JPH0354123A - 紫外線用石英ガラスおよびその製造方法 - Google Patents
紫外線用石英ガラスおよびその製造方法Info
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- JPH0354123A JPH0354123A JP18809089A JP18809089A JPH0354123A JP H0354123 A JPH0354123 A JP H0354123A JP 18809089 A JP18809089 A JP 18809089A JP 18809089 A JP18809089 A JP 18809089A JP H0354123 A JPH0354123 A JP H0354123A
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Classifications
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- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/12—Other methods of shaping glass by liquid-phase reaction processes
-
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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。
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）
本発明は紫外線用石英ガラス、特には紫外線透過率がす
ぐれていることからＩＣフォトマスク用、光ディスク基
板、ステッパーなどの光学レンズ素材あるいは短波長光
導電波路材として有用とされる紫外線用石英ガラス、お
よびこの石英ガラスをゾルーゲル法で製造する方法に関
するものである． （従来の技術） 合戒石英ガラスの製造については各種の方法が知られて
おり、これは通常、例えば四塩化けい素などのような揮
発性けい素化合物を酸水素火炎中で熱分解、加水分解さ
せてガラス微粒子を作り、これを担体上に直接溶融ガラ
ス化して石英ガラスとするＤＱ法、このガラス微粒子を
スートとして担体上に堆積して多孔質ガラス母材とし、
これを溶融焼結して石英ガラスとするスート法、さらに
はアルコキシシランを酸、アルカリ触媒の存在下で加水
分解してシリカゾルを作り、乾燥してゲル化したのち、
焼結して石英ガラスとする、ゾルーゲル法などによって
製造されており、このような方法で作られた合成石英ガ
ラスはフォトマスク、エキシマレーザー用窓材、光学レ
ンズなどの素材として使用されている． しかし、半導体産業、とりわけ半導体デバイス技術につ
いては半導体の高集積化、高密度化の進展に伴なってそ
の加工方法もミクロンオーダーからサブミクロン時代に
移行してきており、したがって例えばこの露光法の光源
に使用される光の波長もｇ線（４３６ｎｍ）からｉ線（
３６５ｒｖ，）ヘと短波長化が進み、さらには次世代の
光源としてはエキシマレーザーも注目されていてさらに
短波長化される方向にある。したがって、フォトマスク
、光学レンズ用としての石英ガラスにはより紫外線透過
率のすぐれているものが求められている。
ぐれていることからＩＣフォトマスク用、光ディスク基
板、ステッパーなどの光学レンズ素材あるいは短波長光
導電波路材として有用とされる紫外線用石英ガラス、お
よびこの石英ガラスをゾルーゲル法で製造する方法に関
するものである． （従来の技術） 合戒石英ガラスの製造については各種の方法が知られて
おり、これは通常、例えば四塩化けい素などのような揮
発性けい素化合物を酸水素火炎中で熱分解、加水分解さ
せてガラス微粒子を作り、これを担体上に直接溶融ガラ
ス化して石英ガラスとするＤＱ法、このガラス微粒子を
スートとして担体上に堆積して多孔質ガラス母材とし、
これを溶融焼結して石英ガラスとするスート法、さらに
はアルコキシシランを酸、アルカリ触媒の存在下で加水
分解してシリカゾルを作り、乾燥してゲル化したのち、
焼結して石英ガラスとする、ゾルーゲル法などによって
製造されており、このような方法で作られた合成石英ガ
ラスはフォトマスク、エキシマレーザー用窓材、光学レ
ンズなどの素材として使用されている． しかし、半導体産業、とりわけ半導体デバイス技術につ
いては半導体の高集積化、高密度化の進展に伴なってそ
の加工方法もミクロンオーダーからサブミクロン時代に
移行してきており、したがって例えばこの露光法の光源
に使用される光の波長もｇ線（４３６ｎｍ）からｉ線（
３６５ｒｖ，）ヘと短波長化が進み、さらには次世代の
光源としてはエキシマレーザーも注目されていてさらに
短波長化される方向にある。したがって、フォトマスク
、光学レンズ用としての石英ガラスにはより紫外線透過
率のすぐれているものが求められている。
（発明が解決しようとする課題）
そのため、その紫外線透過率の向上については上記した
ゾルーゲル法で作られる石英ガラス中におけるチタンお
よびチタン化合物の含有量を０．０５９１１！ｌ以下と
する方法（特開昭６２−２５６７３８号公報参照）、ま
たアルコキシシランの加水分解で得られるシリカゾルを
均質化して熱歪分布、屈折率分布を調整する方法（特開
昭６３−２９１８２４号公報参照）などが提案されてい
るが、この前者の方法はチタンだけを対象とするもので
あるためにナトリウム、カリウムなどの存在は不問とさ
れているが、実際的にはチタンを０．０５ｐｐｍとして
もナトリウム、カリウムが０．５ｐｐｍ存在すればサン
プル厚さ２．３ｍｍで２００ｒｖの紫外線透過率は９０
％以上とすることができないし、後者については屈折率
分布に関する具体的な数値が示されておらず、２００ｎ
ｍの紫外線の透過率吸光係数も示されていない。
ゾルーゲル法で作られる石英ガラス中におけるチタンお
よびチタン化合物の含有量を０．０５９１１！ｌ以下と
する方法（特開昭６２−２５６７３８号公報参照）、ま
たアルコキシシランの加水分解で得られるシリカゾルを
均質化して熱歪分布、屈折率分布を調整する方法（特開
昭６３−２９１８２４号公報参照）などが提案されてい
るが、この前者の方法はチタンだけを対象とするもので
あるためにナトリウム、カリウムなどの存在は不問とさ
れているが、実際的にはチタンを０．０５ｐｐｍとして
もナトリウム、カリウムが０．５ｐｐｍ存在すればサン
プル厚さ２．３ｍｍで２００ｒｖの紫外線透過率は９０
％以上とすることができないし、後者については屈折率
分布に関する具体的な数値が示されておらず、２００ｎ
ｍの紫外線の透過率吸光係数も示されていない。
（課題を解決するための手段）
本発明はこのような不利を解決することのできる紫外線
用石英ガラスおよびその製造方法に関するもので、これ
は波長２００ｎｍにおける吸光係数が０．０１ｉ：ｍ−
’以下であることを特徴とする紫外線用石英ガラス、お
よびアルコキシシランをアルコール、水の存在下に加水
分解してシリカゾルを作り、これを乾燥して得たゲルを
焼結して石英ガラスを製造する方法において、このアル
コキシシラン、アルコール、水に含有されている金属不
純物ｉ （ＰＰｂ） をＬｉ＜１，Ｎａ＜２，Ｋ＜２
．Ｃａ＜５，Ｍｇ＜２，Ｆｅ＜２，Ａ℃＜２，Ｔｉ＜１
の範囲以下とすることを特徴とする紫外線用石英ガラス
の製造方法に関するものである。
用石英ガラスおよびその製造方法に関するもので、これ
は波長２００ｎｍにおける吸光係数が０．０１ｉ：ｍ−
’以下であることを特徴とする紫外線用石英ガラス、お
よびアルコキシシランをアルコール、水の存在下に加水
分解してシリカゾルを作り、これを乾燥して得たゲルを
焼結して石英ガラスを製造する方法において、このアル
コキシシラン、アルコール、水に含有されている金属不
純物ｉ （ＰＰｂ） をＬｉ＜１，Ｎａ＜２，Ｋ＜２
．Ｃａ＜５，Ｍｇ＜２，Ｆｅ＜２，Ａ℃＜２，Ｔｉ＜１
の範囲以下とすることを特徴とする紫外線用石英ガラス
の製造方法に関するものである。
すなわち、本発明者らは特に紫外線の透過率の高い石英
ガラスの製造について種々検討した結果、アルコキシシ
ランの加水分解で生成したシリカゾルを乾燥してゲルと
し、これを焼結して石英ガラスとするゾルーゲル法によ
る石英ガラスの製造方法において、アルコキシシランの
加水分解において使用される基材を純度の高いものとす
ること、例えばここに使用される始発材としてのアルコ
キシシラン、このアルコキシシランの加水分解に使用さ
れるアルコール、水の金属不純物ｉ （ＰＰｂ）をＬｉ
＜１，Ｎａ＜２、Ｋ＜２、Ｃａ＜５，Ｍｇ＜２，Ｆｅ＜
２．＾ｊ２＜２，Ｔｉ＜１の範囲以下とし、ここに使用
される酸、アルカリ触媒も市販の電子工業グレートのも
のとすれば、上記したゾルーゲル法で得られる石英ガラ
ス中に含まれる金属不純物量（ＰＰｂ）がＬｉ＜１００
，Ｎａ＜１００． Ｋ＜１００，Ｃａ＜２００，Ｍｇ＜
２００，Ｆｅ＜２００，＾１ ＜Ｚｏｏ，Ｔｉ＜５０の
範囲以下のものとなることを見出すと共に、このように
して作られた石英ガラスは２００ｎｍの紫外線′Ｊ！ｉ
過率が試料厚さ１ ０ｍｍにおいて８８．８％以上とな
ること、換言すれば吸光係数が０．Ｏｌｃｍ−’以下に
なることを確認して本発明を完成させた。
ガラスの製造について種々検討した結果、アルコキシシ
ランの加水分解で生成したシリカゾルを乾燥してゲルと
し、これを焼結して石英ガラスとするゾルーゲル法によ
る石英ガラスの製造方法において、アルコキシシランの
加水分解において使用される基材を純度の高いものとす
ること、例えばここに使用される始発材としてのアルコ
キシシラン、このアルコキシシランの加水分解に使用さ
れるアルコール、水の金属不純物ｉ （ＰＰｂ）をＬｉ
＜１，Ｎａ＜２、Ｋ＜２、Ｃａ＜５，Ｍｇ＜２，Ｆｅ＜
２．＾ｊ２＜２，Ｔｉ＜１の範囲以下とし、ここに使用
される酸、アルカリ触媒も市販の電子工業グレートのも
のとすれば、上記したゾルーゲル法で得られる石英ガラ
ス中に含まれる金属不純物量（ＰＰｂ）がＬｉ＜１００
，Ｎａ＜１００． Ｋ＜１００，Ｃａ＜２００，Ｍｇ＜
２００，Ｆｅ＜２００，＾１ ＜Ｚｏｏ，Ｔｉ＜５０の
範囲以下のものとなることを見出すと共に、このように
して作られた石英ガラスは２００ｎｍの紫外線′Ｊ！ｉ
過率が試料厚さ１ ０ｍｍにおいて８８．８％以上とな
ること、換言すれば吸光係数が０．Ｏｌｃｍ−’以下に
なることを確認して本発明を完成させた。
以下にこれをさらに詳述する。
（作用）
本発明は紫外線用石英ガラスおよびその製造方法に関す
るものであり、これは波長２００ｎｍにおける吸光係数
がＯ．Ｏｌｃｍ−’以下であることを特徴とする紫外線
用石英ガラスおよびゾルーゲル法による石英ガラスの製
造にあたり、これに使用されるアルコキシシラン、メタ
ノール、水の金属不純物量を前記した範囲内とするとい
うものである。
るものであり、これは波長２００ｎｍにおける吸光係数
がＯ．Ｏｌｃｍ−’以下であることを特徴とする紫外線
用石英ガラスおよびゾルーゲル法による石英ガラスの製
造にあたり、これに使用されるアルコキシシラン、メタ
ノール、水の金属不純物量を前記した範囲内とするとい
うものである。
このゾルーゲル法はアルコキシシランを塩酸、硫酸のよ
うな酸触媒またはアンモニア水などのアルカリ触媒の存
在下にメタノール、エタノールのようなアルコールと水
の混合液に滴下して加水分解してシリカゾルを作り、こ
れを乾燥して乾燥ゲルとしたのち、１，０００〜１，４
００℃程度の温度で焼結して石英ガラスを得るというも
のであるが、本発明において使用されるアルコキシシラ
ン、アルコール、水は上記したようにその金属不純物量
（ＰＰｂ） がＬｔ＜ １ ， Ｎａ＜２、Ｋ＜２、
Ｃａ＜５，Ｍｇ＜２，Ｆｅ＜ ２ ， ＡＪ！ ＜
２ ， Ｔｉ＜ Ｘの範囲以下のものとする必要がある
ので、このアルコキシシラン、アルコールは市販品をさ
らに蒸留精製する必要があり、水は超純水製造装置で作
られたものとすることが必要とされるし、ここに使用さ
れる酸触媒、アルカリ触媒は市販の電子工業グレードの
ものとする必要がある。このアルコキシシランの加水分
解、乾燥、焼結の条件は公知のゾルーゲル法と同じでよ
いが、アルコキシシランの加水分解を行なう反応容器は
ポリエチレン、ボリブロビレン、テフロンなどのように
金属汚染のないプラスチック製のもの、特にはテフロン
製のものとすることが好ましく、このシリカゾルの乾燥
は時間が短いとゲル内部にクランクの発生することがあ
り、長ずざるとその後の工程に不利を与えるおそれはな
いものの経済的でなくなるので、室温で２日程度、密閉
状態（放置したのち、査に１＋＋ｍφ程度のビンホール
を設けたゲル容器内で５０〜７０℃で乾燥してドライゲ
ルとすればよいが、これは０．２μｍ程度のメンプラン
フィルターを通過した清浄な空気が導入されている乾燥
機で乾燥してもよい。
うな酸触媒またはアンモニア水などのアルカリ触媒の存
在下にメタノール、エタノールのようなアルコールと水
の混合液に滴下して加水分解してシリカゾルを作り、こ
れを乾燥して乾燥ゲルとしたのち、１，０００〜１，４
００℃程度の温度で焼結して石英ガラスを得るというも
のであるが、本発明において使用されるアルコキシシラ
ン、アルコール、水は上記したようにその金属不純物量
（ＰＰｂ） がＬｔ＜ １ ， Ｎａ＜２、Ｋ＜２、
Ｃａ＜５，Ｍｇ＜２，Ｆｅ＜ ２ ， ＡＪ！ ＜
２ ， Ｔｉ＜ Ｘの範囲以下のものとする必要がある
ので、このアルコキシシラン、アルコールは市販品をさ
らに蒸留精製する必要があり、水は超純水製造装置で作
られたものとすることが必要とされるし、ここに使用さ
れる酸触媒、アルカリ触媒は市販の電子工業グレードの
ものとする必要がある。このアルコキシシランの加水分
解、乾燥、焼結の条件は公知のゾルーゲル法と同じでよ
いが、アルコキシシランの加水分解を行なう反応容器は
ポリエチレン、ボリブロビレン、テフロンなどのように
金属汚染のないプラスチック製のもの、特にはテフロン
製のものとすることが好ましく、このシリカゾルの乾燥
は時間が短いとゲル内部にクランクの発生することがあ
り、長ずざるとその後の工程に不利を与えるおそれはな
いものの経済的でなくなるので、室温で２日程度、密閉
状態（放置したのち、査に１＋＋ｍφ程度のビンホール
を設けたゲル容器内で５０〜７０℃で乾燥してドライゲ
ルとすればよいが、これは０．２μｍ程度のメンプラン
フィルターを通過した清浄な空気が導入されている乾燥
機で乾燥してもよい。
このようにして得られたドライゲルはついで焼結して石
英ガラスとするのであるあが、これは清浄な空気または
酸素ガスが導入されている管状炉あるいは電気炉中で１
，０００〜１、，４００℃程度に加熱して焼結、透明ガ
ラス化すればよい。
英ガラスとするのであるあが、これは清浄な空気または
酸素ガスが導入されている管状炉あるいは電気炉中で１
，０００〜１、，４００℃程度に加熱して焼結、透明ガ
ラス化すればよい。
なお、この方法は当然清浄な室内で行なう必要があるが
、少なくともこの加水分解工程から乾燥ゲルを得る工矛
呈まではクラス１．００以下のクリーンルームで行なう
ことが望ましい。
、少なくともこの加水分解工程から乾燥ゲルを得る工矛
呈まではクラス１．００以下のクリーンルームで行なう
ことが望ましい。
このようにして製造された本発明の紫外線用石英ガラス
は紫外線透過率が高く、波長２００ｎｍにおける吸光係
数が０．０１ｃｍ−’以下のものとされる．これを説明
すると石英ガラスの光学的性質に関する紫外線の透過率
Ｄはランバート・ベールの法則により Ｄ＝ （１．−Ｒ） ２ １ ０−１ ・・・・・
・（１）［ここにＤは透過率、Ｒは反射率で垂直入射の
場折率の比）、ｋは吸光係数（ｃＩｌ！−’）、ｄは試
料厚さ（ｃｍ） ］で示されるが、この（１）式は光の
透過、吸収、反射の３つの現象を含んだものとされてお
り、この式における（１−Ｒ）２は入射光の光量をｔと
した場合にはガラス外表面での反射損失を考慮に含めた
係数で表わされる。しかし、この透過率は通常ガラス体
の純度に依存する吸収などによる影響はないものとされ
ているので、この透過率をＤ０と呼ぶことにすると Ｄｏ ＝ （１−Ｒ） ２ ・・・・・・・・（２）
され、ｎは空気の屈折率を１とした場合の合戊ガラスの
屈折率とされるので、２００ｒｖの屈折率は第１図から
１．５５１ となる。
は紫外線透過率が高く、波長２００ｎｍにおける吸光係
数が０．０１ｃｍ−’以下のものとされる．これを説明
すると石英ガラスの光学的性質に関する紫外線の透過率
Ｄはランバート・ベールの法則により Ｄ＝ （１．−Ｒ） ２ １ ０−１ ・・・・・
・（１）［ここにＤは透過率、Ｒは反射率で垂直入射の
場折率の比）、ｋは吸光係数（ｃＩｌ！−’）、ｄは試
料厚さ（ｃｍ） ］で示されるが、この（１）式は光の
透過、吸収、反射の３つの現象を含んだものとされてお
り、この式における（１−Ｒ）２は入射光の光量をｔと
した場合にはガラス外表面での反射損失を考慮に含めた
係数で表わされる。しかし、この透過率は通常ガラス体
の純度に依存する吸収などによる影響はないものとされ
ているので、この透過率をＤ０と呼ぶことにすると Ｄｏ ＝ （１−Ｒ） ２ ・・・・・・・・（２）
され、ｎは空気の屈折率を１とした場合の合戊ガラスの
屈折率とされるので、２００ｒｖの屈折率は第１図から
１．５５１ となる。
したがって、合戊石英ガラスの２００ｎｍにおける透過
率Ｄ０は となるが、これはガラス体表面での反射のために９０．
８９％を越えることはない． また、前記した式（１）から Ｄ ／ Ｄ． ＝ １０−” −・−・（３
）とされるし、このＤ／Ｄ０は純透過率Ｔまたは透明係
数と呼ばれているが、これは反射を考慮を入れない場合
の透Ａ率であり、このｋは一定の波長に関する定数で吸
光係数と呼ばれているもので、媒体の吸収特性を示すも
のであるとされており、このｋ値が小さい程合成石英ガ
ラス中の化学的純度は高くなると考えられている．第２
図はこのｋ値と内部透過率との関係を示したものである
が、合威石英ガラスの２００ｎｍにおける透過率ＤはＤ
＝９０．８９ １０−” とされるので、９０．８９％を越えることはないし、こ
のときのｋ値は ｌｏｇ （Ｄ／９０．８９） ｋヨー ｄ として計算され、このｋ値は単一合戊ガラスであれば化
学的純度に対して、かつ一定波長に対して定数となり、
試料の厚さｄによらず一定であるので、我々は合戒石英
中の化学的純度を透過率Ｄではなく、この吸光係数ｋで
規定することとし、本発明の石英ガラス（ついてはこの
吸光係数ｋが０．０１ｃ１′以下のものであることとし
た．しかして、本発明者らは合成石英ガラスの２０ｏｎ
ＩＩ１における吸光係数Ｋを０．ＯＩｃｍ−’以下とす
る方法について種々検討した結果、これについてはゾル
一ゲル法で使用されるアルコキシシラン、アルコールお
よび水に含有されている金属不純物量（ＰＰｂ）を前記
したようにＬｉ＜１．Ｎａ＜２．Ｋ＜２，Ｃａ＜５．Ｍ
ｇ＜２， Ｆｅ＜２．１＜２， Ｔｉ＜１の範囲以下、
好ましくはＬｌ＜ １ ， Ｎａ＜ １ ，Ｋ＜ １
， Ｃａ＜ １ ， Ｍｇ＜１，Ｆｅ＜１． ＾Ｉｔ
＜ １ ， Ｔｉ＜０．５の範囲以下とすることが必
要であり、またアルコキシシランを加水分解し、ゲル化
乾燥して乾燥ゲルとするまでの工程はクラス１００以下
のクリーンルームで行なう必要のあることを見出し、こ
れによればこのゾルーゲル法で得られる石英ガラス中に
おける金属不純物の量（ＰＰｂ）をＬｉ＜１００，Ｎａ
＜１００， Ｋ＜１００，Ｃａ＜２００，Ｍｇ＜２００
，Ｆｅ＜２００，＾ｊ２ ＜２００，Ｔｉ＜５０の範囲
以下、好ましくはＬｌ＜５０， Ｎａ＜５０，Ｋ＜５０
， Ｃａ＜１００，Ｍｇ＜ １００，Ｆｅ＜ １００，
Ａｎ ＜ １００，Ｔｉ＜２０の範囲以下とすること
ができるので、２００ ｎｍにおける吸光係数が０．０
１ｃ＋ａ−’以下のものを容易に得ることができること
を確認して本発明を完成させたわけである。
率Ｄ０は となるが、これはガラス体表面での反射のために９０．
８９％を越えることはない． また、前記した式（１）から Ｄ ／ Ｄ． ＝ １０−” −・−・（３
）とされるし、このＤ／Ｄ０は純透過率Ｔまたは透明係
数と呼ばれているが、これは反射を考慮を入れない場合
の透Ａ率であり、このｋは一定の波長に関する定数で吸
光係数と呼ばれているもので、媒体の吸収特性を示すも
のであるとされており、このｋ値が小さい程合成石英ガ
ラス中の化学的純度は高くなると考えられている．第２
図はこのｋ値と内部透過率との関係を示したものである
が、合威石英ガラスの２００ｎｍにおける透過率ＤはＤ
＝９０．８９ １０−” とされるので、９０．８９％を越えることはないし、こ
のときのｋ値は ｌｏｇ （Ｄ／９０．８９） ｋヨー ｄ として計算され、このｋ値は単一合戊ガラスであれば化
学的純度に対して、かつ一定波長に対して定数となり、
試料の厚さｄによらず一定であるので、我々は合戒石英
中の化学的純度を透過率Ｄではなく、この吸光係数ｋで
規定することとし、本発明の石英ガラス（ついてはこの
吸光係数ｋが０．０１ｃ１′以下のものであることとし
た．しかして、本発明者らは合成石英ガラスの２０ｏｎ
ＩＩ１における吸光係数Ｋを０．ＯＩｃｍ−’以下とす
る方法について種々検討した結果、これについてはゾル
一ゲル法で使用されるアルコキシシラン、アルコールお
よび水に含有されている金属不純物量（ＰＰｂ）を前記
したようにＬｉ＜１．Ｎａ＜２．Ｋ＜２，Ｃａ＜５．Ｍ
ｇ＜２， Ｆｅ＜２．１＜２， Ｔｉ＜１の範囲以下、
好ましくはＬｌ＜ １ ， Ｎａ＜ １ ，Ｋ＜ １
， Ｃａ＜ １ ， Ｍｇ＜１，Ｆｅ＜１． ＾Ｉｔ
＜ １ ， Ｔｉ＜０．５の範囲以下とすることが必
要であり、またアルコキシシランを加水分解し、ゲル化
乾燥して乾燥ゲルとするまでの工程はクラス１００以下
のクリーンルームで行なう必要のあることを見出し、こ
れによればこのゾルーゲル法で得られる石英ガラス中に
おける金属不純物の量（ＰＰｂ）をＬｉ＜１００，Ｎａ
＜１００， Ｋ＜１００，Ｃａ＜２００，Ｍｇ＜２００
，Ｆｅ＜２００，＾ｊ２ ＜２００，Ｔｉ＜５０の範囲
以下、好ましくはＬｌ＜５０， Ｎａ＜５０，Ｋ＜５０
， Ｃａ＜１００，Ｍｇ＜ １００，Ｆｅ＜ １００，
Ａｎ ＜ １００，Ｔｉ＜２０の範囲以下とすること
ができるので、２００ ｎｍにおける吸光係数が０．０
１ｃ＋ａ−’以下のものを容易に得ることができること
を確認して本発明を完成させたわけである。
（実施例）
つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。
実施例、比較例１〜２
後記する第１表に示したような純度をもつ精製テトラメ
トキシシラン１モル、市販の電子工業グレードの２９％
アンモニア水と超純水とから調整したｐ｝Ｉ−１１のア
ンモニア水溶液４モルおよび精製メタノール４モルを混
合して加水分解させ、このようにして得た加水分解ゾル
を４ ０ｍｍφＸ ＳＯｍｍφＬのテフロン容器に高さ
２ ０ｍＩＯになるように入れ、密閉して７０℃でゲル
化させ、そのまま２日間放置した。
トキシシラン１モル、市販の電子工業グレードの２９％
アンモニア水と超純水とから調整したｐ｝Ｉ−１１のア
ンモニア水溶液４モルおよび精製メタノール４モルを混
合して加水分解させ、このようにして得た加水分解ゾル
を４ ０ｍｍφＸ ＳＯｍｍφＬのテフロン容器に高さ
２ ０ｍＩＯになるように入れ、密閉して７０℃でゲル
化させ、そのまま２日間放置した。
ついで、この蓋にビンホールを５〜６個空け、７０℃で
１０日間乾燥してドライゲルを作ったが、これまでの工
程はクラス１００のクリーンルーム中で行なった。
１０日間乾燥してドライゲルを作ったが、これまでの工
程はクラス１００のクリーンルーム中で行なった。
つぎに、このドライゲルを０．２μｍのメンプランフィ
ルターを通過させた空気で５００ ｔ：まで徐々に加熱
し、１，２５０℃まで昇温しで透明石英ガラスとしたと
ころ、この石英ガラス中の金属不純物含有量は第２表に
示したとおりであり、この石英ガラスを研磨後、その紫
外線透過率を測定したところ１ ０ｍ＋ａ■厚さのもの
は９０．５％で（１）式にしたがつってその吸光係数ｋ
を算出したところ、これは０．０Ｏ２ｃＩＩ１−’であ
り、このものの分光光度計による透過率チャートは第３
図に示したとおりのものであった。
ルターを通過させた空気で５００ ｔ：まで徐々に加熱
し、１，２５０℃まで昇温しで透明石英ガラスとしたと
ころ、この石英ガラス中の金属不純物含有量は第２表に
示したとおりであり、この石英ガラスを研磨後、その紫
外線透過率を測定したところ１ ０ｍ＋ａ■厚さのもの
は９０．５％で（１）式にしたがつってその吸光係数ｋ
を算出したところ、これは０．０Ｏ２ｃＩＩ１−’であ
り、このものの分光光度計による透過率チャートは第３
図に示したとおりのものであった。
しかし、比較のために上記の実施例で使用した充分に精
製されたテトラメトキシシラン、電子工業用グレードの
アンモニア水、精製メタノールをすべて市販の試薬特級
品を使用したほかは実施例と同様に処理して石英ガラス
を製造したところ、得られた石英ガラス中の金属不純物
含有量は第２表に併記したようにかなり増加しており、
２００ｎｍの透過率、吸光係数は低下した（比較例１）
。また、同じく比較のため上記の比較例１におけるドラ
イゲル合成までの工程をクリーンルームでない一般室で
行ない、熱処理時に使用した空気を０．２μｍのメンプ
ランフィルターを通過させないものとしたほかは比較例
１と同じ方法で石英ガラスを製造したところ、得られた
石英ガラス中の金属不純物含有量は第２表に併記したよ
うにさらに増加し、 ２００ｎｍ の透過率、 吸光係数はさらに低下した （比較例２） （発明の効果） 本発明は紫外線用石英ガラスおよびその製造方法に関す
るものであり、これは前記・したように波長２００ｎｍ
における吸光係数が０．０１ｃｏ＋−’以下である紫外
線用石英ガラス、およびゾルーゲル法で使用されるアル
コキシシラン、アルコール、水を特定値以下の金属不純
物量しか含有しないものとすることによってこのような
紫外線用石英ガラスを製造する方法に関するものであり
、このような方法で作られた石英ガラスは純度が高く、
２００ｎｍ紫外線透過率が例えば９０．５％となるので
、ＩＣフォトマスク用、光ディスク基板、ステッパーな
どの光学レンズ素材として、さらには短波長光導電波路
材用として有用とされるという有利性が付与される。
製されたテトラメトキシシラン、電子工業用グレードの
アンモニア水、精製メタノールをすべて市販の試薬特級
品を使用したほかは実施例と同様に処理して石英ガラス
を製造したところ、得られた石英ガラス中の金属不純物
含有量は第２表に併記したようにかなり増加しており、
２００ｎｍの透過率、吸光係数は低下した（比較例１）
。また、同じく比較のため上記の比較例１におけるドラ
イゲル合成までの工程をクリーンルームでない一般室で
行ない、熱処理時に使用した空気を０．２μｍのメンプ
ランフィルターを通過させないものとしたほかは比較例
１と同じ方法で石英ガラスを製造したところ、得られた
石英ガラス中の金属不純物含有量は第２表に併記したよ
うにさらに増加し、 ２００ｎｍ の透過率、 吸光係数はさらに低下した （比較例２） （発明の効果） 本発明は紫外線用石英ガラスおよびその製造方法に関す
るものであり、これは前記・したように波長２００ｎｍ
における吸光係数が０．０１ｃｏ＋−’以下である紫外
線用石英ガラス、およびゾルーゲル法で使用されるアル
コキシシラン、アルコール、水を特定値以下の金属不純
物量しか含有しないものとすることによってこのような
紫外線用石英ガラスを製造する方法に関するものであり
、このような方法で作られた石英ガラスは純度が高く、
２００ｎｍ紫外線透過率が例えば９０．５％となるので
、ＩＣフォトマスク用、光ディスク基板、ステッパーな
どの光学レンズ素材として、さらには短波長光導電波路
材用として有用とされるという有利性が付与される。
第１図は紫外線の波長（μｍ）と合英ガラスの屈折率（
ｎ）との関係グラフ、第２図は厚さ１ｃｎ＋の石英ガラ
スにおける吸光係数（ｋ）と内部透過率（ Ｄ ／ Ｄ
ｏ）との関係グラフを示したものであり、第３図は実
施例により得られた合成石英ガラスの分光光度計による
透過率チャートを示したものである． ？戒４（Ａｍ） 第 図 ？咽、丸係数 ｋ（ｃｍ−’） 第 ２ 図
ｎ）との関係グラフ、第２図は厚さ１ｃｎ＋の石英ガラ
スにおける吸光係数（ｋ）と内部透過率（ Ｄ ／ Ｄ
ｏ）との関係グラフを示したものであり、第３図は実
施例により得られた合成石英ガラスの分光光度計による
透過率チャートを示したものである． ？戒４（Ａｍ） 第 図 ？咽、丸係数 ｋ（ｃｍ−’） 第 ２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、波長２００ｎｍにおける吸光係数が０．０１ｃｍ＾
−＾１以下であることを特徴とするゾルーゲル法で合成
された紫外線用石英ガラス。 ２、金属不純物の含有量（ＰＰｂ）がＬｉ＜１００、Ｎ
ａ＜１００、Ｋ＜１００、Ｃａ＜２００、Ｍｇ＜２００
、Ｆｅ＜２００、Ａｌ＜２００、Ｔｉ＜５０である請求
項１に記載の紫外線用石英ガラス。 ３、アルコキシシランをアルコール、水の存在下に加水
分解してシリカゾルを作り、これを乾燥して得たゲルを
焼結して石英ガラスを製造する方法において、アルコキ
シシラン、アルコール、水に含有されている金属不純物
量（ＰＰｂ）をＬｉ＜１、Ｎａ＜２、Ｋ＜２、Ｃａ＜５
、Ｍｇ＜２、Ｆｅ＜２、Ａｌ＜２、Ｔｉ＜１の範囲以下
とすることを特徴とする紫外線用石英ガラスの製造方法
。 ４、石英ガラスの製造の際、少なくともアルコキシシラ
ンを加水分解してシリカゾルを作り、これを乾燥してゲ
ルを得る工程をクラス１００以下のクリーンルーム内で
行なう請求項３に記載の紫外線用石英ガラスの製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188090A JPH0822753B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 紫外線用石英ガラスおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188090A JPH0822753B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 紫外線用石英ガラスおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354123A true JPH0354123A (ja) | 1991-03-08 |
| JPH0822753B2 JPH0822753B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=16217529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1188090A Expired - Lifetime JPH0822753B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | 紫外線用石英ガラスおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0822753B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010036255A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Vessel Industrial Co Ltd | 工具類のグリップ |
| US8281874B2 (en) | 2007-06-25 | 2012-10-09 | Ryobi Ltd. | Power tool with vibration damping handle |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126524A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Seiko Epson Corp | 石英ガラスの製造方法 |
| JPS62256738A (ja) * | 1986-04-26 | 1987-11-09 | Seiko Epson Corp | 石英ガラスの製造方法 |
| JPS62278135A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-03 | Seiko Epson Corp | ガラスの製造方法 |
-
1989
- 1989-07-20 JP JP1188090A patent/JPH0822753B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126524A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-05 | Seiko Epson Corp | 石英ガラスの製造方法 |
| JPS62256738A (ja) * | 1986-04-26 | 1987-11-09 | Seiko Epson Corp | 石英ガラスの製造方法 |
| JPS62278135A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-03 | Seiko Epson Corp | ガラスの製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8281874B2 (en) | 2007-06-25 | 2012-10-09 | Ryobi Ltd. | Power tool with vibration damping handle |
| JP2010036255A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Vessel Industrial Co Ltd | 工具類のグリップ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0822753B2 (ja) | 1996-03-06 |
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