KR102397734B1 - 투명한 용융 석영에 불투명한 용융 석영을 합치기 위한 프로세스 - Google Patents

투명한 용융 석영에 불투명한 용융 석영을 합치기 위한 프로세스 Download PDF

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Abstract

자외선 광 투과 윈도우들을 형성하기 위해 투명한 용융 석영에 불투명한 용융 석영을 융합하기 위한 프로세스들은 불투명한 용융 석영 슬리브 또는 불투명한 용융 석영 입자들로 투명한 용융 석영 잉곳을 둘러싸는 단계, 그 후 투명한 용융 석영 잉곳의 둘레 주위에서 두 개의 유형들의 석영을 함께 합치기 위해, 불투명한 용융 석영의 전이 온도를 지나, 그러나 계면을 넘어 실질적인 믹싱 없이, 노에서 투명한 및 불투명한 용융 석영을 함께 가열하는 단계를 포함한다.

Description

투명한 용융 석영에 불투명한 용융 석영을 합치기 위한 프로세스
본 개시는 일반적으로 자외선 투과 윈도우 제조의 분야에 관한 것이다. 보다 특히, 본 개시는 투명한 용융 석영 윈도우에 불투명한 용융 석영 둘레를 부착하기 위한 프로세스들에 관한 것이다. 결과적인 구조는, 특히 반도체 웨이퍼 제조의 자외선 광 경화 스테이지들 동안, 열적 또는 광학적 절연체로서 사용될 수 있다.
반도체 웨이퍼 제조 동안, 유전체 막들(예로서, UV 감응 비정질 복합체 또는 산화물들)이 웨이퍼 표면상에 증착된다. 유전체 막들은 자외선(UV) 광을 사용하여 경화된다. 보다 최근의 프로세스들에서, 고 에너지 UV(예로서, 자외선 엑시머 램프들)가 경화 속도를 강화하기 위해 사용된다.
UV 광은 광원으로부터 투과 윈도우를 통해, 경화 챔버로 전달되며, 여기에서 광은 유전체 막과 접촉한다. 일반적으로, 투과 윈도우는 두 개의 판들 사이에서 UV 챔버 내에서의 위치에 유지된다. 또한, O-링은 각각의 판의 접합 및 투과 윈도우의 인접한 면 사이에 위치된다. O-링은 판-윈도우 접합으로부터 경화 프로세스 동안 생성된 가스들의 탈기체(out-gassing)/누출을 방지하며, 챔버로의 공기의 누출을 추가로 방지한다.
그러나 특히 보다 최근의 고 에너지 UV 광들을 가진, UV 램프로부터 발생된 높은 열 및 광 강도로 인해, 이러한 O-링 씰들은 빨리 고장난다. 손상된 씰들은 탈기체, 입자 생성, 및 투과 윈도우 주위에서의 누출의 위험이 있다. 게다가, 보다 빠른 고장은 수반된 비용 및 손실된 생산성을 갖고, O-링들을 교체하기 위해 경화 챔버들의 유지 보수를 위해 빈번한 다운시간을 의미한다. 따라서, UV 복사로부터 O-링들을 보다 양호하게 보호하기 위한 이 기술분야에서의 요구가 있다.
투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스는 제1 폭을 가지며 슬리브의 최상부 평면으로부터 슬리브의 최하부 평면까지 연장된 보이드를 둘러싸는 불투명한 용융 석영의 슬리브를 제공하는 단계, 제2 폭을 가진 투명한 용융 석영 잉곳을 상기 보이드에 삽입하는 단계로서, 상기 제2 폭은 실질적으로 어떤 갭도 상기 슬리브의 내부 측벽들 및 상기 잉곳의 외부 측벽들 사이에 존재하지 않도록 상기 제1 폭보다 약간 더 좁은, 상기 삽입 단계, 몰드에 상기 투명한 용융 석영 잉곳 및 슬리브를 배치하는 단계, 상기 잉곳을 포함하며 슬리브를 둘러싼 상기 몰드를 용해로에서 가열하는 단계로서, 상기 가열은, 상기 불투명한 용융 석영이 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 투명한 용융 석영 잉곳을 형성하기 위해 상기 투명한 용융 석영 잉곳에 융합할 때까지, 진공 하에서 발생하는, 상기 가열 단계, 및 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 상기 투명한 용융 석영 잉곳을 어닐링하는 단계를 포함한다. 상기 슬리브는 단일 슬리브를 포함할 수 있다. 상기 슬리브는 복수의 불투명한 용융 석영 밴드들을 포함할 수 있다.
상기 불투명한 용융 석영은 OM® 100 불투명 용융 석영(Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG)을 포함할 수 있다. 상기 불투명 용융 석영은 약 2.12 g/㎤ 내지 약 2.19 g/㎤의 밀도, 및 단위 체적당 약 2% 내지 약 4.5%의 공극률을 가질 수 있으며, 불투명한 용융 석영에서 공극들의 적어도 약 80%는 약 15 마이크론 내지 약 45 마이크론 및 바람직하게는 약 20 마이크론 미만의 버블 크기를 가질 수 있다. 불투명한 용융 석영은 약 54 kN/㎟의 영률, 및 약 84 N/㎟의 3-점 굽힘 강도를 가질 수 있다. 상기 불투명한 용융 석영은 λ=190 ㎚ 내지 λ=4990 ㎚의 파장 범위에서 대략 0.2%의 내지 3%의 직접 스펙트럼 투과율 및 λ=190 ㎚ 내지 λ=2500 ㎚의 파장 범위에서 적어도 60%의 확산 반사율을 가질 수 있다.
상기 프로세스는 용융 잉곳의 슬라이스들을 형성하기 위해 용융 잉곳의 수직 축에 수직인 축을 따라 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 투명한 용융 석영 잉곳을 절단하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 슬라이스들은 선택적으로 기계 가공되고, 연마되거나, 또는 양쪽 모두가 될 수 있으며, 추가 프로세싱 단계들은 UV 광 투과 윈도우를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
상기 윈도우에서, 상기 용융 석영 둘레는 바람직하게는 UV 광원으로부터 투과된 UV 광의 약 10% 미만을 투과할 수 있다. 상기 윈도우에서, 상기 용융 석영 둘레는 바람직하게는 UV 광원으로부터 투과된 UV 광의 약 5% 미만을 투과할 수 있다. 상기 윈도우에서, 상기 용융 석영 둘레는 바람직하게는 UV 광원으로부터 투과된 UV 광의 약 3% 미만을 투과할 수 있다. 상기 윈도우에서, 상기 용융 석영 둘레는 바람직하게는 UV 광원으로부터 투과된 UV 광의 약 1% 미만을 투과할 수 있다. 상기 UV 광원은 고 강도 UV 광원일 수 있다. 상기 UV 광원은 엑시머 UV 광원일 수 있다.
투명한 용융 석영 유닛에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스는 투명한 용융 석영 유닛의 둘레의 적어도 일 부분 주위에서 레지를 기계 가공하는 단계, 상기 불투명한 용융 석영을 연화시키거나 또는 액화시키기 위해 불투명한 용융 석영 용접봉을 적어도 그것의 전이 온도로 가열하고, 그 후 상기 연화된 또는 액화된 불투명한 용융 석영을 상기 레지로 증착시키는 단계, 및 그 후 상기 레지 내에서 상기 연화된 또는 액화된 불투명한 용융 석영을 어닐링하고, 그에 의해 상기 불투명한 용융 석영을 상기 투명한 용융 석영에 융합시키는 단계를 포함한다. 상기 레지는 상기 투명한 용융 석영 유닛의 최상부 또는 최하부의 수평 면으로부터 측정된, 약 3 ㎜의 깊이로 기계 가공될 수 있다. 열 소스는 노 또는 용접 토치를 포함할 수 있다.
상기 용접봉의 불투명한 용융 석영은 OM® 100 불투명 용융 석영(Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Heraeus Quarzglas Verwaltungsgesellschaft mbH)을 포함할 수 있다. 상기 불투명한 용융 석영은 OM® 100 불투명 용융 석영(Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Heraeus Quarzglas Verwaltungsgesellschaft mbH)을 포함할 수 있다. 상기 불투명한 용융 석영은 약 2.12 g/㎤ 내지 약 2.19 g/㎤의 밀도, 및 단위 체적당 약 2% 내지 약 4.5%의 공극률을 가질 수 있으며, 불투명한 용융 석영에서 공극들의 적어도 약 80%는 약 15 마이크론 내지 약 45 마이크론 및 바람직하게는 약 20 마이크론 미만의 버블 크기를 가질 수 있다. 불투명한 용융 석영은 약 54 kN/㎟의 영률, 및 약 84 N/㎟의 3-점 굽힘 강도를 가질 수 있다. 상기 불투명한 용융 석영은 λ=190 ㎚ 내지 λ=4990 ㎚의 파장 범위에서 대략 0.2%의 내지 3%의 직접 스펙트럼 투과율 및 λ=190 ㎚ 내지 λ=2500 ㎚의 파장 범위에서 적어도 60%의 확산 반사율을 가질 수 있다.
상기 프로세스는 적어도 상기 불투명한 용융 석영 둘레를 기계 가공하며 및/또는 연마하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 추가 프로세싱 단계들은 UV 광 투과 윈도우를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 상기 윈도우에서, 상기 용융 석영 둘레는 바람직하게는 UV 광원으로부터 투과된 UV 광의 약 10% 미만을 투과할 수 있다. 상기 윈도우에서, 상기 용융 석영 둘레는 바람직하게는 UV 광원으로부터 투과된 UV 광의 약 5% 미만을 투과할 수 있다. 상기 윈도우에서, 상기 용융 석영 둘레는 바람직하게는 UV 광원으로부터 투과된 UV 광의 약 3% 미만을 투과할 수 있다. 상기 윈도우에서, 상기 용융 석영 둘레는 바람직하게는 UV 광원으로부터 투과된 UV 광의 약 1% 미만을 투과할 수 있다. 상기 UV 광원은 고 강도 UV 광원일 수 있다. 상기 UV 광원은 엑시머 UV 광원일 수 있다.
상기 불투명한 용융 석영 용접봉은 약 3-폴드(fold), 약 4-폴드, 또는 약 5-폴드만큼 봉의 원래 폭 또는 직경을 감소시키기 위해 가열되고 당겨진 불투명한 용융 석영의 봉을 포함할 수 있다. 상기 봉은 원통형 형태, 삼각형 형태, 또는 다른 다각형 형태를 포함한, 임의의 적절한 형태를 포함할 수 있다.
투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스는 몰드로 투명한 용융 석영 잉곳을 배치하는 단계, 및 불투명한 용융 석영의 입자들로 상기 투명한 용융 석영 잉곳을 둘러싸는 단계를 포함한다. 불투명한 용융 석영 입자들로 코팅된 상기 투명한 용융 석영 잉곳은 그 후 상기 몰드로부터 제거될 수 있으며, 상기 제거된 복합체는, 상기 불투명한 용융 석영 입자들이 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 투명한 용융 석영 잉곳을 형성하기 위해 서로에 및 상기 투명한 용융 석영 잉곳에 융합할 때까지, 상기 몰드의 바깥쪽에서 소결될 수 있거나, 또는 대안적으로 상기 몰드의 안쪽에서 소결될 수 있으며, 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 상기 투명한 용융 석영 잉곳을 어닐링할 수 있다. 둘러싸기 단계는 상기 잉곳 주위에서 입자들을 포함한 액체 슬러리를 증착시키는 단계, 및 상기 슬러리의 유체 부분을 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 슬러리의 액체 부분을 제거하는 단계는 상기 액체의 증발을 가능하게 하는 단계를 포함한다.
상기 불투명한 용융 석영은 OM® 100 불투명 용융 석영(Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Heraeus Quarzglas Verwaltungsgesellschaft mbH)을 포함할 수 있다. 상기 불투명한 용융 석영은 약 2.12 g/㎤ 내지 약 2.19 g/㎤의 밀도, 및 단위 체적당 약 2% 내지 약 4.5%의 공극률을 가질 수 있으며, 불투명한 용융 석영에서 공극들의 적어도 약 80%는 약 15 마이크론 내지 약 45 마이크론 및 바람직하게는 약 20 마이크론 미만의 버블 크기를 가질 수 있다. 불투명한 용융 석영은 약 54 kN/㎟의 영률, 및 약 84 N/㎟의 3-점 굽힘 강도를 가질 수 있다. 상기 불투명한 용융 석영은 λ=190 ㎚ 내지 λ=4990 ㎚의 파장 범위에서 대략 0.2%의 내지 3%의 직접 스펙트럼 투과율 및 λ=190 ㎚ 내지 λ=2500 ㎚의 파장 범위에서 적어도 60%의 확산 반사율을 가질 수 있다.
상기 프로세스는 상기 용융 잉곳의 슬라이스들을 형성하기 위해 상기 용융 잉곳의 수직 축에 수직인 축을 따라 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 상기 투명한 용융 석영 잉곳을 절단하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 슬라이스들은 선택적으로 기계 가공되고, 연마되거나, 또는 양쪽 모두가 될 수 있으며, 추가 프로세싱 단계들은 UV 광 투과 윈도우를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
상기 윈도우에서, 상기 용융 석영 둘레는 바람직하게는 UV 광원으로부터 투과된 UV 광의 약 10% 미만을 투과할 수 있다. 상기 윈도우에서, 상기 용융 석영 둘레는 바람직하게는 UV 광원으로부터 투과된 UV 광의 약 5% 미만을 투과할 수 있다. 상기 윈도우에서, 상기 용융 석영 둘레는 바람직하게는 UV 광원으로부터 투과된 UV 광의 약 3% 미만을 투과할 수 있다. 상기 윈도우에서, 상기 용융 석영 둘레는 바람직하게는 UV 광원으로부터 투과된 UV 광의 약 1% 미만을 투과할 수 있다. 상기 UV 광원은 고 강도 UV 광원일 수 있다. 상기 UV 광원은 엑시머 UV 광원일 수 있다.
본 발명은 수반되는 도면과 관련되어 판독될 때 다음의 상세한 설명으로부터 보다 양호하게 이해된다. 일반적인 관례에 따르면, 도면의 다양한 특징들은 일정한 비율이 아니라는 것이 강조된다. 그와는 대조적으로, 다양한 특징들의 치수들은 명료함을 위해 임의로 확대되거나 또는 축소된다. 다음의 도들이 도면에 포함된다.
도 1은 윈도우의 최상부 및 최하부 면들 상에 불투명한 용융 석영의 둘레를 포함한, UV 광 투과 윈도우의 컷-어웨이 뷰를 도시하며, 불투명한 용융 석영은 투명한 용융 석영의 레지 상에 고정된다.
도 2는 투명한 용융 석영 중심을 둘러싼 불투명한 용융 석영의 둘레를 포함한, 원형 UV 광 투과 윈도우의 상면도를 도시한다.
도 3은 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 원통형으로 성형된 투명한 용융 석영 잉곳을 도시한다. 불투명한 용융 석영은 중심에 있는 투명한 용융 석영 잉곳의 외부 측벽들로 융합된다. 불투명한 용융 석영은 용융 잉곳을 형성하기 위해, 잉곳으로의 슬리브의 융합을 위해 가열하기 전에 투명한 용융 석영 잉곳이 위치된 단일 슬리브로서 시작된다.
도 4는 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 원통형으로 성형된 투명한 용융 석영 잉곳을 도시한다. 불투명한 용융 석영은 중심에 있는 투명한 용융 석영 잉곳의 외부 측벽들로 융합된다. 불투명한 용융 석영은 용융 잉곳을 형성하기 위해, 잉곳으로의 슬리브의 융합을 위해 가열하기 전에 투명한 용융 잉곳이 위치된 슬리브를 형성하기 위해 서로의 최상부 상에 적층된 복수의 링들로서 시작된다. 이 도면에서, 불투명한 용융 석영은 적층된 링들이 처음에 슬리브를 형성하기 위해 사용됨을 예시하기 위해 적층된 링들로서 도시되지만, 융합 프로세스 동안, 링들 자체는, 융합 및 어닐링 프로세스들을 따라, 그것들이 전혀 남아있지 않은 정도로, 함께 뿐만 아니라 경계선들 및 봉합부들이 반드시 육안에 보이는 것은 아니도록 투명한 용융 석영 잉곳으로 융합한다는 것이 이해될 것이다. 라인들은, 가시적이라면, 절단 포인트들을 한정할 수 있으며, 여기에서 용융 잉곳은 UV 광 투과 윈도우로의 추가 프로세싱 이전에 슬라이싱될 수 있다.
도 5는 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 원통형으로 성형된 투명한 용융 석영 잉곳을 도시한다. 불투명한 용융 석영은 중심에 있는 투명한 용융 석영 잉곳의 외부 측벽들로 융합된다. 불투명한 용융 석영은 용융 잉곳을 형성하기 위해 융합을 위한 가열 이전에 투명한 용융 석영 잉곳 주위에 위치된 입자들 또는 분말로서 시작된다. 이 도면에서, 불투명한 용융 석영은 입자들이 처음에 사용됨을 예시하기 위해 점묘법으로 도시되지만, 융합 프로세스 동안, 입자들 자체는, 융합 및 어닐링 프로세스들을 따라, 입자들 및 융합되지 않은 입자들 사이에서의 경계선들이, 만약에 있다면, 반드시 육안에 보이는 것은 아니도록 함께 뿐만 아니라 투명한 용융 석영 잉곳으로 융합한다는 것이 이해될 것이다.
도 6은 예를 들면, 투명한 용융 석영 잉곳으로 불투명한 용융 석영 슬리브 또는 입자들을 융합함으로써 생성된 바와 같이, 윈도우의 에지들 상에 불투명한 용융 석영의 둘레를 포함한, UV 광 투과 윈도우의 컷-어웨이 뷰를 도시한다.
본 개시에 따르면 불투명한 융용 석영이 유지된 용융 생성물의 구조적 무결성을 갖고, 노에서 투명한 용융 석영에 융합될 수 있다는 것이 관찰되어 왔다. 투명한 용융 석영에 불투명한 용융 석영을 융합하기 위한 종래의 유리 용접 기술들은 용접봉들을 준비하기 위해 불투명한 용융 석영을 당길 때 직경 축소를 감소시킴으로써 강화될 수 있다는 것이 추가로 관찰되어 왔다. 불투명한 용융 석영 봉의 보다 큰 직경을 유지하는 것은 불투명한 용융 석영이, 투명한 용융 석영으로의 용해/용접 및 융합에 이어, 최소 자외선(UV) 광 투과를 갖도록 불투명도를 보다 양호하게 유지하기 위해 관찰되었다. 따라서, 본 개시는 이들 프로세스들로부터 생성된 융합(불투명+투명) 생성물의 일 부분을 통해 UV 광 투과를 최소화하도록 작용하는 불투명한 용융 석영을 갖고, 투명한 용융 석영에 불투명한 용융 석영을 융합하기 위한 프로세스들을 특징으로 삼는다.
몇몇 양상들에서, 투명한 용융 석영에 불투명한 용융 석영을 융합하기 위한 프로세스는 투명한 용융 석영 잉곳의 외부 측벽 표면들에 불투명한 용융 석영의 슬리브를 융합하는 것을 포함한다. 융합에 이어, 용융 잉곳이, 불투명한 용융 석영 둘레를 가진 투명한 용융 석영 중심을 갖고, 생성된다. 이러한 잉곳은, 예를 들면, 도 3 및 도 4에서 도시된다. 도 3 및 도 4에서, 용융 잉곳(20)은 투명한 용융 석영(12) 중심(이전에 투명한 용융 석영(10) 잉곳) 및 불투명한 용융 석영(22) 둘레(이전에 불투명한 용융 석영(22) 슬리브)를 포함한다.
융합의 부분으로서, 프로세스는 몰드에 불투명한 용융 석영의 슬리브를 배치하는 것을 포함한다. 불투명한 용융 석영의 슬리브는 보이드를 둘러싸는 내부 측벽들을 갖는다. 보이드는, 불투명한 용융 석영의 슬리브가 슬리브의 최상부 또는 최하부 중 하나 또는 양쪽 모두를 차단하는 뚜껑을 갖지 않는다는 것이 선호되므로, 슬리브의 최상부 평면으로부터 슬리브의 최하부 평면까지 연장된다.
불투명한 용융 석영 슬리브는 유사하게 사이징된 투명한 용융 석영 잉곳을 수용하기에 충분한 높이를 가진 단일 슬리브일 수 있다. 몇몇 양상들에서, 슬리브는 원하는 높이를 얻기 위해 서로의 최상부 상에 적층되는 복수의 보다 작은 슬리브들 또는 밴드들을 포함할 수 있다. 가열 및 융합 프로세스(이하에서 설명되는 바와 같이) 동안, 적층된 슬리브들 또는 밴드들은 함께 뿐만 아니라 투명한 용융 석영 잉곳으로 융합한다. 적층된 슬리브 또는 밴드 구성은 도 4에서 예시되며, 여기에서 복수의 불투명한 용융 석영(22) 밴드들 또는 슬리브들은 적층의 안쪽에서 투명한 용융 석영(12) 잉곳의 높이와 같은 높이로 적층된다. 융합에 이어서, 서로의 최상부 상에 적층된 슬리브들 또는 밴드들이 함께 융합하므로 바람직하게는 어떤 봉합부들이 없다.
슬리브 또는 밴드들은 임의의 적절한 형태를 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4에서, 불투명한 용융 석영(22)은 원통형 형태로 도시되며, 따라서 도 3 및 도 4에 도시된 용융 잉곳(20)을 생성하기 위해 사용된 슬리브는 원통형 형태를 갖는다. 그러나 슬리브 또는 밴드들은 정사각형 또는 직사각형 형태, 삼각형 형태, 육각형 형태, 8각형 형태, 또는 임의의 원하는 수의 측면들 및 임의의 원하는 구성을 가진 임의의 다른 다각형 형태(예로서, 사다리꼴, 평행사변형, 균일하지 않은 측면 길이 등)를 가질 수 있다.
불투명한 용융 석영의 보이드 안쪽에서, 투명한 용융 석영 잉곳이 삽입될 수 있다. 몇몇 양상들에서, 투명한 용융 석영 잉곳은 몰드의 안쪽에서의 슬리브의 배치에 이어 불투명한 용융 석영 슬리브의 보이드의 안쪽에 위치된다. 몇몇 양상들에서, 투명한 용융 석영 잉곳은 불투명한 용융 석영 슬리브의 보이드의 안쪽에 위치되며, 그 후 양쪽 조각들 모두는 동시에 몰드의 안쪽에 위치된다.
투명한 용융 석영 잉곳은 슬리브의 내부 측벽들 및 잉곳의 외부 측벽들 사이에 실질적으로 어떤 갭도 없거나, 또는 작은 갭이 존재하도록 불투명한 용융 석영 슬리브의 안쪽에 보이드의 폭보다 약간 더 좁은 폭을 갖는 것이 바람직하다. 몇몇 양상들에서, 슬리브의 내부 측벽들 및 잉곳의 외부 측벽들 사이에 약 1 ㎜ 내지 약 10 ㎜, 약 2 ㎜ 내지 약 6 ㎜, 약 3 ㎜ 내지 약 5 ㎜, 또는 약 4 ㎜ 내지 약 6 ㎜의 슬립-핏 갭이 있다. 슬립 핏 갭은 폭이 약 3 ㎜, 약 4 ㎜, 약 5 ㎜, 또는 약 6 ㎜일 수 있다. 투명한 용융 석영 잉곳의 형태는 또한 바람직하게는 보이드와 동일한 형태이며, 따라서 잉곳은 슬리브에 매칭된다.
몇몇 양상들에서, 불투명한 용융 석영은 불투명한 용융 석영의 복수의 입자들 또는 분말을 포함할 수 있다. 이러한 입자들 또는 분말은 바람직하게는 투명한 용융 석영 잉곳이 몰드에 위치되는 동안 투명한 용융 석영 잉곳의 외부 측벽들 주위에 위치된다. 따라서, 예를 들면, 투명한 용융 석영 잉곳은 불투명한 용융 석영의 입자들 또는 분말에 의해 둘러싸여진다. 입자들 또는 분말은 건식 형태로 투명한 용융 석영 잉곳 주위에 증착될 수 있지만, 바람직한 양상들에서, 예로서, 적절한 액체 캐리어에 부유된 입자들을 갖고, 슬러리의 형태로 증착된다. 액체 캐리어는 그 후 배수 및/또는 증발을 통해 제거될 수 있으며, 이것은 진공 및/또는 열을 갖고 가능해질 수 있다.
불투명한 용융 석영 슬리브 또는 투명한 용융 석영 입자들 또는 분말 및 투명한 용융 석영 잉곳이 함께 몰드의 안쪽에 있은 후, 프로세스는 몰드(복합체로서)로부터 불투명한 용융 석영 입자들로 코팅된 투명한 용융 석영 잉곳을 제거하는 것, 그 후 복합체를 등질체로 소결시키는 것을 포함할 수 있다. 소결은 적어도 불투명한 용융 석영이 그것의 전이 온도를 초과할 때까지 노에서 복합체를 가열하는 것을 포함할 수 있으며, 따라서 적어도 불투명한 용융 석영은 연화하며 그 후 투명한 용융 석영과 융합할 수 있다. 투명한 용융 석영은 또한 불투명한 용융 석영의 전이 온도가 투명한 용융 석영의 전이 온도와 같거나 또는 그보다 높다면 연화될 수 있다. 바람직한 양상들에서, 가열은 진공 하에서 발생한다.
입자/분말 융합은 노 내에서 소결하는 것을 포함할 수 있다. 융합에 이어, 인접한 입자들이 함께 융합하기 때문에 바람직하게는 전자의 입자들 사이에 봉합부들이 없다.
가열 프로세스는 불투명한 용융 석영이 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 투명한 용융 석영 잉곳(또한 여기에서 용융 잉곳으로서 불리우는)을 형성하기 위해 투명한 용융 석영 잉곳으로 융합할 때까지 진행한다. 용융 잉곳의 형성에 이어, 용융 잉곳이 바람직하게는 어닐링된다. 용융 잉곳(20)의 비-제한적인 예가 도 3, 도 4 및 도 5에서 도시되며, 투명한 용융 석영(12)은 불투명한 용융 석영(22) 둘레에 의해 둘러싸여진다. 컷-어웨이 뷰가, 투명한 용융 석영(12)을 둘러싼 불투명한 용융 석영(22)을 갖고, 도 5에서 도시된다.
용융 잉곳(20)의 형성에 이어서, 용융 잉곳(20)은 보다 작은 유닛들로 절단될 수 있다. 따라서, 프로세스는 원하는 두께의 유닛들을 형성하기 위해 수직 축에 수직인 축을 따라 투명한 용융 잉곳을 절단하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 이들 유닛들은 불투명한 용융 석영 둘레를 가진 투명한 용융 석영 중심을 포함한다. 절단에 이어서, 유닛들은 완제품을 형성하기 위해 추가로 기계 가공되고 및/또는 연마될 수 있으며, 이것은 바람직하게는 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 UV 광 투과 윈도우이다.
UV 광 투과 윈도우는 UV 광원으로부터의 UV 광의 실질적으로 모두의 투과가 투명한 용융 석영 중심 부분을 통과하도록 허용한다. 그러나 불투명한 용융 석영 둘레는 둘레 부분을 통한 UV 광 투과를 차단한다. 바람직하게는, UV 광원으로부터의 UV 광의 약 10% 미만이 불투명한 석영 둘레를 통과한다. 몇몇 양상들에서, UV 광원으로부터의 UV 광의 약 8% 미만이 불투명한 석영 둘레를 통과한다. 몇몇 양상들에서, UV 광원으로부터의 UV 광의 약 5% 미만이 불투명한 석영 둘레를 통과한다. 몇몇 양상들에서, UV 광원으로부터의 UV 광의 약 4% 미만이 불투명한 석영 둘레를 통과한다. 몇몇 양상들에서, UV 광원으로부터의 UV 광의 약 3% 미만이 불투명한 석영 둘레를 통과한다. 몇몇 양상들에서, UV 광원으로부터의 UV 광의 약 2% 미만이 불투명한 석영 둘레를 통과한다. 몇몇 양상들에서, UV 광원으로부터의 UV 광의 약 1% 미만이 불투명한 석영 둘레를 통과한다.
몇몇 양상들에서, 투명한 용융 석영으로 불투명한 용융 석영을 융합하기 위한 프로세스는 투명한 용융 석영의 조각의 둘레의 적어도 일 부분 주위에서 레지를 기계 가공하는 것을 포함한다. 레지는 투명한 용융 석영의 최상부 및/또는 투명한 용융 석영의 최하부의 둘레 주위에서 기계 가공될 수 있다. 레지의 예가 도 1에서 도시되며, 이것은 UV 광 투과 윈도우(10)의 단면을 도시한다. 도시된 바와 같이, 레지(14)는 윈도우(10)의 투명한 용융 석영(12) 부분의 최상부 및 최하부로 기계 가공되었다. 투명한 용융 석영(12)으로 레지(14)를 기계 가공함으로써 남겨진 보이드는 불투명한 용융 석영(22)으로 채워졌다.
레지는 약 1 ㎜ 내지 약 10 ㎜(최상부 평면 및/또는 최하부 평면으로부터)의 깊이로 기계 가공될 수 있다. 레지는 약 1 ㎜ 내지 약 5 ㎜, 약 1 ㎜ 내지 약 4 ㎜, 약 1 ㎜ 내지 약 3 ㎜, 약 2 ㎜ 내지 약 8 ㎜, 약 2 ㎜ 내지 약 6 ㎜, 약 2 ㎜ 내지 약 5 ㎜, 약 2 ㎜ 내지 약 4 ㎜, 약 3 ㎜ 내지 약 9 ㎜, 약 3 ㎜ 내지 약 7 ㎜, 약 3 ㎜ 내지 약 5 ㎜, 또는 약 4 ㎜ 내지 약 6 ㎜의 깊이로 기계 가공될 수 있다. 레지는 약 1 ㎜, 약 2 ㎜, 약 3 ㎜, 약 4 ㎜, 약 5 ㎜, 약 6 ㎜, 약 7 ㎜, 약 8 ㎜, 약 9 ㎜, 또는 약 10 ㎜의 깊이로 기계 가공될 수 있다.
기계 가공 단계에 이어서, 보이드는 투명한 용융 석영의 일 부분이 제거된 곳에 남아있다. 보이드는 그 후 불투명한 용융 석영으로 채워질 수 있으며, 이것은 레지 및 인접한 투명한 용융 석영 측벽들로 융합된다. 불투명한 용융 석영은 바람직하게는 이러한 보이드로 용접되지만, 불투명한 용융 석영은 또한, 예를 들면, 상기 설명된 바와 같이, 노에서 가열 또는 소결을 통해 융합될 수 있다. 이들 후자의 경우들에서, 적절하게 사이징된 불투명한 용융 석영 조각 또는 불투명한 용융 석영 입자들은 보이드로 위치되며, 조합된 유닛은 융합을 위해 노에 위치된다.
용접이 이용되는 양상들에서, 용접은 불투명한 용융 석영을 연화시키거나 또는 액화시키기 위해 그것의 전이 온도를 통해 불투명한 용융 석영 용접봉을 가열하며, 그 후 레지의 최상부 상에서 및 보이드로 연화된 또는 액화된 불투명한 용융 석영을 증착시키는 것을 포함한다. 불투명한 용융 석영 용접봉은 바람직하게는 보다 큰 직경/폭 불투명한 용융 석영 봉을 가열하고 신장시킴으로써 획득되며, 신장(당김으로도 알려진)은 약 2-폴드 내지 약 6-폴드만큼 봉의 원래 직경 또는 폭을 감소시킨다(예로서, 용접봉의 당겨진 직경은 원래 직경 또는 폭의 약 ½ 내지 약 1/6이다). 당겨진 불투명한 용융 석영 봉은 약 0.2-폴드 내지 약 8-폴드, 약 0.5-폴드 내지 약 10-폴드, 약 1-폴드 내지 약 7-폴드, 약 1-폴드 내지 약 4-폴드, 약 1-폴드 내지 약 5-폴드, 약 2-폴드 내지 약 5-폴드, 약 2-폴드 내지 약 4-폴드, 또는 약 2-폴드 내지 약 3-폴드만큼 감소된 직경을 가질 수 있다. 당겨진 불투명한 용융 석영 봉은 약 0.2-폴드, 약 0.5-폴드, 약 1-폴드, 약 2-폴드, 약 3-폴드, 약 4-폴드, 약 5-폴드, 약 6-폴드, 약 7-폴드, 약 8-폴드, 약 9-폴드, 또는 약 10-폴드만큼 감소된 직경을 가질 수 있다. 직경 또는 폭에서의 3-폴드 감소(당김으로부터)가 선호된다.
일단 연화된 또는 액화된 불투명한 용융 석영이 레지 상에(및 기계 가공된 보이드에) 증착되었다면, 불투명한 용융 석영이 어닐링될 수 있으며, 그에 의해 투명한 용융 석영으로 불투명한 용융 석영을 융합시킨다. 융합에 이어서, 불투명한 용융 석영 둘레를 가진 투명한 용융 석영 유닛이 형성된다. 유닛은, 예를 들면, UV 광 투과 윈도우일 수 있다. 유닛은 융합 또는 접합 시 불완전들을 제거하기 위해 기계 가공되고 및/또는 연마될 수 있다.
여기에서 설명되거나 또는 예로 들어진 프로세스들 중 임의의 것에서, 투명한 용융 석영은 천연 또는 합성 투명 용융 석영을 포함할 수 있다. 불투명한 용융 석영 용접봉을 포함한, 불투명한 용융 석영은 천연 또는 합성 불투명 용융 석영을 포함할 수 있다. 매우 바람직한 양상들에서, 불투명한 용융 석영 용접봉을 포함한, 불투명한 용융 석영은 OM® 100 불투명한 용융 석영(Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Heraeus Quarzglas Verwaltungsgesellschaft mbH)을 포함한다.
불투명한 용융 석영은 바람직하게는 λ=190 ㎚ 내지 λ=4990 ㎚의 파장 범위에서 및 3 ㎜의 벽 두께에 대해 대략 5% 미만, 및 보다 바람직하게는 대략 3% 미만, 및 보다 바람직하게는 대략 2% 미만의 거의 일정한 직접 스펙트럼 투과율, 및 λ=190 ㎚ 내지 λ=2500 ㎚의 파장 범위에서 적어도 60%의 확산 반사율을 가진다. 몇몇 양상들에서, 불투명한 용융 석영은 바람직하게는 λ=190 ㎚ 내지 λ=4990 ㎚의 파장 범위에서 및 3 ㎜의 벽 두께에 대해 대략 0.2%의 내지 3%, 및 보다 바람직하게는 대략 0.2%의 내지 1.5%의 거의 일정한 직접 스펙트럼 투과율, 및 λ=190 ㎚ 내지 λ=2500 ㎚의 파장 범위에서 적어도 60%의 확산 반사율을 가진다. 몇몇 양상들에서, 불투명한 용융 석영은 λ=190 ㎚ 내지 λ=4990 ㎚의 파장 범위에서 및 3 ㎜의 벽 두께에 대해 대략 1%의 거의 일정한 직접 스펙트럼 투과율 및 λ=190 ㎚ 내지 λ=2500 ㎚의 파장 범위에서 적어도 60%의 확산 반사율을 가진다.
불투명한 용융 석영은 약 2 g/㎤ 내지 약 2.3 g/㎤, 약 2.05 g/㎤ 내지 약 2.25 g/㎤, 약 2.1 g/㎤ 내지 약 2.2 g/㎤, 약 2.12 g/㎤ 내지 약 2.19 g/㎤, 약 2.13 g/㎤ 내지 약 2.19 g/㎤, 약 2.14 g/㎤ 내지 약 2.19 g/㎤ 또는 약 2.15 g/㎤ 내지 약 2.18 g/㎤의 밀도를 가질 수 있다. 불투명한 용융 석영은 바람직하게는 적어도 약 2.10 g/㎤, 보다 바람직하게는 약 2.12 g/㎤ 내지 2.19 g/㎤, 및 보다 바람직하게는 약 2.13 g/㎤ 내지 2.18 g/㎤의 밀도를 가진다. 몇몇 양상들에서, 불투명한 용융 석영은 약 2.14 g/㎤ 내지 2.15 g/㎤의 밀도를 가진다.
불투명한 용융 석영의 공극 함유량(공극률)은 단위 체적당 약 5%를 초과하지 않으며, 바람직하게는 단위 체적당 약 0.1% 내지 약 5%의 범위 내에, 및 보다 바람직하게는 단위 체적당 약 0.2% 내지 약 4.5%의 범위 내에 있다. 몇몇 양상에서, 불투명한 용융 석영의 공극률은 4.7%를 초과하지 않으며 단위 체적당 약 2% 내지 약 4.5%의 범위 내에 있다. 불투명한 용융 석영은 단위 체적당 약 2% 내지 약 3%, 약 2.1% 내지 약 2.8%, 약 2.1% 내지 약 2.6%, 약 2.1% 내지 약 2.5%, 약 2.2% 내지 약 2.4%, 또는 약 2.2% 내지 약 2.3%의 공극률을 가질 수 있다. 공극률은 단위 체적당 약 2%, 약 2.1%, 약 2.2%, 약 2.3%, 약 2.4%, 또는 약 2.5%일 수 있다.
불투명한 용융 석영은 약 25 마이크론(㎛) 미만의 버블 크기를 가질 수 있다. 불투명한 용융 석영은 약 20㎛ 미만의 버블 크기를 가질 수 있다. 몇몇 바람직한 양상들에서, 불투명한 용융 석영의 공극들의 적어도 약 80%가 약 60㎛ 이하, 및 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 45 ㎛, 및 보다 바람직하게는 약 25 내지 약 45 ㎛의 최대 공극 치수를 갖는다.
불투명한 용융 석영은 약 50 내지 약 60 kN/㎟, 약 51 내지 약 59 kN/㎟, 약 52 내지 약 58 kN/㎟, 또는 약 53 내지 약 55kN/㎟의 영률을 가질 수 있다. 불투명한 용융 석영은 약 50 kN/㎟, 약 52 kN/㎟, 약 53 kN/㎟, 약 54 kN/㎟, 또는 약 55 kN/㎟의 영률을 가질 수 있다. 불투명한 용융 석영은 약 80 내지 약 90 N/㎟, 약 81 내지 약 89 N/㎟, 약 82 내지 약 88 N/㎟, 약 83 내지 약 86 N/㎟, 또는 약 83 내지 약 85 N/㎟의 3-점 굽힘 강도를 가질 수 있다. 불투명한 용융 석영은 약 80 N/㎟, 약 82 N/㎟, 약 83 N/㎟, 약 84 N/㎟, 약 85 N/㎟, 또는 약 86 N/㎟의 3-점 굽힘 강도를 가질 수 있다.
여기에서 설명된 프로세스들은 바람직하게는, 투명한 용융 석영 중심(UV 광이 통과할 수 있는) 및 불투명한 용융 석영 둘레(UV 광의 통과를 상당히 제한하는)를 가진, UV 광 투과 윈도우들을 생성하기 위해 사용된다. 이러한 UV 광 투과 윈도우의 최상부 또는 최하부 뷰는 도 2에서 도시된다. 도 2에서, UV 투과 윈도우(10)는, 중심에 투명한 용융 석영(12) 및 둘레로서 투명한 용융 석영(12)을 둘러싸는 불투명한 용융 석영(22)을 갖는, 원형 형태를 가진다.
불투명한 용융 석영 대 투명한 용융 석영의 비는 비교적 작다. 불투명한 용융 석영 대 투명한 용융 석영의 비(불투명한 용융 석영 : 투명한 용융 석영)는 약 1:50 내지 약 1:3, 약 1:40 내지 약 1:5, 약 1:30 내지 약 1:5, 약 1:20 내지 약 1:5, 약 1:25 내지 약 1:5, 약 1:20 내지 약 1:5, 약 1:15 내지 약 1:5, 약 1:10 내지 약 1:5, 약 1:30 내지 약 1:3, 약 1:25 내지 약 1:3, 약 1:20 내지 약 1:3, 약 1:15 내지 약 1:3, 약 1:10 내지 약 1:3, 약 1:30 내지 약 1:4, 약 1:25 내지 약 1:4, 약 1:20 내지 약 1:4, 약 1:15 내지 약 1:4, 약 1:10 내지 약 1:4, 약 1:2 내지 약 1:5, 약 1:2 내지 약 1:4, 약 1:2 내지 약 1:3, 약 1:3 내지 약 1:6, 약 1:3 내지 약 1:5, 약 1:3 내지 약 1:4일 수 있다.
여기에서 설명된 프로세스들에 따라 생성된 UV 광 투과 윈도우들은 임의의 적절한 치수들(높이/두께, 폭, 길이, 또는 직경)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, UV 광 투과 윈도우들은 약 100 ㎜ 내지 약 1000 ㎜, 약 360 ㎜ 내지 약 390 ㎜, 약 365 ㎜ 내지 약 385 ㎜, 약 370 ㎜ 내지 약 380 ㎜, 또는 약 372 ㎜ 내지 약 377 ㎜의 총 폭, 길이, 또는 직경(투명한 및 불투명한 용융 석영 양쪽 모두 함께)을 포함한다. 몇몇 양상들에서, 불투명한 용융 석영 둘레 부분은 약 3 ㎜ 내지 약 25 ㎜, 약 6 ㎜ 내지 약 24 ㎜, 약 8 ㎜ 내지 약 15 ㎜, 또는 약 9 ㎜ 내지 약 11 ㎜의 폭을 가진다. UV 광 투과 윈도우들은 약 20 ㎜ 내지 약 30 ㎜, 약 21 ㎜ 내지 약 29 ㎜, 약 22 ㎜ 내지 약 28 ㎜, 약 23 ㎜ 내지 약 27 ㎜, 약 24 ㎜ 내지 약 26 ㎜, 약 24 ㎜ 내지 약 28 ㎜, 또는 약 22 ㎜ 내지 약 26 ㎜의 두께를 포함할 수 있다. 치수들은 반도체 웨이퍼 제조 시스템의 UV 광 애퍼처의 치수들에 따라 달라질 수 있다.
본 개시는 상기 설명되고 예로 들어진 실시예들에 제한되지 않지만, 첨부된 청구항들의 범위 내에서 변형 및 수정이 가능하다.

Claims (18)

  1. 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스에 있어서,
    몰드에 불투명한 용융 석영의 슬리브를 배치하는 단계로서, 상기 슬리브는 제1 폭을 가지며 상기 슬리브의 최상부 평면으로부터 상기 슬리브의 최하부 평면까지 연장되는 보이드를 둘러싸는, 상기 배치하는 단계,
    제2 폭을 가진 투명한 용융 석영 잉곳을 상기 보이드로 삽입하는 단계로서, 상기 제2 폭은 상기 슬리브의 내부 측벽들 및 상기 잉곳의 외부 측벽들 사이에 작은 갭이 존재하도록 상기 제1 폭보다 약간 더 좁은, 상기 삽입하는 단계,
    용해로에서 상기 잉곳을 포함하며 슬리브를 둘러싼 상기 몰드를 가열하는 단계로서, 상기 가열은, 상기 불투명한 용융 석영이 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 투명한 용융 석영 잉곳을 형성하기 위해 상기 투명한 용융 석영 잉곳에 융합할 때까지, 진공 하에서 발생하는, 상기 가열하는 단계, 및
    그렇게 형성된 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 상기 투명한 용융 석영 잉곳을 어닐링하는 단계를 포함하며,
    상기 불투명한 용융 석영 슬리브는 2.12 g/㎤ 내지 2.19 g/㎤의 밀도 및 단위 체적당 2% 내지 4.5%의 공극률을 포함하며, 상기 공극들의 적어도 80%는 15 마이크론 내지 45 마이크론의 버블 크기를 갖는, 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 슬리브는 단일 슬리브를 포함하는 것인, 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 슬리브는 복수의 불투명한 용융 석영 밴드들을 포함하며, 상기 가열 단계는 상기 밴드들을 추가로 함께 융합하는 것인, 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 투명한 용융 석영 잉곳은 형태가 원통형이며 상기 용융 석영 밴드들은 형태가 원형인 것인, 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불투명한 용융 석영은 OM® 100 불투명 용융 석영인 것인, 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉곳의 슬라이스들을 형성하기 위해 상기 잉곳의 수직 축에 수직인 축을 따라 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 상기 투명한 용융 석영 잉곳을 절단하는 단계, 및 그 후 λ=190 ㎚ 내지 λ=4990 ㎚의 파장 범위에서 0.2% 내지 3%의 일정한 직접 스펙트럼 투과율, 및 λ=190 ㎚ 내지 λ=2500 ㎚의 파장 범위에서 적어도 60%의 확산 반사율을 가진 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 UV 광 투과 윈도우를 형성하기 위해 상기 슬라이스들을 기계 가공하고, 연마하거나, 또는 기계 가공 및 연마하는 단계를 더 포함하는, 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  7. 투명한 용융 석영 자외선(UV) 광 투과 윈도우에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스에 있어서,
    투명한 용융 석영 UV 광 투과 윈도우의 둘레의 적어도 일 부분 주위에서 레지를 기계 가공하는 단계,
    상기 불투명한 용융 석영을 연화시키기 위해 그것의 전이 온도를 통해 불투명한 용융 석영 봉을 가열하는 단계, 상기 연화된 불투명한 용융 석영을 상기 레지로 증착시키는 단계, 및 그 후 상기 레지 내에서 상기 연화된 불투명한 용융 석영을 어닐링하고, 그에 의해 λ=190 ㎚ 내지 λ=4990 ㎚의 파장 범위에서 0.2% 내지 3%의 일정한 직접 스펙트럼 투과율, 및 λ=190 ㎚ 내지 λ=2500 ㎚의 파장 범위에서 적어도 60%의 확산 반사율을 가진 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 UV 광 투과 윈도우를 형성하기 위해 상기 투명한 용융 석영에 상기 불투명한 용융 석영을 융합시키는 단계, 및
    선택적으로 상기 불투명한 용융 석영 둘레를 기계 가공하거나 또는 연마하는 단계를 포함하며,
    상기 가열 단계 이전에, 상기 불투명한 용융 석영 봉은 0.5배 내지 10배만큼 그것의 원래 폭을 축소시키기 위해 당겨지며, 상기 불투명한 용융 석영은 2.12 g/㎤ 내지 2.19 g/㎤의 밀도 및 단위 체적당 2% 내지 4.5%의 공극률을 포함하며, 상기 공극들의 적어도 80%는 15 마이크론 내지 45 마이크론의 버블 크기를 갖는, 투명한 용융 석영 자외선 광 투과 윈도우에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 레지는 3 ㎜의 깊이로 기계 가공되는 것인, 투명한 용융 석영 자외선 광 투과 윈도우에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 불투명한 용융 석영 봉은 OM® 100 불투명 용융 석영인 것인, 투명한 용융 석영 자외선 광 투과 윈도우에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 불투명한 용융 석영 봉은 2배 내지 5배만큼 그것의 원래 폭을 감소시키기 위해 당겨지는 것인, 투명한 용융 석영 자외선 광 투과 윈도우에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 가열 단계는 노에서 실행되는 것인, 투명한 용융 석영 자외선 광 투과 윈도우에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  12. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 가열 단계는 용접 토치를 사용하여 실행되는 것인, 투명한 용융 석영 자외선 광 투과 윈도우에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  13. 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스에 있어서,
    몰드의 안쪽에 투명한 용융 석영 잉곳을 배치하는 단계,
    불투명한 용융 석영의 입자들로 커버된 투명한 용융 석영 잉곳의 복합체를 형성하기 위해 불투명한 용융 석영의 입자들로 상기 투명한 용융 석영 잉곳을 둘러싸는 단계,
    상기 몰드로부터 상기 복합체를 제거하고, 그 후 상기 복합체를 소결하며, 그에 의해 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 투명한 용융 석영 잉곳을 형성하기 위해 서로에 및 상기 투명한 용융 석영 잉곳으로 상기 불투명한 용융 석영 입자들을 융합시키는 단계, 및
    그렇게 형성된 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 상기 투명한 용융 석영 잉곳을 어닐링하는 단계를 포함하며,
    상기 불투명한 용융 석영은 2.12 g/㎤ 내지 2.19 g/㎤의 밀도 및 단위 체적당 2% 내지 4.5%의 공극률을 포함하며, 상기 공극들의 적어도 80%는 15 마이크론 내지 45 마이크론의 버블 크기를 갖는 것인, 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  14. 제13항에 있어서, 상기 둘러싸는 단계는 상기 잉곳 주위에서 상기 입자들을 포함한 액체 슬러리를 증착시키는 단계, 및 상기 슬러리의 액체 부분을 제거하는 단계를 포함하는 것인, 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  15. 제14항에 있어서, 상기 슬러리의 액체 부분을 제거하는 단계는 상기 액체의 증발을 가능하게 하는 단계를 포함하는 것인, 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투명한 용융 석영 잉곳은 형태가 원통형인 것인, 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  17. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불투명한 용융 석영 입자들은 OM® 100 불투명 용융 석영의 입자들인 것인, 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
  18. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉곳의 슬라이스들을 형성하기 위해 상기 잉곳의 수직 축에 수직인 축을 따라 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 상기 투명한 용융 석영 잉곳을 절단하는 단계, 그 후 λ=190 ㎚ 내지 λ=4990 ㎚의 파장 범위에서 0.2% 내지 3%의 일정한 직접 스펙트럼 투과율, 및 λ=190 ㎚ 내지 λ=2500 ㎚의 파장 범위에서 적어도 60%의 확산 반사율을 가진 불투명한 용융 석영 둘레를 포함한 UV 광 투과 윈도우를 형성하기 위해 상기 슬라이스들을 기계 가공하고, 연마하거나, 또는 기계 가공 및 연마하는 단계를 더 포함하는, 투명한 용융 석영 잉곳에 불투명한 용융 석영 둘레를 융합하기 위한 프로세스.
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