(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物である合成シリカガラス体の歪除去及び純化を行う熱処理方法であって、前記被処理物の外表面の全てをＡｌ濃度１０ｐｐｍ〜３０ｐｐｍ、且つＮａ濃度５０ｐｐｂ未満のＳｉＯ２質粉体によって接触状態で被覆し、９００℃〜１３００℃の温度範囲で３０分〜８００時間の熱処理を行うことを特徴とする合成シリカガラス体の熱処理方法。
【請求項２】
前記ＳｉＯ２質粉体が天然石英粉体であることを特徴とする請求項１記載の合成シリカガラス体の熱処理方法。
【請求項３】
前記天然石英粉体がα−石英結晶質の天然石英粉体であることを特徴とする請求項２記載の合成シリカガラス体の熱処理方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の合成シリカガラス体の熱処理方法を含むことを特徴とする合成シリカガラス製光学部材の製造方法。
【請求項５】
被処理物である合成シリカガラス体の外表面の全てをＡｌ濃度１０ｐｐｍ〜３０ｐｐｍ、且つＮａ濃度５０ｐｐｂ未満のＳｉＯ２質粉体によって接触状態で被覆し、９００℃〜１３００℃の温度範囲で３０分〜８００時間の熱処理を行うことによって前記合成シリカガラス体の歪除去及び純化を行う合成シリカガラス体の熱処理方法を含む合成シリカガラス製光学部材の製造方法で製造される合成シリカガラス製光学部材であって、
Ｎａ濃度が全領域０．５ｐｐｂ未満で最大値と最小値の差が０．１ｐｐｂ以下、ＯＨ基が１００ｐｐｍ以下、複屈折が０．５ｎｍ／ｃｍ以下、及び内部透過率が９９．８２％以上であり、
前記合成シリカガラス体がスート法又はプラズマ法によって製造されることを特徴とする合成シリカガラス製光学部材。
【請求項６】
前記ＳｉＯ２質粉体が天然石英粉体であることを特徴とする請求項５記載の合成シリカガラス製光学部材。
【請求項７】
前記天然石英粉体がα−石英結晶質の天然石英粉体であることを特徴とする請求項６記載の合成シリカガラス製光学部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成シリカガラス体の歪除去及び純化を効果的に行うことのできる合成シリカガラス体の熱処理方法に関し、またこの合成シリカガラス体の熱処理方法を含む合成シリカガラス製光学部材の製造方法に関し、さらにこの合成シリカガラス製光学部材の製造方法によって製造され、紫外線、特にＡｒＦエキシマレーザー光の照射に対して長期間、優れた光透過性を示す合成シリカガラス製光学部材に関するものである。具体的には、本発明は、特に半導体チップ製造用のエキシマレーザーを用いたリソグラフィーの露光装置のレンズやその他の光学部品、また、エキシマレーザー本体に用いられる狭帯化用のプリズム、その他にＡｒＦエキシマレーザー光に使用される一般的な光学部材、レンズ、ビームスプリッター、プリズム、フォトマスク、ペリクルなどに好適に使用される合成シリカガラス製光学部材及びその製造に好適に使用される合成シリカガラス体の熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＳＩデザインルールの微細化に伴い露光技術としてＡｒＦエキシマレーザーリソグラフィー、特に液浸技術を併用した露光装置が急速に普及している
ＡｒＦエキシマレーザー露光装置用のシリカガラス部材には、更なる品質の向上が要求されている。一般的に要求される光学特性を列記すると、
１）１９３．４ｎｍでの高い光透過性
２）屈折率均質性が高いこと
３）複屈折が低いこと
４）ＡｒＦエキシマレーザー照射に対して安定していること（耐レーザー性）
などが挙げられる。
【０００３】
一般的に合成シリカガラスは紫外線の透過性が良いことから、これまで紫外線透過材料として多くの分野で用いられてきており、ＡｒＦ露光装置においても例外無く、ほとんど全ての透過材料として合成シリカガラスが用いられてきた。しかしながら、近年液浸技術の併用により、光学系の高ＮＡ（開口数）化が進み、レンズの熱収差特性に影響を及ぼす合成シリカガラス光学部材の深紫外から真空紫外域の光透過特性に対する要求特性が、特に厳しくなってきている。光透過特性に影響を及ぼす因子として、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属等が一般的に知られている。
【０００４】
これらの影響因子の中で、シリカガラス中のＮａ濃度の影響度が大きく、１９３．４ｎｍの内部透過率が９９．８１％以上にするためには、Ｎａ重量濃度を０．２ｐｐｂ以下に抑えなければならないことを、最新の評価装置を用いて新たに知見した。
光学部材の材料として超高純度合成シリカガラスが用いられており、屈折率均質性や複屈折を低減する為、歪除去の為の熱処理（アニール処理）を施すことが必要とされており、加熱炉内で高温に長時間保持することが一般的な方法とされている。しかし、使用される加熱炉の炉材や治具及び雰囲気等から放出ないし移動したアルカリ金属等の金属不純物をシリカガラス表層に取り込む工程汚染の問題があった。
【０００５】
以上のようなアルカリ金属不純物の工程汚染を改良するために、これまで多くの研究、開発がされてきた。例えば、特許文献１では、扁平円柱形の光学用部材熱アニール処理において、径方向と厚さ方向共に３０ｍｍ以上の切断しろを設けて予め成型し、熱アニール処理後その部位を切断することでＮａ濃度が２０ｐｐｂ以下の光学部材が得られたとしている。また特許文献２では１６×１６×３０ｃｍの角柱成型ブロックから１５３×１５３×６．４ｍｍの板状基板を作製した際には、基板中のＮａ濃度が２．３〜４．３ｐｐｂだが、１７×１７×２５ｃｍ角柱成型ブロックから１５３×１５３×６．４ｍｍの板状基板を作製した場合は＜０．３〜１．９ｐｐｂとしており、切断部位を多く取ることで、熱アニール処理後の角柱ブロック内部へのＮａ元素の拡散を防ぐ手法は、特許文献１と全く同一である。本手法では切り捨てる部分の経済性が無視できないという課題があった。
【０００６】
特許文献３では電気炉中で処理物を石英ガラス製マッフル内で熱アニール処理することでＮａ汚染量の低減を試みているが、処理物である合成シリカガラス円柱状成型体の表層〜３ｍｍでは内部透過率が９９．７８％で、内部透過率９９．８２％以上の特性を満たす為には、外表層２ｍｍ程度の研削量が必要としている。つまり、高額な高純度炉部材を使用したものの、合成シリカガラス製処理物の表層部へのＮａ元素汚染は完全には防げていない。
【０００７】
特許文献４では溶存水素分子濃度が平均で１×１０１９個／ｃｍ３以上であり、Ｎａ濃度が３０ｐｐｂ以下の合成シリカ粉体中の熱アニール処理例が記述されているが、合成シリカガラス製処理物のＮａ濃度は２ｐｐｂであり、光透過性に対しては不十分なレベルである。つまり被覆粉体のＮａ濃度と水素含有量濃度に着目しただけでは、被処理物のＮａ濃度を２ｐｐｂ以下に低減することは不可能である。
また、従来シリカガラスのＮａ元素の純化方法として塩酸ガスや塩素ガス等のハロゲンガスが用いられてきた。これらのガスは人体に有毒であり、毒性を除害する為の経済性が問題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４２１１４４９６号
【特許文献２】特開２００１−３０２２７５号公報
【特許文献３】特開平１０−２７９３２２号公報
【特許文献４】特開２００１−２７０７２５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、合成シリカガラス体の歪除去及び純化を効果的に行うことのできる合成シリカガラス体の熱処理方法、この合成シリカガラス体の熱処理方法を含む合成シリカガラス製光学部材の製造方法、及びこの合成シリカガラス製光学部材の製造方法によって製造され、紫外線、特にＡｒＦエキシマレーザー光の照射に対して長期間、優れた光透過性を示す合成シリカガラス製光学部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の合成シリカガラス体の熱処理方法は、被処理物である合成シリカガラス体の歪除去及び純化を行う熱処理方法であって、前記被処理物の外表面の全てをＡｌ濃度１０ｐｐｍ〜３０ｐｐｍ、且つＮａ濃度５０ｐｐｂ未満のＳｉＯ２質粉体によって接触状態で被覆し、９００℃〜１３００℃の温度範囲で３０分〜８００時間の熱処理を行うことを特徴とする。
【００１１】
前記ＳｉＯ２質粉体としては、Ａｌ濃度及びＮａ濃度が上記した条件を満たす、天然石英粉体を用いるのが好ましい。また、天然石英粉体としてはα−石英結晶質の天然石英粉体を使用するのが好適である。
【００１２】
本発明の合成シリカガラス製光学部材の製造方法は、本発明の合成シリカガラス体の熱処理方法を含むものである。
【００１３】
本発明の合成シリカガラス製光学部材は、被処理物である合成シリカガラス体の外表面の全てをＡｌ濃度１０ｐｐｍ〜３０ｐｐｍ、且つＮａ濃度５０ｐｐｂ未満のＳｉＯ２質粉体によって接触状態で被覆し、９００℃〜１３００℃の温度範囲で３０分〜８００時間の熱処理を行うことによって前記合成シリカガラス体の歪除去及び純化を行う合成シリカガラス体の熱処理方法を含む合成シリカガラス製光学部材の製造方法で製造される合成シリカガラス製光学部材であって、
Ｎａ濃度が全領域０．５ｐｐｂ未満で最大値と最小値の差が０．１ｐｐｂ以下、ＯＨ基が１００ｐｐｍ以下、複屈折が０．５ｎｍ／ｃｍ以下、及び内部透過率が９９．８２％以上であり、
前記合成シリカガラス体がスート法又はプラズマ法によって製造されることを特徴とする。
【００１４】
本発明者らは、合成シリカガラス体中のＮａ濃度低減について鋭意検討した結果、合成シリカガラス体をＡｌ及びＮａの含有量を所定範囲内に制御したＳｉＯ２質粉体中に埋没させて（換言すれば、合成シリカガラス体を上記した所定のＳｉＯ２質粉体によって接触状態で被覆して）熱処理を行うと、合成シリカガラス体表層部のＮａ濃度が０．１ｐｐｂ以下になるが、一方で合成シリカガラス体をＡｌ及びＮａの含有量を所定範囲外としたＳｉＯ２質粉体中に埋没させて（換言すれば、合成シリカガラス体を所定外のＳｉＯ２質粉体によって接触状態で被覆して）熱処理を行ってもＮａ濃度は２ｐｐｂ以下にはならないという知見を得た。上記したＡｌ及びＮａの含有量を所定範囲内に制御したＳｉＯ２質粉体としては、例えば、α−石英結晶質の天然石英粉を挙げることができる。
【００１５】
この現象は天然石英粉（α−石英）結晶中で、Ａｌイオン（Ａｌ３＋）がＳｉイオン（Ｓｉ４＋）と置換して、ＡｌＯ４四面体となり、ＡｌＯ４四面体の頂点（酸素イオン）が負（−）の結合手が一本余って常に負（−）に活性化された状態の、いわゆるＡｌ−同型置換による作用と考えられる。つまり負の電荷を帯びたＡｌイオンに１価の陽イオンであるＮａ＋イオンが捕らえられる。今回、本発明者らは天然石英粉（α−石英結晶質）と合成シリカガラス（非晶質）異物質間で、Ｎａ＋イオンの移動が起こり、天然石英粉（α−石英結晶質）側のＡｌイオンにＮａ＋イオンが捕獲されるという新規な技術的事実を見出したものである。
【００１６】
本発明の熱処理方法の熱処理対象となる被処理物である合成シリカガラス体のＯＨ基濃度は１００ｐｐｍ以下に設定するのが好適である。この被処理物である合成シリカガラス体を製造する方法としてはスート法（ＶＡＤ法、ＯＶＤ法）、プラズマ法を挙げることができる。直接法で作製した合成シリカガラスではＯＨ基濃度が５００ｐｐｍ以上となり、ＯＨ基によるＮａイオンとのイオン結合が起こり、シリカガラス中での移動拡散係数が小さくなることが知られており、本発明の熱処理方法における被処理物である合成シリカガラス体としての使用には適さない。
【００１７】
本発明の合成シリカガラス体の熱処理方法において、被処理物の合成シリカガラス体としては、スート法にてＳｉＣｌ４原料から作製した多孔質母材を、ヘリウムガス雰囲気もしくは１Ｐａ以下の真空下で１３００℃以上に加熱することで透明ガラス化処理をして得られたインゴット、もしくは光学用部材として所定の形状に加熱成型したものを用いることができる。本発明の熱処理方法において、被処理物の熱処理前には被処理物の表面に付着した汚れを除去するため、１０％以上のふっ化水素酸にて１０分以上浸漬させることが望ましいが、あくまでも付着物を除去するための洗浄であるから他の洗浄手段を用いても構わない。
【００１８】
本発明の熱処理方法において、被処理物を被覆するＳｉＯ２質粉体のＮａ濃度は５０ｐｐｂ未満、好ましくは４０ｐｐｂ以下、特に３０ｐｐｂ以下であることが望ましい。またＡｌ−同形置換としてＡｌＯ４四面体を形成し、Ｎａ＋イオンをトラップする為には、α−石英結晶質のいわゆる天然石英粉でＡｌ濃度が１０ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下であることが望ましい。シリカガラス接触面との比表面積を大きくする為、天然石英粉体の粒径は１０００μｍ以下、好ましくは５〜５００μｍ程度のものを用いるとよい。Ｎａ濃度の調整は塩化水素ガス雰囲気中での熱処理にて行うのが好適である。
【００１９】
本発明の熱処理方法において、被処理物をＳｉＯ２質粉体によって被覆する作業は後述する構造の蓋付容器を用いて行うのが好適である。この蓋付容器の材質は、使用するＳｉＯ２質粉体と熱伝導度が近い溶融石英ガラス製もしくは合成シリカガラス製が被処理物の均熱性を保つ上でより好ましい。またＳｉＯ２質粉体が熱処理中、炉体から拡散する金属不純物に直接曝されることが無くなり、容器及び蓋によって金属不純物のＳｉＯ２質粉体への混入量を低減させる効果もある。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の合成シリカガラス体の熱処理方法によれば、合成シリカガラス体の歪除去及び純化を効果的に行うことができる。本発明の合成シリカガラス製光学部材の製造方法によれば、合成シリカガラス製光学部材を有効に製造することができる。本発明の合成シリカガラス製光学部材は、紫外線、特にＡｒＦエキシマレーザー光の照射に対して長期間、優れた光透過性を示す利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の合成シリカガラス体の熱処理方法において、被処理物である合成シリカガラス体を蓋付容器内でＳｉＯ２質粉体によって接触状態で被覆した状態の一例を示す垂直断面説明図である。
【図２】図１のII‐II線に沿う断面図である。
【図３】実施例１〜３及び比較例１〜２における熱処理後の被処理物である合成シリカガラス体のサンプリング位置を示す垂直断面図である。
【図４】図３のIV‐IV線に沿う断面図である。
【図５】図３のV‐V線に沿う断面図である。
【図６】実施例１における熱処理の温度プロファイルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明の合成石英ガラス体の熱処理方法において被処理物をＳｉＯ２質粉体によって接触状態で被覆する作業を、蓋付容器を用いて行う場合の実施の形態を添付図面を参照して説明する。但し、この実施の形態は単なる例示または説明にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２３】
本発明の熱処理方法において、被処理物をＳｉＯ２質粉体によって接触状態で被覆する作業は蓋付容器を用いて行うのが好適であるが、この蓋付容器による被処理物をＳｉＯ２質粉体によって接触状態で被覆する作業を図１〜図２に基づいて説明する。
【００２４】
図１〜図２において、符号１０は蓋付容器であり、該蓋付容器１０は内部に収納される被処理物である扁平な円柱合成シリカガラス体５０と相似形の円筒状のものである。該蓋付容器１０は、環状壁１２と円盤状底板１４とからなる容器本体１５、円盤状蓋１６及び内蓋１８を備えている。上記環状壁１２及び底板１４は一体であっても、別体であってもよい。
【００２５】
被覆ＳｉＯ２質粉体である天然石英粉のＮａ濃度、Ａｌ濃度であるが、Ｎａ濃度及びＡｌ濃度は塩酸雰囲気中で熱純化処理を行うことで、必要なＮａ濃度及びＡｌ濃度へ純化可能である。天然石英粉の熱純化処理条件であるが、処理温度１１００〜１３００℃、処理時間１〜２０時間、雰囲気塩化水素ガス濃度５０〜１００％で行うことが好ましい。本熱純化処理で純化される代表的な金属不純物元素はＮａ、Ｋ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ等が挙げられる。
【００２６】
ＳｉＯ２質粉体２０は扁平な円柱合成シリカガラス体５０の全表面を接触状態で被覆するように前記蓋付容器１０内に充填される。円柱合成シリカガラス体５０の側面５０ａと環状壁１２との間に充填される、ＳｉＯ２質粉体２０の充填厚さは５〜１５０ｍｍが望ましい。また扁平な円柱合成シリカガラス体５０の上表面５０ｂと内蓋１８との間、及び扁平な円柱合成シリカガラス体５０の下表面５０ｃと底板１４との間に充填される、ＳｉＯ２質粉体２０の充填厚さは５〜１００ｍｍが望ましい。ＳｉＯ２質粉体２０の充填量は処理物に必要な複屈折特性に応じて調節する。
【００２７】
本発明の熱処理方法において、被処理物である合成シリカガラス体５０に対して９００℃〜１３００℃の温度範囲で３０分〜８００時間の熱処理を行うことによって、当該合成シリカガラス体５０の歪除去及び純化処理の目的は達成されるが、それぞれの目的に対応して次の熱処理条件を考慮するのがより好適に目的を達成することができる。
【００２８】
被処理物である合成シリカガラス体５０の歪除去熱処理の目的は、当該合成シリカガラス体５０の複屈折を０．２ｎｍ／ｃｍ以下に低減することであるから、１２００℃から１０００℃までの冷却を３℃／ｈｒ、好ましくは１℃／ｈｒで行うことが好ましい。
【００２９】
被処理物５０の純化熱処理の目的は、シリカガラス製被処理物のＮａ濃度を０．２ｐｐｂ以下に低減することであるから、１１００〜１２００℃で１００〜５００時間処理することが望ましい。
【実施例】
【００３０】
以下に、本発明の実施例を挙げてさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので、限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
実施例、比較例に記述した物性値の測定方法、前処理方法は下記の通りである。
【００３１】
１）熱処理後の被処理物のサンプリング：
図３〜図５に示されるように、円柱体もしくは扁平な円柱合成シリカガラス５０の側面５０ａの表面中心部０〜５ｍｍ、上面５０ｂの表面中心部０〜５ｍｍ、中心部５０ｄの３ヵ所からサイズが１０ｍｍ×１０ｍｍ×５ｍｍのサンプルの切り出しを行い、サンプリングを行って、それぞれ側面中心サンプル５２、上表面中心サンプル５４、中心部サンプル５６を得た。
【００３２】
２）被処理物、ＳｉＯ２質粉体のＮａ，Ａｌ金属不純物濃度測定：
ＩＣＰ‐質量分析法による。Ｎａ元素の検出下限は０．１ｐｐｂである。
【００３３】
３）１９３．４ｎｍの内部透過率測定：
Ｖａｒｉａｎ社製Ｃａｒｙ４０００紫外・可視分光光度計にて１９３．４ｎｍの透過率を測定。１９３．４ｎｍにおけるシリカガラスの理論透過率である９０．８６％から、レイリー散乱におけるロスとして知られる０．１８％を減じた９０．６８％を用いて、厚さ１０ｍｍにおける見かけ透過率（Ｔ／９０．６８）×１００より求めた。透過率測定前の被処理物から切り出したサンプルは４００℃，４週間の水素雰囲気熱処理を行い、水素分子濃度が１〜２×１０１７ｍｏｌｅ／ｃｍ３になるようドーピングを行い、シリカネットワーク中の構造型欠陥を水素で補填した。
【００３４】
４）複屈折の測定：
ＨＩＮＤＳ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製Ｅｘｉｃｏｒ３５０ＡＴで波長６３２．８ｎｍの複屈折を測定した。測定光の入射方向は円柱体表面に対して垂直に入射させ、測定した。
【００３５】
（実験例１）
天然石英粉（商品名ＩＯＴＡ−ＳＴＤ、Unimin社製）を、処理温度１２５０℃、熱純化処理時間５時間、塩化水素雰囲気濃度１００％で熱純化処理を行い、処理前後の金属不純物濃度の化学分析を行った。結果を表１に示した。
【００３６】
【表１】
0005627077.tif 000002
【００３７】
（実施例１）
合成シリカガラス体被処理物としてＶＡＤ法にて製造した直径１００ｍｍ，厚さ１００ｍｍの合成シリカガラス製円柱体（熱処理前ＯＨ基濃度１５ｐｐｍ）を準備した。この合成シリカガラス体被処理物のＮａ濃度を測定したところ０．１ｐｐｂ以下であった。被覆粉体として、実験例１で得た熱純化処理後の天然石英粉（粒径５３〜７１μｍ、Ａｌ濃度１６ｐｐｍ、Ｎａ濃度５ｐｐｂのα−石英結晶質の天然石英粉）を用いた。被処理物及び被覆粉体の条件を表２に示した。
【００３８】
前記合成シリカガラス体被処理物を、被覆粉体を充填した図１に示した蓋付容器と同様の形状の蓋付容器（外径が３５０ｍｍ×高さ２００ｍｍ×肉厚５ｍｍの容器本体、外径３５０ｍｍ×肉厚５ｍｍの外蓋、外径３３０ｍｍ×肉厚３ｍｍの内蓋）の容器本体内のほぼ中央に位置するよう、上記した被覆粉体中に埋め込んだ。
被処理物を１２時間５０分かけて１１５０℃とし、その後１１５０℃で４５時間保持後、１０５０℃まで１℃／ｈｒで徐冷を行った。図６に実施例１の熱処理条件を示す。
【００３９】
前記熱処理後の合成シリカガラス体被処理物から得た側面中心サンプル５２、上表面中心サンプル５４及び中心部サンプル５６のＮａ濃度を測定した。また、熱処理後の被処理物から得た側面中心サンプル５２及び上表面中心サンプル５４の１９３．４ｎｍでの透過率を測定し、その透過率Ｔ％実測値から内部透過率を求めた。またさらに、熱処理後の被処理物の複屈折及びＯＨ基濃度を測定した。結果を表３に示した。なお、透過率の結果は側面中心サンプル５２及び上表面中心サンプル５４の平均値を示した。
【００４０】
（実施例２）
合成シリカガラス体被処理物として、本発明を適用する代表的な光学部材である露光装置用のレンズ用材料の大きさに加熱変形させた直径３２０ｍｍ，厚さ５５ｍｍの合成シリカガラス製扁平円柱体（熱処理前ＯＨ基濃度１５ｐｐｍ）を準備した。この合成シリカガラス体被処理物のＮａ濃度を測定したところ０．１ｐｐｂ以下であった。被覆粉体として、実験例１で得た熱純化処理後の天然石英粉（粒径５３〜７１μｍ、Ａｌ濃度１６ｐｐｍ、Ｎａ濃度５ｐｐｂのα−石英結晶質の天然石英粉）を用いた。被処理物及び被覆粉体の条件を表２に示した。
【００４１】
前記合成シリカガラス体被処理物を、被覆粉体を充填した図１に示した蓋付容器と同様の形状の蓋付容器（外径が３６０ｍｍ×高さ２００ｍｍ×肉厚１０ｍｍの容器本体、外径３６０ｍｍ×肉厚１０ｍｍの外蓋、外径３３０ｍｍ×肉厚３ｍｍの内蓋）の容器本体内のほぼ中央に位置するよう、上記した被覆粉体中に埋め込んだ。その後の被処理物の熱処理条件及び測定は実施例１と同様に行った。結果を表３に示した。
【００４２】
（実施例３）
天然石英粉（商品名ＩＯＴＡ−ＳＴＤ、Unimin社製）を、１２００℃、２時間の１００％塩酸雰囲気熱処理により純化処理を施し、粒径５３〜７１μｍ、Ａｌ濃度１５ｐｐｍ、Ｎａ濃度２０ｐｐｂのα−石英結晶質の天然石英粉を得た。
被覆粉体として、実験例１で得た天然石英粉の代わりに、前記得られた天然石英粉を用いた以外は実施例１と同様に実験を行った。被処理物及び被覆粉体の条件を表２に示した。熱処理後の被処理物の測定結果を表３に示した。
【００４３】
（比較例1）
合成シリカガラス体被処理物としてＶＡＤ法にて製造した直径１２０ｍｍ，厚さ７２ｍｍの合成シリカガラス製円柱体（ＯＨ基濃度１５ｐｐｍ）を準備した。この合成シリカガラス体被処理物のＮａ濃度を測定したところ０．１ｐｐｂ以下であった。被覆粉体として、粒径が５３〜７１μｍ、Ａｌ濃度が１５ｐｐｍ、Ｎａ濃度が１５０ｐｐｂの未純化処理のα−石英結晶質の天然石英粉（商品名：ＩＯＴＡ−ＳＴＤ、Unimin社製））を用いた。被処理物及び被覆粉体の条件を表２に示した。
【００４４】
前記合成シリカガラス体被処理物を、被覆粉体を充填した図１に示した蓋付容器と同様の形状の蓋付容器（外径が３５０ｍｍ×高さ２００ｍｍ×肉厚５ｍｍの容器本体、外径３５０ｍｍ×肉厚５ｍｍの外蓋、外径３３０ｍｍ×肉厚３ｍｍの内蓋）の容器本体内のほぼ中央に位置するよう、被覆体中に埋め込んだ。その後の被処理物の熱処理条件及び測定は実施例１と同様に行った。結果を表３に示した。
【００４５】
【表２】
0005627077.tif 000003
【００４６】
【表３】
0005627077.tif 000004
【００４７】
表３から明らかなように、実施例１の被処理物である合成シリカガラス体においては、３ヵ所全てのサンプルのＮａ濃度は０．１ｐｐｂ以下であった。また上表面０〜５ｍｍおよび側面中心表面０〜５ｍｍの内部透過率は９９．８２％であった。ＡｒＦエキシマレーザーを光源としたリソグラフィー装置向け光学部材として十分な紫外線透過性を示した。また円柱体の複屈折最大値は０．２ｎｍ／ｃｍであり、非常に値は良好であった。
【００４８】
実施例２の合成シリカガラス体では、被処理物の大きさが直径３２０ｍｍ×厚さ５５ｍｍと、リソグラフィー装置用部材の大きさであるが、Ｎａ濃度、内部透過率、複屈折最大値共に実施例１と同等であった。すなわち、実製品の大きさにも本発明は適用可能であることが示された。
【００４９】
実施例３の合成シリカガラス体では、被処理物を被覆する天然石英粉のＮａ濃度が２０ｐｐｂであったが、被処理物表面０〜５ｍｍのＮａ濃度は０．１ｐｐｂ以下であった。よって、本発明においては、前述したように、Ａｌ−同形置換による、天然石英粉中のＡｌＯ４四面体（酸素イオン）による被処理物に含有されるＮａ＋イオンの捕捉作用が行われていることが確認された。
【００５０】
比較例１の合成シリカガラス体では、被処理物を被覆する天然石英粉のＮａ濃度が１５０ｐｐｂである未純化天然石英粉を用いたところ、被処理物表面０〜５ｍｍのＮａ濃度は２．０ｐｐｂと高濃度であった。上表面０〜５ｍｍおよび側面中心表面０〜５ｍｍの内部透過率は９９．７８％で低い値であった。未純化天然石英粉中のＡｌ濃度は１５ｐｐｍで実施例１と同濃度だが、天然石英粉中のＡｌＯ４四面体（酸素イオン）が熱処理前にＮａ＋イオンを捕捉しており、新たな捕捉作用が生じなかったことが確認された。以上の比較例により本発明の効果は明らかである。
【符号の説明】
【００５１】
１０：蓋付容器、１２：環状壁、１４：円盤状底板、１５：容器本体、１６：円盤状蓋、１８：内蓋、２０：ＳｉＯ２質粉体、５０：円柱合成シリカガラス体、５０ａ：円柱合成シリカガラスの側面、５０ｂ：円柱合成シリカガラスの上表面、５０ｃ：円柱合成シリカガラスの下表面、５０ｄ：円柱合成シリカガラスの中心部、５２：側面中心サンプル、５４：上表面中心サンプル、５６：中心部サンプル。
【図１】
0005627077.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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