(57)【要約】  本発明は、透明ガラス化後のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の徐冷点をＴ１（℃）とするとき、透明ガラス化後のガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に１２０時間以上保持する工程を含む、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法に関する。
2010131662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明ガラス化後のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の徐冷点をＴ１（℃）とするとき、透明ガラス化後のガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に１２０時間以上保持する工程を含む、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法。
【請求項２】
前記透明ガラス化後のガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）の温度域に１２０時間以上保持する工程として、透明ガラス化後のガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで平均降温速度１℃／ｈｒ以下で冷却する工程を実施する請求項１に記載のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法。
【請求項３】
ストリエによって生じる応力の標準偏差（ｄｅｖ［σ］）が０．０５ＭＰａ以下のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得る請求項１または２に記載のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法。
【請求項４】
ストリエによって生じる応力の最大値と最小値との差（Δσ）が０．２３ＭＰａ以下のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得る請求項１〜３のいずれかに記載のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法。
【請求項５】
ＴｉＯ２含有量が３〜１２質量％であり、線熱膨張係数が０ｐｐｂ／℃となる温度が０〜１１０℃の範囲内にあるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得る請求項１〜４のいずれかに記載のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法。
【請求項６】
仮想温度が９５０℃超１１５０℃未満のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得る請求項１〜５のいずれかに記載のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法。
【請求項７】
熱処理されるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の徐冷点をＴ１（℃）とするとき、ストリエによって生じる応力の標準偏差（ｄｅｖ［σ］）が０．１ＭＰａ以下のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を、Ｔ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に１２０時間以上保持する工程を含む熱処理を実施することにより、前記応力の標準偏差（ｄｅｖ［σ］）を、熱処理実施前よりも０．０１ＭＰａ以上低くするＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法。
【請求項８】
熱処理されるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の徐冷点をＴ１（℃）とするとき、ストリエによって生じる応力の最大値と最小値との差（Δσ）が０．５ＭＰａ以下のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を、Ｔ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）の温度域に１２０時間以上保持する工程を含む熱処理を実施することにより、前記応力の最大値と最小値との差（Δσ）を、熱処理実施前よりも０．０５ＭＰａ以上低くするＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法。
【請求項９】
前記熱処理として、前記ガラス体をＴ１−９０（℃）以上の温度まで加熱した後、該ガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで平均降温速度１℃／ｈｒ以下で冷却する工程を実施する請求項７または８に記載のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法。
【請求項１０】
前記ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体のＴｉＯ２含有量が３〜１２質量％であり、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理後の線熱膨張係数が０ｐｐｂ／℃となる温度が０〜１１０℃の範囲内にある請求項７〜９のいずれかに記載のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法。
【請求項１１】
前記ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理後の仮想温度が９５０℃超１１５０℃未満となる請求項７〜１０のいずれかに記載のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法。
【請求項１２】
請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法により得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体。
【請求項１３】
請求項７〜１１のいずれかに記載の熱処理方法により得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体からなるＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）用光学基材。
【請求項１５】
光学面の表面粗さのＰＶ値が３０ｎｍ以下である請求項１４に記載のＥＵＶＬ用光学基材。
【請求項１６】
光学面に最大径６０ｎｍ以上の欠点が存在しない請求項１４または１５に記載のＥＵＶＬ用光学基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法および熱処理方法に関する。
なお、本明細書において、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体とは、ドーパントとしてＴｉＯ２を含むシリカガラスを指す。
本発明の製造方法により製造されたＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体、若しくは、本発明の熱処理方法により熱処理されたＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、マスクブランクやミラーといったＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）用光学部材の基材（ＥＵＶＬ用光学基材）として好適である。
また、本発明は、このようなＥＵＶＬ用光学基材に関する。
なお、本明細書において、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）光とは、軟Ｘ線領域または真空紫外域の波長帯の光を指し、具体的には波長が０．２〜１００ｎｍ程度の光のことである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光リソグラフィ技術においては、ウェ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、露光装置には深い焦点深度で高解像度の回路パターンをウェハ面上に結像させることが求められ、露光光源の短波長化が進められている。
露光光源としてＥＵＶ光、代表的には波長１３ｎｍの光を用いたリソグラフィ技術が、回路パターンの線幅が３２ｎｍ以降の世代にわたって適用可能と見られ注目されている。ＥＵＶリソグラフィ（以下、「ＥＵＶＬ」と略する）の像形成原理は、投影光学系を用いてマスクパターンを転写する点では、従来のフォトリソグラフィーと同じである。しかし、ＥＵＶ光のエネルギー領域の光を透過する材料が無いために、屈折光学系は用いることができず、光学系はすべて反射光学系となる。【０００３】
ＥＵＶＬ用露光装置の光学系部材（ＥＵＶＬ用光学部材）はフォトマスクやミラーなどであるが、（１）基材、（２）基材上に形成された反射多層膜、（３）反射多層膜上に形成された吸収体層、から基本的に構成される。反射多層膜としては、Ｍｏ層と、Ｓｉ層と、を交互に積層させたＭｏ／Ｓｉ反射多層膜を形成することが検討され、吸収体層には、成膜材料として、ＴａやＣｒが検討されている。ＥＵＶＬ用光学部材の製造に用いられる基材（ＥＵＶＬ用光学基材）としては、ＥＵＶ光照射の下においても歪みが生じないよう低熱膨張係数を有する材料が必要とされ、低熱膨張係数を有するガラス等が検討されている。【０００４】
金属ドーパントを含むことでガラス材料の熱膨張係数が下がることが知られており、特に、金属ドーパントとしてＴｉＯ２を含むシリカガラス、すなわち、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、シリカガラスよりも小さい熱膨張係数を有する超低熱膨張材料として知られ、またシリカガラス中のＴｉＯ２含有量によって熱膨張係数を制御できるために、熱膨張係数が０に近いゼロ膨張ガラスが得られる。したがって、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体はＥＵＶＬ用光学基材としての可能性がある。【０００５】
しかしながら、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の難点の１つは、該ガラス体がストリエを有することである（特許文献１参照）。ストリエとは、該ガラス体を用いて作製されたＥＵＶＬ用光学基材の光透過に悪影響を及ぼす、組成上の不均一（組成分布）である。ストリエは数ｐｐｂ／℃の熱膨張係数の変動と相関する組成変動を測定するマイクロプローブにより測定することができる。
該ガラス体をＥＵＶＬ用光学基材の用途に用いる場合、ＥＵＶＬ用光学基材の光学面は、表面粗さ（ＰＶ値：加工した面の設計形状に対して最も高い点(Ｐｅａｋ）と最も低い点（Ｖａｌｌｅｙ）の差）を非常に小さく仕上げる必要があるが、表面粗さ（ＰＶ値）を数ナノメートルのレベルに仕上げる際にストリエが強く影響する場合があることがわかった。ここで、ＥＵＶＬ用光学基材の光学面とは、該ＥＵＶＬ用光学基材を用いてフォトマスクやミラー等のＥＵＶＬ用光学部材を作製する際に、反射多層膜が形成される成膜面を指す。なお、該光学面の形状は、ＥＵＶＬ用光学基材の用途によって異なる。フォトマスクの製造に用いられるＥＵＶＬ用光学基材の場合、該光学面は通常平面である。一方、ミラーの製造に用いられるＥＵＶＬ用光学基材の場合は曲面であることが多い。【０００６】
したがって、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＥＵＶＬ用光学基材に用いるためには、ストリエを低減させることが必要となる。
特許文献１は、ケイ素含有供給原料及びチタン含有供給原料を提供する工程、前記ケイ素含有供給原料及び前記チタン含有供給原料を転化サイトに配送する工程、前記ケイ素含有供給原料及び前記チタン含有供給原料をチタニア含有シリカスートに転化する工程、前記チタニア含有シリカスートを固結して、混在物のない、均質なチタニア含有シリカガラスプリフォームにする工程、及び、前記チタニア含有シリカガラスプリフォームを、ストリエによって生じる応力が０．０５ＭＰａより小さい極紫外光リソグラフィ用素子（ＥＵＶＬ用光学基材）に仕上げる工程を含むことを特徴とする極紫外光リソグラフィ用素子（ＥＵＶＬ用光学基材）の製造方法を開示している。
特許文献１に記載の方法では、転化サイトが排気ベントを有する炉を含み、製造プロセス中に排気ベントの流量を制御することによりストリエレベルを維持する。または、プリフォームとバーナーの間の距離を調節することによりストリエレベルを修正する。または、スートを振動台上に載せられたカップ内に堆積させ、振動台の回転速度を高めることによりストリエレベルを低減する。
しかしながら、これらの方法を実施するためには、既存の設備に大幅な改造を加える必要があり好ましくない。また、これらの方法の実施は、ＥＵＶＬ用光学基材の生産性の低下につながるので好ましくない。また、これらの方法の実施は、ガラスに泡や異物が混入しやすくなるので好ましくない。【０００７】
また、特許文献２には、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を１６００℃超の温度で熱処理することにより、具体的には、１６００〜１７００℃の温度範囲で４８〜１６００時間熱処理することにより、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体のストリエを低減させることが記載されている。
特許文献２によれば、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体のストリエを低減させることはできるが、きわめて高温で熱処理するため、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体での発泡や昇華が問題となるので好ましくない。また、高温での熱処理にはカーボン製の型材を用いる必要があり、またカーボン炉を使用する必要があることから、外周部分が還元されて黒色化、及び結晶化する。そのため、製品として使うことができない、外周の異質層が増えるなどの問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本国特表２００５−５１９３４９号公報（ＷＯ２００３／７７０３８）
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／０１３７２５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記した従来技術の問題点を解決するため、本発明は、設備の改造、生産性の低下、ガラスへの泡や異物の混入といった問題、もしくは高温で熱処理することによる発泡や昇華といった問題を生じることなしに、ストリエによる影響が低減されたＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を製造する方法、および、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体のストリエによる影響を低減する方法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】
また、上述したように、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＥＵＶＬ用光学基材として使用する場合に、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体のストリエがＥＵＶＬ用光学基材の表面仕上げに強く影響することが知られているが、両者の間には様々な要因が関与する。本願発明者らは、これらの要因の中でもストリエ（組成分布）によって生じるガラス体中の応力の分布に着目し、鋭意検討することで本発明に到った。
なお、ストリエとガラス体中の応力の分布との関係、および、ガラス体中の応力の分布によるＥＵＶＬ用光学基材の表面仕上げへの影響について簡単に説明すると以下の通りである。
ストリエとはガラス材料中の組成分布であり、ストリエを有するＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体にはＴｉＯ２濃度の異なる部位が存在する。ここで、ＴｉＯ２濃度が高い部位は線熱膨張係数（ＣＴＥ）が負になるので、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造過程で実施される徐冷工程の際には、ＴｉＯ２濃度が高い部位は膨張する傾向がある。この際、ＴｉＯ２濃度が高い部位に隣接してＴｉＯ２濃度が低い部位が存在すると、ＴｉＯ２濃度が高い部位の膨張が妨げられて圧縮応力が加わることとなる。この結果、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体には応力の分布が生じることとなる。以下、本明細書において、このような応力の分布のことを、「ストリエによって生じる応力の分布」という。ＥＵＶＬ用光学基材として用いられるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体にこのようなストリエによって生じる応力の分布が存在すると、該ＥＵＶＬ用光学基材の光学面を仕上げ加工した際に加工レートに差が生じて、仕上げ加工後の光学面の表面平滑度に影響が及ぶこととなる。以下に述べる本発明によれば、ストリエによって生じる応力の分布が、ＥＵＶＬ用光学基材として使用するうえで問題ないレベルまで低減されたＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得ることができる。【００１１】
本発明は、透明ガラス化後のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の徐冷点をＴ１（℃）とするとき、透明ガラス化後のガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に１２０時間以上保持する工程を含む、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法を提供する。
本明細書において、「徐冷点」とは、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０３−２：２００１に準拠する方法でビームベンディング法によりガラスの粘性を測定し、粘性ηが１０１３ｄＰａ・ｓとなる温度を意味する。【００１２】
本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法において、前記透明ガラス化後のガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）の温度域に１２０時間以上保持する工程として、透明ガラス化後のガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで平均降温速度１℃／ｈｒ以下で冷却する工程を実施することが好ましい。【００１３】
本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法によれば、ストリエによって生じる応力の標準偏差（ｄｅｖ［σ］）が０．０５ＭＰａ以下のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得ることができる。【００１４】
また、本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法によれば、ストリエによって生じる応力の最大値と最小値との差（Δσ）が０．２３ＭＰａ以下のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得ることができる。【００１５】
また、本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法によれば、ＴｉＯ２含有量が３〜１２質量％であり、線熱膨張係数が０ｐｐｂ／℃となる温度が０〜１１０℃の範囲内にあるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得ることができる。【００１６】
また、本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法によれば、仮想温度が９５０℃超１１５０℃未満のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得ることができる。【００１７】
また、本発明は、熱処理されるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の徐冷点をＴ１（℃）とするとき、ストリエによって生じる応力の標準偏差（ｄｅｖ［σ］）が０．１ＭＰａ以下のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を、Ｔ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に１２０時間以上保持する工程を含む熱処理を実施することにより、前記応力の標準偏差（ｄｅｖ［σ］）を、熱処理実施前よりも０．０１ＭＰａ以上低くするＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法を提供する。【００１８】
また、本発明は、熱処理されるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の徐冷点をＴ１（℃）とするとき、ストリエによって生じる応力の最大値と最小値との差（Δσ）が０．５ＭＰａ以下のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を、Ｔ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）の温度域に１２０時間以上保持する工程を含む熱処理を実施することにより、前記応力の最大値と最小値との差（Δσ）を、熱処理実施前よりも０．０５ＭＰａ以上低くするＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法を提供する。【００１９】
本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法において、前記熱処理として、前記ガラス体をＴ１−９０（℃）以上の温度まで加熱した後、該ガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで平均降温速度１℃／ｈｒ以下で冷却する工程を実施することができる。【００２０】
本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法において、前記ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体のＴｉＯ２含有量が３〜１２質量％であり、熱処理後の該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の線熱膨張係数が０ｐｐｂ／℃となる温度が０〜１１０℃の範囲内にあることが好ましい。【００２１】
本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法において、前記ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理後の仮想温度が９５０℃超１１５０℃未満となることが好ましい。【００２２】
また、本発明は、本発明の製造方法、もしくは、本発明の熱処理方法により得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を提供する。【００２３】
また、本発明は、本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体からなるＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）用光学基材を提供する。【００２４】
本発明のＥＵＶＬ用光学基材において、光学面の表面粗さのＰＶ値が３０ｎｍ以下であることが好ましい。【００２５】
また、本発明のＥＵＶＬ用光学基材において、光学面に最大径６０ｎｍ以上の欠点が存在しないことが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の製造方法によれば、設備の改造、生産性の低下、ガラスへの泡や異物の混入といった問題、もしくは高温で熱処理することによる発泡や昇華といった問題を生じることなしに、ストリエによって生じる応力の分布がＥＵＶＬ用基材として使用するのに問題のないレベルまで低減されたＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を製造することができる。
本発明の熱処理方法によれば、設備の改造、生産性の低下、ガラスへの泡や異物の混入といった問題、もしくは高温で熱処理することによる発泡や昇華といった問題を生じることなしに、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体における、ストリエによって生じる応力の分布をＥＵＶＬ用基材として使用するのに問題のないレベルまで低減することができる。
本発明のＥＵＶＬ用光学基材は、ストリエによって生じる応力の分布が軽減されているため、該ＥＵＶＬ用光学基材の光学面を仕上げ加工した際にきわめて平滑な光学面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、ＣＴＥと温度の関係をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本明細書において、ｐｐｍはｍｏｌｐｐｍと記載のあるものを除き、質量ｐｐｍを意味するものとする。
まず、本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法について説明する。
［ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法］
本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法は、透明ガラス化後のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の徐冷点をＴ１（℃）とするとき、透明ガラス化後のガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）の温度域に１２０時間以上保持する工程を実施する点以外は、従来のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法と同様の手順で実施することができる。
本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法としては、下記（ａ）〜（ｅ）工程を含む製法が採用できる。
【００２９】
（ａ）工程
スート法により、ガラス形成原料であるＳｉＯ２前駆体およびＴｉＯ２前駆体を火炎加水分解もしくは熱分解させて得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス微粒子（スート）を基材に堆積、成長させて多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を形成させる。スート法にはその作り方により、ＭＣＶＤ法、ＯＶＤ法、およびＶＡＤ法などがある。これらの中でもＶＡＤ法が大量生産性に優れ、基材の大きさなど製造条件を調整することにより大面積の面内において組成の均一なガラスを得ることができるなどの理由から好ましい。
ガラス形成原料としては、ガス化可能な原料であれば特に限定されないが、ＳｉＯ２前駆体としては、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨ３Ｃｌ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などのヨウ化物といったハロゲン化ケイ素化合物、また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。複数のＲは互いに同一でも異なっていてもよい。）で示されるアルコキシシランが挙げられ、またＴｉＯ２前駆体としては、ＴｉＣｌ４、ＴｉＢｒ４などのハロゲン化チタン化合物、またＲｎＴｉ（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。複数のＲは互いに同一でも異なっていてもよい。）で示されるアルコキシチタンが挙げられる。また、ＳｉＯ２前駆体およびＴｉＯ２前駆体として、シリコンチタンダブルアルコキシドなどのＳｉとＴｉの化合物を使用することもできる。
【００３０】
基材としては石英ガラス製の種棒（例えば日本国特公昭６３−２４９７３号公報記載の種棒）を使用できる。また棒状に限らず板状の基材を使用してもよい。
【００３１】
（ｂ）工程
（ａ）工程で得られた多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を不活性ガス雰囲気下、不活性ガスを主成分とする雰囲気下または減圧雰囲気下で緻密化温度まで昇温して、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２緻密体を得る。本発明において、緻密化温度とは、光学顕微鏡で空隙が確認できなくなるまで多孔質ガラス体を緻密化できる温度をいい、１２５０〜１５５０℃が好ましく、特に１３５０〜１４５０℃であることが好ましい。このような雰囲気下、圧力１００００〜２０００００Ｐａ程度で処理を行うことが好ましい。なお、本明細書における「Ｐａ」は、ゲージ圧ではなく絶対圧を意味する。不活性ガスとしては、ヘリウムが好ましい。
【００３２】
また（ｂ）工程においては、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２緻密体の均質性が上がることから、多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を減圧下（好ましくは１３０００Ｐａ以下、特に１３００Ｐａ以下）に置いた後、ついで、不活性ガスまたは不活性ガスを主成分とするガスを導入して所定の圧力の雰囲気とすることが好ましい。
なお、後述のようにＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体にＯＨ基を含有させるために、上記手順を水蒸気含有雰囲気で実施する場合、多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を減圧下に置いた後、ついで、不活性ガスおよび水蒸気を含有する不活性ガス、または水蒸気を所定の水蒸気分圧になるまで導入し、水蒸気含有雰囲気とすることが好ましい。
【００３３】
さらに（ｂ）工程においては、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２緻密体の均質性が上がることから、多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を不活性ガス雰囲気下、不活性ガスを主成分とする雰囲気下または減圧下、室温または緻密化温度以下の温度にて保持した後に、緻密化温度まで昇温することが好ましい。
なお、上記手順を水蒸気含有雰囲気で実施する場合、多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を水蒸気含有雰囲気下、室温または緻密化温度以下の温度にて保持した後に、緻密化温度まで昇温することが好ましい。
また、可視光透過率を向上させるためには、酸素含有雰囲気下にて室温または緻密化温度以下の温度にて保持した後に、緻密化温度まで昇温することが好ましい。または、酸素を含有する不活性雰囲気下にて緻密化温度まで昇温して、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２緻密体を得ることが好ましい。ここで、酸素を含有する不活性雰囲気とは、２０体積％以下の酸素を含む不活性雰囲気下であることが好ましい。より好ましくは、１０体積％以下の酸素を含む不活性雰囲気下、特に好ましくは５体積％以下の酸素を含む不活性雰囲気下である。
【００３４】
（ｃ）工程
（ｂ）工程で得られたＴｉＯ２−ＳｉＯ２緻密体を、透明ガラス化温度まで昇温して、透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得る。本明細書では、透明ガラス化温度は、光学顕微鏡で結晶が確認できなくなり、透明なガラスが得られる温度をいい、１３５０〜１７５０℃が好ましく、特に１４００〜１７００℃であることが好ましい。
【００３５】
雰囲気としては、ヘリウムやアルゴンなどの不活性ガス１００％の雰囲気、またはヘリウムやアルゴンなどの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、減圧または常圧であればよい。減圧の場合は１３０００Ｐａ以下が好ましい。
【００３６】
（ｄ）工程
（ｃ）工程で得られた透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を、型に入れて軟化点以上の温度に加熱して所望の形状に成形し、成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得る。成形加工の温度としては、１５００〜１８００℃が好ましい。１５００℃以上では、透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラスが実質的に自重変形する位に十分粘性が下がる。またＳｉＯ２の結晶相であるクリストバライトの成長、または、ＴｉＯ２の結晶相であるルチルもしくはアナターゼの成長が起こりにくく、いわゆる失透の発生を防止できる。また、１８００℃以下では、ＳｉＯ２の昇華が抑えられる。
なお、上記の手順を複数回繰り返してもよい。すなわち、透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を型に入れて軟化点以上の温度に加熱した後、得られた成形体を別の型に入れて軟化点以上の温度に加熱する２段階の成形を実施してもよい。
【００３７】
なお、（ｃ）工程と（ｄ）工程を連続的に、または同時に行うこともできる。
また、（ｃ）工程で得られたガラスの大きさが十分大きい場合は、（ｄ）工程を行わずに（ｃ）工程で得られた透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を所定の寸法に切り出すことで、成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体とすることができる。
【００３８】
（ｅ）工程
透明ガラス化後のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）の温度域に１２０時間以上保持する。ここで、Ｔ１は透明ガラス化後のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の徐冷点（℃）である。
（ｅ）工程を実施することにより、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体におけるストリエによって生じる応力の分布を、ＥＵＶＬ用光学基材として使用するうえで問題とならないレベルまで低減することができる。なお、ストリエによって生じる応力の分布がどの程度まで低減されるかという点については後述する。
【００３９】
（ｅ）工程は、透明ガラス化後のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）の温度域に１２０時間以上保持することができる限り、その具体的な手順は特に限定されない。したがって、（ｄ）工程で得られた成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）の温度域の、ある温度まで加熱して、該温度で１２０時間以上保持してもよい。また、透明ガラス化後のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）の温度域に１２０時間以上保持することから、（ｃ）工程としてもしくは（ｄ）工程として（ｅ）工程を実施してもよく、または、連続的に実施される（ｃ）工程および（ｄ）工程として（ｅ）工程を実施してもよい。
【００４０】
但し、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の通常の製造方法においては、（ｄ）工程の実施後には通常徐冷工程が行われること、および、（ｄ）工程が終了した時点での成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の温度は通常Ｔ１−９０（℃）よりも高いことから、徐冷工程として（ｅ）工程を実施することが好ましい。
徐冷工程として（ｅ）工程を実施する場合、（ｄ）工程で得られた成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで冷却するのに要する時間が１２０時間以上となるように徐冷を行ってもよい。このような条件で徐冷を行うには、平均降温速度１℃／ｈｒ以下でＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの徐冷を行えばよい。
徐冷工程として（ｅ）工程を実施する場合、成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで平均降温速度０．９５℃／ｈｒ以下で冷却することがより好ましく、平均降温速度０．９℃／ｈｒ以下で冷却することがさらに好ましく、平均降温速度０．８５℃／ｈｒ以下で冷却することが特に好ましい。
【００４１】
なお、徐冷工程として（ｅ）工程を実施する場合、成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで冷却するのに要する時間が１２０時間以上となる限り、一定の降温速度で徐冷を行うことは必ずしも要求されない。したがって、徐冷の途中で一定の温度に保持する段階や、加熱する段階を有していてもよい。但し、加熱する段階を有する場合、加熱時の最高温度をＴ１−９０（℃）よりも低い温度とする必要がある。
【００４２】
徐冷工程として（ｅ）工程を実施する場合、成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の温度がＴ１−２２０（℃）に達した後は放冷してよい。
【００４３】
製造されるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラスから異物や泡などのインクルージョンを排除するためには、先述した製造工程において、特に工程（ａ）でコンタミネーションを抑制すること、さらに工程（ｂ）〜（ｄ）の温度条件を正確にコントロールすることが必要である。
【００４４】
上記では、スート法によりＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を製造する手順を示したがこれに限定されず、直接法によってもＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を製造することができる。この場合、上記（ａ）工程で、ガラス形成原料となるシリカ前駆体とチタニア前駆体を１８００〜２０００℃の酸水素火炎中で加水分解・酸化させることで、直接、透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得る。得られる透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体はＯＨを含んだものとなる。このとき、火炎温度やガス濃度を調整することで、透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体のＯＨ濃度を調整することができる。すなわち、上記（ａ）工程によって、（ｂ）工程、（ｃ）工程を行わずに透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得ることができ、上記（ｄ）工程により成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体とした後、上記（ｅ）工程を実施すればよい。また、上記（ａ）工程で得られた透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を所定の寸法に切り出すことで、成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体とした後、上記（ｅ）工程を実施してもよい。または、上記（ａ）工程で得られた透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで冷却するのに要する時間が１２０時間以上となるように徐冷を行ってもよい。
【００４５】
本発明の製造方法では、上記（ｅ）工程を実施することにより、ストリエによって生じる応力の分布がＥＵＶＬ用光学基材として使用するうえで問題とならないレベルまで低減されたＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得ることができる。
具体的には、本発明の製造方法により得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、ストリエによって生じる応力の標準偏差（ｄｅｖ［σ］）が、０．０５ＭＰａ以下であることが好ましく、０．０４ＭＰａ以下であることがより好ましく、０．０３ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。
または、本発明の製造方法により得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、ストリエによって生じる応力の最大値と最小値との差（Δσ）が０．２３ＭＰａ以下であることが好ましく、０．２ＭＰａ以下であることがより好ましく、０．１５ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。
【００４６】
なお、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の応力は、公知の方法、例えば、複屈折顕微鏡を用いて１ｍｍ×１ｍｍ程度の領域を測定することでレタデーションを求め、以下の式から求めることができる。
Δ＝Ｃ×Ｆ×ｎ×ｄ
ここで、Δはレタデーション、Ｃは光弾性定数、Ｆは応力、ｎは屈折率、ｄはサンプル厚である。
上記の方法で応力のプロファイルを求め、そこから応力の標準偏差（ｄｅｖ［σ］）、応力の最大値と最小値との差（Δσ）を求めることができる。より具体的には、透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体から、例えば４０ｍｍ×４０ｍｍ×４０ｍｍ程度の立方体を切り出し、立方体の各面より厚さ１ｍｍ程度でスライス、研磨を行い、３０ｍｍ×３０ｍｍ×０．５ｍｍの板状ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラスブロックを得る。複屈折顕微鏡にて、本ガラスブロックの３０ｍｍ×３０ｍｍの面にヘリウムネオンレーザ光を垂直にあて、ストリエが十分観察可能な倍率に拡大して、面内のレタデーション分布を調べ、応力分布に換算する。ストリエのピッチが細かい場合は測定する板状ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラスブロックの厚さを薄くする必要がある。
なお、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体では、少なくとも上記の測定方法で測定される応力の場合、ストリエによって生じる応力に比べると他の要因によって生じる応力は無視できるレベルである。したがって上記の方法によって得られる応力は、実質的にストリエによって生じる応力と実質的に等しい。
【００４７】
本発明の製造方法によって得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体が有していることが好ましい物性について以下に述べる。
本発明の製造方法によって得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＥＵＶＬ用光学基材として用いる場合、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は低熱膨張係数を有することが必要となる。ここで該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体が低熱膨張係数を有することが必要となるのは、ＥＵＶＬ光学基材として使用する際に該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体が経験し得る温度域においてである。この点において、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、線熱膨張係数（ＣＴＥ）が０ｐｐｂ／℃となる温度（Ｃｒｏｓｓ−ｏｖｅｒ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ：ＣＯＴ）が０〜１１０℃の範囲内にあることが好ましい。
フォトマスクとして使用する場合、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体のＣＯＴは、１５〜３５℃の範囲内にあることがより好ましく、２２±３℃の範囲内にあることがさらに好ましく、２２±２℃の範囲内にあることが特に好ましい。一方、ＥＵＶステッパーにて使用されるミラーなど、基材の温度が使用中に２２＋３℃より高くなることが予想される場合、ＣＯＴはその予想温度Ｔｅｓｔに対して±３℃の範囲内、すなわちＴｅｓｔ±３℃となることが好ましい。
より好ましくは、Ｔｅｓｔ±２℃である。Ｔｅｓｔが明確に定まらない場合などでは、４０〜１１０℃の範囲内にあることがより好ましく、４５〜１００℃の範囲内にあることがさらに好ましく、５０〜８０℃の範囲内にあることが特に好ましい。
【００４８】
また、本発明の製造方法によって得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＥＵＶＬ用光学基材として用いる場合、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、ＣＴＥがほぼゼロとなる範囲が広いことが好ましい。具体的には、ＣＴＥが０±５ｐｐｂ／℃となる温度幅ΔＴが５℃以上であることが好ましい。
ＥＵＶＬ用光学基材を構成するガラス材料のΔＴは、６℃以上であることがより好ましく、さらに好ましくは８℃以上であり、１５℃以上であることが特に好ましい。
【００４９】
また、本発明の製造方法によって得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＥＵＶＬ用光学基材として用いる場合、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、２０〜１００℃における平均ＣＴＥが７０ｐｐｂ／℃以下であることが好ましい。より好ましくは５０ｐｐｂ／℃以下であり、さらに好ましくは４０ｐｐｂ／℃以下である。また、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、２０〜１００℃における平均ＣＴＥが−１２０ｐｐｂ／℃以上であることが好ましく、−１００ｐｐｂ／℃以上であることがより好ましく、−６０ｐｐｂ／℃以上であることがさらに好ましい。
【００５０】
なお、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体のＣＯＴ、ΔＴおよび２０〜１００℃における平均ＣＴＥは、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体のＣＴＥを公知の方法、例えば、レーザ干渉式熱膨張計を用いて−１５０〜＋２００℃の範囲で測定し、ＣＴＥと温度の関係を図１に示すようにプロットすることにより求めることができる。
【００５１】
ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラスは、含有するＴｉＯ２濃度により、熱膨張係数が変化することが知られている。（例えば、Ｐ．Ｃ．Ｓｃｈｕｌｔｚ  ａｎｄ  Ｈ．Ｔ．Ｓｍｙｔｈ，  ｉｎ：  Ｒ．Ｗ．Ｄｏｕｇｌａｓ  ａｎｄ  Ｂ．Ｅｌｌｉｓ，  Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，  Ｗｉｌｌｅｙ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，  ｐ．４５３（１９７２）参照）。したがって、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラスのＴｉＯ２含有量を調節することによって、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラスのＣＯＴを調節することができる。
ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラスのＣＯＴを０〜１１０℃の範囲内にするためには、ＴｉＯ２含有量が３〜１２質量％であることが必要となる。ＴｉＯ２含有量が３質量％未満であるとＣＯＴが０℃未満となる傾向にある。また、ＴｉＯ２含有量が１２質量％超であると、ＣＯＴが１１０℃超となる傾向にある、または−１５０〜２００℃の温度範囲の全領域で負膨張となる傾向にある。また、ルチルなどの結晶が析出しやすくなる、または泡が残りやすくなる可能性がある。
ＴｉＯ２含有量は、好ましくは１１質量％以下、より好ましくは１０質量％以下である。また、ＴｉＯ２含有量は、好ましくは４質量％以上、より好ましくは５質量％以上である。ＣＯＴを１５〜３５℃の範囲内とする場合は、ＴｉＯ２含有量は６質量％以上、７．５質量％未満とすることが特に好ましい。一方、ＥＵＶステッパーにて使用されるミラーなど、Ｔｅｓｔ４０〜１１０℃の場合は、ＴｉＯ２含有量は８質量％以上、１０質量％未満とすることが特に好ましい。
【００５２】
ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体はＯＨ基を含有していてもよい。ＯＨ基の存在により、ガラスの構造緩和が促進され、仮想温度が低いガラス構造が実現しやすくなる。よって、ＯＨ基を含有させることは、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の仮想温度を低くするのに有効な手段である。ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体がＯＨを含有する場合、ＯＨ濃度が６００ｐｐｍ以上であることが、上記した仮想温度の範囲を達成するうえで好ましく、ＯＨ濃度を７００ｐｐｍ以上とすることがより好ましく、８００ｐｐｍ以上とすることがさらに好ましく、９００ｐｐｍ以上とすることがさらに好ましく、１０００ｐｐｍ以上とすることが特に好ましい。
但し、成膜プロセスやＥＵＶステッパー内などの高エネルギー光の照射中などにおいてアウトガスを防ぐためには、ＯＨ濃度は６００ｐｐｍ未満であることが好ましい。より好ましくは２００ｐｐｍ未満であり、特に好ましくは１００ｐｐｍ未満である。
なお、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体のＯＨ濃度は公知の方法を用いて測定することができる。例えば、赤外分光光度計による測定を行い、波長２．７μｍでの吸収ピークからＯＨ濃度を求めることができる（Ｊ．Ｐ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ  ｅｔ．ａｌ．，Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｓｃｉｅｔｙ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，５５（５），５２４，１９７６）。本法による検出限界は０．１ｐｐｍである。
【００５３】
ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体にＯＨ基を含有させるためには、上記した（ｂ）工程を、水蒸気含有雰囲気にて実施することが好ましい。この水蒸気含有雰囲気としては、水蒸気分圧（ｐＨ２Ｏ）が５０００Ｐａ以上となる不活性ガス雰囲気が好ましく、水蒸気分圧（ｐＨ２Ｏ）が１００００Ｐａ以上となる不活性ガス雰囲気がより好ましい。不活性ガスとしては、ヘリウムが好ましい。
【００５４】
ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、Ｆドープによりフッ素（Ｆ）を含有していてもよい。Ｆを含有することがガラスの構造緩和に影響を及ぼすことは以前から知られており（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  ９１（８）、４８８６（２００２））、これによればＦを含有することにより構造緩和が促進され、仮想温度が低いガラス構造が実現しやすくなる（第１の効果）。よってＦドープは、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の仮想温度を低くするのに有効な手段である。また、Ｆドープは、ΔＴの範囲を広げる効果（第２の効果）があると考えられる。
ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体にＦを含有させる場合、Ｆ濃度を３０００ｐｐｍ以上とすることが好ましく、５０００ｐｐｍ以上とすることがより好ましい。特に好ましくは７０００ｐｐｍ以上である。
【００５５】
なお、Ｆ濃度は公知の方法を用いて測定することができ、例えば、以下の手順で測定することができる。ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体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を融液に対する体積比でそれぞれ１ずつ加えて試料液を調整する。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る（日本化学会誌、１９７２（２），３５０）。なお本法による検出限界は１０ｐｐｍである。
【００５６】
ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体にＦを含有させる場合、該ガラス体におけるフッ素濃度のばらつき、すなわち、フッ素濃度の変動幅ΔＦがフッ素導入量の平均値に対して±１０％以内であることが好ましく、より好ましくは±８％以内であり、さらに好ましくは±５％以内であり、特に好ましくは±３％以内である。例えば、フッ素導入量が１０００ｐｐｍのＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラスの場合、９００ｐｐｍ〜１１００ｐｐｍの範囲内であることが好ましく、９７０ｐｐｍ〜１０３０ｐｐｍの範囲内であることが特に好ましい。
【００５７】
ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体にＦを含有させるためには、上記（ａ）工程において、ガラス形成原料となるＳｉＯ２前駆体および／またはＴｉＯ２前駆体にＦを含むものを用いたり、ＳｉＯ２前駆体とＴｉＯ２前駆体をＦ含有雰囲気にて火炎加水分解もしくは熱分解させることでＦを含有する多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得る方法がある。また、直接法において、ガラス形成原料となるＳｉＯ２前駆体および／またはＴｉＯ２前駆体にＦを含むものを用いたり、ＳｉＯ２前駆体とＴｉＯ２前駆体をＦ含有雰囲気にて１８００〜２０００℃の酸水素火炎中で加水分解・酸化させることで、Ｆを含有するＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得る方法がある。
なお、Ｆ含有雰囲気とは、Ｆ含有ガス（例えばＳｉＦ４、ＳＦ６、ＣＨＦ３、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｆ２）の雰囲気、または、Ｆ含有ガスを不活性ガスで希釈した混合ガス雰囲気である。
【００５８】
また、上記（ｂ）工程を実施する前に、多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＦ含有雰囲気に保持することによって、Ｆを含有する多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得る方法がある。この場合、内部をＦ含有雰囲気とした反応槽内に多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を所定温度で所定時間保持すればよい。
但し、この手順を実施する場合、ＨＦを生成する反応を伴うため、反応槽内に固体金属フッ化物を配置して、反応場で生じたＨＦを固体金属フッ化物に吸着させることが好ましい。
【００５９】
なお、この手順を実施する場合、反応槽内の温度については特に制限はない。但し、固体金属フッ化物によるＨＦの吸着能は反応槽内の温度が低いほど向上するので好ましい。
この観点から２００℃以下であることが好ましく、１５０℃以下であることがより好ましく、１００℃以下であることがさらに好ましい。一方で、より温度が高いほど、多孔質ガラス体内部へのフッ素の拡散が進行しやすく、反応槽内の温度が高いほど多孔質ガラス体へのフッ素の導入反応時間が短縮されるので好ましい。この観点から−５０℃以上が好ましく、０℃以上がより好ましく、２０℃以上がさらに好ましい。
また、この手順を実施する場合、反応槽内の圧力は特に制限はないが、ＨＦを効率よく吸着させるためには、多孔質ガラス内部からのＨＦの拡散を促進させることが好ましく、この観点から、反応槽内の圧力が低いほど好ましい。反応槽内の圧力はゲージ圧で１ＭＰａ以下が好ましく、０．６ＭＰａ以下がより好ましく、０．３ＭＰａ以下がさらに好ましい。一方で、反応槽内が減圧になると、反応槽内に外気を吸引する可能性がある。外気中に含まれる水分や揮発性有機物などはフッ素単体（Ｆ２）と反応してＨＦを生成するため、外気の吸引は避ける方が好ましい。この観点から、反応槽内の圧力はゲージ圧で０ＭＰａ以上が好ましい。
なお、Ｆ２を不活性ガスで希釈した混合ガスを使用する場合、反応の制御のしやすさ、および経済的な観点から、該混合ガスにおけるＦ２の濃度が１００ｍｏｌｐｐｍ〜５０ｍｏｌ％であることが好ましく、１０００ｍｏｌｐｐｍ〜２０ｍｏｌ％であることがより好ましい。１００ｍｏｌｐｐｍ未満であると、多孔質ガラス体にフッ素を導入する速度が遅くなり処理時間が長くなる。一方で５０ｍｏｌ％を越えると、多孔質ガラス体にフッ素を導入する速度が速くなり反応の制御が困難となる。
また、この手順を実施する場合、反応槽内において、多孔質ガラス体にＦ２を接触させる時間は、１分〜１週間、特に１０分〜２日間が好ましい。
【００６０】
また、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＥＵＶＬ用光学基材として用いる場合、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の仮想温度が９５０℃超１１５０℃未満であることが好ましい。該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の仮想温度が上記の範囲であると、該ガラス体の２０〜１００℃の平均ＣＴＥが低くなる、該ガラス体のΔＴが広くなる等の利点がある。
該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の仮想温度が９５０℃超だと、密度の低下、ヤング率の低下を抑えられ、ビッカース硬度が向上し、ガラス表面がキズつきにくくなる。より好ましくは、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の仮想温度は９６０℃超である。一方、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の仮想温度が１１５０℃未満だと、該ガラス体の２０〜１００℃の平均ＣＴＥが低くなり、該ガラス体のΔＴが広くなる利点がある。該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の仮想温度は、１１００℃未満であることがより好ましく、１０７０℃未満であることがさらに好ましく、１０００℃未満であることが特に好ましい。
【００６１】
ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の仮想温度は公知の手順で測定することができる。例えば、以下の手順でＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の仮想温度を測定することができる。
鏡面研磨されたＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体について、吸収スペクトルを赤外分光計（後述する実施例では、Ｎｉｋｏｌｅｔ社製Ｍａｇｎａ７６０を使用）を用いて取得する。この際、データ間隔は約０．５ｃｍ−１にし、吸収スペクトルは、６４回スキャンさせた平均値を用いる。このようにして得られた赤外吸収スペクトルにおいて、約２２６０ｃｍ−１付近に観察されるピークがＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラスのＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合による伸縮振動の倍音に起因する。このピーク位置を用いて、仮想温度が既知で同組成のガラスにより検量線を作成し、仮想温度を求める。なお、ガラス組成の変化によるピーク位置のシフトは、検量線の組成依存性から外挿することが可能である。
【００６２】
また、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＥＵＶＬ用光学基材として用いる場合、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体における組成比、具体的にはＴｉＯ２とＳｉＯ２との組成比（ＴｉＯ２／ＳｉＯ２）を均一にすることは、該ガラス体での熱膨張係数のばらつきを小さくするという点で重要である。
ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＥＵＶＬ用光学基材として用いる場合、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体における仮想温度のばらつきが５０℃以内であることが好ましく、より好ましくは３０℃以内である。仮想温度のばらつきが上記範囲を超えると、場所により、熱膨張係数に差を生じるおそれがある。
本明細書では、「仮想温度のばらつき」を少なくとも１つの面内における３０ｍｍ×３０ｍｍ内での仮想温度の最大値と最小値の差と定義する。
仮想温度のばらつきは以下のように測定できる。所定のサイズに成形したＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をスライスし、５０ｍｍ×５０ｍｍ×６．３５ｍｍのブロックとする。このブロックの５０ｍｍ×５０ｍｍ面について、１０ｍｍピッチの間隔で前述の方法に従い仮想温度の測定を行うことで、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の仮想温度のばらつきを求める。
【００６３】
次に、本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法について説明する。
［ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法］
本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法では、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に１２０時間以上保持する工程を含む熱処理を実施することにより、該ガラス体におけるストリエによって生じる応力の分布を、ＥＵＶＬ用光学基材として使用するうえで問題とならないレベルまで低減する。
ここで、熱処理前のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、ストリエによって生じる応力が下記（１）、（２）のいずれかを満たしている必要がある。
（１）ストリエによって生じる応力の標準偏差（ｄｅｖ［σ］）が０．１ＭＰａ以下である。
（２）ストリエによって生じる応力の最大値と最小値との差（Δσ）が０．５ＭＰａ以下である。
熱処理前のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体において、ストリエが大きすぎると、例えば、透明ガラス化後のガラス体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に１２０時間以上保持しても、ストリエによって生じる応力の分布がＥＵＶＬ用光学基材として使用するうえで問題とならないレベルまで低減することは難しい。
熱処理前のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体において、ストリエによって生じる応力が上記（１）、（２）のいずれかを満たすようにするためには、例えば、以下の方法が採用できる。
本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法の（ａ）工程において、原料を搬送する配管、特にチタニア前駆体を搬送する配管の温度をしっかりと管理する。より具体的には、チタニア前駆体をバブリングにより高濃度気化する場合、配管の温度はバブリング温度より高くし、バーナーへと進むにつれて温度が上昇していくように設定する。配管の途中に温度の低い部分が存在すると、ガスの容積が温度の低い部分で一時的に減少し、バーナーに導かれるチタニア前駆体の濃度にムラが生じ、ストリエが上記（１）及び（２）を満たさない恐れがある。
また、本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法の（ａ）工程において、チタニア前駆体が搬送される配管はＰＩＤ制御によって温度を変動幅±１℃以内とすることが好ましい。より好ましくは、温度変動幅は±０．５℃以内である。また、チタニア前駆体が搬送される配管だけでなく、シリカ前駆体が搬送される配管の温度もＰＩＤ制御によって温度変動幅を±１℃以内とすることが好ましく、温度変動幅を±０．５℃以内とすることがさらに好ましい。配管を加温するにはリボンヒーターやラバーヒーターなどのフレキシブルなヒータを配管に巻きるけることが配管を均一に加温するために好ましいが、より均一にするためには、アルミホイルで配管およびヒータを覆うことが好ましい。また、最表層はウレタンや耐熱ファイバークロスなどの断熱材で覆うことが好ましい。加えて、組成揺らぎを減少させるために、配管中のガス流速を速めた方がよい。好ましくはその温度における大気圧換算時の容積で０．１ｍ／ｓｅｃ以上、より好ましくは０．３ｍ／ｓｅｃ以上、さらに好ましくは０．５ｍ／ｓｅｃ以上、特に好ましくは１ｍ／ｓｅｃ以上である。
加えて、ガスを均一に供給するために、シリカ前駆体とチタニア前駆体をバーナーに供給する前にガスの撹拌機構を設けることが好ましい。撹拌機構としては、スタティックミキサーやフィルターなどの部品でガスを細分化して合流させる機構と、大きな空間にガスを導入することで細かい変動をならして供給させる機構の２種類が考えられる。本発明のＴｉＯ2−ＳｉＯ2ガラスを得るためには、上記撹拌機構のうち、少なくとも１つを用いてガラスを作製することが好ましく、両方を用いることがより好ましい。また、撹拌機構のうち、スタティックミキサーとフィルターの両方を用いることが好ましい。
【００６４】
本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法では、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体がＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に１２０時間以上保持される限り、具体的な熱処理の方法は特に限定されない。したがって、例えば、Ｔ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域のある温度Ｔｘ（例えば、Ｔ１−１００（℃））までＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を加熱した後、該Ｔｘで１２０時間以上保持した後放冷してもよい。この場合、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の温度をＴｘに常に保持しておく必要は必ずしもなく、熱処理の途中で加熱または冷却を行ってもよい。但し、熱処理の途中で加熱または冷却を行う場合、Ｔ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に１２０時間以上保持されるように行う必要がある。また、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＴ１−９０（℃）よりも高い温度まで加熱した後、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体がＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで冷却するのに要する時間が１２０時間以上となるように徐冷を行ってもよい。この場合、本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の製造方法で徐冷工程として（ｅ）工程を実施する場合について記載したのと同様の手順を実施すればよい。
【００６５】
Ｔ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に１２０時間以上保持した後は放冷してよい。
【００６６】
上述したように、本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法によれば、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体におけるストリエによって生じる応力の分布を、ＥＵＶＬ用光学基材として使用するうえで問題とならないレベルまで低減することができる。
具体的には、上述した（１）のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体、すなわち、ストリエによって生じる応力の標準偏差（ｄｅｖ［σ］）が０．１ＭＰａ以下のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の場合、該ｄｅｖ［σ］を０．０１ＭＰａ以上低くすることができる。なお、該ｄｅｖ［σ］が０．０２ＭＰａ以上低くなることが好ましく、０．０３ＭＰａ以上低くなることがより好ましく、０．０４ＭＰａ以上低くなることがさらに好ましい。
また、上述した（２）のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体、すなわち、ストリエによって生じる応力の最大値と最小値との差（Δσ）が０．５ＭＰａ以下のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の場合、該Δσを０．０５ＭＰａ以上低くすることができる。なお、該Δσが０．０６ＭＰａ以上低くなることが好ましく、０．０７ＭＰａ以上低くなることがより好ましく、０．１ＭＰａ以上低くなることがさらに好ましい。
また、本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の熱処理方法を実施することによって、仮想温度を下げることができる。仮想温度を前述した好ましい範囲に入れるためには、Ｔ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に保持する時間が３００時間以内であることが好ましい。より好ましくは２００時間以内である。
【００６７】
なお、本発明の熱処理方法を実施するＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体の組成については、本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２の製造方法に記載したのと同様である。
また、本発明の熱処理方法を実施した後のＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、本発明のＴｉＯ２−ＳｉＯ２の製造方法に記載したのと同様の物性（ＣＯＴ、ΔＴ、２０〜１００℃の平均ＣＴＥ、仮想温度およびそのばらつき）を有することが好ましい。
【００６８】
［本発明のＥＵＶＬ用光学基材］
上述したように、本発明の製造方法若しくは本発明の熱処理方法により得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、ストリエによって生じる応力の分布がＥＵＶＬ用光学基材として使用するうえで問題とならないレベルまで低減されているため、ＥＵＶＬ用光学基材として好適である。
また、本発明の製造方法若しくは本発明の熱処理方法により得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、本発明の製造方法に記載したようなＥＵＶＬ用光学基材として好適な他の物性（ＣＯＴ、ΔＴ、２０〜１００℃の平均ＣＴＥ、仮想温度およびそのばらつき）を有している。
【００６９】
また、ＥＵＶＬ用光学基材を構成するガラス材料は、該光学基材を用いてマスクブランクやミラーといったＥＵＶＬ用光学部材を製造した後の洗浄、または該マスクブランクをパターニングした後のマスクの洗浄等に用いる洗浄液への耐性に優れたものであることが要求されるが、本発明の製造方法若しくは本発明の熱処理方法により得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体はこのような洗浄液への耐性に優れている。
【００７０】
また、ＥＵＶＬ用光学基材を構成するガラス材料は、光学面上に形成される反射多層膜および吸収体層の膜応力によって変形するのを防止するために、高い剛性を有しているものが要求されるが、本発明の製造方法若しくは本発明の熱処理方法により得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は高い剛性を有しており、具体的には３×１０７ｍ２／ｓ２以上の比剛性を有している。
【００７１】
また、ＥＵＶＬ用光学基材を構成するガラス材料は、１０μｍ以上のインクルージョンがないことが好ましい。１μｍ以上のインクルージョンがないことがより好ましく、１００ｎｍ以上のインクルージョンがないことが更に好ましい。インクルージョンとは、ガラス中に存在する異物や泡などである。異物はガラス作製工程のコンタミネーションや結晶析出によって生じる恐れがある。本発明の製造方法若しくは本発明の熱処理方法により得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体は、１０μｍ以上のインクルージョンが存在せず、好ましくは１μｍ以上のインクルージョンが存在せず、更に好ましくは１００ｎｍ以上のインクルージョンが存在しない。
【００７２】
本発明のＥＵＶＬ用光学基材は、光学面が所望の平坦度および表面平滑度になるように仕上げ加工される。仕上げ加工に用いられる加工精度の高い方法としては、イオンビームエッチング、ガスクラスタイオンビームエッチング、プラズマエッチング、レーザ光照射によるナノアブレージョンといったガラス基板表面へのビーム照射若しくはレーザ光照射を伴う方法が好ましく用いられる。但し、これらに限定されず、光学面を所望の平坦度および表面平滑度になるように仕上げ加工できる限り、研磨スラリーを用いた機械研磨であってもよい。
上述したように、本発明のＥＵＶＬ用光学基材はストリエによって生じる応力の分布がＥＵＶＬ用光学基材として使用するうえで問題とならないレベルまで低減されているため、光学面を仕上げ加工する際に、応力の分布による影響が軽減されて、きわめて平滑な光学面を得ることができる。具体的には、本発明のＥＵＶＬ用光学基材は、仕上げ加工後の光学面の表面粗さのＰＶ値が、研磨面において平滑性をあらわす指標である１０μｍ〜１ｍｍの範囲内にうねりのピッチをもつＭＳＦＲ（Ｍｉｄ−Ｓｐａｔｉａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）として、３０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、９ｎｍ以下であることが特に好ましい。
【００７３】
また、本発明のＥＵＶＬ用光学基材は、仕上げ加工後の光学面の平坦度がＰＶ値で１００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましく、３０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００７４】
また、本発明のＥＵＶＬ用光学基材は、仕上げ加工後の光学面に最大径が６０ｎｍ以上の欠点が存在しないことが好ましく、５０ｎｍ以上の欠点が存在しないことがより好ましく、４０ｎｍ以上の欠点が存在しないことがさらにより好ましい。
【実施例】
【００７５】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
なお、例１、２及び４〜７は実施例であり、例３は比較例である。【００７６】
［例１］
ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラスのガラス形成原料であるＴｉＣｌ４とＳｉＣｌ４を、それぞれガス化させた後に混合させ、酸水素火炎中で加熱加水分解（火炎加水分解）させることで得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス微粒子を基材に堆積・成長させて、多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を形成した。ここで、ＳｉＣｌ4とＴｉＣｌ4をバーナーに供給する手前に原料ガスの撹拌機構として、スタティックミキサーとフィルターの両方を設けた（（ａ）工程）。
得られた多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体はそのままではハンドリングしにくいので、基材に堆積させたままの状態で、大気中１２００℃にて４時間保持した後、基材から外した。
その後、１４５０℃で４時間減圧下にて保持して、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２緻密体を得た（（ｂ）工程）。
得られたＴｉＯ２−ＳｉＯ２緻密体を、カーボン型に入れて１６８０℃にて４時間保持することにより透明ガラス化および一次成形を行い、一次成形された透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得た（（ｃ）工程、（ｄ−１）工程）。
得られた透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を再度カーボン型に入れて、１７００℃にて４時間保持することにより二次成形を行い、成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体とした後（（ｄ−２）工程）、そのまま炉内で１０℃／ｈｒで１０００℃まで冷却後、１０００℃で３時間保持し、９５０℃まで１０℃／ｈｒで冷却後、９５０℃で７２時間保持し、９００℃まで５℃／ｈｒで冷却後、９００℃で７２時間保持した後、室温まで冷却して成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体を得た（（ｅ）工程）。
なお、このＴｉＯ２−ＳｉＯ２体の徐冷点Ｔ１は１１００℃であった。したがって、（ｅ）工程において、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に保持した時間は１６３時間であり、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで冷却した際の平均降温速度は０．８℃／ｈｒであった。【００７７】
［例２］
例１で（ｄ−２）工程終了後、（ｅ）工程を行わず、代わりに、電気炉内で室温まで放冷（平均降温速度約１６０℃／ｈｒ）を行って得られた成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体に対して以下の手順で熱処理を施した。
電気炉内で１０００℃に加熱後、１０００℃で３時間保持し、９５０℃まで１０℃／ｈｒで冷却後、９５０℃で７２時間保持し、９００℃まで５℃／ｈｒで冷却後、９００℃で７２時間保持した後、室温まで冷却した。
上記の熱処理において、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に保持した時間は１６２時間であり、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで冷却した際の平均降温速度は０．８０℃／ｈｒである。【００７８】
［例３］
例１で（ｄ−２）工程終了後、（ｅ）工程を行わず、代わりに、電気炉内で室温まで放冷（平均降温速度約１６０℃／ｈｒ）を行って成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体を得た。【００７９】
［例４］
ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラスのガラス形成原料であるＴｉＣｌ４とＳｉＣｌ４を、それぞれガス化させた後に混合させ、酸水素火炎中で加熱加水分解（火炎加水分解）させることで得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス微粒子を基材に堆積・成長させて、多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を形成した（（ａ）工程）。
得られた多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体はそのままではハンドリングしにくいので、基材に堆積させたままの状態で、大気中１２００℃にて４時間保持した後、基材から外す。
その後、多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を雰囲気制御可能な電気炉に設置し、室温にて１３００Ｐａまで減圧した後、水をガラス製のバブラー内に入れ、大気圧８０℃でＨｅガスでバブリングを行い、Ｈｅガスと共に水蒸気を炉内に導入しながら、この雰囲気にて１０００℃、常圧下４時間保持する。（（ｂ−１）工程）
その後、同じ雰囲気下で１４５０℃まで昇温した後、この温度で４時間保持することにより、ＯＨを含有したＴｉＯ２−ＳｉＯ２緻密体を得た（（ｂ−２）工程）。
得られたＴｉＯ２−ＳｉＯ２緻密体を、カーボン型に入れて１６３０℃にて４時間保持することにより透明ガラス化および一次成形を行い、一次成形された透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得た（（ｃ）工程、（ｄ−１）工程）。
得られた透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を再度カーボン型に入れて、１６５０℃にて４時間保持することにより二次成形を行い、成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体とした後（（ｄ−２）工程）、そのまま炉内で１０℃／ｈｒで９００℃まで冷却後、９００℃で３時間保持し、８５０℃まで１０℃／ｈｒで冷却後、８５０℃で７２時間保持し、８００℃まで５℃／ｈｒで冷却後、８００℃で７２時間保持した後、室温まで冷却して成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体を得た（（ｅ）工程）。
なお、このＴｉＯ２−ＳｉＯ２体の徐冷点Ｔ１は９８０℃であった。したがって、（ｅ）工程において、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に保持した時間は１５８時間であり、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで冷却した際の平均降温速度は０．８２℃／ｈｒであった。【００８０】
［例５］
例４で（ｄ−２）工程終了後、（ｅ）工程を行わず、代わりに、電気炉内で室温まで放冷（平均降温速度約１６０℃／ｈｒ）を行って得られた成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体に対して以下の手順で熱処理を施した。
電気炉内で９００℃に加熱後、９００℃で３時間保持し、８５０℃まで１０℃／ｈｒで冷却後、８５０℃で７２時間保持し、８００℃まで５℃／ｈｒで冷却後、８００℃で７２時間保持した後、室温まで冷却した。
上記の熱処理において、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に保持した時間は１５８時間であり、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで冷却した際の平均降温速度は０．８２℃／ｈｒであった。【００８１】
［例６］
ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラスのガラス形成原料であるＴｉＣｌ４とＳｉＣｌ４を、それぞれガス化させた後に混合させ、酸水素火炎中で加熱加水分解（火炎加水分解）させることで得られるＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス微粒子を基材に堆積・成長させて、多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を形成した（（ａ）工程）。
得られた多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体はそのままではハンドリングしにくいので、基材に堆積させたままの状態で、大気中１２００℃にて４時間保持した後、基材から外す。
その後、得られた多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体をＰＦＡ製の冶具に担持させ、冶具とともにニッケル製オートクレーブに入れる。次いで、ＮａＦペレット（ステラケミファ製）を多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体と接しないようにオートクレーブ内に挿入した後、オイルバスを用いてオートクレーブ外部より加熱し、８０℃まで昇温する。次いで、装置内を８０℃に保ったまま、装置内の圧力が絶対圧２６６Ｐａ以下となるまで真空脱気し、１時間保持する。次いで、窒素ガスで２０体積％に希釈したフッ素単体（Ｆ２）のガスを、装置内の圧力をゲージ圧０．１８ＭＰａとなるまで導入し、８０℃まで昇温した後、２４時間保持することにより、多孔質ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体にフッ素を導入した（（ｂ−１）工程）。
その後、１４５０℃で４時間減圧下にて保持して、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２緻密体を得た（（ｂ−２）工程）。
得られたＴｉＯ２−ＳｉＯ２緻密体を、カーボン型に入れて１６３０℃にて４時間保持することにより透明ガラス化および一次成形を行い、一次成形された透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を得た（（ｃ）工程、（ｄ−１）工程）。
得られた透明ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を再度カーボン型に入れて、１６５０℃にて４時間保持することにより二次成形を行い、成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体とした後（（ｄ−２）工程）、そのまま炉内で１０℃／ｈｒで９００℃まで冷却後、９００℃で３時間保持し、８５０℃まで１０℃／ｈｒで冷却後、８５０℃で７２時間保持し、８００℃まで５℃／ｈｒで冷却後、８００℃で７２時間保持した後、室温まで冷却して成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体を得た（（ｅ）工程）。
なお、このＴｉＯ２−ＳｉＯ２体の徐冷点Ｔ１は１０１０℃であった。したがって、（ｅ）工程において、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に保持した時間は１６４時間であり、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで冷却した際の平均降温速度は０．７９℃／ｈｒであった。【００８２】
［例７］
例６で（ｄ−２）工程終了後、（ｅ）工程を行わず、代わりに、電気炉内で室温まで放冷（平均降温速度約１６０℃／ｈｒ）を行って得られた成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２成形体に対して以下の手順で熱処理を施した。
電気炉内で９００℃に加熱後、９００℃で３時間保持し、８５０℃まで１０℃／ｈｒで冷却後、８５０℃で７２時間保持し、８００℃まで５℃／ｈｒで冷却後、８００℃で７２時間保持した後、室温まで冷却した。
上記の熱処理において、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）までの温度域に保持した時間は１６２時間であり、該ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体をＴ１−９０（℃）からＴ１−２２０（℃）まで冷却した際の平均降温速度は０．８℃／ｈｒであった。【００８３】
上記例１〜例７で作製したＴｉＯ２−ＳｉＯ２ガラス体を内周刃スライサーを用いて縦約１５３．０ｍｍ×横約１５３．０ｍｍ×厚さ約６．７５ｍｍの板状に切断し、４０枚の板材を作製した。次いで、これらを市販のＮＣ面取り機で＃１２０のダイアモンド砥石を用い、縦、横の外形寸法が約１５２ｍｍで面取り幅が０．２〜０．４ｍｍになるよう面取り加工を実施した。
次いで、板材を、２０Ｂ両面ラップ機（スピードファム社製）を使用し、研磨材として＃４００ＳｉＣ研磨剤を用いて、厚さが約６．６３ｍｍになるまでその主表面（多層膜や吸収層を成膜する面）を研磨加工する。
次に、１次ポリッシュとして、２０Ｂ両面ポリッシュ機を使用し、研磨剤として酸化セリウムを主成分とするスラリーを用いて両面で約５０μｍ研磨する。さらに２次ポリッシュとして、２０Ｂ両面ポリッシュ機を使用し、研磨剤として酸化セリウムを主成分とするスラリーを用いて両面とも約１０μｍずつ研磨した後、別の研磨機で最終研磨（３次ポリッシュ）を行う。この最終研磨には、研磨剤としてコロイダルシリカ（コンポール２０：フジミコーポレーション製商品名）を使用する。
次いで、これらの各グループの板材について、第一槽目を硫酸と過酸化水素水の熱溶液、第三槽目を中性界面活性剤溶液とした多段式自動洗浄機を用いて洗浄を行う。
洗浄後の板材の物性評価を実施した。結果を下記表１に示す。なお、仮想温度、ＯＨ含有量、Ｆ含有量、ｄｅｖ［σ］およびΔσについては、それぞれ前述の測定方法に従って測定した。なお、例２、５、７については、熱処理前の成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体のｄｅｖ［σ］も測定した。また、徐冷点およびＴｉＯ２含有量については以下に示す手順で測定した。
徐冷点：ＪＩＳ  Ｒ  ３１０３−２：２００１に準拠する方法でビームベンディング法によりガラスの粘性を測定し、粘性ηが１０１３ｄＰａ・ｓとなる温度を徐冷点とした。
ＴｉＯ２含有量：Ｔｉ−Ｋα強度を測定し、ファンダメンタルパラメータ法により換算した。
また、洗浄後の板材について、以下に示す手順でＭＳＦＲを測定する。
ＭＳＦＲ：約１５２ｍｍ×１５２ｍｍの板状サンプルについて、その中心を通りかつ端面に平行となる線上において、１ｍｍ間隔で、基板全体の表面形状を非接触表面形状測定機（ＺＹＧＯ社製ＮｅｗＶｉｅｗ）を用いて測定した。測定には２．５倍の対物レンズを用い、波長１０μｍ〜１ｍｍのバンドパスフィルターを用いてデータ処理することで同波長域以外の波長をもつうねり成分は除去し、表面粗さのＰＶ値をＭＳＦＲとして求めた。【００８４】
【表１】
2010131662.tif 000003
【００８５】
なお、例２、５、７における熱処理前の成形ＴｉＯ２−ＳｉＯ２体のｄｅｖ［σ］は０．０７ＭＰａであり、Δσは０．２４ＭＰａであった。
例１、２及び４〜７の板材については、フォトマスク用表面欠点検査機（レーザーテック社製Ｍ１３５０）を用いて検査を実施したところ、６０ｎｍ以上の大きさの欠点は存在しなかった。【００８６】
本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、さまざまな変更や修正を加えるとこができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２００９年５月１３日出願の日本国特許出願２００９−１１６４８８に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【図１】
2010131662.tif 000004
【国際調査報告】
2010131662.tif 000005
2010131662.tif 000006
2010131662.tif 000007
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