JPH0733259B2 - 耐紫外線用合成石英ガラスおよびその製造方法 - Google Patents
耐紫外線用合成石英ガラスおよびその製造方法Info
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- JPH0733259B2 JPH0733259B2 JP63215484A JP21548488A JPH0733259B2 JP H0733259 B2 JPH0733259 B2 JP H0733259B2 JP 63215484 A JP63215484 A JP 63215484A JP 21548488 A JP21548488 A JP 21548488A JP H0733259 B2 JPH0733259 B2 JP H0733259B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は耐紫外線用合成石英ガラス，特にはエキシマレ
ーザーのような高エネルギー照射時にもソーラリゼイシ
ョンを起さないので，紫外線リングラフィー用レンズ，
エキシマレーザー用窓材、ミラーの材料として有用とさ
れる耐紫外線用合成石英ガラスおよびその製造方法に関
するものである。
ーザーのような高エネルギー照射時にもソーラリゼイシ
ョンを起さないので，紫外線リングラフィー用レンズ，
エキシマレーザー用窓材、ミラーの材料として有用とさ
れる耐紫外線用合成石英ガラスおよびその製造方法に関
するものである。
［従来の技術と解決されるべき課題］ 合成石英ガラスが四塩化けい素などのけい素化合物を酸
水素火焔中での加水分解，熱分解によってシリカ粉末と
したのち、これを溶融ガラス化するという方法で作られ
ることはすでによく知られているとこであり、このよう
な方法で得られた合成石英ガラスは紫外線透過性が良好
であることから紫外領域でのレンズ，セル材料，フォト
マスクなどに使用されている。
水素火焔中での加水分解，熱分解によってシリカ粉末と
したのち、これを溶融ガラス化するという方法で作られ
ることはすでによく知られているとこであり、このよう
な方法で得られた合成石英ガラスは紫外線透過性が良好
であることから紫外領域でのレンズ，セル材料，フォト
マスクなどに使用されている。
他方，この種の紫外線透過による利用については最近エ
キシマレーザーなどのような短波長の利用が行なわれ，
これによれば特にリソグラフィー用として使用した場合
に線巾をより小さくすることができるので目的とする半
導体ウエーハの集積度をさらに高めることができるもの
と期待されているが，しかし上記の方法で得られた合成
石英ガラスには構造欠陥があるためにエキシマレーザー
のような高エネルギー照射を受けるとソーラリゼーショ
ンが起るためにその紫外線透過特性が著しく劣化すると
いう問題点があり、この改良が求められている。
キシマレーザーなどのような短波長の利用が行なわれ，
これによれば特にリソグラフィー用として使用した場合
に線巾をより小さくすることができるので目的とする半
導体ウエーハの集積度をさらに高めることができるもの
と期待されているが，しかし上記の方法で得られた合成
石英ガラスには構造欠陥があるためにエキシマレーザー
のような高エネルギー照射を受けるとソーラリゼーショ
ンが起るためにその紫外線透過特性が著しく劣化すると
いう問題点があり、この改良が求められている。
［課題を解決するための手段および作用］ 本発明はこのような不利を解決することのできる耐紫外
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、これは火炎加水分解法により製造された合成石英ガ
ラスにおいて、OH基含有量が１〜1,000ppmの範囲であ
り、水素ガス溶存量が0.1ml/100g以下であることを特徴
とする耐紫外線用合成石英ガラスならびに火炎加水分解
法より製造された合成石英ガラスを、ヘリウムガス中50
0℃以上で加熱し、脱ガスすることを特徴とする耐紫外
線用合成石英ガラスの製造方法を要旨とするものであ
る。
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、これは火炎加水分解法により製造された合成石英ガ
ラスにおいて、OH基含有量が１〜1,000ppmの範囲であ
り、水素ガス溶存量が0.1ml/100g以下であることを特徴
とする耐紫外線用合成石英ガラスならびに火炎加水分解
法より製造された合成石英ガラスを、ヘリウムガス中50
0℃以上で加熱し、脱ガスすることを特徴とする耐紫外
線用合成石英ガラスの製造方法を要旨とするものであ
る。
すなわち、本発明者らはエキシマレーザーのような高エ
ネルギー線の照射を受けたときでもソーラリゼーション
を起さない耐紫外線用の合成石英ガラスを開発すべく種
々検討した結果、四塩化けい素などのけい素化合物を火
炎加水分解法で処理して得たシリカを焼結して作成した
合成石英ガラスはエキシマレーザーなどを照射するとソ
ーラリゼーションを起すけれども、これはこのようにし
て得た合成石英ガラスに含有されているOH基含有量と水
素ガス溶存量に関係するものであることを見出し、した
がってこのOH基含有量を１〜1,000ppmの範囲とすると共
に水素ガス溶存量を0.1ml/100g以下とすればこのような
ソーラリゼーションを防止することができることを確認
し、このような合成石英ガラスの製造方法についても研
究を進めて本発明を完成させた。
ネルギー線の照射を受けたときでもソーラリゼーション
を起さない耐紫外線用の合成石英ガラスを開発すべく種
々検討した結果、四塩化けい素などのけい素化合物を火
炎加水分解法で処理して得たシリカを焼結して作成した
合成石英ガラスはエキシマレーザーなどを照射するとソ
ーラリゼーションを起すけれども、これはこのようにし
て得た合成石英ガラスに含有されているOH基含有量と水
素ガス溶存量に関係するものであることを見出し、した
がってこのOH基含有量を１〜1,000ppmの範囲とすると共
に水素ガス溶存量を0.1ml/100g以下とすればこのような
ソーラリゼーションを防止することができることを確認
し、このような合成石英ガラスの製造方法についても研
究を進めて本発明を完成させた。
以下に本発明をさらに詳述する。
本発明者らにより見出されたソーラリゼーションの起ら
ない合成石英ガラスは四塩化けい素などのけい素化合物
を公知の酸水素火炎加水分解法で処理して作ったものと
すればよいが、このものはそのOH基含有量が１〜1,000p
pmであり、水素ガス溶存量が0.1ml/100g以下のものであ
ることが必要とされる。
ない合成石英ガラスは四塩化けい素などのけい素化合物
を公知の酸水素火炎加水分解法で処理して作ったものと
すればよいが、このものはそのOH基含有量が１〜1,000p
pmであり、水素ガス溶存量が0.1ml/100g以下のものであ
ることが必要とされる。
これはOH基含有量についてはそれが1ppm以下のときには
260nmの紫外線を吸収のピークが生じ、また1,000ppm以
上のときには170nm付近での紫外線の吸収が増大してソ
ーラリゼーションを起すし、また水素ガス溶存量につい
てはそれが0.1ml/100g以上であると180〜220nmの紫外線
の吸収が増加してソーラリゼーションを起すが、このOH
基含有量を１〜1,000ppmとし、水素ガス溶存量を0.1ml/
100g以下とすると上記したような紫外線吸収がなくなる
のでエキシマレーザーのような短波長で高エネルギーの
紫外線を照射してもソーラリゼーションは起らず、した
がって紫外線透過率が低下することもないという本発明
者らの実験結果にもとづくものである。
260nmの紫外線を吸収のピークが生じ、また1,000ppm以
上のときには170nm付近での紫外線の吸収が増大してソ
ーラリゼーションを起すし、また水素ガス溶存量につい
てはそれが0.1ml/100g以上であると180〜220nmの紫外線
の吸収が増加してソーラリゼーションを起すが、このOH
基含有量を１〜1,000ppmとし、水素ガス溶存量を0.1ml/
100g以下とすると上記したような紫外線吸収がなくなる
のでエキシマレーザーのような短波長で高エネルギーの
紫外線を照射してもソーラリゼーションは起らず、した
がって紫外線透過率が低下することもないという本発明
者らの実験結果にもとづくものである。
また、このような合成石英ガラスは四塩化けい素などの
けい素化合物を酸水素火炎中で反応させ、その加水分解
によってシリカ微粉末とし、これを石英棒，炭化けい素
棒などのような耐火性担体上に堆積させたのち焼結し、
ついで溶融ガラス化することによって得ることができる
が、このような方法で作られる合成石英ガラスは通常OH
基含有量が１〜1,000ppmの範囲のものとされるので、OH
基含有量に関するかぎりはそのままでよい。なお、この
製造条件によってはOH基含有量が1,000ppmを超過する場
合となるので、このときには担体上に堆積されたシリカ
微粉末をその焼結前に焼結温度以下の温度で塩素ガスま
たはSOCl2ガスの存在下で処理してOH基含有量が１〜1,0
00ppmのものとすることがよい。
けい素化合物を酸水素火炎中で反応させ、その加水分解
によってシリカ微粉末とし、これを石英棒，炭化けい素
棒などのような耐火性担体上に堆積させたのち焼結し、
ついで溶融ガラス化することによって得ることができる
が、このような方法で作られる合成石英ガラスは通常OH
基含有量が１〜1,000ppmの範囲のものとされるので、OH
基含有量に関するかぎりはそのままでよい。なお、この
製造条件によってはOH基含有量が1,000ppmを超過する場
合となるので、このときには担体上に堆積されたシリカ
微粉末をその焼結前に焼結温度以下の温度で塩素ガスま
たはSOCl2ガスの存在下で処理してOH基含有量が１〜1,0
00ppmのものとすることがよい。
しかし、この公知の酸水素火炎加水分解法で作られた合
成石英ガラスはけい素化合物を酸水素火炎中で加水分解
させるものであるために通常は水素ガス溶存量が１〜20
ml/100gとされているので、これはこれを0.1ml/100g以
下のものとすることが必要とされるのであるが、本発明
にしたがってこの方法で得られた合成石英ガラスをヘリ
ウムガス中において500℃以上の温度で、例えば10時間
以上加熱すると、この水素ガスが脱気されて容易にこの
水素ガス溶存量を0.1ml/100g以下とすることができるこ
とが確認され、したがってこれによればエキシマレーザ
ーなどを照射してもソーラリゼーションの起きない合成
石英ガラスを容易に得ることができるという有利性が与
えられる。
成石英ガラスはけい素化合物を酸水素火炎中で加水分解
させるものであるために通常は水素ガス溶存量が１〜20
ml/100gとされているので、これはこれを0.1ml/100g以
下のものとすることが必要とされるのであるが、本発明
にしたがってこの方法で得られた合成石英ガラスをヘリ
ウムガス中において500℃以上の温度で、例えば10時間
以上加熱すると、この水素ガスが脱気されて容易にこの
水素ガス溶存量を0.1ml/100g以下とすることができるこ
とが確認され、したがってこれによればエキシマレーザ
ーなどを照射してもソーラリゼーションの起きない合成
石英ガラスを容易に得ることができるという有利性が与
えられる。
［実施例］ つぎに本発明の実施例をあげる。
実施例 三重管構造のバーナーの最外側に水素ガス、その内側に
酸素ガスをそれぞれ4l/分,2l/分で供給し、点火して酸
水素火炎を形成させ、その中央部から四塩化けい素をガ
ス状で500ml/分で供給し、その火炎加水分解で微粉末シ
リカを生成させ、このシリカを石英ガラス製の出発材に
軸方向に堆積して捕集した。
酸素ガスをそれぞれ4l/分,2l/分で供給し、点火して酸
水素火炎を形成させ、その中央部から四塩化けい素をガ
ス状で500ml/分で供給し、その火炎加水分解で微粉末シ
リカを生成させ、このシリカを石英ガラス製の出発材に
軸方向に堆積して捕集した。
ついでこの多孔質シリカ体をヘリウムガス雰囲気中にお
いて1,400℃で１時間焼成して透明ガラス化して石英ガ
ラスとしたのち、さらに、ヘリウムガス中において800
℃で24時間加熱処理し、このもののOH基含有量とガス溶
存量をしらべたところ、OH基含有量は200ppm、水素ガス
溶存量は0.08ml/100gであった。
いて1,400℃で１時間焼成して透明ガラス化して石英ガ
ラスとしたのち、さらに、ヘリウムガス中において800
℃で24時間加熱処理し、このもののOH基含有量とガス溶
存量をしらべたところ、OH基含有量は200ppm、水素ガス
溶存量は0.08ml/100gであった。
つぎにこの石英ガラスにアルゴンガス下でレーザーを照
射し、その260nmにおける吸収係数の増加を測定したと
ころ、これは従来法で作られた石英ガラスの1/10にすぎ
ず、またこれをエキシマレーザーのリソグラフィ用マス
ク基板として使用したところ、このものにはソーラリゼ
ーションは全く起らなかった。
射し、その260nmにおける吸収係数の増加を測定したと
ころ、これは従来法で作られた石英ガラスの1/10にすぎ
ず、またこれをエキシマレーザーのリソグラフィ用マス
ク基板として使用したところ、このものにはソーラリゼ
ーションは全く起らなかった。
Claims (2)
- 【請求項１】火炎加水分解法により製造された合成石英
ガラスにおいて、OH基含有量が１〜1,000ppmの範囲であ
り，水素ガス溶存量が0.1ml/100g以下であることを特徴
とする耐紫外線用合成石英ガラス。 - 【請求項２】火炎加水分解法により製造された合成石英
ガラスを、ヘリウムガス中500℃以上で加熱し，脱ガス
することを特徴とする請求項１に記載の耐紫外線用合成
石英ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63215484A JPH0733259B2 (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 耐紫外線用合成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 |
|---|---|---|---|
| JP63215484A JPH0733259B2 (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 耐紫外線用合成石英ガラスおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264028A JPH0264028A (ja) | 1990-03-05 |
| JPH0733259B2 true JPH0733259B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=16673149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63215484A Expired - Lifetime JPH0733259B2 (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 耐紫外線用合成石英ガラスおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733259B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0653593B2 (ja) * | 1989-06-09 | 1994-07-20 | 信越石英株式会社 | 合成シリカガラス光学体及びその製造方法 |
| JP3368932B2 (ja) * | 1992-02-07 | 2003-01-20 | 旭硝子株式会社 | 透明石英ガラスとその製造方法 |
| DE69601749T3 (de) * | 1995-06-07 | 2004-04-29 | Corning Inc. | Verfahren zur thermischen Behandlung und zum Konsolidieren von Vorformen aus Siliciumdioxid zur Verminderung von durch Laser hervorgerufenen optischen Defekten |
| JP4846500B2 (ja) * | 2005-11-04 | 2011-12-28 | 株式会社ミヤコシ | 角底袋製袋機における紙筒形成装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6241183A (ja) * | 1985-08-15 | 1987-02-23 | 三菱電機株式会社 | エスカレ−タの運転装置 |
| JPS6283325A (ja) * | 1985-10-08 | 1987-04-16 | Asahi Glass Co Ltd | 高純度石英ガラスの製造方法 |
| JPH01212247A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Shinetsu Sekiei Kk | レーザ光学系母材の製造方法 |
-
1988
- 1988-08-30 JP JP63215484A patent/JPH0733259B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0264028A (ja) | 1990-03-05 |
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