JPH03109233A - 紫外線レーザ用合成シリカガラス光学体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、略３６０ｎｍ以丁の紫外線レーザに使用され
るレンズ、窓部材、ミラー、プリズム、フィルタ、エタ
ロン板、その他のレーザ光用の合成シリカガラス製光学
体及びその製造方法に関する。

「従来の技術」 近年における１、ｓＩの微細化、高集積化の進展は極め
て著しく、すでにチップ当りの素子数が百方以上のＶＬ
ＳＩの時代に入っている。これに伴ないウェハ上に集積
回路パターンを描画するりソグラフィ技術においても−
その開発か急速に進み、より微細な線巾例えばＩＭビッ
トＤＲ八へに対応する線１１１１μｌ、４ＭビットＤＲ
ＡＭに対応する線ｒｊ１０．８　μ■が開発されている
。そして今やサブミクロンの線巾すなわち１６Ｍビット
乃至２５６ＭビットＤＲＡＭに対応する０、５乃至０．
２μＩの線巾で描画可能なりソグラフィ技術の開発か急
務とされている。

しかしながら従来の光りソグラフィ技術はその欠点とし
て露光波長が大きいため、回折により解像力がｉ！ＩＪ
限されるという問題があり、上記要請を満足することは
できない。

光の短波長化を図る為に、４００ｎｍ以下の紫外線を用
いた技術が開示されているが、従来の光学ガラスを用い
たレンズでは使用波長が３６５ｎｍ　（ｉ線）付近より
光透過率が急激に低下するために、レンズ材料を従来の
光学ガラスから石英ガラスに代える必要があるが、石英
ガラスに通常の紫外線を透過した場合光スペクトル巾が
広いために色収差が発生してしまう。

そこでスペクトル１１】の狭い且つ紫外域で発振する高
出力パルスレーザであるエキシマレーザ、特にサブミク
ロン惟位のより鮮明画像を得るために短波長なにｒＦ　
（２４８ｎｍ）　、Ａｒｔ’　（＋９３ｎｍ）を前記光
リソグラフィー用の光源として用いた技術が検討されて
いる。

しかしなからエキシマレーザ光は従来のｉ線、ｇ線等に
比較して極めてパワーが大であり而も発振波長の短波長
化が進むにつれ、例え前記石英ガラスを用いて前記レー
ザ光用光学部材を製作したとしても該レーザ光が長時間
照射されるとレンズ等の光学部材がダメージを受け、透
過率の低下等の光学特性が低下し、最終的にクラックが
発生するという問題が生じる。

ところで、従来水晶を溶融して造った天然石英ガラスを
水素ガス雰囲気中で約４００〜ｔｏｏｏ℃で加熱するこ
とにより電離線の作用によりその石英ガラスが着色を生
じるのを防止しようとする技術が提案されている（特公
昭４０−１０２２８号参照）が、このようなｍに水素処
理を施しただけにすぎない石英ガラスでは耐レーザ性が
不充分であり、前記問題点を解決することができない。

他方、本出願人等は先に特開昭６４−２８２４０号にお
いて、略４００ｎｍ以下の紫外線レーザ光に使用される
光学用石英ガラス部材において、脈理除去、特に三方向
脈理フリーの石英ガラス材よりなり、光が透過する区域
において屈折率変動幅Δｎが５×１０−’以下の均質性
を有することを特徴とする光学用石英ガラス部材を提案
した。しかし、かかる光学部材は高純度合成石英ガラス
塊を加熱し脈理を除去した後、円柱状等の所望形状に成
型し、更に内部歪除去と均質化を図る為に加熱−徐冷処
理（アニール処理）し、光学部材を作製するものである
ので、該徐冷工程時に該光学部材の中心域と周縁域とで
の温度差を生じ、仮想温度（Ｆｉｃｔｉｖｅ　ｔｅａｐ
ｅｒａｔｕｒｅ）分布が発生する。該仮想温度分布の発
生は結果として屈折率変動の分布を引き起し更なる改良
が望まれていた。

［発明が解決しようとする課題」 前記徐冷工程において徐冷速度を極力遅くしても、外気
と接する周縁側と中心域側の徐冷速度を均一化しながら
徐冷する事は不可能であり、慈徐冷中高温状態にあるガ
ラス塊の中心域より周縁域の冷却速度が必然的に早くな
ってしまい、いわゆる中心域より周縁側に向は同心状に
して且つその断面内における仮想温度（Ｆｉｃｔｉｖｅ
　ｔｅａ＋ｐｅｒａｔｕｒｅ）が中心域から周縁部に向
って順次大きな値を示す仮想温度分布を示す。

従って前記シリカガラス塊の屈折率分布の拘止を図る為
には、シリカガラスの合成による高純度化とともに、そ
の後における前記熱処理時における仮想温度分布の平坦
化を図らねばならないか、その改善には限界があり、結
果として前記屈折率分布の均質化を図るのは極めて困難
である。

そこで本発明は、ＯＨ基濃度分布による屈折率変動を効
果的に組合せることにより、前記問題を解決することを
目的とする。

［課題を解決する為の手段］ 本発明は、屈折率分布の変動要因たる仮想温度差を極力
０に近づけて、光学部材における屈折率の高均一性を得
るのではなく、逆に何記仮！ｇ温度差を実質的に０にす
る事が不可能である為に、前記変動要因の温度差の発生
を許容しつつ該温度差に対応させてＯＨ基濃度分ノａ状
態を各々適切に規制する“１■により、前記各々の分布
状態に起因して発生する屈折率変動を互いに打消し、結
果として少なくとも−の断面方向における屈折率分布の
変動幅を２Ｘ　１０−６以下に抑制した点にある。

更に、本発明の第二の特徴とする所は、内部歪除去の加
熱処理後若しくは加熱処理と同時に行う水素ドーピング
処理にて紫外線レーザ照射による光透過率低下を抑制す
るに充分な量の水素ガスをドープした点にある。

前記水素ドープ量の有効な範囲は、水素分子濃度の測定
か又は水素分子放出量として測定することにより決定し
つる。

その好ましい範囲は、前記水素ガスが５Ｘ　１０”（ｍ
ｏｌｅｃｕｌｅｓ／ｃｍ３）分子濃度以上、若しくは真
空下での１０００℃昇温時における放出量が少なくとも
Ｘ　１０２０（ｍｏｌｅ１０２０（７ｍ２）以上になる
ように水素ガスをドープさせるのがよい。

尚本発明による光学体は略３６０ｎｍまでの特定波長域
の紫外線、特にレーザ光に好適に使用される。波長域が
３６Ｏｎ＠以上ではフォトンエネルギーが小さくなるの
で光学特性の安定性を考慮する必要性が少なく、本発明
の光学体を必ずしも使用する必要性はない。

「作用」 本発明の作用を第１図に基づいて詳細に説明する。

＋ｌη記したように高純度で且つ均一組成の合成シリカ
ガラス塊を用いて加熱−徐冷処理を行った場合は、屈折
率分布は１）ｆ記仮想温度分布に依存してしまう為に、
ガラス塊の中心域より周縁域に移行するに連れ順次屈折
率が大である曲線、例えば（Ｂ）に示すような軸対称で
且つ凹型曲線状の屈折率分布が生じてしまう。

そこで前記屈折率分布を打消し、（試料番号ｌの＾）に
示すような平坦な屈折率分布を得る為には、加熱処理前
のシリカガラス塊の屈折率分布を　（試料番号１のＣ）
のような、母材中心域から周縁域に移行するに連れ順次
小になるよう軸対称で且つ凸型曲線状の分布形状にすれ
ばよい。

−・方ＯＨ基濃度分布と屈折率分布は第１図に示すよう
に逆相関関係にある為に、第１図の試料番号ｌ及び２に
示すようにその曲率カーブを任意に設定する事により、
前記仮想温度分布に依存する屈折率分布（＋１）を打消
す屈折十分１１ｉ（（：）の形成が容易であり、これに
より本願の効果を円滑に達成する事が可能となる。

尚、耐レーザ性能の評価要素である透過率や屈折率等の
変化は叶基の濃度分布のみならず、その含有量に依存し
、従ってＯＨ基台４Ｔｍを増大させる事により、蛍光特
性、屈折率、透過率等の光学特性の安定性が向上するの
は既に本発明者が先の出願（特願平１−１３４５６２号
、特願昭６：ｌ−２１９６２８号）において記載した通
りである。

ただし、その理由はシリカガラスに強力なレーザ光を照
射すると、ガラス網目構造を構成する原子間の結合が切
断され、その結果透過率が低下し、吸収バンドが現われ
る。又５蛍光強度も増加するが、これら原子間の切断も
ガラス組織中に含まれるＯＩＩＭ！や１１２の存在等に
より大部分が修復されるものと推定される。

そこで、本発明は前記ＯＨ基濃度分布における最少濃度
領域にあけるＯＨ基濃度量を少なくとも５０ｐｐ−以上
に設定している。

さて、レーザ光用光学部材２は第２図に示すように、少
なくとも前記叶基濃度分布を有する断面方向から直交す
る面方向にレーザー光入射面２ａを設定する訳であるが
、該光学部材２の場合は第２図に示す光学体１の一部を
使用するものである為に、１１ｆ１記濃度分布の極大又
は極小点が中心域にあるとは限らず第２図の２＾、２Ｇ
に示すように極大点又は極小点さえない場合もある。そ
こで請求項２）に記載した発明においては、水素ガスを
含４Ｔする高純度合成シリカガラスを用いて形成すると
ともに、その入射面と直交する面内における屈折率分布
変動幅（Δｎ）を抑制する為に、該面内におけるＯＨ基
濃度が、最少濃度領域から最大濃度領域に向けて変曲点
をもつことなく順次大きい値を示す曲面状の分！１１に
なるように設定したことを特徴としている。

「実施例」 次に製造手順に従って、本発明の好ましい実施例を説明
する。

先ず原料のケイ素化合物、に１Ｉ３ｓ　ｉ　（ＯＩＣＩ
Ｉ３）　３を蒸留処理して不純物を除去させた後弗素樹
脂ライニング付ステンレス製容器に貯溜した高純度原料
を用意し、該高純度のｅｌｆ３５＋　（ＯＣＩ１３）３
原料を酸水素炎中で加水分解反応させ円柱状の合成シリ
カガラスインゴットを製造するとともに、前記原料酸素
及び水素の各種ガスの混合比を調整して円柱軸に対して
、直交する断面におけるＯ１１１１基濃中心域で最小値
を示し、周縁域に移行するに従い順次大きくなる値を示
す曲線状の分布、具体的にはＯＨ基最小濃度が中心域に
ある軸対称の上に凹型分布曲線（略二次分布曲線）にな
るように制御し、もしくは該ＯＨ基濃度が中心域で最大
値を示し５周縁域に移行するに従い順次小さくなる値を
示す曲線状の分布、具体的にはＯＨ基最大濃度が中心域
にある軸対称の上に凸型分布曲線になるように制御し、
もしくは該０■基濃度が均一であるように制御した。

尚、前記合成シソ力ガラスインゴット中のＯＨ基濃度及
びＯＨ基濃度分布は原料ガスと酸水素ガスとの混合比率
を調整するのみならず、合成装置のバーナー形状、バー
ナー位置等を変化させて制御することが可能である。

次に、これらインゴットを一定の直径の棒状体に延伸し
た後、横型浮遊体域融解法（ＦＺ法）により混練り均質
化し、三方向脈理フリーとした。そして前記インゴット
群よりＯＨ基の含有量が３ｐｐ−以下、略１１００ｐｐ
、略４００ｐｐ１１のインゴット　ド　（第２図参照）
を分取した。

そして、前記のようにして合成されたインゴット　ビを
加熱成型し室温まで放冷した後円柱体側面の外周研削と
」二Ｆ面の平面研削を行いφ２００ｘＬ　６０ｍｍのガ
ラス光学体を形成し、ＯＨ基濃度分布測定を行った。

この結果、前記ＯＨ基濃度分布曲線に対応する屈折率分
布曲線の最大点と最小点間の屈折率変動幅（Δｎ）は、
後記する加熱−徐冷処理による仮想温度分布と対応させ
て逆相関分布に設定され、具体的には現状の熱処理によ
る仮想温度分布差がＯイ記合成シリカガラスの直径によ
っても異なるが有効域（光透過域）において多くとも４
℃以内の範囲にあることから、前記ＯＨ基濃度の最小点
をＩｏｏｐｐｍを１１００ｐｐ以上に設定しつつそのＯ
Ｈ基濃度分布差（最大点と最小点の濃度差：ΔＯＨ）を
略６００ｐｐｍ以内になるように設定される。

次に、前記各腫ＯＨ基濃度を有するシリカガラスインゴ
ットを電気加熱炉内の石英ガラスチャンバー内に設置し
て、各々ｌｌＣｌ雰囲気下（表１の試料番号１′、２’
）と、５！に＋７）Ｉ＋（：１を加味した１１２雰囲気
下（表１及び図（の試料番号１〜６）にて、各々■１０
０〜鳳２００℃で一定時間保持した後、仮想温度分！５
差が有効域（光透過域）において略２℃Ｐ７になるよう
に制御しながら約２００℃の温度以下になるまで一定の
プログラムにより徐冷を行い、その後大気放冷を行った
。

この際、熱処理温度を１１００〜＋２００”Ｃの範囲と
した理由は、合成シリカガラスの歪点が約＋ｏｚｏｔ＝
、徐冷点が約１１２０℃とされており、＋０２０’Ｃか
５１１２０℃のガラス転移領域を含む温度領域で熱処理
することがイｆ効であると考えられるからである。

この結果、前記仮想温度分布による屈折重分ＩＨ＋が軸
を通る断面内における屈折率曲線が軸において最小値を
示し、周縁域に移行するに従い順次大きい値を示す曲線
、具体的には屈折率の最小値が１１材中心域にある上に
凹型曲線（略二次曲線）状になり、ＯＨ基濃度分布に基
づく屈折率分布と対称形状となる。　（第１図（Ａ）の
試料番号１，２）従つて１）１ｆ記熱処理後のシリカガ
ラスインゴットの周縁域を研削したシリカガラス光学体
（φ１６０Ｘ　Ｌ３ＯＨｍ）の屈折率分布は、前記仮想
温度分布により形成される屈折率分布と、ＯＨ基濃度分
布により形成される屈折率分布が加算される結果、屈折
率変動幅（Δｎ）の小さい高均質なシリカガラス光学体
１を得ることができる。

そして、該光学体の所望部分を必要に応じて研磨その他
の加工をされた光学体は、屈折率変動幅（Δｎ）　２Ｘ
　１０−’以下という高い均質性を示すことになる。　
（第１図（＾）の試料番号Ｉ、２）しかしながら、ＯＨ
基を含有しないインゴットや叶基濃度略４００ｐｐｍで
かつ均一な叶基濃度分布を有するインゴットでは、　＋
３η記内部歪除去のための徐冷工程において発生する仮
想温度外１ｊｉによる屈折率分布を０１基濃度分布によ
る屈折率分布で打ち消すことができないために、加熱処
理されたシリカガラスインゴットを研削して作られた合
成シリカガラス光学体において、Δｎ（屈折率変動幅）
が２ＸＩＯ−’以下という高均質性は得られなかフた。

（第１図（＾）、（Ｂ）の試料番号３、りさらに、該Ｏ
Ｈ基濃度分布が前記徐冷工程において発生する仮想温度
分布による屈折率分布を打ち消すような分布を有しない
インゴットでは、加熱処理された該インゴットを研削し
て作られた合成シリカガラス光学体のΔｎ（屈折率変動
幅）は、７〜８Ｘ　１０−’という不均質なものであフ
だ。　（第１図（Ｂ）の試料番号５．６） 次に、前記熱処理後の各インゴットについてアルカリ金
属元素Ｌｉ、Ｎａ、に、アルカリ土類金属元素ＭｇＣａ
及び遷移金属元素Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕの各元
素の微量分析を原子吸光光度法及び中性子放射化分析法
にて行ってみると２いずれもアルカリ金属元素が０、Ｏ
５ｐｐｍ以下、７／Ｌ／カリ上類が０．０１ｐｐｌ＋前
後、遷移金属元素が０．０１ｐｐａ＋以下と高純度が維
持されていた。

そして、このようにして形成した内部歪のない複屈折が
５　（ｎｍ／ｃｍ）以下のインゴットを４０Ｘ　：ｌＯ
Ｘｔ３０ｍｍの寸法に切断しかつ両面鏡面仕上を行って
エキシマレーザ照射実験用試験片を作成するのと同時に
１１２ガス測定用サンプルとして寸法４０Ｘ　２０Ｘｔ
ｌｉｅｍでかつ両面を鏡面仕上したもの及び寸法ｔＯＸ
１０Ｘ　２０（＋）１層でかつ３面を鏡面仕上したもの
を作成して１１□放出ＩＩｔ及び１１２濃度の測定を行
う。前記１１２ガス放出量の測定はサンプルをセットし
た石英チャンバー内を真空雰囲気にした後、　４℃／ｓ
ｉｎで１０００℃まで昇温させた後、該１０００℃にて
２ｈｒ保持する。その時放出される各種ガスを四重横型
質量分析計に導入し、分子の種類とｆｌｉｔを測定する
。（森木幸裕、他、照明学会　東京支部大会社、ＰＰ、
　１６〜２５、＋９８９） さらに、レーザラマン散乱測定法による１１２ガス濃度
測定では、サンプルをセットした後＾ｒレーザ（４８８
ｎｍ）で照射し４１３５（ｃｍ−’）と８００（ｃｍ−
’）の散乱光の強度比より１１２ガス濃度を計算する。

（Ｖ、Ｓ、Ｋｈ。

ｔｉｍｃｈｃｎｋｏ、　　ｃｔ、ａｌ、　　７．ｈｕｒ
ｎａｌ　　Ｐｒ１ｋｌａｄｎｏｉ　　５ｐｅｋＬｒｏｓ
ｋｏｐｉｉ、　Ｖｏｌ、４６．　Ｎｏ、６．　Ｐｒ’、
９８７〜９９１．１９８６）これら測定結果によれば、
試料番号１．２における１１□放出量は略２Ｘ　１０”
（ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ／ｍ２）、試料番号１゜２．３，
４，５．６　テは１１２濃度３ｘ　１０１７〜５Ｘ　１
０”（ｍｏｌｃｃｕｌｅｓ／ｃｍ３）という値を得た　
（第１図（＾）、（１１）参照）。

次に＋ｉｉｒ記耐エキシマレーザー性Ｘｆ価用の試験片
に対して、　ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）を用
い、パルス当りエネルギー密度１００，２００，４００
（ａ＋Ｊ／ｃｍ２−ｐｕｌｓｅ）及び照射パルス数ＩＸ
　１０’　、　ＩＸ　１０６．　ＩＸ　１０’（ｐｕｌ
ｓｅ）の組合せから成る照射条件にて照射を行った。

そして、前記照射終了後の各試験片について、透過率の
測定を行い、また、前記耐エキシマレザ性評価用の別の
試験片に対して＾「Ｆエキシマレーザ（＋９３ｎ■）を
用い、パルス当りエネルギー密度を１００（＊Ｊ／ｃｍ
２・ｐｕｌｓｅ）、周波数を１００（ｌｌｚ）にて連続
照射を行い、５．８ｅＶ　（略２１５止）にあける内部
透過率が２を低下するまでの照射パルス数を測定し、に
ｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）でのデータと比較を
行った　（表２参照）。

この結果、ＯＨ基を略１００ｐｐｍ以上含有しかつ水素
分子濃度略５Ｘ　１０”（ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ／ｃｍ３
）以上又は水素分子放出伝路ＩＸ　１０”（ｍｏｌｅｃ
ｕｌｅｓ／ｍ’）以上の値をイｆする試料では、非常に
高い耐エキシマレーザ性が１ｉｌられたが（第１図（＾
）　、　（０）及び表１の試料番号１，２，４，５．６
）、一方水素分子濃度略５Ｘ　１０”（■ｏ１ｅｃｕｌ
ｅｓ／ｃａｉ′３）以上又は水素分子放出伝路ｌＸ１０
”（＋＊ｏｌｅｃｕｌｅｓ／ｍ”）以上の値を有するが
ＯＨ基を実質的に含有しない試料（試料番号３）では、
好ましい耐エキシマレーザ性は得られなかフた。

以上の実験結果を総合′１−ると試料番号！と２が優れ
た耐エキシマレーザ性を示し、Δｎ（屈折率変動幅）が
２Ｘ　１０−’以下、複ｈ１７折率５　（ｎｓ／ｃｍ）
以下、脈理フリーの高均質性を４１することが確認され
た。

ぐ１カガース び る キシマレ− −タ ＊１ 波長：　　にｒＦ　（２４８ｒｕａ） パルスエネルギー＋　　４００（Ｉｌｌ、Ｉ／ｃ／−Ｐ
）周波数＋　　　１００（ＩＩＺ） ＊２ ＾ｒＦ（＋９３ｎｍ） ＋００　（ＩＩＪ／Ｃ１１２・Ｐ） ＋００　（＋１７．） 「発明の効果」 以上記載の如く本発明によれば、脈理フリーで内部歪の
ない合成シリカガラス体をその仮想温度外１５に基づく
屈折率変動とＯＨ基濃度分布に基づく屈折率変動で互い
に打消し、実質的に屈折率変動のない構成にし、更に水
素ドープを組合わせて、長期間にわたるエキシマレーザ
光照射に対し透過率の低下を生ぜず耐レーザ性の優れた
光学部材をうることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（＾）、（Ｂ）は合成シリカガラス光学体のＯＨ
基濃度分布とその屈折率分布換算及び仮想温度分布とそ
の屈折率分布換算並びに屈折率分布の実測値を示すグラ
フ図である。 第２図は本発明の合成シリカガラス母材から光学体を切
り出した時のＯＨ基含有量分布を示す製造手順図である
。 １　・・・合成シリカガラス光学体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）脈理除去及び内部歪除去の処理を施したＯＨ基含有
   合成シリカガラス体からなり、該ガラス体はその仮想温
   度分布に基づく屈折率変動分布とＯＨ基濃度分布に基づ
   く屈折率変動分布とが互いに打消し合い実質的に屈折率
   変動の無い構成としてあり、かつ、紫外線レーザ照射よ
   る光透過率低下を抑制するに充分な量の水素分子を含有
   していることを特徴とする紫外線レーザ用合成シリカガ
   ラス光学体。 ２）前記合成シリカガラス光学体は、ＯＨ基の最低濃度
   領域におけるＯＨ基濃度が少なくとも５０ｐｐｍであり
   、かつ該ＯＨ基濃度が低濃度領域から高濃度領域へ変曲
   点を持つことなく順次増加する分布であることを特徴と
   する請求項１）記載の合成シリカガラス光学体。 ３）前記シリカガラス光学体が水素分子含有量略５×１
   ０＾１＾６（ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ／ｃｍ＾３）以上であ
   ることを特徴とする請求項１）記載の合成シリカガラス
   光学体。 ４）前記シリカガラス光学体が、真空下での１０００℃
   昇温時における水素分子放出量略１×１０＾２＾０（ｍ
   ｏｌｅｃｕｌｅｓ／ｍ＾２）以上になるように水素を含
   有していることを特徴とする請求項１）記載の合成シリ
   カガラス光学体。 ５）前記紫外線レーザがＫｒＦエキシマレーザであるこ
   とを特徴とする請求項１）記載の合成シリカガラス光学
   体。 ６）前記紫外線レーザがＡｒＦエキシマレーザであるこ
   とを特徴とする請求項１）記載の合成シリカガラス光学
   体。 ７）前記合成シリカガラス光学体が、アルカリ金属（Ｌ
   ｉ、Ｎａ、Ｋ）含有量１５０ｐｐｂ以下、アルカリ土類
   金属（Ｍｇ、Ｃａ）含有量１００ｐｐｂ以下、遷移金属
   （Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ）含有量５０ｐｐｂ以
   下のものであることを特徴とする請求項１）記載の合成
   シリカガラス光学体。 ８）前記合成シリカガラス光学体が、アルカリ金属元素
   Ｌｉ、Ｎａ、Ｋの各含有量が５０ｐｐｂ以下、アルカリ
   土類金属元素Ｍｇ、Ｃａの各含有量が１０ｐｐｂ以下、
   遷移金属元素Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕの各含有量
   が１０ｐｐｂ以下のものであることを特徴とする請求項
   １）記載の合成シリカガラス光学体。 ９）前記合成シリカガラス光学体が、三方向脈理フリー
   のものであることを特徴とする請求項１）記載の合成シ
   リカガラス光学体。 １０）前記合成シリカガラス光学体が複屈折率５（ｎｍ
   ／ｃｍ）以下のものであることを特徴とする請求項１）
   記載の合成シリカガラス光学体。 １１）前記合成シリカガラス光学体が屈折率変動分布幅
   Δｎ２×１０＾−＾６以下のものであることを特徴とす
   る請求項１）記載の合成シリカガラス光学体。 １２）ＯＨ基を含有する脈理フリーの高純度合成シリカ
   ガラス塊で、ＯＨ基濃度が中心域から周縁域に向けて変
   曲点を持つことなく順次高くなるように設定した該ガラ
   ス塊を温度１０００〜１２００℃に一定時間加熱し徐冷
   することにより内部歪除去の処理を施すと共に、この徐
   冷工程によってガラス塊の周縁域から中心域方向に形成
   される仮想温度分布に基づく屈折率変動分布と前記ＯＨ
   基濃度分布に基づく屈折率変動分布とを互いに打消し合
   う構成とし、ついでこのガラス塊を常圧ないし加圧の水
   素ガス雰囲気中で２００〜１０００℃に加熱処理するこ
   とにより、紫外線レーザ照射による光透過率低下を抑制
   するに充分な量の水素分子をドープすることを特徴とす
   る合成シリカガラス光学体の製造方法。 １３）前記内部歪除去の処理工程を経たガラス塊につい
   て、水素分子ドープに先立って減圧下に２００〜１００
   ０℃に加熱することにより脱ガス処理を施すことを特徴
   とする請求項１２）記載の光学体の製造方法。 １４）前記ガラス塊についての内部歪除去の処理を水素
   ガス雰囲気中で実施し、その徐冷工程において常圧ない
   し加圧雰囲気下で２００〜１０００℃に所定時間維持す
   ることにより、ガラス塊中へ紫外線レーザ照射による光
   透過率低下を抑制するに充分な量の水素分子をドープす
   ることを特徴とする請求項１２）記載の光学体の製造方
   法。