TW583150B - Quartz glass blank for an optical component, and manufacturing procedure and use thereof - Google Patents

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Bruno Uebbing
Martin Trommer
Stefan Ochs
Steffen Kaiser
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583150 A7 _______B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關供波長2 5 0奈米或更短的紫外輻射透射用 的光學組件所用之石英玻璃空白體。 再者’本發明係有關一種製造所述石英玻璃空白體之 方法’包括經由將含S i化合物火陷水解製造至少一第一柱 型石英玻璃雛形（preform )，藉此在轉動載體上形成及沈積 呈層狀的SiCh粒子以產生一多孔型烟炱體，及接著將該烟 炱體玻璃化而產生跨越其體積顯示出不均勻H2_濃度分布型 態之石英玻璃雛形。 另外，本發明係有關石英玻璃空白體在製造配合波長 250奈米或更短者的紫外輻射的微型刻板術所用組件中之用 途。 先前技術 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 石英玻璃製的光學組件特別可用於高能量紫外雷射輻 射的透射，例如呈光纖形式或在微型刻板術裝置內作爲照 明光學組件以製造半導體晶片中的高度積體電路。現代微 型刻板術裝置的照明系統都裝有激生分子雷射，可以產生 波長248奈米（KrF雷射）或193奈米（ArF雷射）的高能量脈衝 UV輻射。 短波長UV輻射可誘發合成型石英玻璃製成的光學組件 中之缺陷而導致吸收缺陷。除了照射條件之外’缺陷產生 的類型和程度及因此所誘發的吸收缺陷都決定於所用石英 玻璃的品質，其主要相關於其構造性質，例如密度’折射 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 583150 A7 ___B7 五、發明説明（2 ) 率分布型態及均勻性以及光學組成。 照射條件與一方面的材料特異性因素及與另一方面的 誘導吸收，a in，之間的關係可用下面的模型方程式表示： a in = Ax ε b χ p (1) 其中a和b爲材料特異性因素，且ε和P分別表能量密度 與脈衝數。 如此一來，所誘發出的構造缺陷數，及因而此等缺陷 所誘發的吸收，都決定於所施加的雷射脈衝數，此等脈衝 的能量密度，及材料特異性因素。 石英玻璃的光學組成對於用高能UV光照射後的傷害行 爲之影響已在先前敍述過，例如，在EP-A1401 845中。根 據此來源，由具有高純度，100與約l，000wt-ppm之〇H含量 ，及不低於5x 106分子/立方公分（相對於石英玻璃的體積）的 相當高氫含量等特徵的石英玻璃可得到對輻射傷害的高度 抗性。另外，已知的合成型石英玻璃具有低於5奈米/公分的 應變雙折射且幾乎沒有氧缺陷部位。 EP-A1 401 845也述及利用含砂化合物的火陷水解製造 合成石英玻璃之程序。此等程序的特性因素爲所沈積的 Si〇2粒子之起始物質及玻璃化類型。3丨(：14爲利用火陷水解 製造合成石英玻璃常用的起始物質。不過，也有其他常用 物質，例如無氯含矽有機化合物，如矽烷類或矽氧烷類。 於任何情況中，該程序都包括在轉動基材上沈積Si〇2粒子 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） '^' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-5- 583150 A7 _B7 五、發明説明（3) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 層。若該基材的表面溫度足夠高時，Si ◦ 2粒子會在沈積後直 接玻璃化（〜直接玻化〃）。相異者，於所謂的、炱程序〃中 ，於si〇4i子沈積過程中，溫度都保持足夠低以形成多孔 狀炱體，於其中Si〇2粒子完全未經玻化或只玻化到小程度 。.石英玻璃形成下的玻化係經由隨後將炱體燒結而在炱程 序中達到的。上面所引兩種製造程序都可導致高純度的密 實透明石英玻璃之產生。炱程序的製造成本相較於直接玻 化程序係較低者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 通常，空白體要接受回火步驟以減低機械應力及達到 虛擬溫度的均勻分布。EP-A1 401 845提供一種回火處理程 式，其中對空白體施加達約1，100°C的溫度50小時且隨後以2 °C /小時的冷卻速率緩慢冷卻到90CTC，及在密閉爐內冷卻到 室溫。於所提溫度處理程序中，來自空白體的成分一特別 是氫-之擴散可能造成光學組成的局部變化及在空白體表面 部位與更內部區之間的濃度梯度之形成。所以，爲了利用 氫所具有益的缺陷癒合性質以改良石英玻璃的輻射抗性， EP-A1 401 845建議隨後將石英玻璃空白體在高溫含氫氣圍 中進行氫處理。 文獻中包含許多有關在長期曝露於UV輻射後會引起吸 收增高的不同傷害型式之報導。例如，誘導吸收可能呈線 性地增高或在起始增高後即顯示飽和。另一項發現爲於初 始觀察到的吸收帶在雷射抑活化後數分鐘內消失，而在雷 射射再活化後即迅速再出現於先前水平。這種行爲經稱爲 ''迅速傷害程序（RDP) 〃且係以在石英玻璃內的網路缺陷部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6- 583150 A7 B7 五、發明説明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 位被氫分子飽和爲基礎者，不過在缺陷部位的結合強度爲 低者使得在該成分再曝露於輻射後鍵結即斷裂。於另一種 已知的傷害型式中，構造缺陷令蓄積使得彼等最終促成一 突然強烈的吸收增高。後述傷害行爲中的強烈吸收增高在 文獻中稱爲''SAT效應〃。 從EP-A1 401 845所知曉的石英玻璃的UV照射的曝露 只反應出在吸收上相當小幅的增加，此種石英玻璃的特徵 在於其對短波長UV輻射的高抗拒度。不過，除了吸收誘導 或透光減低之外，還可能有其他的傷害機制導致例如螢光 的產生或折射率的變化。 於此範疇中一種已知的現象爲所謂的〜壓實〃程序， 其係在曝露於高能量密度的雷射光之中或之後發生的。此 種效應會導致密度的局部增加且招致折射率的增高，因而 促成光學組件所具光學性質的惡化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 不過，也可能發生相反的效應，亦即，在一光學石英 玻璃組件曝露於低能量密度但高脈衝數的雷射光之時。在 此等條件下觀察到 ''解壓實〃文獻中（也稱爲〜稀疏〃（ rarefaction))，伴隨著折射率的減低。此種效應也會引起光 學性質的惡化。此點在文獻中有報導，如C . K. V a η P e s k i， R Morton，and Z.Bor(、、Behaviour of fused silica irradiated by low level 193 nm excimer laser for tens of billions of pulses，J.Non-Cryst.Solids 265(2000)，p.285-289)。" 因此，壓實和解壓實爲不一定造成輻射誘導吸收的增 加，但可能限制光學組件的可用壽命之缺陷。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 583150 A7 __B7_ 五、發明説明（5 ) 發明內容 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，本發明的任務爲提出一種合成石英玻璃空白體 ’其係用於波長250奈米或更短的紫外輻射之透射所用之光 學組件，且其顯示出低誘導吸收度並於同時在其壓實和解 壓實性質上皆經最優化。本發明的另一項任務也爲提出一 種製造上述類型的光學組件所用之成本效用性方法，及一 種此等組件之適當用途。 針對要提出的空白體而言，本發明係經由具有下列性 質組合的空白體具體實例而解決此任務： •基本上不含氧缺陷部位的玻璃構造， •在0·1χ 1016分子/立方公分到4.0x 1016分子/立方公分 範圍內的Η 2 -含量， •在125wt-ppm到450wt-ppm範圍內的ΟΗ-含量， •少於5x 1016分子/立方公分的SiH基含量， •小於2ppm的折射率不均性，△ η，及 •小於2奈米/公分的應變雙折射。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本文中，基本上不含氧缺陷部位的玻璃構造意指一 玻璃構造，其中氧缺乏缺陷和氧超剩缺陷的濃度低於 Shelby法的偵檢限値。此値檢方法係經公開者··〜Reaction of hydrogen with hydoxy 1-free bitreous silica” (J，App 1.Phys. ，Vol.51，No.5(May 19 80)，p· 25 89-25 93)。以量而言，此意 味著在玻璃構造內每克石英玻璃不超過約1017氧缺乏缺陷的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -8 - 583150 A7 B7 五、發明説明（6 ) 氧超剩缺陷。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於理想條件之下，所述參數係在光學組件的整個體積 內均勻分布者。上述濃度係相對於光學組件的透射體積（ transmission volume)。OH -含量係根據 D.M.Dodd 等的方法 經由測量IR吸收而測定的（Optical determinations of OH in fused silica，， ，J.Appl.Phys.，Col.37( 1 966)，ρ·3911) 。H2-含量係以Khotimchenko等首次提出的拉曼法測定的（ 、、Determining the content of hydrogen dissolved in quartz glass using the methods of Raman scattering and mass spectrometry:，Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii,Vol.46, No.6(June 1 987)，p.987-99 1 )。SiH 含量係按照 Shelby 所 述利用拉曼光譜術使用下面的化學反應予以校準而測定的 ·· Si-O-Si + l·^ — Si-H + Si-OH( 、、Reaction of Hydrogen with hydroxyl-free vitreous silica” (J. A ppl. Phy s., Vol. 5 1，No. 5( May 1980)，ρ·2589-2593))。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 折射率不均度，△ n，係經由在633奈米波長（He-Ne雷 射）以干涉量度學測定的，其中Δη爲跨越透射所用光學組 件的截面…也稱爲 ''通光孔徑〃面積（cleai· aperture area)(CA面積）---測量到的折射率分布所得最大値與最小値 之間的差値。該通光孔徑面積係經由將透射體積投射到垂 直於透射方向的平面上而測定的。 應變雙折射係經由在63 3奈米波長（（He-Ni雷射）以干涉 量度學根據在 'Measurement of the residual birefringence distribution in glass laser disk by transverse Zeemsn laser 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9- 583150 A7 _B7_ 五、發明説明（7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ” (Electronics and Communications in Japan，Part 2，Vol.74 ’ No.5 ’ 1991，g睪自 Denshi Joho Tsushin Gakkai Ronbunshi Vol.73-C-I，No. 10，1990，p.65 2-657)中所述方法測定的。 與到同前爲止文獻中所述石英玻璃品質相異者一彼等 主要焦注於對短波長U V輻射的高度抗性，本發明空白體所 製石英玻璃材料具有相較地低氫含量和中等水平的〇 Η -含 量。顯示此等性質的石英玻璃不易從上述、、炱程序〃或、、 直接玻化〃程序獲得。通常，直接玻化會產生具有450到 l，200wt-ppm的〇Η·含量和約lx 1〇18分子/立方公分的H2-含 量之石英玻璃，而根據炱程序的石英玻璃製造會導致典型 地具有在數wt-ppm至200wt-ppm之間的低0H -含量之品質 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經證明者，導致壓實和解壓實的傷害機制，在使用具 有上述性質的石英玻璃空白體製成的光學組件中不是消除 掉就是有巨幅地減低。另外，於此類型的組件之恰當使用 中，折射率的變化不是完全泯除就是大幅地避開到所述傷 害機制不會限制用本發明空白體所製光學組件的使用壽命 之程序。 上述性質組合對於對短波長UV輻射傷害的敏感性之影 響業經實驗證實，其在下文中會詳細說明。該等實驗也證 明低於於125wt-ppm的低0H-含量，亦即根據炱程序製成的 石英玻璃所具典型0H-含量，會導致壓實，而具有高於 450wt-ppm的較高〇H-含量之石英玻璃品質顯示出增強的解 壓實現象-若對煑材料裝載氫時-稱爲快速傷害程序（RDP)之傷 本i張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公楚) -10- 583150 A7 _B7 五、發明説明（8 ) 害行爲。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 導致RDP的傷害機制在超過4.Ox 1016分子/立方公分的 H2-含量下最明顯。此外，此類型的石英玻璃顯示出增強的 解壓實傾向，而在低於0.lx 1016分子/立方公分的H2-含量下 ，氫的缺陷癒合效用（上述者）變成小到在光學組件的恰常使 用中會出現不可容忍的透射率減損。 相異者，本發明空白體經針對壓實和解壓實予以最優 化且顯示出很小的短波長UV輻射之誘導吸收。此種最優化 有助於根據炱程序製造的石英玻璃用於即使針對光學性質 的均勻性有嚴格要求的光學組件中。 經證明特別有利者爲使空白體的OH-含量處於200wt-ppm到350wt-ppm範圍內，因此〇H-含量代表在·一方面的解 壓實和壓實與另一方面的迅速傷害程序之間的較佳協調之 故。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 有利者，H2-含量係在lx 1〇16分子/立方公分到3x 1016分 子/立方公分的範圍內。具有上述範圍內的H2 -含量之石英 玻璃空白體不僅可提供特別高水平的氫所致有益缺陷癒合 效應，而且也提供對解壓實的徹底防止。此外，此種最優 化可提供根據炱程序製成的石英玻璃在壓實和解壓實會構 成限制使用壽命的關鍵影饗之應用中的使用。 有關上述任務的石英玻璃空白體之製法，於本發明係 根據下述方法予以解決；對石英玻璃雛形施以勻化處理， 其中建立成相對於平均値有25%最大偏差値之徑向H2-濃度 分布型態，該平均値係在〇·1χ 1〇16分子/立方公分到40x l〇i6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 583150 Α7 Β7 五、發明説明（9) 分子/立方公分的範圍內。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 於本發明製法中，係建立成在0.1 X 1016分子/立方公分 到4· Ox 1016分子/立方公分範圍內的平均Ha-含量。導致迅速 傷害程序的傷害機制在超過4.Ox 1016分子/立方公分的Η2·含 量下特別明顯，而在低於〇·1χ 1〇16分子/立方公分的Η2-含量 ，氫的傷害癒合效應（上述者）變小到於光學組件的恰常使用 中出現不可容忍的透射減損。 炱體係因其製法的技術方面之結果而含有氫。從該炱 體利用玻化製成的石英玻璃雛形通常顯示出在其整個體積 內呈不均勻化之Η2-濃度分布型態。Η2-濃度分布型態的不 均性係玻化中對炱體的溫度處理所致結果。由於氫在石英 玻璃內的高擴散速率，接近炱體或石英玻璃雛形表面的部 位於玻化過程中會比較中央部位更快耗乏掉氫。所致濃度 梯度在本發明方法中可經由隨後的勻化處理步驟予以完全 或大部份消除掉。此步驟所建立出在石英玻璃雛形內的徑 向Η2-濃度分布型態爲相距於其平均値最大25%之偏差。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 與上述已知製法相異者，本發明方法係將石英玻璃雛 形的氫含量先建立成在所需-水平可容忍徑向Η2_濃度梯度-， 之後才利用勻化處理步驟將氫均勻地分布在整個石英玻璃 雛形內。必要者爲在勻化處理之前，石英玻璃雛形內含有 足量的氫使得在勻化處理步驟可建立在上文指定的範圍內 之平均η2-含量。對此目的而言，係在勻化處理之前建立石 英玻璃雛形的體積平均Η2-含量使得其水平係至少高達合意 的Η2-濃度平均値。後文中，勻化處理之前的石英玻璃雛形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格{ 210X297公釐） -12- 583150 A7 _ B7_ 五、發明説明（10) 所具氫含量也稱爲'"起始氫含量〃。 該勻化處理可有效地消除或減低石英玻璃雛形中的起 始強徑向H2-濃度梯度。 氫在石英玻璃雛形整個體積內的分布愈均勻，用該石 英玻璃雛形製成的光學組件或多種光學組件所具光學性質 愈佳。於此方面，較佳的製法爲使該勻化處理導致相對於 其平均値的最大偏差爲15%之徑向H2 -濃度分布。 經證明有益者爲在含H2氣圍下將炱體玻化以製造石英 玻璃雛形藉以建立上述石英玻璃雛形的起始氫含量。依包 圍炱體的氣圍中之氫氣分壓而定，從炱體的氫擴散會減低 使得在炱體的游離表面與內部區之間所建立的徑向Ha-濃度 梯度比在沒有含氫氣圍的情況建立者較爲小。如此可以容 易地在隨後的勻化處理中建立均勻的徑向H2-濃度分布。不 過，在高氫氣分壓之下，會有某些額外的氫攝取到石英玻 璃雛形之內。如此可能導致在外部（表面）有較高濃度而在內 部有較低濃度之間的H2-濃度梯度之形成。此梯度也會在隨 後的勻化處理中消除掉或減低。 較佳者，玻化中所用的含匕氣圍爲一 H2/He氣圍或 H2/N2氣圍或H2/H2〇氣圍。當炱體中所含水分與碳反應時可 能產生H2/H2〇氣圍，該碳可能源自玻化爐的石墨元件。 其後或取而代之者，較佳者爲進行一程序步驟以建立 所需的起始氫含量，於該步驟中，係對石英玻璃雛形施以 溫度處理，於該處理中減低氫含量。來自石英玻璃雛形的 氫擴散爲精密調節起始氫含量的一種特別適當手段。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —---------maw-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 583150 A7 ____B7 五、發明説明（12) 其中根據所選第一石英玻璃相對於第二石英玻璃的質量比 例建立成介於在第一石英玻璃所具OH-含量與第二石英玻 璃所具〇H-含量之間的平均〇H-含量。此製法可提供具有在 125wt-ppm到450wt-ppm範圍內的OH-含量之混合石英玻璃 的成本效用性製造。 該第一和第二石英玻璃後經由將各玻璃軟化及隨後在 模子內勻化而混合，或經由將不同石英玻璃品質所致形成 體彼此包圍扭轉，及隨後翻捲勻化而混合。 諸石英玻璃品質的混合也可促成本發明空白體所含其 他成分的相應平均濃度之建立此處特別考慮者爲H2和SiH 基的含量。 所得混合石英玻璃的性質對應於本發明空白體所具者 ;有關其細節，讀者可參看上文所提解說。 於第二石英玻璃雛形的一特別較佳製法中，係在旋轉 載體上形成及沈積Si〇2粒子，接著直接玻化。於此情況中 ，係將諸石英玻璃品混合，其中至少一者係由炱法製成的 ，而至少一另一者係由直接玻化而得者。此等石英玻璃品 特別適合用來建立本發明的平均OH-含量。爲了防止根據 炱法所製炱體在玻化中形成氣泡，必須建立在最大約300wt-p p m水平的〇Η -含量。爲此目的，常對哀體施以在乾燥氣圍 中的脫水處理，此舉可使〇Η-含量減低到ppb-範圍。於玻 化及隨後的勻化之後，根據炱法所製石英玻璃的Hp含量通 常低於lx 1015分子/立方公分的偵檢限値。相異者，根據直 接玻化法的火陷水解所製石英玻璃常因程序細部而具有數 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚:Ί 一 _ -15- — .---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 583150 A7 B7 五、發明説明（13) 百wt-ppm的相當高〇H_含量及超過1〇17分子/立方公分的高 H2-含量。經由將恰當量的此兩種石英玻璃品混合，可用成 本效用性程序得到在要建立的H2-含量上經最優化，但較佳 者針對Ο Η -含量經最優化的混合石英玻璃。 特別是針對炱法相對於直接玻化法所製兩種石英玻璃 所具化學組成之間的典型差異，如上所述者，較佳的製法 爲其中該第一石英玻璃具有在l〇wt-ppm到300wt-ppm範圍內 的OH-含量而該第二石英玻璃具有在400wt-ppm到l，300wt-ppm範圍內的OH-含量。 於此方面，經證明特別有利者爲經由將第一石英玻璃 的一石英玻璃體包住該第二石英玻璃的一石英玻璃體予以 扭轉，及隨後將所得結構翻捲而混合諸石英玻璃品。於最 簡單的情況中，該等石英玻璃體係包括長形柱（管及/或棒） ，彼等在第一程序步驟中軟化但彼此相鄰平行排列，及繞 著延著平行於長軸伸展的轉軸彼此扭轉。然後經由將該等 結構物翻捲一次或數次以移除在垂直於該轉軸的平面中殘 留之任何紋影。 有關石英玻璃空白體的使用，上文所載任務係在本發 明經由下述而解決，針對一所給脈衝數，P，選用一石英玻 璃，該石英玻璃擁有一最低氫含量CHhU，和一最大氫含量 CH2max，兩者都符合下列因次定則： CH2min _ecules/cm3] = 1.0 X 106 ε2 P (2)， 及 CH2max [molecules/cm3] = 2.0 x 1018 ε (3) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I------Ί--衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 583150 Α7 Β7 五、發明説明（14) (e =脈衝能量密度，單位爲毫焦/平方公分（mj/cm2)。 根據因次定則（2)和（3)的氫含量建立可就其短波長UV 輻射傷害行爲將石英玻璃最優化。因次定則（2)係定義最低 氣濃度與照射條件（脈衝能量密度和脈衝數）的關係，低於此 値時，氫的缺陷癒合效應變成小到在光學組件的恰當使用 中會有不可容忍的透射率減損之情形。相反地，因次定則 (3)係界定氫含量上限與照射條件（脈衝能量密度和脈衝數） 的關係，高於此値時，導致RDP的傷害機制之影響即變得 明顯。所述氫濃度係相於在該石英玻璃空白體所製光學組 件中曝露於最高輻射負荷的石英玻璃空白體截面。通常， 此截面係對應於組件的中央，亦即，石英玻璃空白體的中 心。 一種對理想情況的甚至更佳近似情況爲，在一至少 0.005毫焦/平方公分的所給脈衝能量密度ε之下，選用具有 ΟΗ-含量，C。Η，的石英玻璃’其中符合下面的因次定 則： C0H [wt-ppm] = 1，700 X ε0.4 ±50 ⑷ 於理想情況中，不會發生壓實或解壓實現象。不過， 在實際情況下，會觀察到壓實或解壓實現象，決定於實際 照射條件和石英玻璃所具性質。令人認異者，其〇 Η -含量 符合因次定則（4)的石英玻璃經發現可密切近似於上述理想 情況，亦即，其在介於0.005毫焦/平方公分與〇.1毫焦/平方 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ29*7公釐） ----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 583150 A7 B7 五、發明説明（15) 公分之間的脈衝能量密度，ε ，之下，曝露於<250奈米短 波長的UV輻射時，不會顯示出明顯的壓實現象也沒有實質 的解壓實現象。 對於前述上述ε =0.005毫焦/立方公分的低限値之脈衝 能量密度，可用因次定則（L)計算出在154wt-ppm到254 wt-ppm範圍內的平均〇H-含量。 因次定則（4)業經證明特別可用來界定oh-含量以在低 於〇.〇3毫焦/平方公分，較佳者低於0.01毫焦/平方公分的脈 衝能量密度下提供低壓實和低解壓實兩種傾向。 對於ε =〇·〇1毫焦/平方公分的上限値，可用因次定則計 算出在219wt-ppm到319wt-ppm範圍內的〇Η·含量。 於下文中，要利用具體實例與圖式詳細地闡述本發明 。於下面中： 圖1顯示出一圖解，其闡明壓實或解壓實相對於石英玻 璃ΟΗ-含量與輻射的脈衝能量密度之發生情形；及 圖2顯示出一圖解，其闡明壓實或解壓實相對於石英玻 璃的ΟΗ-含量與固定脈衝能量密度下的脈衝數之發生情形 〇 圖1中的圖解所示爲〇Η-含量，C〇h，（單位：wt-ppm; 於圖中表爲''OH-含量〃）相對於脈衝能量密度，ε (單位： 毫焦/平方公分，在圖中表爲〜能量密度〃）之標繪圖。所示 曲線係根據對各具不同0Η-含量的不同石英玻璃所實施的 傷害測量。該等測量係使用波長193奈米，及雷射脈衝長度 介於20與50奈秒（nanoseconds)的雷射光實施的。雷射脈衝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） ------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 583150 A7 ____B7_ 五、發明説明（16) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 長度係根據 V.Liberman，M.Rothschild，J.H.C.Sedlacek， R· S.Uttaro ’ A.Grenville 在、、Excimer-laser-induced densificatiοn of fused silica * laser-fluence and material-grade effects on scaling lawr/ ,Journal Non-Cryst » Solids 244(1999)，ρ·159-171中所述方法測定的。 在上述條件下測定的測量點係以稜形顯示出。曲線係 以不會顯示壓實或解壓實的C〇H/ ε數據對表出。曲線上方 的部位（1)係對應於壓實部位，而曲線下方的部位（2)係對應 於觀察到解壓實的部位。該曲線可用下面的式子近似的描 述： C〇H[wt-ppm] = 1.700x ε [毫焦 / 平方公分]°·4 因此，可以使用該曲線和此方程式針對介於〇與〇. 1 5毫 焦/平方公分之間的任何能量脈衝來選擇不會顯示壓實或解 壓實的石英玻璃所具〇Η-含量。 經濟部智葸財產局8工消費合作社印製 圖式闡示出在0.03毫焦/平方公分的固定脈衝能量密度 下相對於脈衝數（X-軸，於圖中表爲 > 脈衝〃）的壓實和解壓 實發生情況。Υ-軸顯示出波前畸變，以入射光的波長，於 此特別例子中爲633奈米，之分散表出。波前畸變爲入射， 水平波前被折射率的空間不均性微擾所致結果。因此，波 前畸前爲壓實或解壓實發生的結果。圖2中的稜形係對應於 對有250wt-ppm的〇Η-含量和3χ 1016分子/立方公分的Η2-含 量之石英玻璃所測量的實驗値。壓實的過程係明顯者。圖2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） " 一 -19- 583150 A7 B7 五、發明説明（17) 中的圓圈對應於對有l，200wt-ppm的OH-含量和lx 1〇18分子/ 立方公分的H2-含量之石英玻璃所測量的實驗値。解壓實的 過程係明顯者。 於經最優化的石英玻璃所作測量中，以空心方形顯示 ，.不論壓實或解壓實都不明顯。該石英玻璃的OH_含量爲 425wt-ppm 〇 表1列出此等類型的石英玻璃例子及參比例子。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 583150 A7 B7 五、發明説明（19) 表1顯示出對各具不同光學組成的石英玻璃所得在各種 照射條件下的輻射曝露測量結果。該表最右邊三欄列出定 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 性項目，指示出個則空白體中壓實，解壓實或吸收的發生 〇 表中所2到第7欄列出的性質係對外徑値240毫米及厚 度60毫米的圓柱狀石英玻璃空白體測定者。此等樣品爲製 造使用波長1 93奈米的激生分子雷射輻射操作微型刻板術裝 置所用的透鏡時所用的空白體。除了在後來透鏡製造中要 移除掉的稍微過量之外，該等空白體的尺寸都對應於透鏡 的尺寸。對應於該空白體製成的透鏡所具通光孔徑面積的 石英玻璃體積後由透鏡的圓面積減去透鏡固持器所佔的數 毫米邊緣，及其厚度所定出。表1中> 01 〃欄指的是氧缺陷 部位的濃度；欄爲跨越通光孔徑所定出的折射率差 値，而欄，'' Λ 〃 ，爲通光徑內的最大雙折射。 用於照射實驗時，係從個別石英玻璃空白體得到25χ 25 X 200立方毫米的棒狀樣品並使用相同的程序製備實驗所用 樣品（拋光相對的25χ 25平方毫米部位）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 要就壓實或解壓實硏究樣品的傷害行爲時，係將樣品 置於變異的脈衝能量密度如表1攔8中所示者之下，曝露於 波長193奈米的UV輻射。於每一此等實驗中使用50億脈衝（ 脈衝數）。 >誘導吸收〃欄係列出導致吸收增加的兩種傷害機制 ，亦即， > 線性吸收的增加〃及上述迅速傷害程序。要針 對誘導吸收硏究樣品的傷害行爲時，也在欄8中所示脈衝能 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -22- 583150 A7 _ B7 五、發明説明（2〇) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 量密度下將樣品曝露於波長193奈米的UV輻射。總計一百 萬脈衝（脈衝數）即足以促成RDP的測定，而需要至少十億 脈衝（脈衝數）才能測定線性吸收的增加。此係透過經由測量 透射過樣品後的雷射光強度之增低以測定樣品的透光率減 損而完成的。 於照射實驗後，經由使用市售干涉儀（Zygo Gpl-XP)於 63 3奈米波長下測量照射部位的折射率相對於未照射部位之 相對增加或減低來測定壓實和解壓實。 產生硏究樣品1到9所用石英玻璃空白體之製造程序爲 下面範例方式所述者： 1.空白體1至4 此等石英玻璃後根據炱製法製造的。 炱體之製造 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使用氫氧焰燈在氧化鋁載體管（外徑：4〇毫米）上沈積 Si〇2粒子以形成多孔型炱體。對該氫氧焰燈供給玻璃起始物 和燃燒物，彼等於每一氫氧焰燈的對應燈焰中轉化爲Si〇2 粒子。於沈積過程中，將該等燈沿著長軸及在兩空間上固 定的折反點之間以15公分間距之預定動作連續地移動，於 此之下，即在載體管上或如此形成的炱體表面上沈積依序 的Si〇2層直到炱體達到約300毫米的外徑爲止。 於沈積程序完成且取出載體管之後，即對如此形成的 煑體施以脫水處理以移除因製造程序的技術細部導入之羥 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23 - 583150 A7 B7 五、發明説明（21) 基。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 空白體1到3之脫水處理 爲脫水目的，將炱管置於約900°C溫度的真空室內熱處 理約8小時。此處理建立在整個炱管體積內約250wt-ppm的 基本上均勻之羥基濃度（OH-含量）。 空白體4之脫水處理 爲脫水目的，將炱管以垂直取向導引到一脫水爐內， 並在900 °C含氯氣圍內施以起始處理。處理期約8小時。此 熱處理建立在低於10wt-ppm水平的羥基濃度（〇H_含量）。 空白體1和4所用玻化程度 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 隨後，將處理過的炱管置於一真空玻化爐內在約1，400 °C溫度下燒結，其爲垂直取向，將炱管給到環狀加熱區內 於該區內依序予以加熱。於玻化程序完成之後，於經燒結（ 玻化）的石英玻璃管內不再有可偵檢（<lx 1015分子/立方公分 )之分子氫。〇H-含量爲在表1所載範圍內。 空白體2和2a所用玻化程序 於脫水程序完成之後，將處理過的炱管置於約l，400t 溫度的真空玻化爐內燒結，其係呈垂直取向，將炱管給到 環狀加熱區內，於其中依序加熱。在此步驟中，於玻化爐 內都保持一含氫氣圍，其中的氫氣分壓爲10毫巴（mba〇。於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24- 583150 A7 __B7_ 五、發明説明（22) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 此處理之後，經燒結（玻化）的石英玻璃管顯示出橫過其 壁內的不均勻氫分布，其中氫濃度從管的外表面和管的內 表面的水平朝向在管壁中點的水平以徑向方式遞減。橫越 壁厚度的平均含量在此處理後成爲呈4x 1〇16分子/立方公 分。其OH-含量係在表1所載範圍內。 空白體3所用玻化程序 然後將經處理的空白體3炱體在溫度約1，400°C的真空玻 化爐內燒結，其係呈垂直取向，經由將該炱管給到環狀加 熱區內，於其中依序加熱。於此步驟中，在玻化爐內保持 一含氫氣圍，氫氣分壓爲1 5 0毫巴。於此處理之後，燒結（ 玻化）石英玻璃管顯示在橫越其壁呈不均勻的氫分布，其中 從管的外表面和管的內表面之水平朝向管壁中間的水平以 徑向方式呈遞減的氫濃度。橫跨壁厚度的平均H2-含量在此 處理之後變成約2x 1〇17分子/立方公分。其〇H-含量爲在表1 所載範圍之內。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 空白體1到4的再成形及勻化 經由再成形及所致勻化（扭轉和翻捲）將燒結（玻化）過的 石英玻璃管轉換成外徑3 00毫米且長度100毫米的實心栓1。 將該空白體於回火步驟中在大氣壓空氣圍下加熱到1，1 〇〇t ，保持在此溫度下約1 0小時之後，以1 °C /小時的冷卻速率予 以冷卻。隨後，移除多出的量，亦即在兩側面上3 0毫米徑 向及20毫米軸向部份，以期移除因氫從空白體擴散之結果 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) -25- 583150 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（23) 所形成的氫濃度梯度。該空白體的〇H-含量和氫含量都對 應於表1中所載水平。除了空白體3之外，SiH基的濃度都低 於5χ 1〇16分子/立方公分（於所有例子中都是在通光孔徑部位 內測定者）。測量所得應變雙折射爲小於2奈米/公分且其折 射率分布爲充足地均勻，其最大値與最小値之間的差値爲 小於2x 1016。氧缺陷部位濃度經測定爲之空白體1，2，3爲 小於lx 1017/克，而空白體4則顯示出較高的氧缺陷部位濃度 〇 隨後的勻化步驟促成所述諸成分跨越整個柱狀體體積 內的均勻分布。對於空白體2和2a的氫含量而言，此爲特別 重要者。 2.空白體5和6 此等石英玻璃係根據直接玻化法製造的。 沈積程序 使用氫氧焰燈在繞著其中心軸轉動的圓盤狀基板上沈 積Si〇2粒子。經由氫氧焰的熱將Si〇2粒子直接玻化形成棒 狀石英玻璃空白體。所用起始物促使該石英玻璃空白體基 本上不含氯（氯含量低於lwt-ppm)。於此程序步驟的氫含量 仍局達lx 1018分子/立方公分。 空白體5和6的〇H-含量之調整措施 表1示出空白體5和6只有一項性質有差別，亦即彼等的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣
、1T f -26- 583150 A7 B7 五、發明説明（24) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇H-含量。經由在沈積程序中增加或減少氫氣和氧氣對氫氧 焰燈的供給以調整基板溫度可將〇H-含量調整到所界定的 水平。溫度增高導致較高的OH-含量，而降低溫度可得較 低的〇Η -含量。 5和6的再成形程序與勻化 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 爲勻化目的，隨後將該石英玻璃空白體夾到石英玻璃 翻捲車床內，依次加熱到約2,00(TC溫度，且於該過程中予 以扭轉。爲此目的所用的適當勻化程序載於EP-A1 673 88 8 之中。於重複扭轉之後，得到呈80毫米直徑及約800毫米長 度的圓棒形式之石英玻璃空白體，其在三度空間方向中都 沒有紋影。之後使用氮氣沖滌澆鑄模子在l，7〇〇°C溫度下加 熱再成形而將該圓棒轉換成外徑300毫米，長度100毫米的 圓形石英玻璃柱。將該石英玻璃柱在回火步驟中於大氣壓 力的空氣圍下加熱到1，100°C，保持在此溫度下約1〇〇小時後 ，以1 °C /小時的冷卻速率予以冷卻。隨後，移除多出的量， 亦即在兩側面30毫米徑向和20毫米軸向部份，以移除因氫 從空白體擴散的結果所形成的氫濃度梯度。該空白體的氫 含量爲約2x 1016分子/立方公分而OH-含量爲約900wt-ppm( 空白體5)或600wt-ppm(空白體6)。其應變雙折射經測得爲小 於最大値2奈米/公分而其折射率分布則足夠均勻，在最大値 與最小値之間的差値小於2x 10“。 如此所得石英玻璃柱也適於，在沒有進一步處理下， 用爲空白體以製造微型刻板術裝置所用光學透鏡。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - 27- 583150 A7 ______B7 五、發明説明（25) 3.空白體7到9 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 空白體7至9係由相同的石英玻璃所構成。此石英玻璃 品係經由將根據炱法所製石英玻璃與根據直接玻化法所產 生的石英玻璃予以混合而得者。 爲此目的，分開製造由空白體2或2a石英玻璃所製石英 玻璃棒及由空白體6石英玻璃所製另一石英玻璃棒，然後予 以混合。兩種石英玻璃品的相對量係經選擇或使得在將該 混合石英玻璃於ε =〇·〇3毫焦/平方公分的脈衝能量下曝露於 波長193奈米的UV輻射後，其〇Η-含量符合下面的因次定 則= C〇h [wt-ppm] = 1,700 X ε°·4 ( ε單位爲毫焦/平方公分） 如此，在ε =0.03毫焦/平方公分下，於混合石英玻璃中 建立的ΟΗ-含量於用該因次定則計算之下爲約425 wt-ppm(正確的計算產値爲418wt-ppm)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由於空白體2(或空白體2a)與空白體6所具OH-含量分別 爲250wt-ppm與600wt-ppm，因此需要等量的兩種石英玻璃 以將混合石英玻璃的〇H-含量調整到425wt-ppm之水平。該 等石英玻璃係經製成各爲一 8公斤-石英玻璃棒之形式。爲 了將兩石英玻璃棒彼此包圍扭轉，乃先將該等棒排列成使 彼得的縱向面直接接觸，然後將該等棒加熱到約 2,000°C的溫度使其軟化使得彼等可繞著平行於縱軸延伸的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） •28- 583150 A7 B7 五、發明説明（26) 相互轉軸旋轉而產生混合石英玻璃。經由重複扭轉和翻捲 ’如E - A1心6 7 3 8 8 8中所述者，可以隨後移除掉任何剩餘的 紋影。 之後在使用氮氣沖滌的澆鑄模子內於1，700°C溫度下的 後續加熱再形成步驟中產生外徑300毫米且長度100毫米的 圓形混合石英玻璃柱。於一回火步驟中在大氣壓力的空氣 圍下，將該石英玻璃柱加熱到l，l〇〇°C，保持在此溫度下約 5 0小時，然後以1°C /小時的冷卻速率予以冷卻。隨後，移除 掉多出部份，亦即，在兩側面上徑向30毫米和軸向20毫米 之部份，以移除因氫從空白體擴散結果所形成的氫濃度梯 度。該空白體的氫含量和OH-含量分別爲約2x 1016分子/立 方公分和約425wt-ppm，對應於原來的空白體2和6所具〇H-含量之平均値。其應變雙折射經測量爲小於約2奈米/公分且 其折射率分布足夠均勻，在其最大値與最小値之間的差値 小於 2x 10·6。 如此所得石英玻璃塊也適合於，在沒有進一步處理下 ’作爲製造微型刻板術裝置所用光學透鏡所用之空白體。 H2-含量上限和下限的選擇方法 H2-含量上限和下限的選擇係根據使用0.03毫焦/平方公 分的典型脈衝能量密度之定則（2)和（3) CH2min [molecules/cm3] = 1.0 x 106 x (0.03)2 P (2), CH2max [molecules/cm3] = 2.0 x 1010 x (0.03) (3) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ------lit, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29 - 583150 A7 B7 五、發明説明（27) -----------r 衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於ε =〇·〇3毫焦/平方公分和最大脈衝數1>( ι〇η之下，要 在石英玻璃中建立的最小H2_含量和最大H2-含量經計算分 別爲9x 1014分子/立方公分和6x 1016分子/立方公分。 預界定的H2-含量係經由如上述在i，i〇〇°c下將空白體回 火，同時抵消擴散過程而建立成。 爲勻化目的，接著將石英玻璃空白體夾到石英玻璃翻 捲車床內，依序加熱到約2,000 °C的溫度，並於該過程中予 以扭轉。此目的之適當勻化程序載於EP-A1 673 888之中。 在重複扭轉之後得到在空間三度方向都沒有紋影的直徑80 毫米且長約800毫米圓棒形式之石英玻璃空白體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之後經由使用氮氣沖滌澆鑄模子在1，700 °C溫度下加熱 再成形將該圓棒轉變成外徑240毫米及長80毫米的圓形石英 玻璃柱。於一加添的回火步驟，其中在大氣壓力的空氣圍 下將該石英玻璃柱加熱到1，100°C並隨後以2°C /小時的冷卻 速度冷卻到90(TC，之後，測量應度雙折射爲小於2奈米/公 分且其折射率分布足夠均勻，在其最大値與最小値之間的 差値小於2x 1016。從該空白體的中央部份取得H2含量與 〇H-含量分別爲約2x 1016分子/立方公分和約425wt-ppm的25 X 25X 200立方毫米棒狀樣品。 結果評估 針對壓實，解壓實，和誘導吸收的發生而言，表1中所 列數據顯示空白體2和7可分別在能量密度爲〇.〇1和〇.〇3毫焦/ 平方公分之下產生最佳結果。其H2-含量稍高於空白體2的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -30- 583150 A7 B7 五、發明説明（28) 空白體20在曝露於能量密度0.03毫焦/平方公分的紫外輻射 後顯示出壓實現象（參看圖2)，此可容忍到某種程度，決定 於特殊的應用。一般而言，空白體6在壓實，解壓實，和誘 導吸收上顯示出良好結果，儘管只出現於0.075毫米/平方 公分的相當高能量密度之下。空白體6的相當高OH-含量， 雖則會導致顯示出壓實的內禀傾向，仍然促使空白體6特別 適合用來與根據煑法製成且具有特別低〇H-含量特徵之空 白體相混合。此說法可由空白體7所得結果予以確定。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -31 -

Claims (1)

  1. 583150
    Α8 Β8 C8 D8 修正替換本 年| >月 六、申請專利範圍1 第91125264號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國9 2年1 2月12日修正 1·一種用於波長250奈米或更短的紫外輻射之透射所用 光學組件之石英玻璃空白體，該石英玻璃空白體的特徵在 於具有基本上不含氧缺陷部位的玻璃構造，在0.1 X 1〇16分子 /立方公分到4·0χ 1016分子/立方公分範圍內的H2 -含量，在 125wt-ppm到4 50wt-ppm範圍內的OH -含量，少於5x 1016分 子/立方公分的SiΗ基含量，小於2ppm的折射率不均度， △ η，及小於2奈米/公分的應變雙折射。 2·如申請專利範.圍第1項之石英玻璃空白體，其中其 〇Η -含量係在200wt-ppm到350wt-ppm範圍內。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之石英玻璃空白體，其中其 H2-含量係在lx 1016分子/立方公分到3x 1〇16分子/立方公分範 圍內。 4·一種製造申請專利範圍第1到3項中任一項所述石英玻 璃空白體的方法，包括藉由令含矽化合物經火焰水解製造 至少一*桌一柱狀石央玻璃雛形’藉此在一*旋轉載體之上形 成且沈積呈層狀形式的Si〇2粒子而產生多孔型炱體，及接 著將該炱體經玻璃化形成具有在其整個體積內呈不均句的 H2分布型態之石英玻璃雛形，該方法的特徵在於對該石英 玻璃雛形施以勻化處理，於該處理中建立一徑向H2濃度分 布使得其相對於O.lx 1016分子/立方公分到4·0χ 10“分子/立 方公分範圍的平均値之最大偏差値不超過25 %。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ---VIt.—* (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 583150 A8 B8 C8 D8 六'申請專利範圍2 ^--0I^.―β (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 .如申請專利範圍第4項之製法，其中該勻化處理係建 立一顯示出相對於該平均値有15%最大偏差之徑向H2-濃度 分布型態。 6. 如申請專利範圍第4項之製法，其中係經由在含私氣 圍下將該炱體玻璃化而製成該石英玻璃雛形。 7. 如申請專利範圍第6項之製法，其中該玻璃化中所使 用的含H2氣圍爲一種H2/He氣圍或H2/N2氣圍或Η2/Η20氣 8. 如申請專利範圍第4或5項之製法，其中係對該石英玻 璃雛形施以氫含量減低回火處理。 9. 如申請專利範圍第4項之製造石英玻璃空白體的方法 ，其特徵在於該勻化處理包括將該石英玻璃空白體扭轉與 翻捲的步驟。 10. 如申請專利範圍第4項之製造石英玻璃空白體的方法 ，其特徵在於該勻化處理係在形成混合石英玻璃的條件下 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 促成該第一石英玻璃雛形與一第二石英玻璃雛形的混合， 其中該混合石英玻璃具有在l25wt-ppm到450 wt-ppm範圍 內，特別者在200wt-ppm到3 5 0wt-ppm範圍內的OH-含量， 且於其中建立一在0.lx 1016分子/立方公分到4.Ox 1016分子/ 立方公分範圍之間的H2-含量。 1 1.如申請專利範圍第1 〇項之製法，其中該第二石英玻 璃雛形的製造包括形成SiCh粒子且在一旋轉載體之上沈積 該粒子，接著予以直接玻璃化。 I2.如申請專利範圍第10項之製法，其中該第一石英玻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 583150 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍3 璃具有在10wt-ppm到30〇wt_ppm範內的〇H_含量且該第二 石央玻璃具有在4〇〇wt-ppm到l，300wt-ppm範圍內的〇H -含 量。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之石英玻璃空白體，其係用於 製造配合波長2 5 0奈米或更短的紫外輻射進行的微型刻板術 所用之組件’其中針對一所給脈衝數，P，選用一石英玻璃 ，該石英玻璃擁有一最小氫含量，CH2min，和一最大氫含量 ’ CH2max，兩者都符合下列諸因次定則： CH2min[分子 /立方公分]=1 .Οχ 1〇6 ε 2 P (2)和 CH2max[分子 / ΑΔ 方公分]= 2.〇X 1〇18 S (3) (ε =脈衝能量密度，單位：毫焦/平方公分）。 14.如申請專利範圍第π項之石英玻璃空白體，其中係 選擇一具有-ΟΗ-含量，C〇h，的石英玻璃以供用於具有一所 給至少0.005毫焦/平方公分的脈衝能量密度，ε ，之紫外輻 射，該C〇H符合下列諸因次定則： C〇H [^ppm] = i,7xl〇3x^ ± 5〇 (4) 15_如申請專利範圍第13或14項之石英玻璃空白體，其 中該能量密度，ε，小於〇.〇3毫焦/平方公分。 16·如申請專利範圍第15項之石英玻璃空白體，其中 該能量密度，ε ，小於〇.〇1毫焦/平方公分。 — i^I (請先閱背背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Μ規格（2Η)Χ297公釐） -3 -
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