JP2001089182A

JP2001089182A - 石英ガラス及びそのｃｏガス濃度測定方法

Info

Publication number: JP2001089182A
Application number: JP27228999A
Authority: JP
Inventors: Norio Komine; 典男小峯; Masashi Fujiwara; 誠志藤原; Hiroki Jinbo; 宏樹神保
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2001-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の有機ケイ素化合物を原料ガスとして直
接法で合成された石英ガラスでは、ＡｒＦエキシマレー
ザの波長である１９３．４ｎｍにおいても内部吸収係数
が０．００５ｃｍ^-1以上になってしまい、ＡｒＦエキシ
マレーザステッパの結像光学系のレンズ部材としての仕
様を満たせなかった【解決手段】有機ケイ素化合物からなる原料ガスを用
いて直接法によって合成された石英ガラスにおいて、ガ
ラス中に含有するＣＯガス濃度を１×１０¹⁵ｃｍ ^-3以下
とすることにより、１９０ｎｍ以上の波長領域において
内部吸収係数が０．００５ｃｍ^-1以下を達成できること
を見いだした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエキシマレーザリソ
グラフィなどの紫外線レーザの結像光学系を構成するレ
ンズ材料として使用される石英ガラスおよびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ等の集積回路パターン転写
には、主に縮小投影露光装置（または光リソグラフィ装
置）が用いられる。この装置に用いられる投影光学系に
は、集積回路の高集積化に伴い、広い露光領域と、その
露光領域全体にわたっての、より高い解像力が要求され
る。投影光学系の解像力の向上については、露光波長を
より短くするか、あるいは投影光学系の開口数（ＮＡ）
を大きくすることが考えられる。

【０００３】露光波長については、ｇ線（436nm）から
ｉ線（365nm）、さらにはＫｒＦ（248nm）やＡｒＦ（19
3nm）エキシマレーザへと短波長化が進められている。
一般に、ｉ線より長波長の光源を用いた縮小投影露光装
置の照明光学系あるいは投影光学系のレンズ部材として
用いられる光学ガラスは、ｉ線よりも短い波長領域では
光透過率が急激に低下し、特に250nm以下の波長領域で
はほとんどの光学ガラスでは透過しなくなってしまう。
そのため、エキシマレーザを光源とした縮小投影露光装
置の光学系を構成するレンズの材料には、石英ガラスと
フッ化カルシウム結晶のみが使用可能である。この２つ
の材料はエキシマレーザの結像光学系で色収差補正を行
う上で不可欠な材料である。このエキシマレーザの結像
光学系、特に投影光学系においては、そのレンズ素材の
内部吸収損失係数として０．００１ｃｍ^-1(＝厚さ１ｃ
ｍ当たりの光吸収量が約０．１％)以下という、極めて
低損失な材料が要求される。また、総光路長が投影光学
系より短い照明光学系であっても、そのレンズ素材内の
内部吸収損失係数は０．００５ｃｍ^-1(＝厚さ１ｃｍ当
たりの光吸収量が約０．５％)以下が要求される。この
ような低吸収損失を達成する石英ガラスは従来直接法と
呼ばれる気相合成法によって製造されてきた。この製造
方法は、石英ガラス製バーナにて酸素ガス及び水素ガス
を混合・燃焼させ、前記バーナの中心部から原料ガスと
して高純度の四塩化ケイ素ガスをキャリアガス（通常酸
素ガス）で希釈して噴出させ、前記原料ガスを周囲の前
記酸素ガス及び水素ガスの燃焼により生成する水と反応
（加水分解反応）させて石英ガラス微粒子を発生させ、
その前記石英ガラス微粒子を前記バーナ下方にあり、回
転および揺動および引き下げ運動を行っている不透明石
英ガラス板からなるターゲット上に堆積させ、同時に前
記酸素ガス及び水素ガスの燃焼熱により溶融・ガラス化
して石英ガラスインゴットを得る方法である。

【０００４】近年、直接法で製造された石英ガラスのエ
キシマレーザ光の照射に対する耐久性を向上させるこ
と、製造装置から排出される塩酸を低減することを目的
として、塩素を実質的に含有しない、有機ケイ素化合物
を原料として石英ガラスを製造することが試みられてい
る。有機ケイ素化合物としては、アルコキシシラン類と
して、テトラエトキシシラン（化学式：Ｓｉ(ＯＣ２Ｈ
５)４、略字：ＴＥＯＳ）、テトラメトキシシラン（化
学式：Ｓｉ(ＯＣＨ３)４、略字：ＴＭＯＳ）、メチルト
リメトキシシラン（化学式：ＣＨ３Ｓｉ(ＯＣＨ３)３、
略字：ＭＴＭＳ）、シロキサン類として、オクタメチル
シクロテトラシロキサン（化学式：（ＳｉＯ(ＣＨ３）
２）４、略字：ＯＭＣＴＳ）、ヘキサメチルジシロキサ
ン（化学式：(ＣＨ３）３ＳｉＯＳｉ(ＣＨ３)３、略
字：ＨＭＤＳ）、テトラメチルシクロテトラシロキサン
（化学式：（ＳｉＣＨ３ＯＨ）４、略字：ＴＭＣＴ
Ｓ）、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン（化学式：
（Ｓｉ(ＣＨ３)２Ｏ）６、略字：ＴＭＣＴＳ）などが主
に用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら有機ケイ
素化合物を原料ガスとして直接法で合成された石英ガラ
スでは、約２１０ｎｍ以下の波長領域で内部吸収係数が
０．００５ｃｍ^-1以上になってしまうという問題点があ
った。すなわち、ＡｒＦエキシマレーザの波長である１
９３．４ｎｍにおいても内部吸収係数が０．００５ｃｍ
^-1以上になってしまい、ＡｒＦエキシマレーザステッパ
の結像光学系のレンズ部材としての仕様を満たせなかっ
た。

【０００６】そこで本発明は、有機ケイ素化合物を原料
ガスとして直接法で合成された石英ガラスにおいて、１
９０ｎｍ以上の波長領域での内部吸収係数が０．００５
ｃｍ^-1以下という極めて低損失で、優れた光透過特性を
有する石英ガラスを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前述の問題
点を解決するために、本発明者らは有機ケイ素化合物か
らなる原料ガスを用いて直接法によって合成された石英
ガラス中の残留カーボン濃度に着目した。そして、鋭意
研究を行った結果、有機ケイ素化合物からなる原料ガス
を用いて直接法によって合成された石英ガラスにおい
て、ガラス中に含有するＣＯガス濃度を１×１０¹⁵ｃｍ
^-3以下とすることにより、１９０ｎｍ以上の波長領域に
おいて内部吸収係数が０．００５ｃｍ^-1以下を達成でき
ることを見いだした。

【０００８】そこで本発明の石英ガラスは、有機ケイ素
化合物からなる原料ガスを用いて直接法によって合成さ
れた石英ガラスであって、その石英ガラス中に含有する
ＣＯガス濃度が１×１０¹⁵ｃｍ^-3以下であることを特徴
としている。また本発明者らは、石英ガラス中のＣＯガ
ス濃度は、Ｘ線を照射したときに石英ガラス内部に生成
するホルミルラジカル（Formyl Radical：構造：Ｈ-Ｃ=
Ｏ、・は不対電子を表す。- は単結合、= は二重結合を
表す。）の濃度の変化を測定し、そのデータに対してホ
ルミルラジカル濃度変化の反応速度方程式によるシミュ
レーション解析によるフィッティングを行うことにより
算出できることを見いだした。本発明では、石英ガラス
中のＣＯガス濃度算出方法を提供する。

【０００９】また、本発明の石英ガラスは合成時の原料
ガスが有機ケイ素化合物であることから、得られる石英
ガラス中に塩素は実質的に含有せず、その濃度は０．１
ｐｐｍ以下であることを特徴とする。またさらに、本発
明の石英ガラスはＯＨ基濃度が８００ｐｐｍ以上１３０
０ｐｐｍ以下、水素分子濃度が１×１０¹⁶ｃｍ^-3以上４
×１０¹⁸ｃｍ^-3以下であることを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】従来の直接法による石英ガラスの
製造条件では、水素分子を高濃度化するために、酸素ガ
ス、水素ガスの供給流量比率を水素過剰条件に、すなわ
ち、酸素ガス流量／水素ガス流量を０．５以下に設定し
ていた。これは、四塩化ケイ素を原料ガスとして石英ガ
ラスを合成していた従来技術においては、四塩化ケイ素
原料から石英ガラスが製造される反応過程が酸素水素火
炎中での加水分解反応に支配されていたため、何らの問
題も生じなかった。しかしながら、有機ケイ素化合物を
原料ガスとして直接法によって合成石英ガラスを製造す
る場合、石英ガラスに至る反応過程は加水分解反応では
なく酸化反応である。したがって、四塩化ケイ素原料の
ときと同様の酸素ガス、水素ガス流量設定では、酸化反
応に必要な酸素が絶対的に不足してしまうのである。こ
のことは有機ケイ素化合物原料ガスを用いた石英ガラス
の製造においては非常に重大な問題を引き起こす。すな
わち、有機ケイ素化合物原料ガスが不完全燃焼状態にな
り、得られた石英ガラス中に多量の炭素化合物を残留さ
せてしまうのである。本発明者らは、この石英ガラス中
に残留してしまった炭素化合物が、Ｘ線を照射したとき
にホルミルラジカルを多量に発生させる原因であること
を突き止めた。

【００１１】多量の炭素化合物とは、従来の四塩化ケイ
素を原料として製造された石英ガラスに比較して多量に
炭素化合物が含有しているという意味であり、濃度的に
見ると、残留炭素濃度は１ｐｐｍ以下であると本発明者
らは予想した。したがって、通常炭素含有量の分析手法
として用いられる燃焼・赤外分光分析法や荷電粒子放射
化分析法では、石英ガラス中の炭素濃度を定量すること
は困難であった。もちろん、ＩＣＰ−ＡＥＳ（誘導結合
型プラズマ発光分光分析法）、ＩＣＰ−ＭＳ（誘導結合
型プラズマ質量分析法）でも検出・定量は困難であっ
た。実際に、これらの従来の分析方法では、石英ガラス
中の炭素含有量として有効な数値を得ることはできなか
った。最終的に本発明者らは、Ｘ線照射によって生成す
るホルミルラジカル濃度を電子スピン共鳴分析装置（El
ectron Spin Resonance Spectrometer、略称：ＥＳＲ）
で検出・定量する手段が、炭素濃度全量こそ定量はでき
ないが、石英ガラス中のＣＯガス濃度を得るのに非常に
有効な手段であることを見いだした。

【００１２】Ｘ線照射によるホルミルラジカルの生成の
機構は、

【００１３】

【数１】

【００１４】という石英ガラス内部での反応によって生
じていると考えられる。このとき、ホルミルラジカルの
前駆体（プリカーサ）がＣＯで、これが合成時に残留し
た炭素化合物の一つである。この反応におけるＨ⁰の供
給源としては以下の反応が考えられる。

【００１５】

【数２】

【００１６】

【数３】

【００１７】このとき、上記反応はＸ線の照射では生じ
るが、ＡｒＦ・ＫｒＦエキシマレーザ光の照射では生じ
なかった。すなわちＡｒＦ・ＫｒＦエキシマレーザ光の
照射ではホルミルラジカルは生成しなかった。本発明者
らは、上記のような石英ガラスにＸ線を照射したときの
ガラス内部におけるＣＯガスからホルミルラジカルが生
成する光化学反応を以下のように簡略化した。

【００１８】

【数４】

【００１９】このとき、Ｋ１、Ｋ２は反応速度であり、
ＵＮは未知の欠陥種を表す。この数式４から、各成分濃
度のＸ線ドーズ量に対する変化を表す光化学反応速度方
程式は以下のようになる。

【００２０】

【数５】

【００２１】この連立方程式を解くと以下のような解が
得られる。

【００２２】

【数６】

【００２３】この結果から、実測のホルミルラジカル濃
度変化に対して、３つのパラメータ［ＣＯ］0、ｋ１、
ｋ２の値を振って最もフィットする値を求めることによ
り、元々その石英ガラス中に含有していたＣＯガス濃度
［ＣＯ］0を求めることができる。次に、有機ケイ素化
合物からなる原料ガスを用いて直接法によって合成され
た石英ガラス中の炭素化合物を低減するための方法を説
明する。

【００２４】図７には直接法による石英ガラス製造装置
の概略図を示した。また、図８にはバーナ先端部のガス
噴出口の構造の一例を示した。このバーナは、中心部に
配置されかつ有機ケイ素化合物の原料ガスおよびキャリ
アガスを噴出するための第一の管と、該第一の管の周囲
に同心円状に配置されかつ水素ガス１を噴出するための
第二の管と、該第二の管の周囲に同心円状に配置されか
つ酸素ガス１を噴出するための第三の管と、該第三の管
の周囲に同心円状に配置されかつ水素ガス２を噴出する
ための第四の管と、該第三の管の外周と該第四の管の内
側との間に配置されかつ酸素ガス２を噴出するための複
数の第五の管と、該第四の管の周囲に同心円状に配置さ
れかつ水素ガス３を噴出するための第六の管と、該第四
の管の外周と該第六の管の内周との間に配置されかつ酸
素ガス３を噴出するための複数の第七の管とを備えてい
る。本発明者らは、上記のバーナを用いて、いろいろな
合成条件で石英ガラスを作製し、作製された石英ガラス
中のＸ線照射によって発生するホルミルラジカル濃度と
合成条件とを詳細に調査した。

【００２５】その結果、酸素ガス１の噴出流量と水素ガ
ス１の噴出流量との比を０．７以上２．０以下とし、酸
素ガス２の噴出流量と水素ガス２の噴出流量との比を共
に０．５以上１．０以下とし、酸素ガス３の噴出流量と
水素ガス３の噴出流量との比を０．２以上０．５以下に
設定して石英ガラスを合成することにより、石英ガラス
内のＣＯガス濃度を１×１０¹⁵ｃｍ^-3以下にすることが
できることを見いだした。

【００２６】以上のように、本発明によれば、有機ケイ
素化合物からなる原料ガスを用いて直接法によって合成
された石英ガラスにおいて、Ｘ線を照射したときに石英
ガラスのＣＯガス濃度を１×１０¹⁵ｃｍ^-3以下とするこ
とにより、１９０ｎｍ以上の波長領域における内部吸収
係数を０．００５ｃｍ^-1以下にすることができる。

【００２７】

【実施例】実施例、比較例の石英ガラスインゴットは、
図７に示した直接法による合成石英ガラス製造装置を用
いて作製した。石英ガラス製バーナ７の先端部噴出口６
から酸素ガス及び水素ガスを噴出させ、混合・燃焼さ
せ、原料として高純度（純度９９．９９％以上で、金属
不純物Ｆｅ濃度が１０ｐｐｂ以下、Ｎｉ、Ｃｒ濃度が２
ｐｐｂ以下）の有機ケイ素化合物ガスをキャリアガス
（窒素ガス：流量３．５ｓｌｍ）で希釈して、バーナ先
端の中心管２１から、原料流量を表１に示した設定流量
で噴出させ、燃焼火炎中で酸化反応により石英ガラス微
粒子（スート）を発生させ、それを1分間に７回転の速
度で回転し、８０ｍｍの移動距離、９０秒周期で揺動
し、石英ガラスインゴットＩＧの成長に伴って引き下げ
可能なφ２００ｍｍの石英ガラス製ターゲット５の上部
に堆積させ、同時に火炎の熱によって溶融して、合成石
英ガラスインゴットＩＧを合成した。表１に示した各条
件により直径１５０〜２５０ｍｍ、長さ３００〜６００
ｍｍのインゴットを得た。

【００２８】バーナ先端部のガス噴出口の構成を図８に
示した。このバーナは、中心部に配置されかつ有機ケイ
素化合物の原料ガスおよびキャリアガスを噴出するため
の内径４．０ｍｍの第一の管２１と、該第一の管の周囲
に同心円状に配置されかつ水素ガス１を噴出するための
第二の管２２と、該第二の管の周囲に同心円状に配置さ
れかつ酸素ガス１を噴出するための第三の管２３と、該
第三の管の周囲に同心円状に配置されかつ水素ガス２を
噴出するための第四の管２４と、該第三の管の外周と該
第四の管の内側との間に配置されかつ酸素ガス２を噴出
するための複数の第五の管２５と、該第四の管の周囲に
同心円状に配置されかつ水素ガス３を噴出するための第
六の管２６と、該第四の管の外周と該第六の管の内周と
の間に配置されかつ酸素ガス３を噴出するための複数の
第七の管２７とを備えたバーナである。各管の寸法（ｍ
ｍ）は以下の通りである。

【００２９】以上のような合成石英ガラス製造装置およびバーナを用
いて実施例、比較例の石英ガラスインゴットを作製し
た。

【００３０】実施例、比較例の石英ガラスインゴット作
製時の、原料の種類、流量、インゴット降下速度、水素
ガス１〜３の流量、酸素ガス１〜３の流量、酸素ガス１
の噴出流量と水素ガス１の噴出流量との比（＝酸素ガス
１流量／水素ガス１流量）、酸素ガス２の噴出流量と水
素ガス２の噴出流量との比（＝酸素ガス２流量／水素ガ
ス２流量）、酸素ガス３の噴出流量と水素ガス３の噴出
流量との比（＝酸素ガス２流量／水素ガス２流量）の各
設定条件を表１に示した。有機ケイ素化合物原料ガスと
しては、シロキサン類として、ヘキサメチルジシロキサ
ン（化学式：(ＣＨ３）３ＳｉＯＳｉ(ＣＨ３)３、略
字：ＨＭＤＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン
（化学式：（Ｓｉ(ＣＨ３）２Ｏ）４、略字：ＯＭＣＴ
Ｓ）を用い、アルコキシシラン類として、メチルトリメ
トキシシラン（化学式：ＣＨ３Ｓｉ(ＯＣＨ３)３、略
字：ＭＴＭＳ）を用いた。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１に示したように、実施例のガス流量
は、酸素ガス１の噴出流量と水素ガス１の噴出流量との
比を０．７以上２．０以下、酸素ガス２の噴出流量と水
素ガス２の噴出流量との比を共に０．５以上１．０以
下、酸素ガス３の噴出流量と水素ガス３の噴出流量との
比を０．２以上０．５以下の条件を満たすように設定し
た。また、比較例のガス流量は、実施例の流量比の条件
を満たさないような条件に設定して合成した。

【００３３】次に、各成分濃度、吸収係数の測定方法を
以下及び表２に記す。各インゴットの径方向中心部、最
上面(インゴットヘッド)から１００ｍｍ内部のところか
ら、直径６０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの形状を持つ試料を各
インゴットにつき１個づつ切り出した。これらの試験片
を透過率評価用の試験片とした。これらの試験片のそれ
ぞれ向かい合う２面に平行度が１０秒以内、片面ごとの
平坦度がニュートンリング３本以内、片面ごとの表面粗
さがｒｍｓ＝１０オングストローム以下になるように精
密研磨を施し、最終的に試験片の厚さが１０±０．１ｍ
ｍとなるように研磨した。さらに、表面に研磨剤が残留
しないように、高純度ＳｉＯ２粉による仕上げ研磨加工
を施した。このようにして得られた試験片の波長１９０
〜４００ｎｍの領域での内部損失係数を、特願平５−２
１１２１７および特願平１０−９８４６の方法で調整さ
れた分光光度計を用いて測定した。内部吸収係数は、内
部損失係数から内部散乱係数を引くことによって算出し
た。ＡｒＦエキシマレーザの発振波長である１９３．４
ｎｍにおける合成石英ガラスの内部損失係数は０．００
１５ｃｍ^-1と求められており、表１に示した各試験片の
１９３．４ｎｍ吸収係数は内部損失係数からその内部散
乱損失値を引いた値である。

【００３４】各インゴットの透過率試験片の直近部か
ら、１０×２．７×２．３ｍｍの形状を持つホルミルラ
ジカル定量用の試験片を切り出した。表面は全て精研削
仕上がりとした。これらの試験片に、以下の条件でＸ線
を照射した。Ｘ線照射装置：蛍光Ｘ線分析装置（理学電機製：ＲＩＸ
３０００）Ｘ線管球：ロジウム（Ｒｈ）管球管電圧：５０ｋＶ管電流：２ｍＡＸ線照射時間：２２秒なお、この条件での試料に照射されるＸ線照射線量（ド
ーズ量）は約０．０１Ｍｒａｄであった。次に、Ｘ線照
射後１分以内に試験片を液体窒素入りのデュワー瓶に投
入して、試験片を液体窒素温度（７７Ｋ）に冷却したの
ち、以下の条件でＥＳＲ(電子スピン共鳴)測定を行い、
ホルミルラジカル濃度を定量した。

【００３５】装置：電子スピン共鳴装置（日本電子製：
ＪＥＳ−ＲＥ２Ｘ）試料温度：７７Ｋマイクロ波周波数：９．２ＧＨｚマイクロ波パワー：１ｍＷ標準試料：硫酸銅・５水和物この一連の作業を繰り返し行うことにより、ホルミルラ
ジカル濃度のＸ線ドース量依存性を測定することができ
る。

【００３６】次に、ＯＨ基濃度は透過率評価用試験片を
そのまま用いて、ＯＨ基による１．３８μｍの吸収量を
測定することによって定量した。また、水素分子濃度の
測定は、レーザラマン分光光度計により行った。波長４
８８ｎｍのアルゴンイオンレーザ（出力４００ｍＷ）を
試験片に入射させ、入射光方向と直角方向に放射される
ラマン散乱光のうち８００ｃｍ^-1（石英ガラスの基本構
造の振動に起因するピーク：参照光）と４１３５ｃｍ^-1
(水素分子の振動に起因するピーク)の強度を測定し、そ
の強度比をとることにより行った。

【００３７】表２に、本発明の方法により求めたＣＯガ
ス濃度および各測定によって求めた水素分子濃度、ＯＨ
基濃度、１９３．４ｎｍイニシャルの吸収損失係数、Ａ
ｒＦ照射誘起吸収係数を示した。

【００３８】

【表２】

【００３９】本発明によれば、有機ケイ素化合物からな
る原料ガスを用いて直接法によって合成された石英ガラ
スにおいて、含有するＣＯガス濃度を１×１０¹⁵ｃｍ^-3
以下とすることにより、１９０ｎｍ以上の波長領域にお
いて内部吸収係数が０．００５ｃｍ^-1以下という極めて
低損失を達成した石英ガラスを提供することが可能にな
った。

【００４０】本発明の特徴を有する合成石英ガラス光学
部材のうち、最大口径２５０ｍｍ、厚さ７０ｍｍの、エ
キシマレーザ照射領域内での最大屈折率差が△ｎ≦２×
１０^-6であり、最大複屈折率が２ｎｍ／ｃｍ以下であ
り、さらに部材全域にわたって、アルカリ土類金属のＭ
ｇ、Ｃａ、Ａｌ、遷移金属のＳｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎの各元素濃度がそれ
ぞれ２０ｐｐｂ以下、アルカリ金属のＮａ濃度が２ｐｐ
ｂ以下、Ｋ不純物濃度が５０ｐｐｂ以下の特性を有する
部材を用いて、ＡｒＦエキシマレーザステッパ投影レン
ズを作製した。そして、得られた投影光学系の解像度は
ラインアンドスペースで0.19μmを達成し、ＡｒＦエキ
シマレーザステッパとして良好な結像性能を得ることが
できた。

【００４１】

【発明の効果】本発明により、有機ケイ素化合物を原料
ガスとして直接法で合成された石英ガラスにおいて、１
９０ｎｍ以上の波長領域での内部吸収係数が０．００５
ｃｍ^-1 以下という極めて低損失で、優れた光透過特性を
有する石英ガラスを提供することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のＸ線照射によるホルミルラジカル濃
度変化とシミュレーションによる結果を示した図であ
る。

【図２】実施例２のＸ線照射によるホルミルラジカル濃
度変化とシミュレーションによる結果を示した図であ
る。

【図３】実施例３のＸ線照射によるホルミルラジカル濃
度変化とシミュレーションによる結果を示した図であ
る。

【図４】比較例１のＸ線照射によるホルミルラジカル濃
度変化とシミュレーションによる結果を示した図であ
る。

【図５】比較例２のＸ線照射によるホルミルラジカル濃
度変化とシミュレーションによる結果を示した図であ
る。

【図６】比較例３のＸ線照射によるホルミルラジカル濃
度変化とシミュレーションによる結果を示した図であ
る。

【図７】合成石英ガラス製造装置の構成を示した図であ
る。

【図８】バーナ先端のガス噴出部の構造である。

【符号の説明】

１：合成石英ガラス製造装置４：耐火物５：ターゲット６：ガス噴出口７：バーナＩＧ：合成石英ガラスインゴット２１：第一の管２２：第二の管２３：第三の管２４：第四の管２５：第五の管２６：第六の管２７：第七の管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4G014 AH11 4G062 AA04 BB02 DA08 DB01 DC01 DD01 DE01 DF01 EA01 EA10 EB01 EC01 ED01 EE01 EF01 EG01 FA01 FA10 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ06 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM02 NN01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機ケイ素化合物からなる原料ガスを用い
て直接法によって合成された石英ガラスであって、該石
英ガラス中に含有するＣＯガス濃度が、１×１０¹⁵ｃｍ
^-3以下であることを特徴とする石英ガラス。
【請求項２】請求項１に記載の石英ガラスにおいて、該
石英ガラス内部の塩素濃度が０．１ｐｐｍ以下、ＯＨ基
濃度が８００〜１３００ｐｐｍ、水素分子濃度が１×１
０¹⁶ 〜４×１０¹⁸ｃｍ^-3であることを特徴とする石英ガ
ラス。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の石英ガラ
スにおいて、１９０ｎｍ以上波長領域での内部吸収係数
が０．００５ｃｍ^-1以下であることを特徴とする石英ガ
ラス。
【請求項４】請求項１または請求項２に記載の石英ガラ
スにおいて、ＡｒＦエキシマレーザ光を、パルス当たり
のエネルギー密度２００ｍＪ／ｃｍ²で１０⁴パルス照射
した後の誘起吸収係数が０．００５ｃｍ^-1以下であるこ
とを特徴とする石英ガラス。
【請求項５】請求項１に記載の有機ケイ素化合物がアル
コキシシラン類であることを特徴とする石英ガラス。
【請求項６】請求項１に記載の有機ケイ素化合物がシロ
キサン類であることを特徴とする石英ガラス。
【請求項７】請求項５に記載のアルコキシシラン類がテ
トラエトキシシランまたはテトラメトキシシランまたは
メチルトリメトキシシランであることを特徴とする石英
ガラス。
【請求項８】請求項６に記載のシロキサン類がヘキサメ
チルジシロキサンまたはオクタメチルシクロテトラシロ
キサンまたはドデカメチルシクロヘキサシロキサンまた
はテトラメチルシクロテトラシロキサンであることを特
徴とする石英ガラス。
【請求項９】Ｘ線照射ドーズ量に対するホルミルラジカ
ル濃度の変化からＣＯガス濃度を求めることを特徴とす
る、石英ガラス中のＣＯガス濃度の測定方法。