【手続補正書】
【提出日】平成16年11月19日(2004.11.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】光学部材用合成石英ガラスおよびその製造方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長１５５〜２５０ｎｍの光を光源とする光学装置の光学部材として用いられる光学部材用合成石英ガラスの製造方法において、
（ａ）ガラス形成原料を火炎加水分解して得られる石英ガラス微粒子を基材に堆積・成長して多孔質石英ガラスを形成する工程と、
（ｂ）該多孔質石英ガラスを水素含有雰囲気下に保持し、多孔質石英ガラス中のＯＨ基含有量を低減する工程と、
（ｃ）該多孔質石英ガラスをフッ素化合物含有雰囲気下に保持し、該多孔質石英ガラスにフッ素をドープする工程と、
（ｄ）該多孔質石英ガラスを１３００℃以上の温度に昇温して透明ガラス化し、フッ素を含有した透明石英ガラス体を得る工程と、
を含むことを特徴とする光学部材用合成石英ガラスの製造方法。
【請求項２】
波長１５５〜２５０ｎｍの光を光源とする光学装置の光学部材として用いられる光学部材用合成石英ガラスにおいて、フッ素含有量が５０ｐｐｍ以上、ＯＨ基含有量が１０ｐｐｍ以下、塩素含有量が１０ｐｐｍ以下であり、酸素欠乏型欠陥を実質的に含まないことを特徴とする光学部材用合成石英ガラス。
【請求項３】
波長１５５〜１８０ｎｍの光を光源とする光学装置の光学部材として用いられる光学部材用合成石英ガラスにおいて、フッ素含有量が５０ｐｐｍ以上、ＯＨ基含有量が１ｐｐｍ以下、塩素含有量が１０ｐｐｍ以下であり、酸素欠乏型欠陥を実質的に含まないことを特徴とする光学部材用合成石英ガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長１５５〜２５０ｎｍの光を光源とする光学装置の光学部材用合成石英ガラスおよびその製造方法に関する。より詳細には、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｘｅ２エキシマランプ（波長１７２ｎｍ）や重水素ランプ（波長１７０〜４００ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）等を光源とした光学装置の、レンズ、プリズム、エタロン、回折格子、フォトマスク、ペリクル（ペリクル材およびペリクルフレーム）、窓材などの光学部品材料として用いられる光学部材用合成石英ガラスとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から光リソグラフィ技術において、ウエハ上に微細な回路パターンを転写して集積回路を製造するための露光装置が広く利用されている。集積回路の高集積化および高機能化に伴い、集積回路の微細化が進み、高解像度の回路パターンを深い焦点深度でウエハ面上に結像させることが露光装置に求められ、露光光源の短波長化が進められている。露光光源は、従来のｇ線（波長４３６ｎｍ）やｉ線（波長３６５ｎｍ）から進んで、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）やＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）が用いられようとしている。またさらに回路パターンが１００ｎｍ以下となる次世代の集積回路に対応するため、露光光源としてＦ２レーザ（波長１５７．６ｎｍ）を用いることが検討され始めている。
【０００３】
波長１５５〜４００ｎｍの光を光源とする光源とする露光装置の光学部材には、近赤外域から紫外域までの広範囲にわたって透過性に優れ、熱膨張係数が極めて小さく加工が比較的容易などの理由から、合成石英ガラスが主に用いられてきた。従来用いられてきた合成石英ガラスは、例えば特開平３−８８７４２号公報に開示されたものが知られている。すなわち合成石英ガラス体中のＯＨ基含有量が１０ｐｐｍ以上であり、かつ水素を５×１０１６分子／ｃｍ３以上含有することを特徴とするものである。
【０００４】
しかしながら同報発明の合成石英ガラスであっても、紫外線を照射した場合に屈折率の上昇や透過率低下などのダメージが生じ問題であった。ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザさらにはＦ２レーザと光の波長が短くなるにつれ光子の持つエネルギーが増すため、波長２００ｎｍ以下の深紫外光〜真空紫外光に対する耐光性は特に問題であった。紫外線を照射した場合の屈折率上昇や透過率低下の原因は明確ではないが、合成石英ガラス中の歪んだ構造、例えば三員環構造や四員環構造などの欠陥前駆体が紫外線照射により切断され、Ｅ’センターやＮＢＯＨＣなどの構造欠陥が生成するためと推定される。また合成石英ガラス中のＯＨ基は、紫外線照射時の赤色蛍光発光に影響を与えるだけでなく、波長１８０ｎｍ以下の真空紫外域における光透過性を低下させる。従って合成石英ガラス中のＯＨ基含有量は少ないほうが好ましい。
【０００５】
そこで紫外線照射により受けるダメージを低減する方法として、本発明者らは、特開２００１−１９４５０公報にて、フッ素を含有しかつＯＨ基含有量が１００ｐｐｍ未満であることを特徴とする波長４００ｎｍ以下の紫外線〜真空紫外線を光源とする光学部材用合成石英ガラスを提案した。合成石英ガラス内にフッ素を含有させることにより、合成石英ガラス中のひずんだ構造が低減され、紫外線照射した場合のダメージは低減される。また合成石英ガラス中のＯＨ基含有量が１００ｐｐｍ未満と少ないため、紫外線照射時の赤色蛍光発光強度も小さく耐光性に優れる。
【０００６】
このようなフッ素を含有しかつＯＨ基含有量の少ない合成石英ガラスの製造方法として、特開２００１−１９９７３５公報や特開平８−７５９０１号公報などが提案されている。これらの提案は、ガラス形成原料を火炎加水分解して得られる石英ガラス微粒子を基材に堆積、成長させて多孔質石英ガラスを形成し、次いで多孔質石英ガラスをまず塩素化合物雰囲気下にて加熱処理することにより多孔質石英ガラス中のＯＨ基含有量を低減させた後、フッ素化合物雰囲気下にて加熱処理することにより多孔質石英ガラス中へフッ素をドープした後、透明ガラス化する工程を含むことを特徴とする合成石英ガラスの製造方法である。しかしながら、この製造方法は多孔質石英ガラスを塩素化合物含有雰囲気で処理する工程を含むため、最終的に得られる合成石英ガラス中に塩素が残留する可能性がある。合成石英ガラス中の塩素は紫外線照射によりＥ’センターなどの常磁性欠陥となるため、合成石英ガラス中に塩素が多量に含まれると、耐光性に欠け、問題であった。
【０００７】
また前記の提案以外に、ガラス形成原料を火炎加水分解して得られる石英ガラス微粒子を基材に堆積、成長させて多孔質石英ガラスを形成し、得られた多孔質石英ガラスをフッ素化合物含有雰囲気にて処理することにより多孔質石英ガラス中のＯＨ基含有量を低減するとともにフッ素をドープした後、透明ガラス化する提案もある。しかしながらこの方法では塩素化合物を用いる場合と比較して、多孔質石英ガラスをフッ素化合物雰囲気中で処理する際に、多孔質石英ガラス中のＯＨ基含有量を安定して低減することができず、さらに条件によっては同処理中に酸素欠乏型欠陥（≡Ｓｉ−Ｓｉ≡）が生成する場合があった。酸素欠乏型欠陥は１６３ｎｍを中心とした吸収帯を有し波長１５５〜１８０ｎｍの真空紫外域における光透過率を損なうだけでなく、耐光性にも悪影響を及ぼすため酸素欠乏型欠陥は実質的に含有しないことが好ましい。さらにこの酸素欠乏型欠陥は、同処理後に多孔質石英ガラス中に残留するＯＨ基含有量が少なければ少ないほど生成しやすい傾向にあり、問題であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、紫外線〜真空紫外線における光透過率および耐光性に安定して優れる光学部材用合成石英ガラスおよびその製造方法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、合成石英ガラス中に塩素が残留する原因について鋭意検討を行った結果、まず多孔質石英ガラスを水素ガス含有雰囲気中にて処理することにより多孔質石英ガラス中のＯＨ基含有量を低減し、次いで多孔質石英ガラスをフッ素化合物含有雰囲気中で処理した後、透明ガラス化すれば、塩素含有量の少ない耐光性に安定して優れるフッ素ドープ合成石英ガラスを作製することができることを見出した。
【００１０】
すなわち本発明は、波長１５５〜２５０ｎｍの光を光源とする光学装置の光学部材として用いられる光学部材用合成石英ガラスの製造方法において、
（ａ）ガラス形成原料を火炎加水分解して得られる石英ガラス微粒子を基材に堆積・成長して多孔質石英ガラスを形成する工程と、
（ｂ）該多孔質石英ガラスを水素含有雰囲気下に保持し、多孔質石英ガラス中のＯＨ基含有量を低減する工程と、
（ｃ）該多孔質石英ガラスをフッ素化合物含有雰囲気下に保持し、該多孔質石英ガラスにフッ素をドープする工程と、
（ｄ）該多孔質石英ガラスを１３００℃以上の温度に昇温して透明ガラス化し、フッ素を含有した透明石英ガラス体を得る工程と、
を含むことを特徴とする光学部材用合成石英ガラスの製造方法を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の工程（ａ）は、多孔質石英ガラスの製造工程である。
合成石英ガラスの形成原料としては、ガス化可能な原料であれば特に制限されないが、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＣＨ３Ｃｌ３などの塩化物、ＳｉＦ４、ＳｉＨＦ３、ＳｉＨ２Ｆ２などのフッ化物、ＳｉＢｒ４、ＳｉＨＢｒ３などの臭化物、ＳｉＩ４などの沃化物といったハロゲン化珪素化合物、またはＲｎＳｉ（ＯＲ）４−ｎ（ここにＲは炭素数１〜４のアルキル基、ｎは０〜３の整数）で示されるアルコキシシランや（ＣＨ３）３Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）３などのハロゲンを含まない珪素化合物が挙げられる。
【００１２】
本発明の工程（ｂ）は、水素によりＯＨ基含有量の低減化を行う工程である。
水素によるＯＨ基含有量低減化工程では、水素ガスを含有する雰囲気下にて多孔質石英ガラスを処理することにより、式（１）および式（２）に示す反応によって多孔質石英ガラスのＯＨ基含有量を低減する。
【００１３】
【数１】
2003201126.tif 000001
【００１４】
ＯＨ基含有量低減工程における水素ガス含有雰囲気としては、水素ガスを０．１〜１００体積％含有する不活性ガス雰囲気が好ましく、特に水素ガス１００体積％の雰囲気が好ましい。処理温度は５００〜１３００℃が好ましく、特に８００〜１２００℃が好ましい。５００℃より低いと前記（１）および（２）の反応速度が極端に遅くなり多孔質石英ガラス中のＯＨ基含有量を充分に低減することができないおそれがあり、また１３００℃より高いと多孔質石英ガラスの緻密化が進むため多孔質石英ガラス中のＯＨ基濃度を低減することができないおそれがある。処理圧力は１０１（大気圧）〜１５００ｋＰａが好ましい。処理時間は、処理する多孔質石英ガラスのサイズ、処理条件にもよるが、数時間〜数百時間が好ましい。
【００１５】
本発明の工程（ｃ）は、フッ素ドープ工程である。
フッ素ドープ工程では、多孔質石英ガラスをフッ素含有雰囲気下にて保持することにより、式（３）に示す反応によってＯＨ基低減化工程にて生成した酸素欠乏型欠陥を≡Ｓ−Ｆ結合に置換し、酸素欠乏型欠陥を実質的に含まないフッ素ドープ多孔質石英ガラスを得る。
【００１６】
【数２】
2003201126.tif 000002
【００１７】
従って、最終的に得られる合成石英ガラス体中のフッ素濃度は、ＯＨ基低減化工程にて生成した酸素欠乏型欠陥の濃度によって決まり、酸素欠乏型欠陥の濃度が高いほど、多くのフッ素を含有する合成石英ガラス体が得られる。
【００１８】
フッ素化合物含有雰囲気としては、含フッ素ガス（例えばＳｉＦ４、ＳＦ６、ＣＨＦ３、ＣＦ４、Ｆ２など）を０．１〜１００体積％含有する不活性ガス雰囲気が好ましい。雰囲気温度は５００〜１３００℃、特に８００〜１２００℃が好ましい。また、雰囲気圧力１０〜１０１ｋＰａ（１０１ｋＰａ＝大気圧）が好ましい。さらに、保持時間は、多孔質石英ガラスのサイズ、処理条件、ＯＨ基含有量低減化工程にて生成した酸素欠乏型欠陥の濃度にもよるが、数十分〜数十時間が好ましい。この場合、多孔質石英ガラスへ均一に短時間でフッ素をドープできることから、減圧下（１００Ｐａ以下、特に１０Ｐａ以下が好ましい。）で保持した状態で含フッ素ガスを常圧になるまで導入し、フッ素化合物含有雰囲気とすることが好ましい。またフッ素化合物含有雰囲気で１０００℃以上の高温で多孔質母材を処理する場合には、還元型欠陥が生成しやすくなるため、含フッ素ガス、不活性ガスの他に酸素ガスを含んだ雰囲気下で処理し還元型欠陥の生成を防ぐことが好ましい。
【００１９】
本発明の工程（ｄ）は、透明ガラス化工程である。
透明ガラス化は、多孔質石英ガラスを所定の透明ガラス化温度で所定時間保持することにより行われる。透明ガラス化温度は、通常は１３００〜１６００℃であり、特に１３５０〜１５００℃であることが好ましい。またこの際の雰囲気としては、ヘリウムや窒素などの不活性ガス１００体積％の雰囲気、またはヘリウムや窒素などの不活性ガスを主成分とする雰囲気を用いることができる。圧力については、減圧または常圧であればよい。特に常圧の場合にはヘリウムガスを用いることができる。また、減圧の場合には１００Ｔｏｒｒ（１３．３ｋＰａ）以下とすることが好ましい。
【００２０】
本発明において、水素によるＯＨ基含有量低減化工程の後に、多孔質石英ガラス中の水素分子含有量を低減する水素含有量低減化工程（ｅ）を実施することもできる。
多孔質石英ガラス中に水素分子が溶存されていると、後工程のフッ素ドープ工程や透明ガラス化工程において、１０００〜１５００℃の高温で加熱処理した場合に、新たに酸素欠乏型欠陥の生成を招く可能性がある。これを防ぐために、多孔質石英ガラス中の水素分子含有量を低減する処理をＯＨ基含有量低減化工程とフッ素ドープ工程との間、またはフッ素ドープ工程と兼ねて水素含有量低減化工程を実施することが好ましい。
【００２１】
水素含有量低減化工程は、多孔質石英ガラスを実質的に水素を含まない雰囲気下で処理することにより行う。また水素含有量低減化工程をフッ素ドープ工程と兼ねることも可能であるが、フッ素ドープ工程の最高処理温度がＯＨ基含有量低減化工程の最高処理温度と比べて高い場合に限られる。実質的に水素を含まない雰囲気としては、水素ガスが０．１体積％以下であれば特に限定されず、不活性ガスを主成分とする雰囲気であることが好ましい。圧力については、常圧でも可能であるが、処理時間を短縮するため減圧で行うことが好ましい。減圧の場合は、１００Ｐａ以下の圧力で行うことが特に好ましい。これらの雰囲気下、５００〜１４００℃で数十時間処理することが好ましい。
【００２２】
また本発明において、ＯＨ基含有量低減化工程を実施する際の多孔質石英ガラスの平均かさ密度は１．６ｇ／ｃｍ３以下、かさ密度分布（すなわち、多孔質石英ガラスの成長軸方向に垂直な断面において、外周から２０ｍｍを除いた領域内でのかさ密度の最大と最小との差）は０．６ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。これは、多孔質石英ガラスの形成条件を調整したり、あるいは多孔質石英ガラスの製造工程とＯＨ基含有量を低減する工程との間で多孔質石英ガラスを１０００℃〜１５００℃の範囲内にて加熱したりして、行える。
【００２３】
ＯＨ基含有量低減化工程における、多孔質石英ガラスの平均かさ密度を前記範囲内とすることにより、多孔質石英ガラス中のＯＨ基含有量を充分に低減することができ、また、フッ素ドープ工程における多孔質石英ガラス中の酸素欠乏型欠陥の修復およびフッ素ドープを充分に行うことができて酸素欠乏型欠陥が残留するなどの問題が生じにくい。またかさ密度分布を前記範囲内とすることにより、最終的に得られた合成石英ガラス体中のＯＨ基含有量やフッ素含有量に分布が生じにくく、屈折率や光透過率の均一性が向上する。
【００２４】
本発明の方法により得られた合成石英ガラスは、露光装置用のレンズ、その他の光学部材として用いるために、光学部材として必要な屈折率均質性や低複屈折性などの光学特性を与えるための均質化、成形、アニールなどの各熱処理（以下、光学的熱処理という）を適宜行う必要がある。光学的熱処理は透明ガラス化の後に行うことができる。
【００２５】
特にアニールについては、アニールにより合成石英ガラス中の三員環構造や四員環構造などの歪んだ構造を低減し、真空紫外域における光透過率や耐光性を向上することができるため、実施することが好ましい。具体的なアニール条件としては、合成石英ガラスを、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気、または空気、酸素ガス雰囲気中、温度６００〜１１００℃、圧力１０１ｋＰａ（大気圧）〜１Ｐａにて数十〜数百時間保持することが好ましい。
【００２６】
次に本発明の光学部材用合成石英ガラスの組成について、説明する。
本発明において、合成石英ガラス中のＯＨ基は、紫外線照射時の赤色蛍光発光を増加させるだけでなく真空紫外域における光透過性を損なうため、その含有量は少ない方が好ましい。具体的には合成石英ガラス中のＯＨ基含有量は１０ｐｐｍ未満、特には５ｐｐｍ以下、さらには１ｐｐｍ以下が好ましい。
【００２７】
本発明において、合成石英ガラス中の塩素は、真空紫外域における光透過性および耐光性を悪化させるため、その含有量が少ない方が好ましい。具体的には合成石英ガラス中の塩素含有量は１０ｐｐｍ以下、特には５ｐｐｍ以下、さらには実質的に含有しないことが好ましい。
【００２８】
本発明において、合成石英ガラス中のフッ素は、ＯＨ基と置換しＯＨ基含有量を低減する効果を有するうえ、三員環構造、四員環構造などの歪んだ構造を低減する効果がある。具体的には本発明の合成石英ガラスはフッ素を５０ｐｐｍ以上、特には２００ｐｐｍ以上含有することが好ましい。
【００２９】
本発明において、合成石英ガラス中の酸素欠乏型欠陥（≡Ｓｉ−Ｓｉ≡（≡は、Ｓｉ−Ｏ結合を示す。以下同様）、酸素過剰型欠陥（≡Ｓｉ−Ｏ−Ｏ−Ｓｉ≡）、≡ＳｉＨ結合、溶存酸素分子などは、真空紫外光透過性および耐光性に悪影響を及ぼすため、実質的に含有しない方が好ましい。特に、酸素欠乏欠陥は、ＯＨ基含有量低減化の際に導入されやすいので、実質的に含まれないよう、慎重に管理することが好ましい。
【００３０】
本発明において、合成石英ガラス中のアルカリ金属（Ｎａ，Ｋ，Ｌｉなど）、アルカリ土類金属（Ｍｇ，Ｃａなど）、遷移金属（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｃｅなど）などの金属不純物は、紫外域から真空紫外域における透過率を低下させるだけでなく、耐紫外線性を低下させる原因ともなるため、その含有量は極力少ない方が好ましい。具体的には金属不純物の合計含有量が１００ｐｐｂ以下、特に５０ｐｐｂ以下が好ましい。
【００３１】
さらに本発明の方法により得られた合成石英ガラスは、耐紫外線性を向上させるために、水素分子を含有させると効果的な場合がある。具体的には合成石英ガラスを水素含有雰囲気下、６００℃以下の温度で加熱処理することにより、合成石英ガラス中へ水素分子を拡散、含有させる。
【００３２】
水素分子は紫外線照射により生じるＥ’センターやＮＢＯＨＣなどの常磁性欠陥を修復し波長１８０〜３００ｎｍにおける吸収帯の生成を抑制するはたらきを有する。波長１８０〜２５０ｎｍの光を光源とする光学装置の光学部材として用いる場合には、水素分子を１×１０１７分子／ｃｍ３以上含有させることが好ましい。しかしながら、合成石英ガラス体中の水素分子は紫外線照射中の酸素欠乏型欠陥（≡Ｓｉ−Ｓｉ≡）生成を促進する作用があり、同欠陥は波長１６３ｎｍを中心とする吸収体を有するため、波長１５５〜１８０ｎｍの光を光源とする光学装置の光学部材として用いる場合には、合成石英ガラス中の水素分子含有量を１×１０１７分子／ｃｍ３以下とすることが好ましい。なお、用途、使用条件にもよるが、合成石英ガラス中の水素分子含有量を１×１０１７分子／ｃｍ３以下とすることが好ましい場合がある。
【００３３】
【実施例】
（例１〜例１１）
四塩化珪素を酸水素火炎中で加水分解させ、形成されたＳｉＯ２微粒子を基材上に堆積させて直径３５０ｍｍ、長さ６００ｍｍの多孔質石英ガラスを作製した  （工程（ａ））。
【００３４】
次いで、多孔質石英ガラスを雰囲気制御可能な電気炉内に設置し、以下に記す処理を順次実施した。表１に示す条件にて水素含有雰囲気下にて処理し、多孔質石英ガラス中のＯＨ基含有量を低減させた（工程（ｂ））。
【００３５】
続いて、表１に示す条件にて多孔質石英ガラスを処理し、多孔質石英ガラス中の残留水素を低減、除去した（工程（ｅ））後、表１に示す条件にてフッ素化合物含有雰囲気下にて処理し、フッ素ドープ多孔質石英ガラスを得た（工程（ｃ））。
【００３６】
最後に圧力１５０Ｐａ以下の減圧に保持した状態で１４５０℃まで昇温し、この温度にて１０時間保持し透明石英ガラス体（直径１８０ｍｍ、長さ３５０ｍｍ）を作製した。
【００３７】
（例１２）
四塩化珪素を酸水素火炎中で加水分解させ、形成されたＳｉＯ２微粒子を基材上に堆積させて直径３５０ｍｍ、長さ６００ｍｍの多孔質石英ガラスを作製した。次いで、多孔質石英ガラスを雰囲気制御可能な電気炉内に設置し、以下に記す処理を順次実施した。まず塩素／ヘリウム＝１０／９０ｖｏｌ％、１０１ｋＰａ、１２００℃にて１０時間処理し、多孔質石英ガラス中のＯＨ基含有量を低減させた。続いて、四フッ化珪素／酸素／ヘリウム＝１０／１０／８０ｖｏｌ％、１０１ｋＰａ、１２００℃にて５時間処理し、フッ素ドープ多孔質石英ガラスを得た。最後に圧力１５０Ｐａ以下の減圧に保持した状態で１４５０℃まで昇温し、この温度にて１０時間保持し透明石英ガラス体（直径１８０ｍｍ、長さ３５０ｍｍ）を作製した。
【００３８】
（例１３）
四塩化珪素を酸水素火炎中で加水分解させ、形成されたＳｉＯ２微粒子を基材上に堆積させて直径３５０ｍｍ、長さ６００ｍｍの多孔質石英ガラスを作製した。次いで、多孔質石英ガラスを雰囲気制御可能な電気炉内に設置し、まず四フッ化珪素／酸素＝１０／９０ｖｏｌ％、１０１ｋＰａ、１０００℃にて１０時間処理し、フッ素ドープ多孔質石英ガラスを得た。次いで圧力１５０Ｐａ以下の減圧に保持した状態で１４５０℃まで昇温し、この温度にて１０時間保持し透明石英ガラス体（直径１８０ｍｍ、長さ３５０ｍｍ）を作製した。
【００３９】
各例で得られた透明石英ガラス体を内径２４０ｍｍのカーボン製るつぼの中にセットし、同るつぼを電気炉内でアルゴンガス、１００ｖｏｌ％、１ａｔｍにて１７５０℃まで昇温して、この温度にて１０時間保持することにより、透明石英ガラス体の成形を行った。
【００４０】
次いで、得られた透明石英ガラス体の長手方向ほぼ中央からサイズφ１５０ｍｍ×２０ｍｍ厚の評価用試料を切出し、表面の平坦度が５μｍ以下となるように＃１０００の研削盤にて研削を実施し、以下の評価を行った。
【００４１】
（ＯＨ基含有量評価）
評価用試料の中央付近について赤外分光光度計による測定を行い、波長２．７μｍにおける吸収ピークからＯＨ基含有量を求めた（Ｊ．Ｐ．Ｗｉｌｉａｍｓ  ｅｔ．ａｌ．，Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，  ５５（５），  ５２４，  １９７６）。本法による検出限界は１ｐｐｍである。
【００４２】
（フッ素含有量評価）
評価用試料中央付近のフッ素含有量をフッ素イオン電極法により分析した。フッ素含有量の分析方法は下記の通りである。日本化学会誌、1972(2), 350に記載された方法に従って、合成石英ガラスを無水炭酸ナトリウムにより加熱融解し、得られた融液に蒸留水および塩酸（体積比で１：１）を加えて試料液を調整した。試料液の起電力をフッ素イオン選択性電極および比較電極としてラジオメータトレーディング社製Ｎｏ．９４５−２２０およびＮｏ．９４５−４６８をそれぞれ用いてラジオメータにより測定し、フッ素イオン標準溶液を用いてあらかじめ作成した検量線に基づいて、フッ素含有量を求めた。本法による検出限界は１０ｐｐｍである。
【００４３】
(塩素含有量評価)
評価用試料の中央付近について蛍光Ｘ線分析法により塩素含有量を分析した。本法による検出限界は１０ｐｐｍ以下である。
【００４４】
(酸素欠乏型欠陥の有無評価)
評価用試料の中央付近より２０ｍｍ×２０ｍｍ×５ｍｍの試料、および２０ｍｍ×２０ｍｍ×３０ｍｍの試料を切り出し、それぞれ２０ｍｍ角の２面を鏡面研磨し、試料の温度を２５℃に保持した状態で真空紫外分光光度計（分光計器社製「ＵＶ２０１Ｍ」、以下同じ）により波長１６３ｎｍでの光透過率を窒素雰囲気下にて測定し、式（４）より１６３ｎｍにおける内部透過率Ｔ１６３を算出し、石英ガラス中のＯＨ基濃度ＣＯＨ（ｐｐｍ）から式（５）により計算される値Ｔｉｄと比較することにより還元型欠陥の有無を評価した。
【００４５】
【数３】
2003201126.tif 000003
【００４６】
【数４】
2003201126.tif 000004
【００４７】
酸素欠乏型欠陥があると、１６３ｎｍを中心とした吸収帯があるため、上式（５）より計算される値より低くなる。
【００４８】
（１５７．６ｎｍ初期光透過率評価）
評価用試料の中央付近より２０ｍｍ×２０ｍｍ×１０ｍｍの試料を切り出し、２０ｍｍ角の２面を鏡面研磨し、真空紫外分光光度計（分光計器社製「ＵＶ２０１Ｍ」）にて波長１５７．６ｎｍにおける光透過率（％）を評価した。
【００４９】
（耐光性評価）
評価用試料の中央付近より２０ｍｍ角の面に垂直な方向にＦ２レーザをエネルギー密度５ｍＪ／ｃｍ２／ｐｕｌｓｅ、周波数２００Ｈｚにて計５×１０６パルス照射し、照射前後の１５７．６ｎｍにおける光透過率低下量（光透過率の差）（％）を真空紫外分光光度計（分光計器社製「ＵＶ２０１Ｍ」）にて測定し、耐光性を評価した。透過率低下量が少ないほど耐光性は優れることを意味する。
なお、耐光性評価は、例１〜例８及び例１２の評価用試料について行った。
【００５０】
各評価の結果を表２に示す。例１〜８は実施例、その他は比較例である。
【００５１】
【表１】
2003201126.tif 000005
【００５２】
【表２】
2003201126.tif 000006
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、紫外線〜真空紫外線における光透過率および耐光性に安定して優れる光学部材用合成石英ガラスおよびその製造方法が得られる。