(57)【要約】【課題】波長１５７．６ｎｍおける光透過率が安定している合成石英ガラスを得る。【解決手段】（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・成長させ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のＯＨ基含有量の低減を行う工程と、（ｃ）該多孔質石英ガラスを、フッ素化合物含有雰囲気下にて処理し、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、メタル炉にて、１３００℃以上の温度に昇温して透明ガラス化し、フッ素を含有した実質的に酸素欠乏型欠陥を含有しない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。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長１８０ｎｍ以下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・成長させ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のＯＨ基含有量の低減を行う工程と、
（ｃ）該多孔質石英ガラスを、フッ素化合物含有雰囲気下にて処理し、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、メタル炉にて、１３００℃以上の温度に昇温して透明ガラス化し、フッ素を含有した実質的に酸素欠乏型欠陥を含有しない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合成石英ガラスの製造方法。
【請求項２】
減圧下で透明ガラス化することを特徴とする請求項１に記載の合成石英ガラス光学部材の製造方法。
【請求項３】
１３００℃〜１５００℃の温度に昇温して透明ガラス化することを特徴とする請求項１または２記載の合成石英ガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長１８０ｎｍ以下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、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（投影系、照明系）、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、ペリクルフレームまたはその両者）、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。
【背景技術】
【０００２】
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】
こうした光源を用いた光学装置に使用される光学部材に対して、使用波長域での光透過性（以下、単に「真空紫外線透過性」という）に安定して優れることが要求される。
【０００４】
真空紫外線透過性の向上を図るためには、合成石英ガラス中のＯＨ基含有量を所定の範囲内にする必要があり、例えば特開平８−７５９０１公報において、ＯＨ基含有量が１０ｐｐｂ〜１００ｐｐｍでありかつフッ素含有量が１００ｐｐｍ以上であることを特徴とする合成石英ガラスが提案されている。
【０００５】
前記特開平８−７５９０１公報において、このような合成石英ガラスの製造方法として、珪素化合物を火炎中で加水分解してガラス微粒子を得、該ガラス微粒子を堆積させて多孔質石英ガラスを形成し、次いでフッ素含有雰囲気中で多孔質石英ガラスを加熱処理した後、透明化してフッ素ドープされた合成石英ガラスを得ることを特徴とする合成石英ガラスの製造方法が提案されている。しかしながらこの方法は、多孔質石英ガラスをフッ素含有雰囲気で加熱処理することによりそのＯＨ基含有量を低減するものであり、続く透明ガラス化工程で酸素欠乏型欠陥が生成する場合があり得、真空紫外線透過性に優れた合成石英ガラスを安定して製造することができない。
【０００６】
また透明ガラス化工程以前の工程にて生成した酸素欠乏型欠陥を修復するために、透明合成石英ガラスブロックを酸素ガス含有雰囲気中にて加熱処理する方法も同公報には提案されているが、その処理には非常に時間を要すること、酸素過剰型欠陥が生成し真空紫外域光透過性や耐光性が損なわれる場合があるなどの問題があった。
【０００７】
また特開２００１−８９１７０公報においては、多孔質石英ガラスのＯＨ基含有量の低減処理、またはフッ素ドープ処理の後、あるいはこれらの処理を実施する際に、酸素ガスを含んだ雰囲気中で多孔質石英ガラスを処理することにより、酸素欠乏型欠陥を修復する方法が提案されている。しかしこの場合も酸素過剰型欠陥が生成する場合があり問題であった。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−７５９０１号公報
【特許文献２】特開２００１−８９１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、優れた真空紫外線透過性を安定して発揮する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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、最終的に得られる合成石英ガラス体中に存在する酸素欠乏型欠陥の含有量に対して、多孔質石英ガラス中のＯＨ基含有量を低減する工程および透明硝子化する工程の各条件が及ぼす影響を詳細に検討した結果、多孔質石英ガラスを透明ガラス化する際に使用する電気炉の種類および透明ガラス化する際の雰囲気が非常に重要であり、所定の電気炉にて透明ガラス化すれば酸素欠乏型欠陥を含まないフッ素ドープ合成石英ガラスが得られることを見出した。
【００１１】
そこで本発明は、波長１８０ｎｍ以下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・成長させ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のＯＨ基含有量の低減を行う工程と、
（ｃ）該多孔質石英ガラスを、フッ素化合物含有雰囲気下にて処理し、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、メタル炉にて、１３００℃以上の温度に昇温して透明ガラス化し、フッ素を含有した実質的に酸素欠乏型欠陥を含有しない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合成石英ガラスの製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、波長１５７．６ｎｍおける光透過率が安定している合成石英ガラスが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
本発明の工程（ｂ）は、ＯＨ基含有量を低減する工程である。
多孔質石英ガラスに含まれるＯＨ基の含有量を低減するためには、いくつかの方法が可能である。具体的には、以下の方法が例示できるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
（方法１）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する。この場合はフッ素ドープが同時に行われる。
（方法２）該多孔質石英ガラスを塩素化合物含有雰囲気下に保持する。
（方法３）該多孔質石英ガラスを一酸化炭素含有雰囲気下に保持する。
（方法４）該多孔質石英ガラスを水素ガス含有雰囲気下に保持する。この場合は、多孔質石英ガラスに水素がドープされる。したがって、必要に応じて、ドープされた水素の含有量低減処理が併用される。
【００１５】
これら４つの方法の中では、最終的に得られる合成石英ガラス中の残留塩素含有量が少ないことや安全性が高いことから、方法１または方法４が好ましい。
【００１６】
また本発明において、ＯＨ基含有量制御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。
【００１７】
ＯＨ基含有量制御工程における、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基含有量を充分に制御することができ、また、この後のフッ素ドープ工程におけるフッ素ドープを充分に行うことができる。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。
【００１８】
本発明の工程（ｃ）は、フッ素ドープ工程である。
フッ素をドープするためには、多孔質石英ガラスをフッ素化合物含有雰囲気中に保持する。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０．１〜５０体積％含有する不活性ガス雰囲気が好ましい。雰囲気温度は室温〜１３００℃が好ましい。また、雰囲気圧力１００Ｐａ〜１０１ｋＰａ（１０１ｋＰａ＝大気圧）が好ましい。さらに、保持時間は、数十分〜数十時間が好ましい。
【００１９】
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（１００Ｔｏｒｒ（１３．３ｋＰａ）以下、特に１０Ｔｏｒｒ（１．３３ｋＰａ）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４００℃以上の高温でフッ素ドープする場合には、酸素欠乏型欠陥などの還元型欠陥が生成しやすくなる。このため、４００℃以上の高温でフッ素ドープする場合は、含フッ素ガスの他に酸素ガスを含んだ不活性ガス雰囲気下で多孔質石英ガラスを保持し、還元型欠陥の生成を防ぐことが好ましい。
【００２０】
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。
【００２１】
透明ガラス化の際に用いる電気炉としては、断熱材、試料容器、試料台およびヒーター材料がカーボンではない電気炉、通称黒鉛炉以外の炉を用いる。具体的にはタングステンまたはモリブテンを含む材料をヒーターおよびリフレクター（熱反射板や遮熱板）に用いた電気炉（以下、メタル炉ともいう）を使用できる。また、二珪化モリブテンや炭化珪素をヒーターに用い、またアルミナを主成分とする耐熱セラミックスを断熱材にそれぞれ用いた電気炉（以下、マルチ炉ともいう）を使用することができる。透明ガラス化の際の雰囲気中に酸素ガスが含まれる場合にはマルチ炉を使用することが好ましい。
【００２２】
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。窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気下、温度５００〜１２００℃、圧力１０１ｋＰａ（大気圧）〜１Ｐａにて数十〜数百時間保持して、アニールを実施すること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することができるが、合成石英ガラス中のフッ素含有量が多いほどよりより短時間のアニール処理により合成石英ガラス中の歪んだ構造を低減できる。光学的熱処理は透明ガラス化の後に行うことができる。
【００２３】
本発明において、合成石英ガラス中のＯＨ基含有量は波長１８０ｎｍ以下の光透過率に影響を及ぼし、ＯＨ基含有量が多いほど初期真空紫外線透過性は低下する。その含有量は１ｐｐｍ以下であることが好ましく、特に０．１ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
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１００ｐｐｍ以上、特には３００ｐｐｍ以上含有することが好ましい。
【００２５】
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。
【００２６】
特に、酸素欠乏欠陥は波長１６３ｎｍを中心とする吸収帯を有するため、実質的に含有しないことが特に好ましい。また、酸素過剰型欠陥は、波長１５５〜１８０ｎｍにかけてブロードな吸収帯を有するだけでなく、紫外線照射時にＮＢＯＨＣを生成させる。ＮＢＯＨＣは紫外線照射中の赤色蛍光の原因であり、かつ１８０ｎｍ付近と２６０ｎｍ付近に吸収帯を有するため、１５５〜３００ｎｍの広い波長域における光透過率が損なわれる。以上のように、酸素過剰型欠陥も実質的に含有しないことが特に好ましい。
【００２７】
本発明において、合成石英ガラス中の三員環構造、四員環構造などの歪んだ構造は、波長１６５ｎｍ以下の光透過率を低下させる傾向があるため、少ない方が好ましい。具体的にはレーザラマンスペクトルにおける４９５ｃｍ−１の散乱ピーク強度Ｉ１および６０６ｃｍ−１の散乱ピーク強度Ｉ２が、４４０ｃｍ−１の散乱ピーク強度Ｉ０に対してそれぞれＩ１／Ｉ０≦０．５９、Ｉ２／Ｉ０≦０．１５であることが好ましい。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、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。
【実施例】
【００３３】
［例１〜８］
表１に示すガラス形成原料、すなわち四塩化珪素またはヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）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（平均かさ密度＝０．５ｇ／ｃｍ３、かさ密度分布＝０．３ｇ／ｃｍ３）を作製した。この多孔質石英ガラスを雰囲気制御可能な電気炉に設置し、表１に示す条件にて工程（ｂ）および工程（ｃ）を実施し、多孔質石英ガラスのＯＨ基含有量の低減およびフッ素ドープを行った。なお工程（ｂ）および工程（ｃ）の実施に際しては、多孔質石英ガラスを１５０Ｐａ以下の圧力にて表１に記載の所定の温度にまで昇温した後、所定のガスを導入し、所定の雰囲気とした。
【００３４】
続いて、タングステンロッドヒーター、タングステンリフレクターからなる電気炉（メタル炉）に多孔質石英ガラスを入れて表１に示す条件にて透明石英ガラス体（直径１８０ｍｍ、長さ４００ｍｍ）を作製した。
【００３５】
［例９〜１１］
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（平均かさ密度＝０．５ｇ／ｃｍ３、かさ密度分布＝０．３ｇ／ｃｍ３）を作製した。この多孔質石英ガラスを雰囲気制御可能な電気炉に設置し、表１に示す条件にて工程（ｂ）および工程（ｃ）を実施し、多孔質石英ガラスのＯＨ基含有量の低減およびフッ素ドープを行った。なお工程（ｂ）および工程（ｃ）の実施に際しては、多孔質石英ガラスを１５０Ｐａ以下の圧力にて表１記載の所定の温度にまで昇温した後、所定のガスを導入し、所定の雰囲気とした。多孔質石英ガラスを、二珪化モリブテンヒーター、アルミナ断熱材から成る電気炉（マルチ炉）に入れて、表１に示す条件にて透明石英ガラス体（直径１８０ｍｍ、長さ４００ｍｍ）を作製した。
【００３６】
［例１２〜１４］
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（平均かさ密度＝０．５ｇ／ｃｍ３、かさ密度分布＝０．３ｇ／ｃｍ３）を作製した。この多孔質石英ガラスを雰囲気制御可能な電気炉に設置し、表１に示す条件にて工程（ｂ）および工程（ｃ）を実施し、多孔質石英ガラスのＯＨ基含有量の低減およびフッ素ドープを行った。なお工程（ｂ）および工程（ｃ）の実施に際しては、多孔質石英ガラスを１５０Ｐａ以下の圧力にて表１記載の所定の温度にまで昇温した後、所定のガスを導入し、所定の雰囲気とした。多孔質石英ガラスを、カーボンヒーター、カーボン断熱材から成る電気炉（黒鉛炉）に入れて、表１に示す条件にて透明石英ガラス体（直径１８０ｍｍ、長さ４００ｍｍ）を作製した。
【００３７】
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。
各例で得られた試料について、以下の評価を行った。
【００３８】
（ＯＨ基含有量評価）
評価用試料の中央付近から２０ｍｍ×２０ｍｍ×３０ｍｍ厚の試料を切り出し、２０ｍｍ角の２面を鏡面研磨した。ついで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０．１ｐｐｍである。
【００３９】
（フッ素含有量評価）
評価用試料中央付近から重量約５ｇの試料を切出し、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。
【００４０】
(塩素含有量評価)
評価用試料の中央付近から２０ｍｍ×２０ｍｍ×１０ｍｍ厚の試料を切出し、２０ｍｍ角の１面を鏡面研磨した。鏡面研磨した面について蛍光Ｘ線分析を行い、合成石英ガラス中の塩素含有量を求めた。本法による検出限界は１０ｐｐｍである。
【００４１】
(波長１５７．６ｎｍでの内部光透過率評価)
評価用試料の中央より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）により波長１５７．６ｎｍでの光透過率を窒素雰囲気下にて測定した。厚み５ｍｍおよび厚み３０ｍｍの２種類の試料の波長１５７．６ｎｍ光透過率Ｔ１、Ｔ２より、波長１５７．６ｎｍにおける内部光透過率Ｔ１５７．６を下記の式（１）に従って求めた。
【００４２】
【数１】
2008189547.tif 000002
【００４３】
(酸素欠乏型欠陥の有無評価)
波長１５７．６ｎｍでの内部光透過率評価にて作製した試料を用いて、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（２）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（３）により計算される値Ｔｉｄと比較することにより酸素欠乏型欠陥の有無を評価した。
【００４４】
【数２】
2008189547.tif 000003
【００４５】
【数３】
2008189547.tif 000004
【００４６】
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（３）より計算される値より低くなる。
【００４７】
（酸素過剰型欠陥の有無評価）
評価用試料の中央付近より２０ｍｍ角×１０ｍｍ厚の合成石英ガラス試料を準備し試料中のＯＨ基含有量を赤外分光光度計にて測定する。次いで同試料を水素ガス１００％、１０１ｋＰａ，１０００℃にて３０時間保持し、室温まで冷却した後に、再度試料中のＯＨ基含有量を同様の方法で測定する。熱処理前後での試料中のＯＨ基含有量の変化量を算出し、同変化量が１ｐｐｍ以下であれば、同試料中には酸素過剰型欠陥が含まれていないと判断した。
【００４８】
結果を表２に示す。例１〜１１は実施例、例１２〜１４は比較例である。例１から例１１までは、波長１５７．６ｎｍの内部透過率が高いことわかる。
【００４９】
【表１】
2008189547.tif 000005
【００５０】
【表２】
2008189547.tif 000006