕｌｓｅ、周波数２００Ｈｚ、３×１０6 ショット
の条件で試料に照射した。照射前後での１９０〜２５０
ｎｍにおける透過率を測定し、前記透過率から照射によ
る吸収係数の変化を算出した。吸収係数の変化が小さい
ほど耐紫外線性に優れている。照射前後の吸収係数の変
化を図１に示す。なお、図１において２．０Ｅ−０３は
２．０×１０-3の意であり、他も同様である。
【００２８】（評価４）例１、８、１４〜１７の石英ガ
ラスについて、評価３同様に３０ｍｍφ×１０ｍｍｔの
サイズの試料を切り出し、評価３で用いたＫｒＦエキシ
マレーザからの光をエネルギ密度１００ｍＪ／ｃｍ2 ／
ｐｕｌｓｅ、周波数２００Ｈｚ、１×１０6 ショットの
条件で試料に照射した。ＫｒＦエキシマレーザからの光
を照射した場合の、６５０ｎｍの蛍光強度Ｌ650 および
２４８ｎｍの散乱光強度Ｓ248 をファイバ導光タイプの
分光光度計を用いてそれぞれ測定し、両者の比Ｌ650 ／
Ｓ248 を求めることにより、蛍光強度を評価した。評価
結果を表３に示す。
ラスについて、評価３同様に３０ｍｍφ×１０ｍｍｔの
サイズの試料を切り出し、評価３で用いたＫｒＦエキシ
マレーザからの光をエネルギ密度１００ｍＪ／ｃｍ2 ／
ｐｕｌｓｅ、周波数２００Ｈｚ、１×１０6 ショットの
条件で試料に照射した。ＫｒＦエキシマレーザからの光
を照射した場合の、６５０ｎｍの蛍光強度Ｌ650 および
２４８ｎｍの散乱光強度Ｓ248 をファイバ導光タイプの
分光光度計を用いてそれぞれ測定し、両者の比Ｌ650 ／
Ｓ248 を求めることにより、蛍光強度を評価した。評価
結果を表３に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、エキシマレーザなどの
紫外線照射によってもＥ’センタによる吸収帯の生成が
少なく、耐紫外線性に優れた光学部材用合成石英ガラス
が得られる。また、本発明の製造方法によれば、エキシ
マレーザなどの紫外線照射によってもＥ’センタによる
吸収帯の生成が少なく、耐紫外線性に優れた光学部材用
合成石英ガラスを、厳しい条件や大がかりな装置を必要
とすることなく、生産性よく、簡便に得ることができ
る。
紫外線照射によってもＥ’センタによる吸収帯の生成が
少なく、耐紫外線性に優れた光学部材用合成石英ガラス
が得られる。また、本発明の製造方法によれば、エキシ
マレーザなどの紫外線照射によってもＥ’センタによる
吸収帯の生成が少なく、耐紫外線性に優れた光学部材用
合成石英ガラスを、厳しい条件や大がかりな装置を必要
とすることなく、生産性よく、簡便に得ることができ
る。
【図１】ＫｒＦエキシマレーザ照射前後の吸収係数の変
化を示す図。
化を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊川 信也 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 4G014 AH15 4G062 AA04 BB02 CC07 MM02 NN01 4G072 AA30 BB20
Claims (5)
- 【請求項１】紫外域から真空紫外域までの光に使用され
る光学部材用合成石英ガラスの製造方法であって、合成
石英ガラスを粘度が１０14.5ポアズになる温度Ｔ1
（℃）以下、かつＴ1 −２００（℃）で示される温度Ｔ
2 （℃）以上の温度で保持する工程を含むことを特徴と
する光学部材用合成石英ガラスの製造方法。 - 【請求項２】前記Ｔ2 以上の温度で保持する工程の後、
Ｔ1 −５００（℃）で示される温度Ｔ3 （℃）以下の温
度まで５０℃／ｈｒ以下の降温速度で降温する工程をさ
らに含む請求項１に記載の光学部材用合成石英ガラスの
製造方法。 - 【請求項３】紫外域から真空紫外域までの光に使用され
る光学部材用合成石英ガラスであって、レーザラマンス
ペクトルにおける４９５ｃｍ-1の散乱ピーク強度Ｉ1 、
６０６ｃｍ-1の散乱ピーク強度Ｉ2 、および４４０ｃｍ
-1の散乱ピーク強度Ｉ0 が、Ｉ1 ／Ｉ0 ≦０．５７、か
つＩ2 ／Ｉ0 ≦０．１４の関係を満たすことを特徴とす
る光学部材用合成石英ガラス。 - 【請求項４】ＯＨ基濃度が４００ｐｐｍ以下である請求
項３に記載の光学部材用合成石英ガラス。 - 【請求項５】水素分子濃度が５×１０16分子／ｃｍ3 以
上である請求項３または４に記載の光学部材用合成石英
ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32552198A JP4085490B2 (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 光学部材用合成石英ガラスとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32552198A JP4085490B2 (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 光学部材用合成石英ガラスとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000154029A true JP2000154029A (ja) | 2000-06-06 |
| JP4085490B2 JP4085490B2 (ja) | 2008-05-14 |
Family
ID=18177812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32552198A Expired - Lifetime JP4085490B2 (ja) | 1998-11-16 | 1998-11-16 | 光学部材用合成石英ガラスとその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4085490B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005097090A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-04-14 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 無アルカリガラス基板 |
| JP2006176377A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | Ｏｈ基濃度の制御された合成シリカガラスの製造方法及びシリカガラス体 |
| JP2007326780A (ja) * | 2007-09-18 | 2007-12-20 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | シリコン単結晶引上げ用石英ガラスルツボの製造方法 |
| EP2910531A1 (en) | 2014-02-21 | 2015-08-26 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Heat treatment method of synthetic quartz glass |
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| JP7238790B2 (ja) | 2017-12-25 | 2023-03-14 | Ａｇｃ株式会社 | チタニア含有シリカガラス体の熱膨張特性の評価方法およびチタニア含有シリカガラス体の製造方法 |
-
1998
- 1998-11-16 JP JP32552198A patent/JP4085490B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2006176377A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | Ｏｈ基濃度の制御された合成シリカガラスの製造方法及びシリカガラス体 |
| JP4535497B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2010-09-01 | 信越石英株式会社 | Ｏｈ基濃度の制御された合成シリカガラスの製造方法 |
| JP2007326780A (ja) * | 2007-09-18 | 2007-12-20 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | シリコン単結晶引上げ用石英ガラスルツボの製造方法 |
| JP4702898B2 (ja) * | 2007-09-18 | 2011-06-15 | 信越石英株式会社 | シリコン単結晶引上げ用石英ガラスルツボの製造方法 |
| EP2910531A1 (en) | 2014-02-21 | 2015-08-26 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Heat treatment method of synthetic quartz glass |
| KR20150099433A (ko) | 2014-02-21 | 2015-08-31 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 합성 석영 유리의 열 처리 방법 |
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