JP4872679B2

JP4872679B2 - フッ化物結晶の熱処理方法、フッ化物結晶の判別方法及びフッ化物結晶の加工方法

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Publication number: JP4872679B2
Application number: JP2007011649A
Authority: JP
Inventors: セングットバンナチムス; 真裕青嶌; 成宜清水; 圭二住谷; 浩之石橋
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd; Resonac Corp
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2027-01-22
Also published as: JP2007254268A

Description

本発明は、フッ化物結晶、特に光学機器や光リソグラフィの光学系などに好適に用いられるフッ化物結晶の熱処理方法、その判別方法及び加工方法に関するものである。

光リソグラフィは、マイクロプロセッサ、メモリ、システムＬＳＩ、イメージセンサ、発光素子及び表示素子等の半導体装置の作製に用いられている。光リソグラフィにおいて、レンズ、プリズム、ハーフミラー及び窓材などの光学系に用いられる材料としては、フッ化物単結晶が高透過率を有するため好適である。

特に、特許文献１、２に開示されたフッ化カルシウム単結晶は、レーザーに対する耐久性等の光学性能に優れている。そのため、フッ化カルシウム単結晶は、ステッパー用レンズ材料として広く採用されている。
特開２００２−０３７６９７号公報特開２００５−３３０１４６号公報

フッ化カルシウム単結晶は、その（１１１）面が複屈折や屈折率不均質などの光学性能の低下を最も引き起こし難い。そのため、フッ化カルシウム単結晶をレンズとして用いる場合、通常、（１１１）面を光透過面とした、すなわち（１１１）面に対し垂直に光が入射するようにフッ化カルシウム単結晶は加工される。そのようなフッ化カルシウム単結晶の製造を意図すると、通常（１１１）方位に配向した種結晶が用いられ、垂直ブリッジマン法又はチョクラルスキー法により結晶が育成される。

垂直ブリッジマン法では、まず加熱炉内でルツボに収容されたフッ化カルシウム原料を溶融した後、徐々にルツボを加熱炉に対して下降させる。こうして、溶融したフッ化カルシウムがルツボの底部側から徐々に冷却されて、結晶化がルツボ底部側から上方向に向かって進行することにより、フッ化カルシウム単結晶が育成される。

このようにして得られた単結晶は、種結晶と同一の方位に配向して成長しているはずである。ところが、実際には、結晶成長中の固液界面の熱的条件などにより、種結晶の結晶配向に対して、単結晶の方位のずれが生じることが多い。そのため、レンズ面が（１１１）面となるように、種結晶の（１１１）面と平行に単結晶のインゴットを切り出しても、そのレンズ面は（１１１）面から傾いてしまう。

ところで、レンズ面が（１１１）面からどの程度ずれているかを決定するには、Ｘ線やそれ以外の手段による精密測定を用いるのが一般的である。しかしながら、単結晶からなるレンズにおける方位のずれの確認を、全て精密測定で行うには費用及び時間がかかり、かつ煩雑である。

そこで、本発明は上記事情にかんがみてなされたものであり、Ｘ線やそれ以外の手段による精密測定を行うことなく、フッ化物単結晶表面の（１１１）面からの方位のずれを十分簡易に把握することができるフッ化物結晶の判別方法、フッ化物結晶の熱処理方法、並びに、その判別方法を利用したフッ化物結晶の加工方法を提供することを目的とする。

フッ化物単結晶は、結晶成長時の熱履歴に伴い、応力歪がその結晶内に発生している。例えば、単結晶をステッパー用レンズとして用いた場合、上述の応力歪が複屈折を引き起こし、ステッパーの結像の際の光学的な不均質を生じさせる。これを防止するため、育成されたフッ化物単結晶に対して加熱処理が施され、応力歪が除去される。

本発明は、多孔質部材を備える基台上に、（１１１）面とのなす角度が−１５〜＋１５°である平滑面を有するフッ化物の単結晶を、平滑面と多孔質部材とが対面接触するように載置した状態で、熱処理炉内において最高温度が１０００℃以上となるように単結晶に加熱処理を施すフッ化物結晶の熱処理方法を提供する。

本発明の熱処理方法において、熱処理炉内の圧力が１０^−１Ｐａ以下であると好ましい。また、多孔質部材のかさ密度が０．５０ｇ／ｃｍ^３以下であると好適である。

本発明は、上述のフッ化物結晶の熱処理方法によって得られたフッ化物の単結晶におけるピットパターンを観察して、単結晶の方位のずれを判別するフッ化物結晶の判別方法を提供する。また、本発明は上述の判別方法によって判別されたフッ化物の単結晶を、その単結晶におけるピットパターンの表面と平行な面に沿って切断するフッ化物結晶の加工方法を提供する。

本発明者らは、上述の熱処理方法を採用することにより、結晶表面にピットパターンが形成されることを見出した。さらに、そのピットパターンは［１１１］方位に配向していることを確認した。このピットパターンを目視で観察することにより、単結晶表面の方位が簡便に確認できる。

そして、このピットパターンの表面と平行に単結晶を切断すれば、新たに露出した単結晶表面は（１１１）面となる。したがって、本発明によると、フッ化物単結晶の応力歪みを除去できるアニール処理と共に、精密な（１１１）面を有するフッ化物単結晶を得ることができる、という効果が奏される。

なお、本明細書において「ピットパターン」とは、エッチピットの集合体を意味する。エッチピットは、ケミカルエッチピットと熱エッチピットとに分類される。ケミカルエッチピットは、化学反応により結晶表面が溶解して生成する、細孔又は溝のような形状を有するエッチピットである。また熱エッチピットは、加熱により結晶表面の材料が部分的に蒸発して生成する、細孔又は溝のような形状を有するエッチピットである。加熱によりエッチピットが生成すること、及び、フッ化物単結晶が加熱のみで化学反応を起こす可能性は極めて低いことを考慮すると、本発明に係るエッチピットは熱エッチピットであると考えられる。

本発明によれば、Ｘ線やそれ以外の手段による精密測定を行うことなく、フッ化物単結晶表面の（１１１）面からの方位のずれを十分簡易に把握することができるフッ化物結晶の判別方法、フッ化物結晶の熱処理方法、並びに、その判別方法を利用したフッ化物結晶の加工方法を提供することができる。また、本発明によれば、フッ化物単結晶の応力歪みを除去できるアニール処理と共に、精密な（１１１）面を有するフッ化物単結晶を得ることが可能なフッ化物結晶の判別方法、フッ化物結晶の熱処理方法、並びに、その判別方法を利用したフッ化物結晶の加工方法を提供することができる。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。

本実施形態に係るフッ化カルシウムなどのフッ化物の単結晶は、ブリッジマン法又はチョクラルスキー法などの単結晶育成方法により得られる。これらのうちブリッジマン法とは、炉内に設定された温度勾配中で結晶育成用ルツボを降下させることによって、ルツボ内の融液を結晶化させる方法である。

図１は、ブリッジマン法に用いられる炉（ＶＢ炉）の構造を示す模式断面図である。図１に示すＶＢ炉１００は、フッ化物原料２を収納し昇降方向に可動する結晶育成用ルツボ１と、結晶育成用ルツボ１の降下方向（図中矢印）に沿って温度勾配を形成するためのヒータ４と、これらを取り囲む断熱部材５と、これら全てを外包する気密化可能な容器３とから構成されている。なお、容器３の側面には排気口１１が形成されている。ここで、フッ化物原料２の酸化を防ぐため、必要に応じて酸素を取り除くためのフッ化亜鉛のようなスカベンジャーをフッ化物原料２に混合し、排気口３Ａから排気して容器３を真空状態で気密することが好ましい。その後、ヒータ４で加熱を行い、結晶育成用ルツボ１を下降させて内部のフッ化物原料２に温度勾配を与える。このようなブリッジマン法に適した炉を用いてフッ化物原料２を育成することにより、熱処理すべきフッ化物単結晶のインゴットを得ることができる。

スカベンジャーとしては、上述のフッ化亜鉛に限定されず、一般的に知られている抗酸化物質を使用できる。フッ素原子を有するスカベンジャーとしては、フッ化亜鉛の他、例えばフッ化鉛が挙げられる。ただし、人体に対する安全性がより高いため、フッ化亜鉛がスカベンジャーとして好ましく用いられる。

得られた単結晶インゴットは、結晶育成ルツボ１から取り出される。そして、室温まで冷却された単結晶インゴットは、所定の形状、例えば、図３に断面を示した、実質的に互いに平行である平滑面Ｓ_１及びＳ_２を備える円板状に切り出されて、円板状単結晶が準備される。より具体的には、単結晶の結晶育成方向に直交する面が露出するように、単結晶インゴットを切り出して、円板状単結晶として準備してもよい。後述するピットパターンをより確実に形成するためには、種結晶の（１１１）面に平行な面が平滑面Ｓ_１となるように単結晶インゴットを切り出すことが好ましい。

準備された円板状単結晶１１は、加熱処理を施すための真空炉の所定位置に配置される。図２は、円板状単結晶１１を加熱処理するための装置を示す模式図である。図２に示す真空炉１０は、圧力調整可能なように気密性が高くなっている。真空炉１０は、円板状単結晶を収容して加熱処理するためのルツボ６と、ルツボ６の周囲に設けられたヒータ８と、真空炉１０の内側であってヒータ８の外側に設けられた断熱部材９とを備えている。

ルツボ６は、ルツボ本体６Ｂと、ルツボ本体６Ｂの開口部を覆う蓋部材６Ａと、ルツボ本体６Ｂの下部に固定される基台６Ｃとを備えて構成されている。ルツボ本体６Ｂは、例えば円筒状であり耐熱性の材料からなる。ルツボ本体６Ｂが円筒状である場合、蓋部材６Ａは円板状であり、同様に耐熱性の材料からなる。基台６Ｃは、断熱部材９上に載置されており、やはり耐熱性の材料からなる。ルツボ本体６Ｂ、蓋部材６Ａ、基台６Ｃの材料としては、例えば、不純物や空孔が少なく、円板状単結晶１１の重量や、基台６Ｃの場合はその上に載置されているルツボ本体６Ｂの重量を支えることのできる硬質カーボンが使用できる。

基台Ｃの上部には多孔質部材７が備えられている。多孔質部材７は、円板状等の板状であり、その主面上に、円板状単結晶１１が、平滑面Ｓ_１と多孔質部材７の主面とが接触するようにして配置される。円板状単結晶１１が加熱処理を施されると、単結晶材料であるフッ化物が平滑面Ｓ_１から揮発するため、揮発したフッ化物を速やかに排出できるよう、多孔質部材７は多孔質状になっている。多孔質部材７の材料としては、例えば、結晶の局所的な加熱を抑制することができる、カーボンフェルト又は多孔質カーボンが用いられる。それらの中では、多孔質部材７の材料として、多孔質カーボンが好ましい。これにより、還元雰囲気での加熱処理に対する耐性が更に高まる。

また、多孔質部材７のかさ密度は、０．５０ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、０．０５〜０．４０ｇ／ｃｍ^３であることがより好ましく、０．０８〜０．３０ｇ／ｃｍ^３であることが更に好ましい。かさ密度が０．５０ｇ／ｃｍ^３を超えると、多孔質部材７と接した円板状単結晶１１の平滑面から揮発したフッ化物の排出が多孔質部材７により阻害されるため、平滑面Ｓ_１及びＳ_２に［１１１］方位の配向に起因したピットパターンを設けることが困難になる傾向にある。なお、本明細書における「かさ密度」とは多孔質部材の質量をその体積で除算した見かけ比重のことを意味する。

以下、フッ化物単結晶の加熱処理について詳細に説明する。まず、蓋部材６Ａを取り外して、上述のようにして切り出された円板状単結晶１１をルツボ６内の多孔質部材７の表面上に、平滑面Ｓ_１が多孔質部材７の表面と対面接触するようにして配置する。次いで、蓋部材６Ａをルツボ本体６Ｂ上に載置した後、真空炉１０の内部を、真空ポンプ１０Ｃによって減圧し、ヒータ８によって加熱する。

このとき、真空炉１０内の圧力は１０^−１Ｐａ以下であることが好ましく、１０^−２Ｐａ以下であることがより好ましい。真空炉１０内の圧力が１０^−１Ｐａを超えると、円板状単結晶１１の、特に多孔質部材７側の平滑面Ｓ_１から揮発するフッ化物が真空炉１０内から排出され難くなり、その平滑面Ｓ_１にピットパターンを形成するのが困難となる傾向にある。

ヒータ８による加熱は、例えば、まず室温から徐々に昇温し、円板状単結晶１１を構成するフッ化物の融点未満である所定温度に達したら、所定時間その所定温度を維持し、その後、冷却することによって行われる。この加熱処理の際の上記所定温度は１０００℃以上であるが、１２００℃以上であるとより好ましい。この所定温度が１０００℃未満であると、円板状単結晶１１の平滑面Ｓ_１に［１１１］方位に基づくピットパターンが形成され難くなる。

また、所定温度の上限は、円板状単結晶１１を構成するフッ化物の融点よりも２０〜２００℃低いと好ましい。この温度よりも上記所定温度が高くなると、結晶が融解しやすくなる傾向にある。例えば、フッ化物単結晶がフッ化カルシウム単結晶である場合、その融点は１４２０℃であるから、所定温度は１２００〜１４００℃であることが好ましい。

加熱処理の際の上記所定時間は、ピットパターンを目視又は顕微鏡で確認できる程度に形成するために、１０〜２００時間であることが好ましい。

上述の加熱処理が施された円板状単結晶１１は、冷却後に真空炉１０から取り出され、目視又は顕微鏡により、その平滑面Ｓ_１にピットパターンが形成されているか否かを確認される。ピットパターンを構成するエッチピットのパターン形状は特に決まっておらず、例えば、円形であったり、楕円形であったりする。また、ピットパターンの配置態様も特に決まっていない。

円板状単結晶１１は、その平滑面Ｓ_１とフッ化物単結晶の（１１１）面とのなす角度α（図３を参照）が−１５〜＋１５°の角度範囲にあれば、ヒータ８を用いた上記加熱処理により、平滑面Ｓ_１にピットパターンが形成される。図４は、ピットパターンが形成された円板状単結晶を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＩ−Ｉ線に沿った断面図である。円板状単結晶１２には上述の加熱処理により複数のエッチピット１５からなるピットパターンが形成されている。エッチピット１５の表面は、その大部分が平面状になっており、その平面部分１７が（１１１）面である。また、複数のエッチピット１５が有する平面部分１７は互いに平行になっている。この平面部分１７と円板状単結晶１１の平滑面Ｓ_１とのなす角度は、図３に示すものと同様にαである。

円板状単結晶１２の方位のずれは、例えば、平面部分１７と平滑面Ｓ_１とのなす角度αを測定し、その角度αを決定することによって判別される。あるいは、その角度αが所定の角度範囲内にあるか否かによって判別されてもよい。

そして、エッチピット１５の平面部分１７と平行な面に沿って円板状単結晶１２を切断すると、それにより新たに露出した表面はフッ化物単結晶の（１１１）面となる。こうして、表面が（１１１）面であるフッ化物単結晶が得られる。

得られたフッ化物単結晶は、例えば、ステッパー用レンズ材料、レーザー用窓材及びカメラ用レンズとして用いた場合に十分な光学性能を得ることができる。フッ化物単結晶は、これらの用途に適した形状に適宜切り出されればよい。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

例えば、上述の実施形態では、円板状単結晶をルツボ６に収容して加熱処理を行ったが、ルツボ６に代えて、図１に示すルツボ１を用いて加熱処理を行ってもよい。

また、フッ化物単結晶インゴットは、垂直ブリッジマン法により得られるものでなくてもよく、例えば、チョクラルスキー法により得られるものであってもよい。

以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
（単結晶インゴットの作製）
初めに、図１に示すものと同様の真空ＶＢ炉を用いて、フッ化カルシウム単結晶のインゴットを作製した。なお、種結晶は［１１１］方位に配向したものを用いた。

（円板状単結晶に対する加熱処理）
得られたフッ化カルシウム単結晶のインゴットから、結晶の成長方向に直交する面が平滑面となるように、円板状単結晶を切り出した。得られた円板状単結晶の寸法は、直径２４０ｍｍ、厚さ７０ｍｍであった。この円板状単結晶の平滑面における結晶方位をＸ線単結晶方位測定装置（リガク社製、商品名「２９９１Ｆ２」）で分析したところ、その平滑面は［１１１］方位から２°傾いていることが確認された。すなわち、その平滑面と単結晶の（１１１）面とのなす角度は２°であった。

次いで、円板状単結晶に対し、図２に示すものと同様の真空炉を用いて、下記のようにして加熱処理を施した。まず、図２に示すルツボ６を用意した。ルツボ本体６Ｂ、蓋部材６Ａ及び基台６Ｃは全て硬質カーボン製の成形品（新日本テクノカーボン社製、商品名「ＥＧＳ−７４３」、かさ密度：１．８０ｇ／ｃｍ^３）で構成した。また、多孔質部材７として、多孔質カーボン製成形断熱材プレート（日本カーボン社製、商品名「ＦＧＬ−２０３」、かさ密度：０．１６ｇ／ｃｍ^３）を用いた。

このルツボ６における多孔質部材７の表面上に上述の円板状単結晶を、上記平滑面が多孔質部材７の表面と接触するように載置して、ルツボ６内に円板状単結晶を収容した。続いて、蓋部材６Ａでルツボ本体６Ｂ内の円板状単結晶を収容した部分を閉じた。次に、円板状単結晶が収容されたルツボ６を、真空炉１０の所定位置に設置した。

次いで、真空炉１０内を、真空ポンプ１０Ｃ（ロータリーポンプ及びディヒュージョンポンプ）により１０^−４Ｐａ以下に減圧した。続いて、ヒータ８により、昇温速度６０℃／ｈで炉内を１４００℃まで加熱した。なお、炉内圧力はコールドカソードゲージ（ＰＦＥＩＦＦＥＲ社製）を用いて制御し、炉内温度はＢ型熱電対を用いて制御した。

上述のとおり炉内を１４００℃まで加熱した後、その温度（最高温度）で１００時間保持した。その後、３℃／ｈの冷却速度で炉内を２５０℃まで冷却し、更に１０℃／ｈの冷却速度で５０℃まで冷却した。次に、ヒータ８の電源を切って、室温まで冷却した。

（ピットパターンの確認）
加熱処理後の円板状単結晶を、ルツボ６から取り出した。次いで、円形状単結晶の平滑面を顕微鏡により観察した。多孔質部材に接していない平滑面は、その全面が一様にエッチングされていた。一方、多孔質部材と接していた平滑面には、深さ１〜３ｍｍのピットパターンが形成されていた。その平滑面の顕微鏡写真を図５に示す。図５では、黒色よりも白色に近い部分の方が、より深いエッチピットを形成していた。円板状単結晶の平滑面とエッチピットにおける平面部分とのなす角度を測定したところ２°であった。

最後に、エッチピットにおける平面部分と平行な面に沿って円板状単結晶を切断して、フッ化カルシウム単結晶を得た。

（実施例２）
平滑面における結晶方位をＸ線単結晶方位測定装置で分析したところ、その平滑面と単結晶の（１１１）面とのなす角度が５°であった円板状単結晶を用いた以外は実施例１と同様にして冷却まで行った。加熱処理後の円板状単結晶の平滑面を顕微鏡により観察した。多孔質部材に接していない平滑面には、その全面が一様にエッチングされていた。一方、多孔質部材と接していた平滑面は、深さ１〜３ｍｍのピットパターンが形成されていた。

（実施例３）
平滑面における結晶方位をＸ線単結晶方位測定装置で分析したところ、その平滑面と単結晶の（１１１）面とのなす角度が７°であった円板状単結晶を用いた以外は実施例１と同様にして冷却まで行った。加熱処理後の円板状単結晶の平滑面を顕微鏡により観察した。多孔質部材に接していない平滑面には、その全面が一様にエッチングされていた。一方、多孔質部材と接していた平滑面は、深さ１〜３ｍｍのピットパターンが形成されていた。

（比較例１）
平滑面における結晶方位をＸ線単結晶方位測定装置で分析したところ、その平滑面と単結晶の（１１１）面とのなす角度が１６°であった円板状単結晶を用いた以外は実施例１と同様にして冷却まで行った。加熱処理後の円板状単結晶の平滑面を顕微鏡により観察した。多孔質部材と接していた平滑面には、ピットパターンが認められなかった。その平滑面の顕微鏡写真を図６に示す。図６では、全体が黒色に近く、ピットパターンの存在が認められなかった。

（実施例４）
平滑面における結晶方位をＸ線単結晶方位測定装置で分析したところ、その平滑面と単結晶の（１１１）面とのなす角度が４°であった円板状単結晶を用い、加熱処理における最高温度を１３５０℃とした以外は実施例１と同様にして冷却まで行った。加熱処理後の円板状単結晶の平滑面を顕微鏡により観察した。多孔質部材に接していない平滑面には、その全面が一様にエッチングされていた。一方、多孔質部材と接していた平滑面は、深さ１〜３ｍｍのピットパターンが形成されていた。

（実施例５）
平滑面における結晶方位をＸ線単結晶方位測定装置で分析したところ、その平滑面と単結晶の（１１１）面とのなす角度が３°であった円板状単結晶を用い、加熱処理における最高温度を１３００℃とした以外は実施例１と同様にして冷却まで行った。加熱処理後の円板状単結晶の平滑面を顕微鏡により観察した。多孔質部材に接していない平滑面には、その全面が一様にエッチングされていた。一方、多孔質部材と接していた平滑面は、深さ１〜３ｍｍのピットパターンが形成されていた。

（比較例２）
加熱処理における最高温度を９００℃とした以外は実施例１と同様にして冷却まで行った。加熱処理後の円板状単結晶の平滑面を顕微鏡により観察した。多孔質部材と接していた平滑面には、ピットパターンが認められなかった。

（実施例６）
多孔質部材７として、多孔質カーボン製フェルト縫製プレート（日本カーボン社製、商品名「ＦＧＴ−２００」、かさ密度：０．１ｇ／ｃｍ^３）を用いた以外は実施例１と同様にして冷却まで行った。多孔質部材に接していない平滑面には、その全面が一様にエッチングされていた。一方、多孔質部材と接していた平滑面は、深さ１〜３ｍｍのピットパターンが形成されていた。

（比較例３）
多孔質部材７に代えて、硬質カーボン製の成形プレート（上記「ＥＧＳ−７４３」）を用いた以外は実施例１と同様にして冷却まで行った。加熱処理後の円板状単結晶の平滑面を顕微鏡により観察した。硬質カーボン製の成形プレートと接していた平滑面には、ピットパターンが認められなかった。

（比較例４）
平滑面における結晶方位をＸ線単結晶方位測定装置で分析したところ、その平滑面と単結晶の（１１１）面とのなす角度が１°であった円板状単結晶を用い、ルツボ本体６Ｂ、蓋部材６Ａ及び基台６Ｃは全てファインカーボン製の成形品（ＳＧＬ社製、商品名「Ｒ６５００Ｐ」、かさ密度：１．７７ｇ／ｃｍ^３）で構成し、多孔質部材７に代えて、ファインカーボン製成形プレート（上記「Ｒ６５００Ｐ」）を用いた以外は実施例１と同様にして冷却まで行った。加熱処理後の円板状単結晶の平滑面を顕微鏡により観察した。ファインカーボン製成形プレートと接していた平滑面には、ピットパターンが認められなかった。

（比較例５）
種結晶Ｓはその［１００］方位が円柱状の側面（柱面）と実質的に平行であり、平滑面における結晶方位をＸ線単結晶方位測定装置で分析したところ、その平滑面が［１００］方位に配向した円板状単結晶を用いた以外は実施例１と同様にして冷却まで行った。加熱処理後の円板状単結晶の平滑面を顕微鏡により観察した。多孔質部材と接していた平滑面には、ピットパターンが認められなかった。

（比較例６）
種結晶Ｓはその［１１０］方位が円柱状の側面（柱面）と実質的に平行であり、平滑面における結晶方位をＸ線単結晶方位測定装置で分析したところ、その平滑面が［１１０］方位に配向した円板状単結晶を用いた以外は実施例１と同様にして冷却まで行った。加熱処理後の円板状単結晶の平滑面を顕微鏡により観察した。多孔質部材と接していた平滑面には、ピットパターンが認められなかった。

以上の結果を表１にまとめて示す。

ルツボを備えた真空ＶＢ炉の概略構造を示す模式図である。ルツボを備えた真空炉の概略構造を示す模式図である。円板状フッ化物単結晶を説明するための模式断面図である。ピットパターンが形成された円板状フッ化物単結晶の模式図である。円板状フッ化物単結晶の平滑面の顕微鏡写真である。図５に示したものとは別の円板状フッ化物単結晶の平滑面の顕微鏡写真である。

符号の説明

１、６…ルツボ、２…フッ化物原料、３…容器、４、８…ヒータ、５、９…断熱部材、７…多孔質部材、１０…真空炉、１１、１２…円形状単結晶、１５…エッチピット、１００…真空ＶＢ炉。

Claims

多孔質部材を備える基台上に、（１１１）面とのなす角度が−１５〜＋１５°である平滑面を有するフッ化物の単結晶を、前記平滑面と前記多孔質部材とが対面接触するように載置した状態で、熱処理炉内において最高温度が１０００℃以上となるように前記単結晶に加熱処理を施して前記平滑面に前記単結晶の方位のずれを判別するためのピットパターンを形成する、フッ化物結晶の熱処理方法。
前記熱処理炉内の圧力が１０^−１Ｐａ以下である、請求項１記載の熱処理方法。
前記多孔質部材のかさ密度が０．５０ｇ／ｃｍ^３以下である、請求項１又は２に記載の熱処理方法。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のフッ化物結晶の熱処理方法によって得られたフッ化物の単結晶におけるピットパターンを観察して、前記単結晶の方位のずれを判別する、フッ化物結晶の判別方法。
請求項４記載の判別方法によって判別されたフッ化物の単結晶を、その単結晶におけるピットパターンの表面と平行な面に沿って切断する、フッ化物結晶の加工方法。