(57)【要約】【課題】耐変形性、またコスト点からも優れ、更に合成シリカ原料で形成された試料に、天然シリカ原料で形成された層が混在することがなく、正確な不純物濃度結果が得られるシリカガラスルツボ及びシリカガラスルツボの製造方法を提供する。【解決手段】開口上端面から深さ方向及び周方向に所定長さを有する開口部領域２ｃと、前記開口部領域からルツボの底部まで続く側底面部領域２ａ、２ｂとを備え、前記開口部領域及び側底面部領域において一定の厚さ（ｔ１＋ｔ２＝ｔ３＋ｔ４）を有し、前記開口部領域２ｃでは、内表面から少なくとも２ｍｍの厚さｔ３部分が合成シリカ原料で形成されると共に残りの厚さｔ４部分を天然シリカ原料で形成し、かつ、側底面部領域では、内表面から少なくとも０．５〜１．５ｍｍの厚さｔ１部分が合成シリカ原料で形成されると共に残りの厚さｔ２部分を天然シリカ原料で形成した。【選択図】図１
2008081373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口上端面を有する有底状のシリカガラスルツボにおいて、
前記開口上端面から深さ方向及び周方向に所定長さを有する開口部領域と、前記開口部領域下端部からルツボの底部まで続く側底面部領域とを備え、前記開口部領域及び側底面部領域において、前記シリカガラスルツボは略一定の厚さを有し、
前記開口部領域では、内表面から少なくとも２ｍｍの厚さ部分が合成シリカ原料で形成されると共に残りの厚さ部分を天然シリカ原料で形成され、
かつ、側底面部領域では、内表面から少なくとも０．５〜１．５ｍｍの厚さ部分が合成シリカ原料で形成されると共に残りの厚さ部分を天然シリカ原料で形成されていることを特徴とするシリカガラスルツボ。
【請求項２】
前記開口部領域は、開口上端面から深さ方向に１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であって、全周にわたり形成されていることを特徴とする請求項１記載のシリカガラスルツボ。
【請求項３】
開口上端面を有する有底状のシリカガラスルツボが、実質的無気泡の透明シリカガラスからなる内層と、多数の気泡を含有する不透明シリカガラスからなる外層とを備えた二層構造のシリカガラスルツボであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載されたシリカガラスルツボ。
【請求項４】
開口上端面を有する有底状のシリカガラスルツボであって、前記開口上端面から深さ方向及び周方向に所定長さを有する開口部領域と、前記開口部領域下部からルツボの底部まで続く側底面部領域とを備え、前記開口部領域及び側底面部領域において略一定の厚さを有するシリカガラスルツボの製造方法において、
高速回転したルツボ成形用型内に、天然シリカ原料及び合成シリカ原料とを供給し、側底面部領域において、内表面から少なくとも０．５〜１．５ｍｍの厚さ部分を合成シリカ原料で形成すると共に残りの厚さ部分を天然シリカ原料で形成し、開口部領域において内表面から少なくとも２ｍｍの厚さ部分を合成シリカ原料で形成すると共に残りの厚さを天然シリカ原料で形成する工程と、
前記ルツボ成形用型内における原料とを加熱溶融し、その後冷却する工程とを含むことを特徴とするシリカガラスルツボの製造方法。
【請求項５】
前記冷却工程後、前記シリカガラスルツボの開口部領域から試料を採取する工程と、
前記工程の後、前記試料を採取した位置より下方の位置で、前記シリカガラスルツボの上端部を切断する工程とを含むことを特徴とする請求項３に記載されたシリカガラスルツボの製造方法
【請求項６】
前記シリカガラスルツボの上端部に形成された、開口部領域の一部を残して切断することを特徴とする請求項４に記載されたシリカガラスルツボの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン単結晶引上げに使用されるシリカガラスルツボ及びシリカガラスルツボの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコン単結晶の育成に関し、チョクラルスキー法（ＣＺ法）が広く用いられている。この方法は、ルツボ内に収容されたシリコン溶融液の表面に種結晶を接触させ、ルツボを回転させるとともに、この種結晶を反対方向に回転させながら上方へ引上げることによって、種結晶の下端に単結晶を形成していくものである。
【０００３】
従来、このシリコン単結晶を製造するためのルツボとして、シリカガラスルツボが用いられている。このシリカガラスルツボは二層構造であって、外層が不透明層、内層が透明層で形成される。
外層の不透明層は、多数の気泡を含み、合成シリカガラスに比べて純度は低いが耐熱性に優れた天然シリカ原料により形成され、内層の透明層は、高純度の合成シリカ原料により形成される。この合成シリカガラスは不純物が少なく、ＤＦ率（単結晶化率）が良いという利点があるので、近年、内層の透明層にいわゆる合成シリカガラスを用いたシリカガラスルツボの比率が高くなってきている。
【０００４】
図５に示すように、従来のシリカガラスルツボ３０にあっては、内層の透明層３１の厚さは、一般的に０．５ｍｍ〜８ｍｍ程度に形成され、外層の不透明層３２の厚さ８ｍｍ〜１６ｍｍ程度に形成されている。
これは、前記したように内外層３１，３２において不純物濃度が異なるため、高純度のルツボを求めるあまり内側の透明層３１の厚さを厚くすると、内外層３１，３２に粘性差が生じ、単結晶シリコン引上げの際の熱履歴によりシリカガラスルツボ３０に変形が生じることがあった。また、高純度の合成シリカ原料は高価であり、コスト低減の点からも内側の透明層の厚さが薄く形成されている。
【特許文献１】特開２００３−２０２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、製造されたシリカガラスルツボ３０が、所望の不純物濃度範囲内のものであるか、測定して確認する必要があり、またそのデータを蓄積しておく必要がある。
そのため、シリカガラスルツボ３０にあっては、内層３１から試料Ａをサンプリングし、不純物濃度の測定がなされている。なお、図５に示すように、サンプリングの領域Ａよりも下方の切断線Ｃに沿って、シリカガラスルツボ３０の上端部を切断することにより、シリカガラスルツボ３０が完成する。
【０００６】
しかしながら、上記したようにシリカガラスルツボ３０にあっては、耐変形性、コスト低減の点からも内側の透明層の厚さを薄く形成すると、内層３１から試料Ａをサンプリングし不純物濃度を測定する場合、内層３１が薄いために、外層３２の一部を含んでサンプリングされることがあり、正確な不純物濃度結果が得られないという技術的課題があった。
【０００７】
本発明は、上記した技術的課題を解決するためになされたものであり、耐変形性、またコスト点からも優れ、更に合成シリカ原料によって形成された部分から採取した試料に、天然シリカ原料で形成された部分が混在することがなく、正確な不純物濃度結果が得られるシリカガラスルツボ及びシリカガラスルツボの製造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】
【０００８】
本発明にかかるシリカガラスルツボは、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、開口上端面を有する有底状のシリカガラスルツボにおいて、前記開口上端面から深さ方向及び周方向に所定長さを有する開口部領域と、前記開口部領域下端部からルツボの底部まで続く側底面部領域とを備え、前記開口部領域及び側底面部領域において、前記シリカガラスルツボは略一定の厚さを有し、前記開口部領域では、内表面から少なくとも２ｍｍの厚さ部分が合成シリカ原料で形成されると共に残りの厚さ部分を天然シリカ原料で形成され、かつ、側底面部領域では、内表面から少なくとも０．５〜１．５ｍｍの厚さ部分が合成シリカ原料で形成されると共に残りの厚さ部分を天然シリカ原料で形成されていることを特徴としている。
【０００９】
このように、開口部領域では、内表面から少なくとも２ｍｍの厚さ部分が合成シリカ原料で形成され、側底面部領域では、内表面から少なくとも０．５〜１．５ｍｍの厚さ部分が合成シリカ原料で形成されている。
即ち、開口部領域の合成シリカ原料で形成される厚さが少なくとも２ｍｍであり、側底面部領域の合成シリカ原料で形成される厚さよりも大きな寸法に形成されている。
【００１０】
ここで、開口部領域において、合成シリカ原料によって内表面から少なくとも２ｍｍの厚さ部分を形成したのは、サンプリングする試料の最低限の厚さが２ｍｍであり、純度分析を行なうための最低寸法である。なお、この合成シリカ原料によって形成される部分は、透明シリカガラスに限定されず、不透明シリカガラスを含んでいても良い。
このように構成されているため、開口部領域において試料のサンプリングを行なった際、天然シリカ原料の影響を受けずにサンプリングすることができる。その結果、適正な不純物濃度測定を行なうことができる。
【００１１】
一方、側底面部領域において、合成シリカ原料によって内表面から少なくとも０．５ｍｍ以上の厚さ部分を形成したのは、０．５ｍｍ未満では該合成シリカ原料で形成された透明シリカガラス部分が薄いために、単結晶シリコン引上げの際に前記部分が侵食され、天然シリカ原料によって形成された部分が露出することなり、ルツボ内表面を高純度化するという要請に反することとなる。そしてまた、前記侵食がルツボ内の融液面近傍で生じると、液面振動の原因となり好ましくない。
【００１２】
また、側底面部領域において、合成シリカ原料によって内表面から少なくとも１．５ｍｍ以下の厚さ部分を形成したのは、１．５ｍｍを超えて形成することは、単結晶シリコン引上げの際に天然シリカ原料で形成された部分まで侵食されない最低限の厚さ以上に、合成シリカ原料で形成される部分を不必要に厚くすることになり、製造コスト上、好ましくない。また、前記合成シリカ原料によって形成される部分が１．５ｍｍを超えて形成されると、高温粘性が低下し、耐熱変形性が劣り、好ましくないためである。
【００１３】
ここで、前記開口部領域は、開口上端面から深さ方向に１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であって、全周にわたり形成されていることが望ましい。
開口部領域が開口上端面から深さ方向に１０ｍｍ以上に形成されるのは、サンプリングする試料の最低限の縦方向寸法が１０ｍｍであり、純度分析を行なうための最低寸法である。また、開口部領域が開口上端面から深さ方向に３０ｍｍ以下に形成されるのは、３０ｍｍを超えて形成した場合、開口部領域の合成シリカ原料で形成される部分が大きくなり、コストが嵩むとともに、高温粘性が低下し、耐熱変形性が劣り、好ましくない。
ルツボは回転させながら製造されるため、開口部領域は、開口上端部の全周にわたり形成する方が、開口上端部の一部に形成するより容易に製造できる。
【００１４】
また、前記した開口上端面を有する有底状のシリカガラスルツボは、実質的無気泡の透明シリカガラスからなる内層と、多数の気泡を含有する不透明シリカガラスからなる外層とを備えた二層構造のシリカガラスルツボであることが好ましい。
ここで、実質的無気泡とは、気泡個数密度が２個／ｍｍ3以下を意味する。
【００１５】
また、本発明にかかるシリカガラスルツボの製造方法は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、開口上端面を有する有底状のシリカガラスルツボであって、前記開口上端面から深さ方向及び周方向に所定長さを有する開口部領域と、前記開口部領域下部からルツボの底部まで続く側底面部領域とを備え、前記開口部領域及び側底面部領域において略一定の厚さを有するシリカガラスルツボの製造方法において、高速回転したルツボ成形用型内に、天然シリカ原料及び合成シリカ原料とを供給し、側底面部領域において、内表面から少なくとも０．５〜１．５ｍｍの厚さ部分を合成シリカ原料で形成すると共に残りの厚さ部分を天然シリカ原料で形成し、開口部領域において内表面から少なくとも２ｍｍの厚さ部分を合成シリカ原料で形成すると共に残りの厚さを天然シリカ原料で形成する工程と、前記ルツボ成形用型内における原料とを加熱溶融し、その後冷却する工程とを含むことを特徴としている。
【００１６】
ここで、前記冷却工程後、前記シリカガラスルツボの開口部領域から試料を採取する工程と、前記工程の後、前記試料を採取した位置より下方の位置で、前記シリカガラスルツボの上端部を切断する工程とを含むことが望ましい。
【００１７】
このように、前記シリカガラスルツボの開口部領域の合成シリカ原料で形成される部分の厚さを、側底面部領域の合成シリカ原料で形成される部分の厚さよりも厚く形成している。
したがって、開口部領域をサンプリング領域とし、前記開口部領域（サンプリング領域）から試料を採取するため、天然シリカ原料で形成される部分の影響を受けずに、合成シリカ原料で形成された部分をサンプリングすることができる。
その結果、適正な不純物濃度測定を行なうことができる。またシリカガラスルツボの側底面部領域の合成シリカ原料で形成される部分は、単結晶シリコン引上げの際に侵食され天然シリカ原料が露出しない最低限の厚さに形成されるため、高価な合成シリカ原料の使用量を抑えることができ、製造コストを削減することができる。
【００１８】
また、前記シリカガラスルツボの上端部に形成された、開口部領域の一部を残して切断することが望ましい。
このように、開口部領域の一部が残存している場合には、シリカガラスルツボを使用してシリコン単結晶の引上げを行なった際、引き上げられたシリコン単結晶に不具合が生じた場合には、残存した開口部領域から試料を採取し、不純物濃度、透明層の気泡の含有状態を測定することができる。
尚、略一定の厚さとは、ルツボ全体平均厚さの±１５％以内を意味するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、耐変形性、またコスト点からも優れ、更に合成シリカ原料によって形成された部分から採取した試料に、天然シリカ原料で形成された部分が混在することがなく、正確な不純物濃度結果が得られるシリカガラスルツボ及びシリカガラスルツボの製造方法を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明にかかる発明の第１の実施形態について、図１及び図２に基づいて説明する。
図１に示すように、このシリカガラスルツボ１は、内層２及び外層３から構成された二層構造のシリカガラスルツボであって、内層２が透明層、外層３が不透明層で形成される。外層３の不透明層は、多数の気泡を含み、合成シリカガラスに比べて純度は低いが耐熱性に優れた天然シリカ原料により形成され、内層２の透明層は、高純度の合成シリカ原料により形成される。
【００２１】
また、シリカガラスルツボ１の側壁部２ａ及び底壁部２ｂの側底部領域では、内層２の厚さｔ１は外層３の厚さｔ２に比べて薄く形成されている。具体的には、内層の透明層の厚さｔ１は、一般的に０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度に形成され、外層の不透明層の厚さｔ１４．５ｍｍ〜１６．０ｍｍに比べて薄く形成されている。
【００２２】
また、前記シリカガラスルツボ１の上端部の全周に亘り、かつ開口上端面から深さ方向に所定領域を有する開口部領域２ｃが形成されている。
この前記開口部領域の内層２及び外層３の厚さ（ｔ３＋ｔ４）と、前記側底面部領域の内層２及び外層３の厚さ（ｔ１＋ｔ２）は略等しく、即ち、略一定の厚さに形成されている。また、前記開口部領域２ｃの内層２の厚さｔ３は少なくとも２ｍｍの厚さを有し、側壁部２ａ及び底壁部２ｂの側底部領域の内層２ａの厚さｔ１よりも厚く形成されている。
この開口部領域２ｃの内層２の厚さｔ３は、試料Ａ１の厚さｔ５（サンプリングする際の切出し深さｔ５（２ｍｍ以下））よりも大きく形成されている。したがって、図１に示す領域Ａ１から内層２の試料Ａ１を採取する際、外層３が混在することがなく、内層２をのみからなる試料Ａ１を採取することができる。
また、一般的に、ルツボの厚さが１５ｍｍ〜１７．５ｍｍ程度に形成されるため、前記開口部領域２ｃの外層３の厚さｔ４は１５．５ｍｍ以下の厚さに形成される。
【００２３】
更に、前記開口部領域２ｃは、開口上端面から深さ方向に１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の長さｌ、かつ全周にわたり形成されている。このように開口部領域２ｃが開口上端面から深さ方向に１０ｍｍ以上に形成されるのは、サンプリングする試料の最低限の縦方向寸法が１０ｍｍであり、純度分析を行なうための最低寸法である。また、開口部領域２ｃが開口上端面から深さ方向に３０ｍｍ以下に形成されるのは、３０ｍｍを超えて形成した場合、開口部領域の合成シリカ原料で形成される部分が大きくなり、コストが嵩むとともに、高温粘性が低下し、耐熱変形性が劣り、好ましくない。また、ルツボは回転させながら製造されるため、開口部領域２ｃは、開口上端部の全周にわたり形成する方が、開口上端部の一部に形成するより容易に製造できる。
【００２４】
尚、前記試料Ａ１の寸法形状は、一般的に、縦１０ｍｍ、横２０ｍｍ、厚さｔ２ｍｍである。更に、図１の内層２、外層３の厚さは、理解を容易にならしめるため、誇張して描かれている。
【００２５】
次に、本発明にかかるシリカガラスルツボの製造方法について説明する。
まず、本発明にかかるシリカガラスルツボの製造方法は、図２に示すシリカガラスルツボの製造装置１０を用いて実施される。この装置１０は、シリカガラスルツボを成形するための空間部１１ａおよびこの空間部１１ａの内外に開口する貫通孔１１ｂを有するルツボ成形用型（回転体）１１と、このルツボ成形用型１１の空間部１１ａ内に供給された原料Ｍを溶融するための加熱手段１４とを備えている。
さらに、加熱手段１４による加熱時（ルツボ成形時）にルツボ成形用型１１内を貫通孔１１ｂから吸気するための吸気管１２ａおよびこの吸気管１２ａに連通する連通管１２ｂを有する吸気手段１２と、前記ルツボ成形用型１１を冷却するための冷却手段１３とを備えている。
【００２６】
このような装置を用いたシリカガラスルツボの製造は、先ず高速回転したルツボ成形用型１１内に、原料Ｍとして、外層３を形成する天然シリカ原料及び内層２を形成する合成シリカ原料を供給する。
次に、吸気手段１２によってルツボ成形用型１１内を吸気し、この吸気処理とほぼ同時に加熱手段１４によってルツボ成形用型１１内における層状の天然シリカ原料及び合成シリカ原料を加熱溶融する。その際、冷却手段１３によってルツボ成形用型１１を冷却する。そして、図１に示すシリカガラスルツボ１が形成される。
【００２７】
続いて、シリカガラスルツボ１の上端部の開口部領域２ｃの試料Ａ１を採取し、不純物濃度、透明層の気泡の含有状態が測定される。この測定結果は、各シリカガラスルツボ１の分析データとして蓄積され、保存される。
このとき、前記したように開口部領域（サンプリング領域）２ｃの厚さｔ３は、試料Ａ１の厚さｔ５（サンプリングする際の切出し深さｔ５）よりも大きく形成されているため、試料Ａ１を採取する際、外層が混在することがなく、内層をのみからなる試料Ａ１を採取することができ、正確な不純物濃度、気泡含有状態を測定することができる。
【００２８】
その後、前記開口部領域２ｃであって、前記試料Ａ１の採取位置の下方で切断する。即ち、図１に示すように、シリカガラスルツボ１の上端部を切断線Ｌ１に沿って切断し、前記試料Ａ１を採取した領域は除去され、完成品とされる。
【００２９】
また、前記シリカガラスルツボ１を使用してシリコン単結晶の引上げを行なった際、引き上げられたシリコン単結晶に不具合が生じた場合には、図１に示すように残存する開口部領域２ｃから試料Ａ２を採取し、不純物濃度、透明層の気泡の含有状態を測定する。この測定結果は、前記したシリカガラスルツボ１の分析データと比較され、原因の究明に用いられる。
【００３０】
次に、第二の実施形態について、図３に基づいて説明する。
この実施形態にあっては、図３に示すように内層２及び外層３は、開口部領域２ｃ及び側底部領域において、夫々略一定の厚さ（ｔ１、ｔ２）に形成されている点に特徴を有している。即ち、側底部領域において、内表面からｔ１の厚さで内層２（合成シリカガラス２１原料で形成される）が形成され、その外側にｔ２の厚さで外層３（天然シリカ原料２０で形成される）が形成される。また、開口部領域２０における外層３の内側部分は、合成シリカ原料２２で形成され、外層３の外側部分は、天然シリカ原料２０で形成される。尚、開口部領域２０においても、内層２は、合成シリカガラス２１原料で内表面からｔ１の厚さで形成される。
【００３１】
このように、内層２及び外層３は、開口部領域２ｃ及び側底部領域において、略一定の厚さ（ｔ１、ｔ２）に形成されていても、開口部領域２ｃにおける合成シリカ原料で形成される部分の厚さｔ１０は、側底部領域における合成シリカ原料で形成される部分の厚さｔ１よりも厚く形成することができる。
【００３２】
このルツボを製造するには、開口部領域の外層３を形成する際、天然シリカ原料２０に続いて、合成シリカ原料２２を供給し、開口部領域の外層３の内側部分に合成シリカ原料で形成する。その後、内層２を合成シリカ原料で形成することにより、本ルツボを製造することができる。
【００３３】
この第２の実施形態にあっても、開口部領域において内表面から少なくとも２ｍｍの厚さ（ｔ１０）が合成シリカ原料で形成されると共に残りの厚さ（ｔ１１）を天然シリカ原料で形成し、かつ、側底面部領域において内表面から少なくとも０．５〜１．５ｍｍの厚さ（ｔ１）が合成シリカ原料で形成されると共に残りの厚さ（ｔ２）を天然シリカ原料で形成したルツボを得ることができる。
【００３４】
更に、第三の実施形態について、図４に基づいて説明する。
この実施形態にあっても、第二の実施形態と同様に、図４に示すように内層２及び外層３は、開口部領域２ｃ及び側底部領域において、夫々略一定の厚さ（ｔ１、ｔ２）に形成されている点に特徴を有している。
即ち、側底部領域において、内表面からｔ１の厚さで内層２（内側を合成シリカ原料２４で形成し、外側を天然シリカ原料２５で形成）が形成され、その外側にｔ２の厚さで外層３（天然シリカ原料２３で形成される）が形成される。
また、開口部領域２ｃにおける内層２の外側部分は、天然シリカ原料２５で形成され、内層２の内側部分は、合成シリカ原料２４で形成される。尚、開口部領域２ｃにおいても、外層３は、天然シリカ原料２３でｔ２の厚さで形成される。
【００３５】
このように、内層２及び外層３は、開口部領域２ｃ及び側底部領域において、夫々略一定の厚さ（ｔ１、ｔ２）に形成されていても、開口部領域２ｃにおける合成シリカ原料で形成される部分の厚さｔ１０は、側底部領域における合成シリカ原料で形成される部分の厚さｔ１２よりも厚く形成することができる。
【００３６】
このルツボを製造するには、天然シリカ原料で外層をｔ２の厚さに形成し、続いて、内層２を形成する際、天然シリカ原料２５を供給し、開口部領域の内層３の天然シリカ原料部分を、側底部領域の内層３の天然シリカ原料部分より薄く形成し、その後、合成シリカ原料で内層２の全体の厚さがｔ１になるように形成することにより、本ルツボを製造することができる。
【００３７】
この第３の実施形態にあっても、開口部領域において内表面から少なくとも２ｍｍの厚さ（ｔ１０）が合成シリカ原料で形成されると共に残りの厚さ（ｔ１１）を天然シリカ原料で形成し、かつ、側底面部領域において内表面から少なくとも０．５〜１．５ｍｍの厚さ（ｔ１２）が合成シリカ原料で形成されると共に残りの厚さ（ｔ１＋ｔ２−ｔ１２）を天然シリカ原料で形成したルツボを得ることができる。
【００３８】
上記説明した第２、３の実施形態における他の構成、例えば開口部領域の大きさ等は、第１の実施形態と同様であるため、その説明は省略する。また、第２、３の実施形態における効果も、第１の実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【実施例】
【００３９】
図２に示すシリカガラスルツボの製造装置を用いて、図３に示す本発明品と、図５に示す従来品を製造した。ここで、本発明品及の開口部領域を開口上端面から深さ方向に２０ｍｍとした。
この開口部領域において、内表面から０．５ｍｍの厚さで合成シリカ原料で透明シリカガラスを形成し内層とした。また、前記内層の外側に１，５ｍｍの厚さで合成シリカ原料で不透明シリカガラスを、更に外側に１４．５ｍｍの厚さで天然シリカ原料で不透明シリカガラスを形成して、外層とした。尚、側底部領域は、１６ｍｍの厚さで天然シリカ原料で不透明シリカガラスを形成して、外層とした。また、内表面から０．５ｍｍの厚さで合成シリカ原料で透明シリカガラスを形成し内層とした。
【００４０】
図５に示す従来品は、内層を１．５ｍｍとし、合成シリカ原料で形成した。また、外層を１５ｍｍとし、天然シリカ原料で形成した。
そして、本発明品の開口部領域から、縦１０ｍｍ、横２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの試料を採取し、不純物濃度を測定した。また、従来品は、開口上端面から深さ方向に１０ｍｍの位置で、前記試料と同形状の試料を採取し、同様に不純物濃度を測定した。
【００４１】
その結果、本発明品では、Ａ１（０．０１ｐｐｍ），Ｔｉ（＜０．０１ｐｐｍ），Ｃａ（＜０．０１ｐｐｍ）であり、従来品では，Ａ１（１．２ｐｐｍ），Ｔｉ（０．６ｐｐｍ），Ｃａ（０．１ｐｐｍ）であり、従来品では不純物濃度が、天然シリカ原料の影響を受け、合成シリカ原料の不純物濃度より、高い傾向を示したのに対し、本発明品では使用原料レベルの不純物濃度であった。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明にかかるシリカガラスルツボの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明にかかるシリカガラスルツボを製造するための製造装置の構成を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明にかかるシリカガラスルツボの第二の実施形態を示す要部断面図である。
【図４】図４は、本発明にかかるシリカガラスルツボの第三の実施形態を示す要部断面図である。
【図５】図５は、従来のシリカガラスルツボを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１          シリカガラスルツボ
２          内層（透明層）
２ａ        側壁部
２ｂ        底壁部
２ｃ        開口部領域（サンプリング領域）
３          外層（不透明層）
Ａ１，Ａ２  試料
ｔ１        内層の厚さ
ｔ２        外層の厚さ
ｔ３        開口部領域（サンプリング領域）の内層の厚さ
ｔ４        開口部領域（サンプリング領域）外側の外層の厚さ
ｔ５        試料の厚さ（試料の切出し深さ）
ｔ１０      合成シリカ原料で形成される部分の厚さ
ｔ１１      天然シリカ原料で形成される部分の厚さ
ｔ１２      合成シリカ原料で形成される部分の厚さ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３    切断線
ｌ          開口部領域の深さ方向の長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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