JP2879500B2

JP2879500B2 - エキシマレーザー用合成石英ガラス光学部材及びその製造方法

Info

Publication number: JP2879500B2
Application number: JP4210622A
Authority: JP
Inventors: 裕幸西村; 朗藤ノ木; 利勝松谷; 恭一稲木; 俊幸加藤; 敦之嶋田
Original assignee: Shin Etsu Quartz Products Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Quartz Products Co Ltd
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1999-04-05
Anticipated expiration: 2014-04-05
Also published as: JPH0616449A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発振波長３００ｎｍ以
下の紫外レーザー光の照射に対して優れた安定性を有す
る光学用石英ガラス部材及びその製造方法に関し、特
に、ＫｒＦ，ＡｒＦエキシマレーザーの照射に対して優
れた安定性を有する合成石英ガラス製の光学部材及びそ
の製造方法に関する。また、本発明は、半導体チップ製
造用の、特にエキシマレーザーを光源とするリソグラフ
ィ装置の光学系を構成する窓、鏡、レンズ及びプリズム
等の光学部材に好適に使用される石英ガラス部材の製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、ウエハ
上に集積回路パターンを描画する光リソグラフィー技
術、即ちリソグラフィ技術においては、例えばサブミク
ロン単位の極めて微細な線幅の線による正確な像の描画
技術が要求されてきている。そこで光リソグラフィ技術
においては、このような極めて微細な線幅の線により正
確な像の描画を行うために、露光系の光源の光の波長を
短波にすることが進められている。例えば、リソグラフ
ィ用のステッパーレンズは、ウエハ上に、濃淡のない微
細な線幅の線により、集積回路パターンの歪まない正確
な像を明確に映し出すために、紫外線に対する優れた透
過性、紫外線、特に紫外レーザー光に対する屈折率分布
の均質性及び紫外レーザー光の照射に対して強い耐久性
が要求されている。

【０００３】ところが、従来の一般的な光学ガラスを用
いたレンズは、紫外線の通過性が極めて悪く、例えば、
３６５ｎｍ（ｉ線）より短い波長領域の紫外線を使用す
る場合には、使用中に紫外線の透過率が急激に減少し
て、ステッパーレンズとして使用することが実質的に困
難であった。殊に、３６５ｎｍ（ｉ線）より短い波長領
域の紫外線を使用する場合には、紫外線の吸収によりレ
ンズが発熱して、光学ガラスの光学的特性が変化し、レ
ンズの焦点距離を狂わせる要因となっている。このよう
なことから、紫外線透過材料として、石英ガラスが用い
られてきた。しかしながら、天然の水晶から製造された
石英ガラスは、２５０ｎｍ以下の波長領域の紫外線に対
し光透過性が悪く、その上、紫外線の照射により、紫外
線領域に新たに光の吸収を生じて、紫外線の透過率が更
に低下するので、ステッパーレンズとして使用すること
が実質的に困難であった。この天然水晶により製造され
た石英ガラスにおける紫外線領域における光の吸収は、
石英ガラス中の不純物に起因すると考えられるために、
紫外線領域で使用される光学部材には、不純物含有量の
少ない合成石英ガラス、即ち合成シリカガラスが使用さ
れている。

【０００４】この合成石英ガラスは、通常、紫外線吸収
の原因となる金属不純物の混入を避けるために、化学的
に合成され、蒸留により精製された、高純度の揮発性の
珪素化合物、一般的には、例えば四塩化珪素（ＳｉＣｌ
_４）等のハロゲン化珪素、例えばエトキシシラン（Ｓｉ
（ＯＣ_２Ｈ_５）_４）、メトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ
Ｈ_３）_４）等のアルコキシシラン類、さらに例えばメチ
ルトリメトキシシラン（ＳｉＣＨ_３（ＯＣＨ_３）_３）、
エチルトリエトキシシラン（ＳｉＣ_２Ｈ_５（ＯＣ
_２Ｈ_５）_３）等のアルキルアルコキシシラン類の蒸気
を、直接酸水素炎中に導入して、酸水素炎により火炎加
水分解させ、ここで分解生成したガラス微粒子を、直接
回転する耐熱性棒状芯部材上に溶融堆積させてガラス化
させることにより、透明なガラスに製造されている。ま
た上記ガラス微粒子を耐熱性棒状芯部材上に堆積させて
多孔質ガラスを作り、それを電気炉中で加熱溶融して透
明なガラスに製造することもできる。

【０００５】このようにして製造された透明な合成石英
ガラスは、極めて高純度で、金属不純物を殆ど含んでお
らず、また、１９０ｎｍ程度の短波長領域まで良好な光
透過性を示すので、紫外レーザー光、例えば具体的には
前記ｉ線の他に、ＫｒＦ（２４８ｎｍ），ＸｅＣｌ（３
０８ｎｍ），ＸｅＢｒ（２８２ｎｍ），ＸｅＦ（３５
１、３５３ｎｍ），ＡｒＦ（１９３ｎｍ）等のエキシマ
レーザー光及びＹＡＧの４倍高調波（２５０ｎｍ）等に
ついての透過材料として使用されている。例えば、原料
の四塩化珪素を一層高純度にすると共に、酸水素炎によ
る火炎加水分解の条件を調節することによって、金属不
純物元素含有率が、０．１ｐｐｍ以下で、所定濃度のＯ
Ｈ基を含有させた高純度石英ガラスを合成し、これによ
り紫外レーザー光に対する耐久性を改善した光学用の石
英ガラス部材を製造する試みがなされている（特開平１
−１６７２５８号公報）。

【０００６】しかし、これらの方法により製造された光
学用の石英ガラス部材は、紫外レーザー光に対して、耐
久性に優れてはいるが、製造工程の工程数を増加するこ
ととなって、技術的にも、時間的にも、また経済的にも
問題がある。ところで、合成石英ガラスにおいても紫外
線を照射したとき、新たに紫外線領域に光の吸収帯を生
じる。この合成石英ガラスにおける紫外線領域の新たな
光の吸収帯は、専ら、石英ガラス中の、例えば、ＳｉＯ
ＨやＳｉＣｌ等のＳｉＯ_２以外の構造、或いは、Ｓｉ−
Ｓｉ、Ｓｉ−Ｏ−Ｏ−Ｓｉ等の酸素欠損又は酸素過剰構
造による固有欠陥が、光反応によって、常磁性欠陥を生
じることにより生成すると考えられている。合成石英ガ
ラスにおけるこのような常磁性欠陥による光吸収として
は、例えば、Ｅ’センター（Ｓｉ・）やＮＢＯＨＣ（Ｓ
ｉ−Ｏ・）などが、これまでＥＳＲスペクトルなどで数
多く同定されている。

【０００７】以上のように、常磁性欠陥は、一般的に
は、光学的吸収帯を有している。したがって、石英ガラ
スに紫外線を照射した場合、石英ガラスの常磁性欠陥に
よる紫外線領域で問題となる吸収帯としては、例えば、
Ｅ’センターの２１５ｎｍと、まだ正確に同定されてい
ないが、２６０ｎｍがある。これらの吸収帯は比較的ブ
ロードでかつ、強い吸収を生じ、例えば、ＡｒＦレーザ
ー（１９３ｎｍ）やＫｒＦレーザー（２４８ｎｍ）の透
過材料として用いる場合に、大きな問題となっている。
このような理由から、エキシマレーザーに使用される合
成石英ガラスは、強い紫外線、例えば紫外レーザー光が
照射されても、例えば新しい吸収帯を生じることなどの
ない、より強い紫外線耐久性が要求される。本発明は、
エキシマレーザーに代表される紫外レーザーを光源とす
る光学系に使用される光学用石英ガラス部材において、
かかる紫外線照射により生じる透過率低下の問題を解決
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために、鋭意研究の結果、合成石英ガラス
中の固有欠陥と結び付く不純物として、水酸基（ＯＨ
基）及び塩素があることを見い出し、合成石英ガラスに
おけるＯＨ基含有率を１０乃至１００ｐｐｍに低減さ
せ、また合成石英ガラスにおける塩素含有率を２００ｐ
ｐｍ以下に低減させることにより、また、Δｎで５×１
０^−６以下の屈折率分布の均質性及び５ｎｍ／ｃｍ以下
の複屈折を有することにより、耐エキシマレーザー性の
優れた石英ガラスが得られることを見いだし、本発明に
到達したものである。本発明は、エキシマレーザーに光
学部材として使用される合成石英ガラスにおいて、エキ
シマレーザー光の照射に伴って生じる紫外線領域におけ
る光透過率の低下を極力低減した合成石英ガラス及びそ
の製造方法を提供するものであり、特に、エキシマレー
ザー用のステッパーレンズに好適に使用しうる光学用石
英ガラス部材及びその製造方法を提供するものである。

【０００９】即ち、本発明は、合成石英ガラス製のエキ
シマレーザー用光学部材において、１０乃至１００ｐｐ
ｍのＯＨ基の含有率、２００ｐｐｍ以下の塩素の含有
率、１×１０^１６分子数／ｃｍ^３以下の水素分子含有
率、Δｎで５×１０^−６以下の屈折率分布の均質性及び
５ｎｍ／ｃｍ以下の複屈折を有することを特徴とする合
成石英ガラス製のエキシマレーザー用光学部材にあり、
また、本発明は、揮発性けい素化合物を、酸水素炎によ
り火炎加水分解し、生成する微粒子シリカを耐熱性基体
上に堆積させて多孔質シリカ母材を製造し、該多孔質シ
リカ母材を１×１０^−２トール以上の高真空度下で１４
００℃以上の温度に加熱して、脱水及び脱ガスしてガラ
ス化を行い、次いで、この脱水及び脱ガスされた透明な
石英ガラスを均質化処理することにより、少なくとも一
方向に脈理を有しない高均質石英ガラスを形成し、次い
でこの得られた該高均質石英ガラスを成形し、成形され
た高均質石英ガラスをアニール処理することを特徴とす
る、１０乃至２００ｐｐｍのＯＨ基の含有率、好ましく
は１０乃至１００ｐｐｍのＯＨ基の含有率、２００ｐｐ
ｍ以下の塩素の含有率、１×１０^１６分子数／ｃｍ^３以
下の水素分子含有率、Δｎで５×１０^−６以下の屈折率
分布の均質性及び５ｎｍ／ｃｍ以下の複屈折を有する合
成石英ガラス製のエキシマレーザー用光学部材の製造方
法にある。

【００１０】本発明者らは、前記光学部材を構成する合
成石英ガラスにおいて、波長２４５ｎｍにおける光の内
部透過率が９９％以上である場合、エキシマレーザー光
の照射に対してより安定性が向上することを見いだし
た。一般に２４５ｎｍの吸収帯は酸素欠損による吸収と
言われており、この吸収がない光学部材がエキシマレー
ザー用光学部材を構成する上で好ましいことが分かっ
た。

【００１１】本発明者らは、合成石英ガラス中のＯＨ基
含有率及び塩素含有率は、少なければ少ないほど（例え
ば、両者共に５ｐｐｍ以下）エキシマレーザーに対する
耐久性の点で好ましいが、合成石英ガラス成形体におい
て、ＯＨ基の含有率が１０乃至１００ｐｐｍ、また塩素
の含有率が２００ｐｐｍ以下であれば、エキシマレーザ
ーにおいて、良好な透過率安定性が得られることを見い
出した。殊に、固有欠損による光吸収に係るＯＨ基の含
有率については、１０乃至２００ｐｐｍのＯＨ基の含有
率であれば、エキシマレーザーに対する耐久性の上で許
容できることを発見した。しかし、長時間の使用に亙っ
て固有欠損による光吸収が現れずに、長時間に亙り良好
な屈折率の均質性及び複屈折を保ち、より安定したエキ
シマレーザー光用の光学部材とするには、ＯＨ基の含有
率は１０乃至１００ｐｐｍであるのが好ましい。

【００１２】本発明において、水素分子含有率は、１×
１０^１６分子数／ｃｍ^３以下とされる。水素含有率が、
１×１０^１６分子数／ｃｍ^３以下であると、照射される
エキシマレーザー光のパルス数の増加が、５００ｍＪで
１×１０^５パルス数を越えたときに生じる紫外線領域に
おける光の透過率の低下を抑制することができる。一般
に、半導体のリソグラフィー装置に用いられる光学部材
においては、均一な露光をはかるために、耐エキシマレ
ーザー特性にばらつきが生じないように、部材中の均質
性がきびしく要求されているが、本発明者らは、特に、
合成石英ガラス光学部材の光透過面における屈折率の分
布が、屈折率の最大値と最小値の差Δｎで、Δｎ＝５×
１０^−６以下であれば、光学部材中の耐エキシマレーザ
ー特性が均一と見なし得ることを見い出した。即ち、Δ
ｎ＝５×１０^−６以下の場合は、紫外線照射に対する安
定性に好ましくないＯＨ基及び塩素が、合成石英ガラス
光学部材中に、ほぼ均等に分布している状態となるの
で、該光学部材各部において、均等なエキシマレーザー
耐性を得ることができる。更に前記屈折率の分布の均質
性は、例えば、レンズ等の光学部材の場合に好ましい特
性である。

【００１３】本発明において、このような光学用合成石
英ガラス部材を製造するための石英ガラスの原料として
は、金属不純物の混入を極力少なくするために、例え
ば、メチルトリメトキシシラン〔Ｓｉ（ＣＨ_３）（ＯＣ
Ｈ_３）_３）、テトラメトキシシラン〔Ｓｉ（（ＯＣ
Ｈ_３）_４〕等のアルキルポリアルコキシシラン若しくは
アルコキシシラン又はその他のシラン化合物或は四塩化
珪素等の揮発性無機珪素化合物などの揮発性珪素化合物
が使用される。本発明において、揮発性珪素化合物を、
揮発させ、直接火炎加水分解法により、加水分解させ
て、微粒子状のシリカガラスを生成し、このシリカガラ
スを耐熱性基体上に堆積させて、合成シリカガラスの棒
状の多孔質母材、所謂スートを製造する。

【００１４】本発明において、多孔質合成シリカガラス
母材は、例えば、気相軸付け法（ＶＡＤ法）及び外付け
ＣＶＤ法で製造でき、もとより、本発明における多孔質
合成シリカガラス母材は、合成シリカガラスの多孔質集
合体であれば足りるので、これらの製造方法に限定され
るものではない。本発明において、この多孔質合成シリ
カガラス母材中には、酸水素炎により形成されるＯＨ基
が混入しているので、ＯＨ基による固有欠陥の生成を避
けるために、合成シリカガラス中のＯＨ基の除去が行わ
れる。従来、例えば光ファイバー用のガラスでは、ガラ
ス中のＯＨ基を極力減少させるために、多孔質のシリカ
ガラスの合成段階又は透明ガラス化の段階で、塩素ガス
（Ｃｌ_２）を脱水剤とし、塩素ガス中で熱処理する方法
が行われている。しかし、この方法では、ＯＨを低減さ
せても、ガラス中に塩素が残留してしまい、固有欠陥の
生成を避けることができない。また不活性ガス中で熱処
理するとしても、常圧で処理する限り、ガラス中にガス
が溶け込んで、この場合も固有欠陥を生成する。

【００１５】一方、多孔質シリカガラス母材には、ＯＨ
基の他に、酸水素炎からの水素分子の可成りの量が固溶
している。このシリカガラス母材中に固溶して残留する
所謂残留水素分子については、例えば、直接法による合
成石英ガラスにおいて、５×１０^１６分子数／ｃｍ^３以
上の水素分子濃度で、残留水素分子が前記シリカガラス
母材中に固溶する場合に、紫外領域における吸収帯の発
生を抑制することが分かっている（米国特許第５，０８
６，３５２号明細書）。しかし、５×１０^１６分子数／
ｃｍ^３以下の水素分子濃度で、残留水素分子が前記シリ
カガラス母材中に固溶する場合には、紫外領域における
吸収帯の発生の抑制がみられず、むしろ紫外領域におけ
る吸収帯の発生は増加する傾向にあることが見出されて
いる。

【００１６】これに対し、本発明者らは、１×１０^１６
分子数／ｃｍ^３以下の水素分子濃度で、残留水素分子が
前記シリカガラス母材中に固溶する場合には、紫外領域
における吸収帯の発生が抑制されることを見出した。そ
こで、本発明においては、前記合成シリカガラスを、１
×１０^−２トール以上の高真空度、即ち１×１０^−２ト
ール以下の圧力の雰囲気中で、例えば１３５０乃至１７
００℃の温度範囲内の温度に加熱して、透明ガラス化が
行なわれる。この合成シリカガラスの透明ガラス化の処
理の真空度及び加熱温度は、合成シリカガラスに含有さ
れるＯＨ基及び金属不純物を揮散させて除去できるよう
に選ばれ、殊に、加熱温度は、多孔質母材の大きさ及び
透明ガラス化処理時間に関連して、上記温度範囲内でで
きる限り低い温度域とするのが好ましい。

【００１７】上記合成シリカガラスの多孔質母材のガラ
ス化は、該母材の合成シリカガラス微粒子の表面の、次
の反応式に示されるシラノール基（ＳｉＯＨ）の脱水縮
合反応によるものである。２ＳｉＯＨ→ＳｉＯＳｉ＋Ｈ_２Ｏこのシラノール基の脱水縮合反応で生成する水分は、シ
リカガラス微粒子間から外部に拡散することによって除
去されるので、ＯＨ基の除去には、生成した水分子がシ
リカガラス微粒子間から外部に拡散する時間の間透明ガ
ラス化処理を行うことが必要である。したがって、この
反応の際に、ガラス化温度が１７００℃以上であると、
シリカガラス表面において、上記の脱水縮合反応が十分
に完結しない中に、シリカガラス微粒子間の焼結反応が
早く進行して、前記多孔質シリカガラス母材が透明ガラ
ス化されて、合成石英ガラス中にＯＨ基が除去されずに
残留することとなる。

【００１８】一方、上記のシラノール基の脱水縮合反応
は、焼結温度よりも低い温度、例えば、８００℃程度の
温度でも進行するので、合成石英ガラスからＯＨ基を除
去するには、シリカガラスの微粒子間の焼結が進行しな
い間に、上記シラノール基の脱水縮合反応を完結させ、
ＯＨ基の拡散除去を行うようにすることが必要である。
そこで、石英ガラスからＯＨ基を除去するには、例え
ば、８００乃至１２００℃の温度範囲内の温度に一定時
間保持して、上記シラノール基の脱水縮合反応を促進さ
せた後、より高い温度に加熱して、シリカガラス微粒子
間の焼結を行って、透明ガラス化を行うという、二段階
の透明ガラス化を行うことが好ましい。

【００１９】また、合成シリカガラスの透明ガラス化を
ゾーンメルト法により行う場合には、上記のシラノール
基の脱水縮合反応をできるだけ緩やかに行うような条件
で透明ガラス化することが必要である。即ち、加熱領域
の移動をできるだけゆっくりと行うか、加熱温度をでき
るだけ低温で行うべきである。一般的には、大きな多孔
質シリカガラス母材になるほど、加熱領域の移動は遅く
する方が好ましい。透明ガラス化時のシラノール基の脱
水縮合反応により生成する水（Ｈ_２Ｏ）、できるだけ早
く拡散させて、外部に放出させるには、少なくとも１０
^−２トール以上の高真空雰囲気をガラス化処理中に保持
することが必要なことが分かった。ここで重要なこと
は、シラノール基の脱水縮合反応時及び透明ガラス化反
応時には、１０^−２トール以上の高真空度、即ち１０
^−２トール以下の圧力に保つことが必要である。なお、
処理されるシリカガラスの多孔質母材が大きい場合に
は、生成するＨ_２Ｏの量もかなり多くなるため、使用す
る真空排気装置は、到達真空度の高いものより、排気速
度の高いものが有効である。

【００２０】このようにして製造された合成石英ガラス
は、ＯＨ濃度が低濃度であり、つまり合成石英ガラス中
のＯＨの含有量が５０ｐｐｍ以下、好ましくは、３０ｐ
ｐｍ以下であり、金属不純物の含有量も極めて少なく、
高純度の透明石英ガラスである。ＣＶＤ法により製造さ
れた石英ガラスは、その製造時の温度変化によって、耐
熱性基体上のシリカガラス微粒子堆積体に密度の揺らぎ
を生じるが、この揺らぎが、透明ガラス化後に脈理とし
て残留するので、通常ＣＶＤ法により製造された透明石
英ガラスは、脈理を有していることが一般的である。

【００２１】しかし、ステッパーレンズ等の光学用部材
とするには、この脈理を除去しなければならない。そこ
で、本発明においては、前記高純度の透明石英ガラス
を、例えば、米国特許第２，９０４，７１３号、米国特
許第３，１２８，１６６号、米国特許第３，１２８，１
６９号、米国特許第３，４８５，６１３号等に開示され
た方法により処理して、脈理を除去する必要がある。例
えば、脈理のある棒状の透明合成石英ガラスを旋盤で保
持し、棒状の透明石英ガラスの局部をバーナーもしくは
電気加熱により加熱する方法で、少なくとも透明合成石
英ガラスを、軟化点以上に加熱し、旋盤を回転させ、脈
理が消えるまで棒状の合成石英ガラスを捻る方法があ
る。

【００２２】この方法においては、脈理を除去する際
に、棒状の合成石英ガラスの加熱位置を順次移動するこ
とによって、最終的には棒状の合成石英ガラス全体が均
質化される。この際の加熱温度は、石英ガラスの軟化点
以上、例えば１６００℃以上にすることが必要である。
勿論、合成石英ガラス上の加熱位置の移動速度などは、
処理する石英ガラス部材の形状や重さによって適当に選
択されるものである。脈理が除去された透明合成石英ガ
ラスは、次に、最終的な製品、例えばステッパーレンズ
等に使用するために適した形状、サイズに成形される。
この成形は、一般に、所望の形状のルツボ内に脈理を除
去した透明合成石英ガラスを入れ、これを加熱炉で少な
くとも１５００℃以上に加熱し、石英ガラスの自重で成
形する。この場合、従来法と同様に、カーボン製のルツ
ボが一般に使用できる。また、加熱炉も、従来法と同様
に、カーボンヒータ仕様のものが使用できる。このた
め、成形は、真空又はＨｅ若しくはＮ_２などの不活性ガ
ス雰囲気中で行われる。この成形時における加熱温度及
び加熱時間などの成形条件は、所望する成形体のサイズ
や形状に応じて適宜選択される。

【００２３】一般的に光学材料は、歪が５ｎｍ／ｃｍ以
下であることが要求されるので、本発明においては、成
形された透明合成石英ガラスは、その成形歪をアニール
処理により除去することが必要である。この成形歪みの
除去は、成形された透明合成石英ガラスを、石英ガラス
の歪点よりも高い温度まで加熱し、その後、該成形され
た透明合成石英ガラスを徐冷することにより行われる。
一般に、合成石英ガラスの歪点は約１０２５℃であるの
で、本発明においては、成形された透明合成石英ガラス
は、その成形歪みをほぼ完全に除去させるために、１１
００℃乃至１２５０℃の範囲内の温度まで加熱され、徐
冷される。徐冷はできるだけゆっくり行われるのが好ま
しい。本発明においては、アニール処理は合成石英ガラ
ス中の屈折率分布の均一化にも貢献している。

【００２４】合成石英ガラスの屈折率の分布は、主に、
ＯＨ基や塩素などの不純物含有量と仮想温度（ｆｉｃｔ
ｉｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）により決定される。
これらのうち、本発明の合成石英ガラス光学部材のＯＨ
基は数１０ｐｐｍ以下なので無視することができ、その
他の不純物も本発明の合成石英ガラス光学部材の場合、
実質的に無視することができるので、アニール処理の際
の仮想温度の設定が重要である。つまり、均一な屈折率
分布を得るためには、処理する成形された合成石英ガラ
ス、即ち、合成石英ガラス成形体についての全体の仮想
温度を均一にしなければならない。この為、一旦徐冷点
以上の温度に合成石英ガラス成形体を加熱したのち、一
定時間その温度で保持して合成石英ガラス成形体内部の
温度分布を均一にし、その後できるだけゆっくりと降温
する。これは、石英ガラス成形体全体で、できるだけ温
度差を生じないようにするためである。この場合、この
降温速度を速くすると、合成石英ガラス成形体中の任意
の位置で温度差が生じ、その結果、異なる仮想温度が設
定され、均一な屈折率分布が得られない。

【００２５】本発明においては、上記のアニール処理に
おける加熱温度は１２００℃程度であり、加熱時間及び
降温スピードは、アニール処理する合成石英ガラス成形
体の大きさや形状を考慮して、適当に選ばれる。一般的
に、合成石英ガラス成形体の大きさが大きいものほど、
加熱時間を長くし、かつ降温スピードを遅くするのが好
ましい。本発明による合成石英ガラス光学部材は、ＯＨ
基の含有量が１０乃至１００ｐｐｍ以下で、かつ塩素の
含有量が２００ｐｐｍ以下であるので、紫外線照射によ
って生じる常磁性欠陥の総量が低減でき、エキシマレー
ザー光の照射下に長時間に渡って安定した光学特性を得
ることができる。しかも、本発明によるエキシマレーザ
ー用合成石英ガラス光学部材は、その光透過面における
屈折率の分布Δｎが、５×１０^−６以下であるので、エ
キシマレーザー光の照射下に、光学部材全体に亙って均
一なエキシマレーザー安定性が得られる。

【００２６】本発明においては、揮発性珪素化合物を、
酸水素炎により火炎加水分解し、生成する微粒子の合成
シリカを耐熱性基体上に堆積させて合成シリカガラスの
多孔質母材を製造し、該合成シリカガラスの多孔質母材
を１×１０^−２トール以上の高真空度下で加熱して、透
明な合成石英ガラスを形成し、該透明合成石英ガラスを
均質化処理することにより、少なくとも一方向、好まし
くは三方向に脈理を有しない高均質合成石英ガラスを形
成し、次いで該高均質合成石英ガラスを成形し、成形後
アニール処理するので、得られる合成石英ガラス光学部
材は、紫外線照射によって生成する常磁性欠陥のもとに
なる固有欠陥、例えばＳｉＯＨや塩素などのその他の不
純物による固有欠陥が低減され、結果的に常磁性欠陥の
生成は抑制される。以上のように本発明により製造され
たエキシマレーザー用石英ガラス部材は、均質性がよ
く、かつ、耐エキシマレーザー性に優れており、殊に、
エキシマレーザーを光源とするステッパーレンズ用の石
英ガラスとして好適であり、また、紫外線照射に伴う紫
外線領域の吸収の増加を抑制することができる。

【００２７】

【実施例】本発明の実施態様について、以下、例を挙げ
て説明するが、本発明は、以下の説明及び例示によっ
て、何等制限されるものではない。例１．四塩素珪素を酸水素バーナー中に導入し、火炎加
水分解して得られる微細なシリカ粒子を回転するターゲ
ット上に堆積させて、重量１Ｋｇの多孔質合成シリカ堆
積物を形成した。該多孔質合成シリカ堆積物を雰囲気炉
に入れ、８００℃に昇温、そのまま保持後、塩素、酸
素、窒素、１：１：８の混合ガスを１０リットル／分の
流量で流しながら、１０時間加熱処理後、該多孔質合成
シリカを取り出し、真空炉に入れて、１×１０^−２の真
空下で、１６００℃の温度に昇温し、１時間保持した
後、冷却し透明な棒状の合成石英ガラスを作成した。

【００２８】該合成石英ガラスの両端を旋盤に固定し、
旋盤を回転しつつ、プロパンガスバーナーで軟化点以上
に加熱しながら均質化処理を行った。均質化処理された
合成石英ガラスをグラファイト鋳型内にセットし、窒素
雰囲気中で１７００℃に加熱成形した後、大気中でアニ
ール処理を行った。アニール処理は１１００℃で２０時
間保持後０．５℃／分で６００℃まで除冷して行った。
得られた合成石英ガラス成形体から分析用サンプルを採
集した後、外周部を研削後、端面を鏡面研磨して外径８
０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのエキシマレーザー光学窓用合成
石英ガラス成形体を作成した。この得られたエキシマレ
ーザー光学窓用合成石英ガラス成形体のＯＨ基含有率を
赤外分光光度法で測定したところ、２０ｐｐｍであり、
ラマン散乱法により測定した残留水素分子の水素分子濃
度は、１×１０^１６分子数／ｃｍ^３以下であった。また
該光学窓用合成石英ガラス成形体の紫外線透過率を紫外
分光光度計で測定したところ２４５ｎｍに於ける吸収は
観測されず、内部透過率は９９％以上であった。図１
に、実施例１の光学窓用合成石英ガラス成形体の透過率
曲線を示す。内部透過率は、図１中の透過率から試料の
反射によるロスを減じた透過率を厚さ１ｃｍに於ける透
過率に換算したものである。

【００２９】また分析用サンプルを弗酸で分解し、硝酸
銀比濁法で塩素濃度を測定したところ１００ｐｐｍであ
った。さらに、上記光学窓用合成石英ガラス成形体の屈
折率分布を、フィゾー干渉計により、オイルオンプレー
ト法でＨｅＮｅレーザー光を用いて測定したところ、Δ
ｎは１×１０^−６であり、複屈折は２ｎｍであった。該
光学窓用合成石英ガラス成形体にＫｒＦエキシマレーザ
ーをフルエンス５００ｍＪ／ｃｍ^２ｐ，１００Ｈｚで照
射し、その紫外域の吸光度変化を測定した。測定結果を
図２に示す。図２ではＥ’センターの吸収波長である２
１５ｎｍにおける吸光度（−Ｌｏｇ（内部吸収））のシ
ョット数における経時変化を示している。後述する比較
例１に比べて、照射に対して吸光度変化が少なく、光学
部材として良好な特性を示している。

【００３０】なお本例において、合成石英ガラス中の残
留水素分子の水素分子濃度は、ラマン散乱法により測定
された（ＺｈｕｒｎａｌＰｒｉｋｌａｄｎｏｉＳｐ
ｅｋｔｒｏｓｋｏｐｉｉｖｏｌ．４６，Ｎｏ．６，ｐ
ｐ．９８７ｔｏ９９１，ｊｕｎｅ１９８７）。こ
の方法は、ＳｉＯ_２に関する波数８００ｃｍ^−１のラマ
ンバンドの強度と合成石英ガラス中に含有される水素分
子に関する４１３５ｃｍ^−１の強度との比により、合成
石英ガラス中の水素分子濃度を求めるものであり、水素
分子濃度Ｃは、次の式（１）により算出される。Ｃ＝ｋＩ_４１３５／Ｉ_８００（１）（式（１）中Ｉ_４１３５は、４１３５ｃｍ^−１のラマン
バンドの面積強度である。Ｉ_８００は、８００ｃｍ^−１
のラマンバンドの面積強度である。ｋは、定数で、１．
２２×１０^２１である。）この式により算出される水素分子濃度は、１ｃｍ^３の容
積当たりの水素分子の個数で示される。本例において、
ラマン散乱法による水素分子濃度の測定に使用した測定
機器は、日本分光株式会社製のラマン散乱分光器ＮＲ−
１１００ダブルモノクロタイプであり、検出器は浜松フ
ォトニクス株式会社製の光電子増倍管Ｒ９４３−０２で
あり、測定に使用したレーザー光はＡｒイオンレーザー
（４８８ｎｍ）である。

【００３１】例２．前記例１と同様に多孔質合成シリカ
堆積物を作成し、雰囲気炉中で８００℃に保持後塩素、
酸素、窒素、１：２：７の混合ガスを１０リットル／分
の流量で流しながら１０時間加熱処理後、該多孔質合成
シリカを取り出し、真空炉中で１×１０^−２の真空下で
１６００℃の温度に昇温し、１時間保持した後冷却し
て、透明な棒状の合成石英ガラスを作成した。該合成石
英ガラスを、例１と同様に成形し、アニール処理し、分
析用サンプル及び外径８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのエキシ
マレーザー光学窓用合成石英ガラス成形体を作成した。
この得られたエキシマレーザー光学窓用合成石英ガラス
成形体は、ＯＨ基含有率が、９０ｐｐｍであり、塩素含
有率は２０ｐｐｍであった。また該光学窓用合成石英ガ
ラス成形体において、２４５ｎｍにおける内部透過率は
９９％以上であった。該光学窓用合成石英ガラス成形体
を実施例１と同様の条件で、ＫｒＦレーザー照射を行っ
た際の２４８ｎｍの吸光度変化を測定したところ、例１
と同様の結果が得られ、良好な安定性を示している。

【００３２】例３例１と同様に作成した、透明合成石英ガラスにおいて、
均質化の際の処理時間を半分にし、他の条件は例１と同
様にして、一連の処理を行い、分析用サンプル及び外径
８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍのエキシマレーザー光学窓用合
成石英ガラス成形体を作成した。この得られたエキシマ
レーザー光学窓用合成石英ガラス成形体は、ＯＨ基含有
率が９０ｐｐｍ、塩素含有率は２０ｐｐｍであった。ま
たこの光学窓用合成石英ガラス成形体においても２４５
ｎｍにおける内部透過率は９９％以上であり、複屈折は
２ｎｍであった。該光学窓用合成石英ガラス成形体にお
ける屈折率の分布Δｎを測定したところ、５×１０^−６
であった。屈折率分布を示す干渉縞を図３に示す。該光
学窓用合成石英ガラス成形体の中央部と外周部より、１
０ｍｍ×１０ｍｍ×４０ｍｍのサンプルを切り出し、実
施例１と同様の条件でＫｒＦレーザー照射を行った際の
２４８ｎｍの吸光度変化を図４に示す。中央部と外周部
共に良好な安定性を示し、かつ吸光度の変化も同様であ
るために、光学部材としての均一性が維持されていると
いえる。

【００３３】比較例１．例１と同様に多孔質合成シリカ
を作成し、そのまま真空炉中で１×１０^−２の真空下で
１６００℃の温度に昇温し、１時間保持した後、冷却し
透明な棒状の合成石英ガラスを作成した。該合成石英ガ
ラスを、例１と同様に処理し、分析用サンプル及び外径
８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの光学窓用合成石英ガラス成形
体を作成した。得られた光学ウインドウのＯＨ基含有率
は２００ｐｐｍ、塩素含有率は１０ｐｐｍであった。ま
た同光学窓用合成石英ガラス成形体においても２４５ｎ
ｍにおける内部透過率は９９％以上であった。該光学窓
用合成石英ガラス成形体を例１と同様の条件で，ＫｒＦ
レーザー照射を行った際の２４８ｎｍの吸光度変化を図
２に例１の場合と共に示す。比較例１においては、例１
と比べて２１５ｎｍに於ける吸光度の上昇が認められ、
エキシマレーザー用光学部材として十分な安定性を有し
ていないことが分かる。

【００３４】比較例２．例１と同様に多孔質合成シリカ
堆積物を作成し、雰囲気炉中で８００℃に保持後、塩
素、窒素、１：９の混合ガスを１０リットル／分の流量
で流しながら、５時間加熱処理後、該多孔質合成シリカ
を取り出し、真空炉中で１×１０^−２の真空下で１６０
０℃の温度に昇温し、１時間保持した後、冷却して透明
な棒状の合成石英ガラスを作成した。該合成石英ガラス
を、例１と同様に成形し、アニール処理を行い、分析用
サンプル及び外径８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの光学窓用合
成石英ガラス成形体を作成した。得られた光学窓用合成
石英ガラス成形体のＯＨ基含有率は１ｐｐｍ、塩素含有
率は４００ｐｐｍであった。また該光学窓用合成石英ガ
ラス成形体においても２４５ｎｍにおける内部透過率は
９４．７％であった。該光学窓用合成石英ガラス成形体
の紫外線領域における透過率曲線を図５に示す。２４５
ｎｍを吸収センターとする吸収帯が現れている。該光学
窓用合成石英ガラス成形体を例１と同様の条件でＫｒＦ
レーザー照射を行った際の２１５ｎｍの吸光度変化を例
１と共に図６に示す。２４８ｎｍに於ける吸光度の急激
な上昇が認められ、エキシマレーザー用光学部材として
十分な安定性を有していないことを示している。

【００３５】例４．四塩化けい素を蒸留処理して不純物
を除去した後、これを原料として、ＣＶＤ法で外形１５
０ｍｍ，長さ６００ｍｍの円柱状の多孔質合成石英ガラ
ス母材を作製した。該多孔質合成石英ガラス母材を、カ
ーボンヒーター仕様の真空炉にいれ、１０^−５トールま
で真空排気した。この後、ヒーターを昇温し、多孔質合
成石英ガラス母材を加熱した。加熱条件は８００℃まで
１０℃／分で、８００乃至１４００℃では１℃／分の昇
温速度で加熱し、１４００℃に達した時点で加熱を停止
し、自然冷却した。外径１０５ｍｍ，長さ５５０ｍｍの
円柱状の透明合成石英ガラスが得られた。得られた透明
合成石英ガラスのＯＨ含有率は約２５ｐｐｍであった。
該円柱状透明合成石英ガラスの両端に石英ガラス製の
支持棒を取り付け、旋盤のチャックに固定した。プロパ
ンガスバーナーにより、上記の多孔質合成石英ガラス母
材より作製した透明ガラス部分を加熱し、旋盤を回転さ
せ、該透明合成石英ガラス部分を捻った。この時の作業
温度は、約２０００℃であった。捻られた透明ガラス部
には３方向には脈理は観測されなかった。しかるのち、
該透明石英ガラス部分を切り出し、カーボンヒーター仕
様の加熱炉で成形し、外径２５０ｍｍ，長さ７５ｍｍの
円柱状の合成石英ガラス成形体を得た。この時の成形温
度は約１７００℃で、窒素ガス雰囲気中で行った。

【００３６】該合成石英ガラス成形体について、その歪
み取りのためにアニール熱処理を行った。アニール熱処
理条件は、１１００℃まで昇温したのち、０．１℃／分
で６００℃まで降温した。熱処理は大気中の雰囲気で行
った。得られた合成石英ガラス成形体の複屈折は２ｎｍ
／ｃｍ以下であり、屈折率分布も実質上均一であり、屈
折率の最大値と最小値の差は１×１０^−６以下であっ
た。また、この合成石英ガラスに含有される残留水素分
子の水素分子濃度は、ラマン散乱法で測定したところ１
×１０^１６分子数／ｃｍ^３以下であった。

【００３７】紫外線照射に対する常磁性欠陥の生成を調
べるために、上記の透明石英ガラス成型体の一部を切り
出し、境面を研磨して１０ｍｍ×１０ｍｍ×４０ｍｍの
透明合成石英ガラス成形体に加工した。該合成石英ガラ
ス成形体にＡｒＦレーザーを照射し、１９３ｎｍの光の
透過率の変化を調べた。ＡｒＦレーザーの照射条件は、
エネルギー密度２００ｍＪ／ｃｍ^２・パルス、周波数１
００ヘルツで行った。図７にＡｒＦ照射パルス数に対す
る１９３ｎｍ吸収強度を示した。なお、縦軸の吸収強度
はサンプルの厚さ１ｃｍ当りの吸光度（−Ｌｏｇ（内部
透過率））で示している。

【００３８】例５．四塩化けい素を蒸留処理して不純物
を除去した後、これを原料として、ＣＶＤ法で、外径７
０ｍｍ、長さ６００ｍｍの円柱状の多孔質合成石英ガラ
ス母材を作製した。該多孔質合成石英ガラス母材を、カ
ーボンヒーター仕様の真空炉にいれ、１０^−５トールま
で真空排気した。この後、ヒーターを昇温し、母材を加
熱した。加熱条件は８００℃まで１０℃／分で、８００
乃至１４００℃では１℃／分の昇温速度で加熱し、１４
００℃に達した時点で加熱を停止し、自然冷却した。外
径５０ｍｍ，長さ５５０ｍｍの円柱状の透明合成石英ガ
ラスが得られた。得られた透明ガラスのＯＨ含有率は約
１５ｐｐｍであった。

【００３９】該円柱状透明合成石英ガラスを、例４と同
様の方法で均質化し、しかるのち、該透明石英ガラス部
分を切り出し、カーボンヒーター仕様の加熱炉で成形
し、外径１２０ｍｍ、長さ８０ｍｍの円柱状の合成石英
ガラス成形体を得た。この時の成形温度は約１７００℃
で、窒素ガス雰囲気中で行った。該合成石英ガラス成形
体を、その歪み取りのためのアニール熱処理を行った。
アニール熱処理条件は、１１００℃まで昇温したのち、
０．２℃／分の降温速度で６００℃まで降温した。熱処
理は大気中の雰囲気で行った。得られた合成石英ガラス
成形体の複屈折は、２ｎｍ／ｃｍ以下であり、屈折率分
布も実質上均一であり、屈折率の最大値と最小値の差
（Δｎ）は、０．８×１０^−６であった。本例の合成石
英ガラスについて、例４と同様の条件でＡｒＦレーザー
を照射して、１９３ｎｍの光の透過率の変化を調べた。
その結果を纏めて図７に示した。

【００４０】比較例３．上記例４の場合と同様にして作
製した多孔質合成石英ガラス母材を、カーボン仕様の炉
にいれ、Ｈｅガス雰囲気中で透明ガラス化した。加熱条
件は、１６００℃まで１０℃／分の割合で昇温し、１６
００℃に達した時点で加熱を停止して、自然冷却した。
得られた透明合成石英ガラスのＯＨ含有率は約３００ｐ
ｐｍであった。しかるのち、例１と同じ条件で、均質化
工程、成形工程、アニール工程の処理を施した。複屈折
及び屈折率分布は、例１の合成石英ガラスの場合とほぼ
同じであった。本例の合成石英ガラスについて、例４と
同様の条件でＡｒＦレーザーを照射して、１９３ｎｍの
光の透過率の変化を調べた。その結果をまとめて図７に
示した。

【００４１】比較例４．一般的に用いられている光学用
の合成石英ガラス成形体について、上記例１と同様の条
件でＡｒＦレーザーを照射し、評価した。これは、四塩
化けい素を直接火炎加水分解法（酸素・水素火炎による
ダイレクト法）により合成した合成石英ガラスである。
このガラスのＯＨ含有率は約９００ｐｐｍであった。こ
の合成石英ガラスに例１と同じ条件で、均質化工程、成
形工程、アニール工程の処理を施した。得られた合成石
英ガラス成形体の複屈折及び屈折率分布は、例１の合成
石英ガラスの場合とほぼ同じであった。また、合成石英
ガラス中の残留水素分子の水素分子濃度を、ラマン散乱
法で測定したところ、３×１０^１６分子数／ｃｍ^３であ
った。本例の合成石英ガラスいついて例４と同様の条件
でＡｒＦレーザーを照射して、１９３ｎｍの光の透過率
の変化を調べた。その結果を例４及び例５と共に、纏め
て図７に示した。

【００４２】例４及び５と比較例３及び４とでは、複屈
折、及び屈折率分布は、ほぼ同じ値を示した。しかしな
がら、ＡｒＦレーザー照射に対する耐性は図７の結果に
示されるように、例４及び５の場合、吸光度の増加がみ
られ、他の比較例３及び４と較べて著しく抑制されてい
る。特に比較例４と較べた場合、例４及び５の吸光度の
増加は約４分の１に抑制されている。これは、例４及び
例５の光学部材が、ＡｒＦレーザー照射にともなって生
成する常磁性欠陥の生成量が低いこと、及び真空雰囲気
での透明ガラス化処理に依ってよりエキシマレーザー光
の照射に対して安定なガラスが作製できることを示して
いる。

【００４３】これらの実施例及び比較例において、水素
分子濃度は、比較例４を除いて１×１０^１６分子数／ｃ
ｍ^３であった。屈折率の分布Δｎは、例２で１×１０
^−６であり、比較例１は１×１０^−６、比較例２は５×
１０^−６であった。塩素濃度は、例４及び例５並びに比
較例３で、何れも１０ｐｐｍであるが、比較例４では８
０ｐｐｍであった。

【００４４】

【発明の効果】本発明による合成石英ガラス光学部材
は、ＯＨ基の含有率が１０乃至１００ｐｐｍ、塩素の含
有率が２００ｐｐｍ以下、Δｎで５×１０^−６の屈折率
分布の均質性及び５ｎｍ／ｃｍ以下の複屈折を有するも
のであるので、従来の合成石英ガラス光学部材に比較し
て、長時間のエキシマレーザー光の照射下において、光
の透過率が低下することなく使用できることとなり、例
えば、半導体のリソグラフィ装置において、長時間の使
用が可能となり、光学部材を交換する回数を減らして、
安定した露光を行うことができ、半導体リソグラフィの
処理効率を向上することができる。また、本発明による
エキシマレーザー用合成石英ガラス光学部材は、その光
透過面における屈折率の分布Δｎが、５×１０^−６以下
となっているので、従来の合成石英ガラス光学部材で
は、達成できなかったエキシマレーザー光の照射下にお
ける、光学部材全体に渡っての均一な紫外レーザーの透
過を行うことができることとなり、例えば、半導体リソ
グラフィ装置において、長時間に亙って均一な露光を行
うことができ、半導体リソグラフィの歩留まりの向上を
はかることができる。

【００４５】本発明においては、高純度四塩化けい素等
の高純度揮発性けい素化合物を、酸水素炎により火炎加
水分解し、この分解により生成する微粒子シリカを耐熱
性基体上に堆積させてシリカガラスの多孔質母材を製造
し、該シリカガラスの多孔質母材を１×１０^−２トール
以上の高真空度で加熱して、透明な石英ガラスを形成
し、該透明石英ガラスを均質化処理することにより、少
なくとも一方向に脈理を有しない高均質石英ガラスを形
成し、該高均質石英ガラスを成形後アニール処理するの
で、従来の製法によるエキシマレーザー用石英ガラス部
材と比較して、不純物の混入を極力抑えることができ、
かつ、ガラスの固有欠陥濃度の低いガラスを作成するこ
とができる。その結果、本発明によると、従来の方法に
比して、エキシマレーザー光の照射に対して、常磁性欠
陥の生成を抑制することができ、耐エキシマレーザー性
の優れた石英ガラスが得られる。

【図面の簡単な説明】

図１は、本発明の実施例１の光学窓用合成石英ガラス成
形体について、厚さ１０ｍｍの試料についての紫外線領
域における透過率曲線を示す図である。図２は、本発明
の実施例１及び比較例１の光学窓用合成石英ガラス成形
体についての波長２４８ｎｍにおける吸光度変化を示す
図である。図３は、本発明の実施例３の光学窓用合成石
英ガラス成形体についての屈折率分布を示す干渉縞を示
す図である。図４は、本発明の実施例３の光学窓用合成
石英ガラス成形体の中央部及び外周部について波長２４
８ｎｍにおける吸光度変化を示す図である。図５は、比
較例２の光学窓用合成石英ガラス成形体について、厚さ
１．０ｃｍの試料についての紫外線領域における透過率
曲線を示す図である。図６は、実施例１及び比較例２の
光学窓用合成石英ガラス成形体についての波長２４８ｎ
ｍにおける吸光度変化を示す図である。図７は、本発明
の実施例４及び５並びに比較例３及び４におけるＡｒＦ
レーザ照射パルス数に対する１９３ｎｍの光の吸収曲線
を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者稲木恭一福島県郡山市田村町金屋字川久保88 信越石英株式会社石英技術研究所内 (72)発明者加藤俊幸福島県郡山市田村町金屋字川久保88 信越石英株式会社郡山工場内 (72)発明者嶋田敦之福島県郡山市田村町金屋字川久保88 信越石英株式会社郡山工場内 (56)参考文献特開平３−88743（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C03C 3/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】合成石英ガラス製のエキシマレーザー用光
学部材において、１０乃至１００ｐｐｍのＯＨ基の含有
率、２００ｐｐｍ以下の塩素の含有率、１×１０^１６分
子数／ｃｍ^３以下の水素分子含有率、Δｎで５×１０
^−６以下の屈折率分布の均質性及び５ｎｍ／ｃｍ以下の
複屈折を有することを特徴とする合成石英ガラス製のエ
キシマレーザー用光学部材。
【請求項２】波長２４５ｎｍの光について、内部透過
率が９９％以上であることを特徴とする請求の範囲１に
記載のエキシマレーザー用合成石英ガラス光学部材。
【請求項３】前記エキシマレーザー用合成石英ガラス
光学部材が、波長３００ｎｍ以下のエキシマレーザー用
窓、鏡、レンズ及びプリズムであることを特徴とする請
求の範囲１に記載の合成石英ガラス製のエキシマレーザ
ー用光学部材。
【請求項４】揮発性けい素化合物を、酸水素炎により火
炎加水分解し、生成する微粒子シリカを耐熱性基体上に
堆積させて多孔質シリカ母材を製造し、該多孔質シリカ
母材を１×１０^−２トール以上の高真空度下で１４００
℃以上の温度に加熱して、脱水及び脱ガスを行い、次い
で、この脱水及び脱ガスされた透明な石英ガラスを均質
化処理することにより、少なくとも一方向に脈理を有し
ない高均質石英ガラスを形成し、次いでこの得られた該
高均質石英ガラスを成形し、成形された高均質石英ガラ
スをアニール処理することを特徴とする、１０乃至１０
０ｐｐｍのＯＨ基の含有率、２００ｐｐｍ以下の塩素の
含有率、１×１０^１６分子数／ｃｍ^３以下の水素分子含
有率、Δｎで５×１０^−６以下の屈折率分布の均質性及
び５ｎｍ／ｃｍ以下の複屈折を有する合成石英ガラス製
のエキシマレーザー用光学部材の製造方法。
【請求項５】石英ガラスの均質化処理が１６００℃以
上の温度で行われることを特徴とする請求の範囲５に記
載の合成石英ガラス製のエキシマレーザー用光学部材の
製造方法。
【請求項６】高均質の石英ガラスの成形が１５００℃
以上の温度で行われることを特徴とする請求の範囲５に
記載のエキシマレーザー用石英ガラス光学部材の製造方
法。
【請求項７】アニール処理が８００℃乃至１２５０℃
の温度範囲の温度下で行われることを特徴とする請求の
範囲５に記載の合成石英ガラス製のエキシマレーザー用
光学部材の製造方法。