JP2001322820A - フッ素含有合成石英ガラス及びその製造方法 - Google Patents
フッ素含有合成石英ガラス及びその製造方法Info
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- JP2001322820A JP2001322820A JP2000383142A JP2000383142A JP2001322820A JP 2001322820 A JP2001322820 A JP 2001322820A JP 2000383142 A JP2000383142 A JP 2000383142A JP 2000383142 A JP2000383142 A JP 2000383142A JP 2001322820 A JP2001322820 A JP 2001322820A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
- C03B19/1415—Reactant delivery systems
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2201/00—Type of glass produced
- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/08—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant
- C03B2201/12—Doped silica-based glasses doped with boron or fluorine or other refractive index decreasing dopant doped with fluorine
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
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- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 酸素ガス、水素ガス及びシリカ製造原料
ガスをバーナーから反応域に供給し、この反応域におい
てシリカ製造原料ガスの火炎加水分解によりシリカ微粒
子を生成させると共に、上記反応域に回転可能に配置さ
れた基材に上記シリカ微粒子を堆積させて多孔質シリカ
母材を作製し、この母材を溶融させて石英ガラスを得る
合成石英ガラスの製造方法において、母材作製時にバー
ナー以外の箇所からフッ素化合物ガスを母材製造装置内
に供給し、フッ素化合物ガスを含む雰囲気下でフッ素含
有多孔質シリカ母材を作製することを特徴とするフッ素
含有合成石英ガラスの製造方法。 【効果】 本発明によれば、フッ素化合物ガス含有雰囲
気下でフッ素含有多孔質シリカ母材を作製し、これをガ
ラス化することにより、真空紫外光の透過率が高く、フ
ッ素原子濃度が均一なフッ素含有合成石英ガラスを得る
ことができる。
ガスをバーナーから反応域に供給し、この反応域におい
てシリカ製造原料ガスの火炎加水分解によりシリカ微粒
子を生成させると共に、上記反応域に回転可能に配置さ
れた基材に上記シリカ微粒子を堆積させて多孔質シリカ
母材を作製し、この母材を溶融させて石英ガラスを得る
合成石英ガラスの製造方法において、母材作製時にバー
ナー以外の箇所からフッ素化合物ガスを母材製造装置内
に供給し、フッ素化合物ガスを含む雰囲気下でフッ素含
有多孔質シリカ母材を作製することを特徴とするフッ素
含有合成石英ガラスの製造方法。 【効果】 本発明によれば、フッ素化合物ガス含有雰囲
気下でフッ素含有多孔質シリカ母材を作製し、これをガ
ラス化することにより、真空紫外光の透過率が高く、フ
ッ素原子濃度が均一なフッ素含有合成石英ガラスを得る
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｆ2エキシマレー
ザーのような真空紫外光に対する透過率が良好な合成石
英ガラス及びその製造方法に関するものである。
ザーのような真空紫外光に対する透過率が良好な合成石
英ガラス及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】合成石
英ガラスは、その特徴である低熱膨張性及び高純度品質
により、以前から半導体製造においてシリコンウエハの
酸化・拡散工程で用いられる熱処理用炉芯管などに使用
されてきた。
英ガラスは、その特徴である低熱膨張性及び高純度品質
により、以前から半導体製造においてシリコンウエハの
酸化・拡散工程で用いられる熱処理用炉芯管などに使用
されてきた。
【０００３】また、上記特性に加えて、紫外線の高透過
性により、ＬＳＩ製造時のリソグラフィー装置材料とし
て欠かせないものとなっている。リソグラフィー装置に
おける合成石英ガラスの役割は、シリコンウエハ上への
回路パターンの露光、転写工程で用いられるステッパー
用レンズ材料やレチクル（フォトマスク）基板材料であ
る。
性により、ＬＳＩ製造時のリソグラフィー装置材料とし
て欠かせないものとなっている。リソグラフィー装置に
おける合成石英ガラスの役割は、シリコンウエハ上への
回路パターンの露光、転写工程で用いられるステッパー
用レンズ材料やレチクル（フォトマスク）基板材料であ
る。
【０００４】ステッパー装置は、照明系部、投影レンズ
部、ウエハ駆動部から構成されており、光源から出た光
を照明系が均一な照度の光としてレチクル上に供給し、
投影レンズ部がレチクル上の回路パターンを正確にかつ
縮小してウエハ上に結像させる役割をもっている。これ
ら照明・投影系の素材に要求される品質は、第一に光源
からの光の透過性の高いことである。
部、ウエハ駆動部から構成されており、光源から出た光
を照明系が均一な照度の光としてレチクル上に供給し、
投影レンズ部がレチクル上の回路パターンを正確にかつ
縮小してウエハ上に結像させる役割をもっている。これ
ら照明・投影系の素材に要求される品質は、第一に光源
からの光の透過性の高いことである。
【０００５】近年、ＬＳＩはますます多機能、高性能化
しており、ウエハ上の素子の高集積化技術が研究開発さ
れている。素子の高集積化のためには、微細なパターン
の転写が可能な高い解像度を得る必要があり、それは光
源の短波長化により可能となる。現在、光源として利用
されている紫外線の波長は２４８ｎｍ（ＫｒＦ）が主流
であるが、１９３ｎｍ（ＡｒＦ）への移行が急がれてお
り、また将来的には１５７ｎｍ（Ｆ2）への移行が有力
視されている。
しており、ウエハ上の素子の高集積化技術が研究開発さ
れている。素子の高集積化のためには、微細なパターン
の転写が可能な高い解像度を得る必要があり、それは光
源の短波長化により可能となる。現在、光源として利用
されている紫外線の波長は２４８ｎｍ（ＫｒＦ）が主流
であるが、１９３ｎｍ（ＡｒＦ）への移行が急がれてお
り、また将来的には１５７ｎｍ（Ｆ2）への移行が有力
視されている。
【０００６】２００ｎｍ以下の波長のいわゆる真空紫外
域に使用する素材としては、透過性のみであればフッ化
カルシウム単結晶も使用可能と考えられるが、素材強
度、熱膨張率、レンズとして使用するための表面研磨技
術等、実用レベルで克服すべき問題が多い。
域に使用する素材としては、透過性のみであればフッ化
カルシウム単結晶も使用可能と考えられるが、素材強
度、熱膨張率、レンズとして使用するための表面研磨技
術等、実用レベルで克服すべき問題が多い。
【０００７】このため、合成石英ガラスは、将来的にも
ステッパーを構成する素材として非常に重要な役割を担
うと考えられる。
ステッパーを構成する素材として非常に重要な役割を担
うと考えられる。
【０００８】しかしながら、高い紫外線透過性を有して
いる石英ガラスであっても、２００ｎｍ以下の真空紫外
域では、透過性が次第に低下していき、石英ガラスの本
質的な構造による吸収領域である１４０ｎｍ付近になる
と光を通さなくなる。この領域までの範囲における透過
性は、石英ガラス内の欠陥構造の種類と濃度によって決
まる。
いる石英ガラスであっても、２００ｎｍ以下の真空紫外
域では、透過性が次第に低下していき、石英ガラスの本
質的な構造による吸収領域である１４０ｎｍ付近になる
と光を通さなくなる。この領域までの範囲における透過
性は、石英ガラス内の欠陥構造の種類と濃度によって決
まる。
【０００９】例えば、光源波長が１５７ｎｍであるＦ2
エキシマレーザーに関していえば、透過率に影響する欠
陥構造としてＳｉ−Ｓｉ結合及びＳｉ−ＯＨ結合が存在
する。
エキシマレーザーに関していえば、透過率に影響する欠
陥構造としてＳｉ−Ｓｉ結合及びＳｉ−ＯＨ結合が存在
する。
【００１０】Ｓｉ−Ｓｉ結合は酸素欠損型欠陥といわ
れ、吸収の中心波長を１６３ｎｍにもつ。この酸素欠損
型欠陥は、２１５ｎｍに吸収帯を示すＳｉ・欠陥構造
（Ｅ’センター）の前駆体でもあるため、Ｆ2（１５７
ｎｍ）ではもちろんのこと、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）やＡ
ｒＦ（１９３ｎｍ）を光源とする場合にも非常に問題と
なる。
れ、吸収の中心波長を１６３ｎｍにもつ。この酸素欠損
型欠陥は、２１５ｎｍに吸収帯を示すＳｉ・欠陥構造
（Ｅ’センター）の前駆体でもあるため、Ｆ2（１５７
ｎｍ）ではもちろんのこと、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）やＡ
ｒＦ（１９３ｎｍ）を光源とする場合にも非常に問題と
なる。
【００１１】また、Ｓｉ−ＯＨ結合は１６０ｎｍ付近に
吸収帯を示す。よって、高い真空紫外線透過性を実現す
るためには、これらの欠陥構造を可能な限り低減させる
必要がある。
吸収帯を示す。よって、高い真空紫外線透過性を実現す
るためには、これらの欠陥構造を可能な限り低減させる
必要がある。
【００１２】これを解決するために、従来の研究では、
シリカ製造原料ガスの火炎加水分解により多孔質シリカ
母材を作製し、これをフッ素化合物ガス雰囲気下で溶融
ガラス化するなどの方法がとられてきた。この方法によ
り、石英ガラス中のＳｉ−ＯＨ結合を減少させ、Ｓｉ−
Ｆ結合を生成させることができる。Ｓｉ−Ｆ結合は結合
エネルギーが大きく、強固な結合であり、その上１５０
〜１７０ｎｍに吸収帯をもたない。その結果として、上
記方法でフッ素をドープした石英ガラスは、Ｆ 2（１５
７ｎｍ）の真空紫外線に対して高い透過性を示す。
シリカ製造原料ガスの火炎加水分解により多孔質シリカ
母材を作製し、これをフッ素化合物ガス雰囲気下で溶融
ガラス化するなどの方法がとられてきた。この方法によ
り、石英ガラス中のＳｉ−ＯＨ結合を減少させ、Ｓｉ−
Ｆ結合を生成させることができる。Ｓｉ−Ｆ結合は結合
エネルギーが大きく、強固な結合であり、その上１５０
〜１７０ｎｍに吸収帯をもたない。その結果として、上
記方法でフッ素をドープした石英ガラスは、Ｆ 2（１５
７ｎｍ）の真空紫外線に対して高い透過性を示す。
【００１３】しかしながら、このような方法では、フッ
素のドープが石英ガラス内において必ずしも均一に行わ
れることはなく、不均一なフッ素原子濃度が石英ガラス
内に生じると、透過率や屈折率が部分的に大きく異なっ
てくる。その結果、これをレチクル用の基板材料に使用
した場合、転写する像が一部ぼやけてしまい、材料とし
ての使用が困難になる。そのため、高い透過性を有し、
かつフッ素原子濃度が均一な石英ガラスの製造方法の確
立が望まれていた。
素のドープが石英ガラス内において必ずしも均一に行わ
れることはなく、不均一なフッ素原子濃度が石英ガラス
内に生じると、透過率や屈折率が部分的に大きく異なっ
てくる。その結果、これをレチクル用の基板材料に使用
した場合、転写する像が一部ぼやけてしまい、材料とし
ての使用が困難になる。そのため、高い透過性を有し、
かつフッ素原子濃度が均一な石英ガラスの製造方法の確
立が望まれていた。
【００１４】本発明は、上記要望に応えるためになされ
たもので、真空紫外光の透過率が高く、フッ素原子濃度
が均一なフッ素含有合成石英ガラス及びその製造方法を
提供することを目的とする。
たもので、真空紫外光の透過率が高く、フッ素原子濃度
が均一なフッ素含有合成石英ガラス及びその製造方法を
提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った
結果、多孔質シリカ母材をバーナー以外の箇所からフッ
素化合物ガスを母材製造装置内に供給してフッ素化合物
ガス雰囲気下で作製することにより、２００ｎｍ以下の
真空紫外光に対して高い透過性を有し、かつフッ素原子
濃度が均一な石英ガラスを得られることを知見した。そ
の結果、Ｆ2エキシマレーザー用などの光学部材として
有用な合成石英ガラスとしての本発明をなすに至ったも
のである。
発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った
結果、多孔質シリカ母材をバーナー以外の箇所からフッ
素化合物ガスを母材製造装置内に供給してフッ素化合物
ガス雰囲気下で作製することにより、２００ｎｍ以下の
真空紫外光に対して高い透過性を有し、かつフッ素原子
濃度が均一な石英ガラスを得られることを知見した。そ
の結果、Ｆ2エキシマレーザー用などの光学部材として
有用な合成石英ガラスとしての本発明をなすに至ったも
のである。
【００１６】即ち、本発明は、（１）酸素ガス、水素ガ
ス及びシリカ製造原料ガスをバーナーから反応域に供給
し、この反応域においてシリカ製造原料ガスの火炎加水
分解によりシリカ微粒子を生成させると共に、上記反応
域に回転可能に配置された基材に上記シリカ微粒子を堆
積させて多孔質シリカ母材を作製し、この母材を溶融さ
せて石英ガラスを得る合成石英ガラスの製造方法におい
て、母材作製時にバーナー以外の箇所からフッ素化合物
ガスを母材製造装置内に供給し、フッ素化合物ガスを含
む雰囲気下でフッ素含有多孔質シリカ母材を作製するこ
とを特徴とするフッ素含有合成石英ガラスの製造方法、
（２）（１）記載の方法により得られ、ＯＨ基濃度が２
０ｐｐｍ以下、フッ素原子濃度が１００ｐｐｍ以上であ
ることを特徴とするフッ素含有合成石英ガラスを提供す
る。
ス及びシリカ製造原料ガスをバーナーから反応域に供給
し、この反応域においてシリカ製造原料ガスの火炎加水
分解によりシリカ微粒子を生成させると共に、上記反応
域に回転可能に配置された基材に上記シリカ微粒子を堆
積させて多孔質シリカ母材を作製し、この母材を溶融さ
せて石英ガラスを得る合成石英ガラスの製造方法におい
て、母材作製時にバーナー以外の箇所からフッ素化合物
ガスを母材製造装置内に供給し、フッ素化合物ガスを含
む雰囲気下でフッ素含有多孔質シリカ母材を作製するこ
とを特徴とするフッ素含有合成石英ガラスの製造方法、
（２）（１）記載の方法により得られ、ＯＨ基濃度が２
０ｐｐｍ以下、フッ素原子濃度が１００ｐｐｍ以上であ
ることを特徴とするフッ素含有合成石英ガラスを提供す
る。
【００１７】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明は、真空紫外光の透過率が高く、かつフッ素原子
濃度が均一なフッ素含有合成石英ガラスに係るものであ
る。ここで、真空紫外光の透過率を高めるためには、石
英ガラスにフッ素原子をドープし、ガラス構造内にＳｉ
−Ｆ結合を生成させることが必要である。Ｓｉ−Ｆ結合
の生成に伴って、真空紫外光を吸収するＳｉ−Ｓｉ結合
やＳｉ−ＯＨ結合が減少するからである。その上、Ｓｉ
−Ｆ結合は結合エネルギーが大きいため、耐紫外線性が
良好になる。
本発明は、真空紫外光の透過率が高く、かつフッ素原子
濃度が均一なフッ素含有合成石英ガラスに係るものであ
る。ここで、真空紫外光の透過率を高めるためには、石
英ガラスにフッ素原子をドープし、ガラス構造内にＳｉ
−Ｆ結合を生成させることが必要である。Ｓｉ−Ｆ結合
の生成に伴って、真空紫外光を吸収するＳｉ−Ｓｉ結合
やＳｉ−ＯＨ結合が減少するからである。その上、Ｓｉ
−Ｆ結合は結合エネルギーが大きいため、耐紫外線性が
良好になる。
【００１８】本発明におけるフッ素含有合成石英ガラス
の製造方法は、酸素ガス、水素ガス及びシリカ製造原料
ガスをバーナーから反応域に供給し、この反応域におい
てシリカ製造原料ガスの火炎加水分解によりシリカ微粒
子を生成させると共に、上記反応域に回転可能に配置さ
れた基材に上記シリカ微粒子を堆積させて多孔質シリカ
母材を作製し、この母材を溶融ガラス化させて石英ガラ
スを得る方法において、多孔質シリカ母材をフッ素化合
物ガスを含んだ雰囲気下で作製することにより、フッ素
含有合成石英ガラスを得ることを特徴とする。
の製造方法は、酸素ガス、水素ガス及びシリカ製造原料
ガスをバーナーから反応域に供給し、この反応域におい
てシリカ製造原料ガスの火炎加水分解によりシリカ微粒
子を生成させると共に、上記反応域に回転可能に配置さ
れた基材に上記シリカ微粒子を堆積させて多孔質シリカ
母材を作製し、この母材を溶融ガラス化させて石英ガラ
スを得る方法において、多孔質シリカ母材をフッ素化合
物ガスを含んだ雰囲気下で作製することにより、フッ素
含有合成石英ガラスを得ることを特徴とする。
【００１９】即ち、石英ガラスへのフッ素ドープは、分
子拡散から考えると、密度の小さい方が均一にドープさ
れやすい。よって、本発明のような多孔質シリカ母材作
製時のフッ素ドープ方法は、一般的に行われている多孔
質シリカ母材をガラス化する時のフッ素ドープよりも、
均一にフッ素ドープを行うことが容易になる。
子拡散から考えると、密度の小さい方が均一にドープさ
れやすい。よって、本発明のような多孔質シリカ母材作
製時のフッ素ドープ方法は、一般的に行われている多孔
質シリカ母材をガラス化する時のフッ素ドープよりも、
均一にフッ素ドープを行うことが容易になる。
【００２０】本発明におけるフッ素のドープ方法の詳細
は、例えば図１のような装置により行われる。図１にお
いて、多孔質シリカ母材１は、チャンバー２の内部でシ
リカ製造用バーナー３により製造される。かかる方法自
体は公知の方法であり、バーナーのガス流量などは、通
常の条件によって操作し得、シリカ製造原料ガスも公知
の有機ケイ素化合物を使用することができる。具体的に
は、四塩化ケイ素などのクロロシランやテトラメトキシ
シラン等のアルコキシシランなどが使用されるが、Ｓｉ
−Ｃｌ結合は紫外線を吸収するため、Ｃｌを含まないア
ルコキシシランが好ましい。
は、例えば図１のような装置により行われる。図１にお
いて、多孔質シリカ母材１は、チャンバー２の内部でシ
リカ製造用バーナー３により製造される。かかる方法自
体は公知の方法であり、バーナーのガス流量などは、通
常の条件によって操作し得、シリカ製造原料ガスも公知
の有機ケイ素化合物を使用することができる。具体的に
は、四塩化ケイ素などのクロロシランやテトラメトキシ
シラン等のアルコキシシランなどが使用されるが、Ｓｉ
−Ｃｌ結合は紫外線を吸収するため、Ｃｌを含まないア
ルコキシシランが好ましい。
【００２１】多孔質シリカ母材へのフッ素ドープは、チ
ャンバー２内に設置されたフッ素化合物ガス供給ノズル
４から供給されて行われる。フッ素化合物ガス供給ノズ
ル４は、多孔質シリカ母材１の下方に配置され、ノズル
４は多孔質シリカ母材に向けられる。なお、ノズルは複
数存在してもよく、また図１の設置位置及びノズルの方
向に限定されることはなく、フッ素ドープ中にノズルを
移動させることも可能である。
ャンバー２内に設置されたフッ素化合物ガス供給ノズル
４から供給されて行われる。フッ素化合物ガス供給ノズ
ル４は、多孔質シリカ母材１の下方に配置され、ノズル
４は多孔質シリカ母材に向けられる。なお、ノズルは複
数存在してもよく、また図１の設置位置及びノズルの方
向に限定されることはなく、フッ素ドープ中にノズルを
移動させることも可能である。
【００２２】また、フッ素化合物ガスとしては、ＳｉＦ
4、ＣＨＦ3、ＣＦ4などが選択され得る。
4、ＣＨＦ3、ＣＦ4などが選択され得る。
【００２３】ノズルからは、フッ素化合物ガスを単独で
供給してもよいし、酸素ガスやヘリウム、アルゴンなど
の不活性ガスとの混合ガスとして供給してもよい。更
に、フッ素供給ノズルの他に、空気や酸素ガス、不活性
ガス供給用のノズル又は配管を設けてもよい。
供給してもよいし、酸素ガスやヘリウム、アルゴンなど
の不活性ガスとの混合ガスとして供給してもよい。更
に、フッ素供給ノズルの他に、空気や酸素ガス、不活性
ガス供給用のノズル又は配管を設けてもよい。
【００２４】なお、排気ガスは、チャンバーに設置され
た排気ライン（図示せず）を経てチャンバー外へ排気さ
れる。
た排気ライン（図示せず）を経てチャンバー外へ排気さ
れる。
【００２５】こうして製造されたフッ素含有多孔質シリ
カ母材は、高温ガラス化炉内で溶融・ガラス化される
が、ガラス化の方法も公知の方法、条件を採用し得、例
えば真空で１２００〜１７００℃まで加熱され、ガラス
化される。この場合、炉内の雰囲気は、真空の他に、ヘ
リウムやアルゴンなどの不活性ガス雰囲気としてもよ
い。
カ母材は、高温ガラス化炉内で溶融・ガラス化される
が、ガラス化の方法も公知の方法、条件を採用し得、例
えば真空で１２００〜１７００℃まで加熱され、ガラス
化される。この場合、炉内の雰囲気は、真空の他に、ヘ
リウムやアルゴンなどの不活性ガス雰囲気としてもよ
い。
【００２６】ガラス化後は、同炉内にて急冷、徐冷もし
くは放冷にて室温まで冷却される。
くは放冷にて室温まで冷却される。
【００２７】このようにして得られる合成石英ガラス
は、フッ素原子濃度が１００ｐｐｍ以上、好ましくは１
０００ｐｐｍ以上、更に好ましくは５０００ｐｐｍ以上
で、合成石英ガラス内のフッ素原子濃度の分布幅がフッ
素原子の最高濃度の１０％以内、より好ましくは５％以
内とすることが好ましい。
は、フッ素原子濃度が１００ｐｐｍ以上、好ましくは１
０００ｐｐｍ以上、更に好ましくは５０００ｐｐｍ以上
で、合成石英ガラス内のフッ素原子濃度の分布幅がフッ
素原子の最高濃度の１０％以内、より好ましくは５％以
内とすることが好ましい。
【００２８】また、ＯＨ基濃度は、Ｓｉ−ＯＨ結合によ
る吸収の影響が小さい２０ｐｐｍ以下の値とするもので
ある。
る吸収の影響が小さい２０ｐｐｍ以下の値とするもので
ある。
【００２９】
【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。また、この実施例に記載されているガラス化温度な
どの条件は、この発明をその範囲に限定することを意味
しない。
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。また、この実施例に記載されているガラス化温度な
どの条件は、この発明をその範囲に限定することを意味
しない。
【００３０】［実施例１］図１の製造装置内に配置され
たフッ素化合物ガス供給ノズルからＳｉＦ4を１．０Ｌ
／ｍｉｎ供給し、バーナーからＨ2ガスを３．０ｍ3／Ｈ
ｒ、Ｏ2ガスを５．０ｍ3／Ｈｒ、原料としてのテトラメ
トキシシランを１０００ｇ／Ｈｒ供給し、フッ素含有多
孔質シリカ母材を酸水素火炎での加水分解により製造し
た。
たフッ素化合物ガス供給ノズルからＳｉＦ4を１．０Ｌ
／ｍｉｎ供給し、バーナーからＨ2ガスを３．０ｍ3／Ｈ
ｒ、Ｏ2ガスを５．０ｍ3／Ｈｒ、原料としてのテトラメ
トキシシランを１０００ｇ／Ｈｒ供給し、フッ素含有多
孔質シリカ母材を酸水素火炎での加水分解により製造し
た。
【００３１】上記の母材を真空下で１５００℃まで昇温
し、溶融ガラス化して合成石英ガラスを得た。ガラス化
には１５時間を要した。
し、溶融ガラス化して合成石英ガラスを得た。ガラス化
には１５時間を要した。
【００３２】この条件で製造した合成石英ガラスを切り
出し、直径１１０ｍｍ、厚さ６．３ｍｍで光学用の研磨
を両面に施したサンプルを作製した。
出し、直径１１０ｍｍ、厚さ６．３ｍｍで光学用の研磨
を両面に施したサンプルを作製した。
【００３３】石英ガラス中のフッ素原子濃度を測定した
ところ、サンプルの中央〜外周部でフッ素原子濃度の分
布幅は最高濃度の５％であった。ＯＨ基濃度は、１ｐｐ
ｍ以下であった。
ところ、サンプルの中央〜外周部でフッ素原子濃度の分
布幅は最高濃度の５％であった。ＯＨ基濃度は、１ｐｐ
ｍ以下であった。
【００３４】上記のサンプルについて、１５７．６ｎｍ
の真空紫外線に対する透過率を測定したところ、透過率
は７９．３％と非常に高い値を示した。
の真空紫外線に対する透過率を測定したところ、透過率
は７９．３％と非常に高い値を示した。
【００３５】［実施例２］図１の製造装置内に配置され
たフッ素化合物ガス供給ノズルからＳｉＦ4を０．５Ｌ
／ｍｉｎ供給し、バーナーからＨ2ガスを３．０ｍ3／Ｈ
ｒ、Ｏ2ガスを４．０ｍ3／Ｈｒ、原料としてのテトラメ
トキシシランを１０００ｇ／Ｈｒ供給し、フッ素含有多
孔質シリカ母材を酸水素火炎での加水分解により製造し
た。
たフッ素化合物ガス供給ノズルからＳｉＦ4を０．５Ｌ
／ｍｉｎ供給し、バーナーからＨ2ガスを３．０ｍ3／Ｈ
ｒ、Ｏ2ガスを４．０ｍ3／Ｈｒ、原料としてのテトラメ
トキシシランを１０００ｇ／Ｈｒ供給し、フッ素含有多
孔質シリカ母材を酸水素火炎での加水分解により製造し
た。
【００３６】上記の母材をヘリウム雰囲気下で１５００
℃まで昇温し、溶融ガラス化して合成石英ガラスを得
た。ガラス化には１５時間を要した。
℃まで昇温し、溶融ガラス化して合成石英ガラスを得
た。ガラス化には１５時間を要した。
【００３７】この条件で製造した合成石英ガラスを切り
出し、直径１１０ｍｍ、厚さ６．３ｍｍで光学用の研磨
を両面に施したサンプルを作製した。
出し、直径１１０ｍｍ、厚さ６．３ｍｍで光学用の研磨
を両面に施したサンプルを作製した。
【００３８】石英ガラス中のフッ素原子濃度を測定した
ところ、サンプルの中央〜外周部でフッ素原子濃度の分
布幅は最高濃度の９％であった。ＯＨ基濃度は、８ｐｐ
ｍ以下であった。
ところ、サンプルの中央〜外周部でフッ素原子濃度の分
布幅は最高濃度の９％であった。ＯＨ基濃度は、８ｐｐ
ｍ以下であった。
【００３９】上記のサンプルについて、１５７．６ｎｍ
の真空紫外線に対する透過率を測定したところ、透過率
は７８．１％と非常に高い値を示した。
の真空紫外線に対する透過率を測定したところ、透過率
は７８．１％と非常に高い値を示した。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、フッ素化合物ガス含有
雰囲気下でフッ素含有多孔質シリカ母材を作製し、これ
をガラス化することにより、真空紫外光の透過率が高
く、フッ素原子濃度が均一なフッ素含有合成石英ガラス
を得ることができる。
雰囲気下でフッ素含有多孔質シリカ母材を作製し、これ
をガラス化することにより、真空紫外光の透過率が高
く、フッ素原子濃度が均一なフッ素含有合成石英ガラス
を得ることができる。
【図１】本発明に用いるフッ素含有多孔質シリカ母材の
製造装置の一例を示す概略図である。
製造装置の一例を示す概略図である。
１ フッ素含有多孔質シリカ母材 ２ チャンバー ３ シリカ製造用バーナー ４ フッ素化合物ガス供給ノズル
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｆ 7/20 ５０２ Ｇ０３Ｆ 7/20 ５０２ (72)発明者 大塚 久利 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−１ 信越化学工業株式会社精密機能材料研究所 内 (72)発明者 代田 和雄 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−１ 信越化学工業株式会社精密機能材料研究所 内 (72)発明者 毎田 繁 新潟県中頸城郡頸城村大字西福島28−１ 信越化学工業株式会社精密機能材料研究所 内 Ｆターム(参考） 2H095 BA02 BA07 BC27 2H097 BA10 CA13 GB01 LA10 4G014 AH12 AH14
Claims (2)
- 【請求項１】 酸素ガス、水素ガス及びシリカ製造原料
ガスをバーナーから反応域に供給し、この反応域におい
てシリカ製造原料ガスの火炎加水分解によりシリカ微粒
子を生成させると共に、上記反応域に回転可能に配置さ
れた基材に上記シリカ微粒子を堆積させて多孔質シリカ
母材を作製し、この母材を溶融させて石英ガラスを得る
合成石英ガラスの製造方法において、母材作製時にバー
ナー以外の箇所からフッ素化合物ガスを母材製造装置内
に供給し、フッ素化合物ガスを含む雰囲気下でフッ素含
有多孔質シリカ母材を作製することを特徴とするフッ素
含有合成石英ガラスの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法により得られ、ＯＨ
基濃度が２０ｐｐｍ以下、フッ素原子濃度が１００ｐｐ
ｍ以上であることを特徴とするフッ素含有合成石英ガラ
ス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000383142A JP2001322820A (ja) | 2000-03-06 | 2000-12-18 | フッ素含有合成石英ガラス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000060131 | 2000-03-06 | ||
| JP2000-60131 | 2000-03-06 | ||
| JP2000383142A JP2001322820A (ja) | 2000-03-06 | 2000-12-18 | フッ素含有合成石英ガラス及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001322820A true JP2001322820A (ja) | 2001-11-20 |
Family
ID=26586825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000383142A Pending JP2001322820A (ja) | 2000-03-06 | 2000-12-18 | フッ素含有合成石英ガラス及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001322820A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004065315A1 (ja) * | 2003-01-21 | 2004-08-05 | Nikon Corporation | 合成石英ガラス光学部材及びその製造方法 |
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-
2000
- 2000-12-18 JP JP2000383142A patent/JP2001322820A/ja active Pending
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