(57)【要約】【解決手段】シリカ原料化合物を供給する中心管、この中心管を囲繞し、支燃性ガスを供給する第１の包囲管、この第１の包囲管を囲繞し、燃性ガスを供給する第２の包囲管を備えた少なくとも三重管構造を有する多重管と、この多重管を囲繞し、燃性ガスを供給する第１の外殻管と、この第１の外殻管内に配設され、支燃性ガスを供給する複数の第１のノズルと、前記第１の外殻管を囲繞し、燃性ガスを供給する第２の外殻管と、この第２の外殻管内に配設され、支燃性ガスを供給する複数の第２のノズルとを備えた主バーナーを具備することを特徴とする合成石英ガラス製造用バーナー。【効果】本発明によれば、光学的により高均質の合成石英ガラスインゴットを得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカ原料化合物を供給する中心管、この中心管を囲繞し、支燃性ガスを供給する第１の包囲管、この第１の包囲管を囲繞し、燃性ガスを供給する第２の包囲管を備えた少なくとも三重管構造を有する多重管と、この多重管を囲繞し、燃性ガスを供給する第１の外殻管と、この第１の外殻管内に配設され、支燃性ガスを供給する複数の第１のノズルと、前記第１の外殻管を囲繞し、燃性ガスを供給する第２の外殻管と、この第２の外殻管内に配設され、支燃性ガスを供給する複数の第２のノズルとを備えた主バーナーを具備することを特徴とする合成石英ガラス製造用バーナー。
【請求項２】
第１の外殻管内に設けた複数個の第１のノズルのガス噴出し部の総断面積が、多重管と第１の外殻管との間の中空部の断面積に占める比率として５％以上であることを特徴とする請求項１記載の合成石英ガラス製造用バーナー。
【請求項３】
第２の外殻管内に設けられた複数個の第２のノズルのガス噴出し部の断面積が、第１の外殻管と第２の外殻管との間の中空部の断面積に占める比率として５％以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の合成石英ガラス製造用バーナー。
【請求項４】
主バーナーの外側に少なくともその先端を覆って外套管を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の合成石英ガラス製造用バーナー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エキシマレーザー用、特にＡｒＦエキシマレーザー用に使用されるレンズ、プリズム、ミラー、窓材、フォトマスク用石英ガラス基板等の光学用素材として有効で、光学的高均質で光透過率変化の少ない、エキシマレーザー用合成石英ガラス光学部材用原料素材として好適に用いられる合成石英ガラスインゴットを製造するための合成石英ガラス製造用バーナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、超ＬＳＩの高集積化に伴い、ウエハー上に集積回路パターンを描画する光リソグラフィー技術において、サブミクロン単位の描画技術が要求されており、より微細な線幅描画を行うために、露光系の光源の短波長化が進められてきている。このため、リソグラフィー用のステッパー装置の光源として、従来のｉ線（波長３６５ｎｍ）からＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）が主流となり、近年ではＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）の実用化が始まっている。このようなステッパー装置に用いられるレンズには、優れた紫外線の透過性及び紫外線照射に対して強い耐性と均質性が要求されている。
【０００３】
合成石英ガラスは、通常、紫外線吸収の原因となる金属不純物の混入を避けるために、例えば四塩化ケイ素等高純度のシリコーン化合物の蒸気を直接酸水素火炎中に導入し、これを火炎加水分解させてシリカ微粒子を生成させ、直接回転する石英ガラス等の耐熱性基体上に堆積・溶融ガラス化させて、透明な合成石英ガラスとして製造される。
【０００４】
このようにして製造された透明な合成石英ガラスは、１９０ｎｍ程度の短波長領域まで良好な光透過性を示し、紫外線レーザー光、具体的にはｉ線の他、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＸｅＣｌ（３０８ｎｍ）、ＸｅＢｒ（２８２ｎｍ）、ＸｅＦ（３５１，３５３ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）等のエキシマレーザー光及びＹＡＧの４倍高調波（２５０ｎｍ）等についての透過材料として用いられてきた。
【０００５】
この場合、合成石英ガラスにエキシマレーザーのような強烈なエネルギーをもつ紫外線を照射することによって新たに生じる紫外線領域における光の吸収は、合成石英ガラス中の固有欠陥から光反応により生じた常磁性欠陥によるものと考えられている。このような常磁性欠陥による光吸収は、これまでＥＳＲスペクトル等で数多く同定されており、例えば、Ｅ’センター（Ｓｉ・）やＮＢＯＨＣ（Ｓｉ−Ｏ・）等がある。
【０００６】
このように、常磁性欠陥は、一般的に光学的吸収帯を有しているため、石英ガラスに紫外線を照射した場合、紫外線領域において石英ガラスの常磁性欠陥により問題となる吸収帯は、例えばＥ’センター（Ｓｉ・）の２１５ｎｍと、まだ正確に同定されていないが、２６０ｎｍである。これらの吸収帯は、比較的ブロードで、しかも強い吸収を生じる場合があり、例えば、ＡｒＦエキシマレーザーやＫｒＦエキシマレーザーの透過材料として用いる際には大きな問題となる場合があった。
【０００７】
常磁性欠陥の原因となる合成石英ガラス中の固有欠陥は、例えばＳｉ−ＯＨ、Ｓｉ−Ｃｌ等のＳｉＯ２以外の構造や、Ｓｉ−Ｓｉ、Ｓｉ−Ｏ−Ｏ−Ｓｉ等の酸素欠損、酸素過剰の構造に起因している。
【０００８】
そこで、常磁性欠陥を抑制する方法として、塩素を含有しないテトラメトキシシランのようなアルコキシシランをシラン化合物として用いることにより、常磁性欠陥の一つであるＳｉ−Ｃｌをガラス中に含有させない方法が提案されている（特許文献１：特開平６−１９９５３２号公報参照）。
【０００９】
また、石英ガラス中に一定以上の濃度の水素分子が存在すると、酸素欠陥であるＥ’センター（Ｓｉ・）の欠陥が生じにくくなり、レーザー耐久性が向上することが知られている。
【００１０】
ＫｒＦエキシマレーザー光に比べてＡｒＦエキシマレーザー光は、数倍強烈なダメージを石英ガラスに与えるため、ＡｒＦ用途の石英ガラスには、ＫｒＦ用途の石英ガラスに対して数倍の水素分子濃度が必要になる。
【００１１】
合成石英ガラス中の水素分子濃度の制御方法も提案されており（特許文献２：特開平６−３０５７３６号公報参照）、ＡｒＦレーザーのエネルギー使用条件によって、ガラス中の水素分子濃度の調整が行われてきた。
【００１２】
このように光源の短波長化に伴い光のエネルギーが従来のｉ線光よりもエキシマレーザー光等で強烈になってきた場合、ガラスのレーザー耐久性は鋭意研究されてきている。
【００１３】
また、これら短波長化に伴う露光装置に使用されるレンズ、ウインドウ、プリズム、フォトマスク用石英ガラス基板等の光学部品に対しては、最近、特には露光装置で使用される投影レンズ材の高ＮＡ化が進み、レンズ材の口径も年々大きくなってきていると同時に、レンズ材の光学的均質性もより高精度なものが求められてきている。特にＡｒＦエキシマレーザーに関しては、石英ガラスの初期透過率、波長１９３．４ｎｍでの光学部材全面の透過率が理論値；多重反射を考慮した時の波長１９３．４ｎｍでの理論値９９．８５％に近い値が要求されてきている。これは露光装置内の光学系がレンズを数枚から数十枚で構成されているため、少しでも石英ガラスの初期透過率を高くすることで石英ガラス内部への光エネルギーの吸収を抑制し、光エネルギーを吸収した場合の熱エネルギーへの変換によって密度変化をきたし、場合によっては屈折率変化をも引き起こす可能性を極力抑えることが重要になってきている。また本来の屈折率の均質性に加え、複屈折の低減も極めて重要な課題になっている。
【００１４】
従来から、合成石英ガラスは、通常、紫外線吸収の原因となる金属不純物の混入を避けるために、例えば四塩化ケイ素等の高純度有機ケイ素化合物の蒸気を直接酸水素火炎中に導入し、これを火炎加水分解させてシリカ微粒子を生成させ、直接回転する石英ガラス等の耐熱性基体上に堆積・溶融ガラス化させて、透明な合成石英ガラスとして製造される。この時、製造された合成石英ガラスインゴットを成長方向に対して垂直に切断して（輪きり）成長方向面の波長１９３．４ｎｍでの透過率分布を測ると、面内で分布が生じており、通常は中心部から外周部にかけて透過率は低下傾向にある。ここで初期透過率として要求される値が、例えば内部透過率で９９．７％以上とした場合に、合成石英ガラスインゴットの使用可能な有効部分、所謂歩留まりがここで決まる。本発明者らはこの有効部分を合成石英ガラスインゴットの全面領域まで広げることを狙ったものである。この合成石英ガラスインゴットの初期透過率を決定する製法因子は、直接火炎法を構成する重要要素であるバーナー（構造、セット状態）及びそこへ供給する原料シラン化合物、水素等の燃性ガス、酸素等の支燃性ガス、これらのガスバランスによってほぼ決定される。これらの中でも特にバーナーの構造に依存するところが大変大きいことが判った。
【特許文献１】
特開平６−１９９５３２号公報
【特許文献２】
特開平６−３０５７３６号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、エキシマレーザーに使用されるレンズ、プリズム、ウインドウ、フォトマスク用石英ガラス基板等の光学部材に用いられる光学用高均質合成石英ガラス部材において、光学的により高均質合成石英ガラス部材を得やすくするための原料となる合成石英ガラスインゴットを製造するための合成石英ガラスインゴット製造用バーナーの提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、シリカ原料化合物から酸水素火炎によって気相加水分解又は酸化分解して合成石英ガラスインゴットを製造する際に火炎を形成するバーナー構造を、従来は、中心三重管構造、該三重管を囲繞する外殻管、該三重管と外殻管との間に設けた複数個のノズルからなり、更に外殻管を覆って外套管を主バーナー先端に位置するように配設、構成してなる合成石英ガラス製造用バーナーを用いていたが、これを少なくとも中心三重管構造、該三重管を囲繞する第１の外殻管、該三重管と第１の外殻管との間にこの第１の外殻管内に存して設けた複数個の第１のノズルからなり、更に第１の外殻管を囲繞する第２の外殻管、該第１の外殻管と第２の外殻管との間にこの第２の外殻管内に存して設けた複数個の第２のノズルを具備する合成石英ガラス製造用バーナーとすることにより、光学的に高均質な合成石英ガラスを得ることができる合成石英ガラスインゴットを可能にすることを知見したものである。
【００１７】
従って、本発明は、下記の合成石英ガラス製造用バーナーを提供する。
請求項１：
シリカ原料化合物を供給する中心管、この中心管を囲繞し、支燃性ガスを供給する第１の包囲管、この第１の包囲管を囲繞し、燃性ガスを供給する第２の包囲管を備えた少なくとも三重管構造を有する多重管と、この多重管を囲繞し、燃性ガスを供給する第１の外殻管と、この第１の外殻管内に配設され、支燃性ガスを供給する複数の第１のノズルと、前記第１の外殻管を囲繞し、燃性ガスを供給する第２の外殻管と、この第２の外殻管内に配設され、支燃性ガスを供給する複数の第２のノズルとを備えた主バーナーを具備することを特徴とする合成石英ガラス製造用バーナー。
請求項２：
第１の外殻管内に設けた複数個の第１のノズルのガス噴出し部の総断面積が、多重管と第１の外殻管との間の中空部の断面積に占める比率として５％以上であることを特徴とする請求項１記載の合成石英ガラス製造用バーナー。
請求項３：
第２の外殻管内に設けられた複数個の第２のノズルのガス噴出し部の断面積が、第１の外殻管と第２の外殻管との間の中空部の断面積に占める比率として５％以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の合成石英ガラス製造用バーナー。
請求項４：
主バーナーの外側に少なくともその先端を覆って外套管を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の合成石英ガラス製造用バーナー。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき更に詳しく説明すると、本発明の合成石英ガラスインゴット製造用バーナーは、少なくとも三重管構造を有する多重管、該多重管を囲繞する第１の外殻管、第１の外殻管内に設けた複数個の第１のノズル、更に第１の外殻管を囲繞する第２の外殻管、該第２の外殻管内に設けた複数個の第２のノズルから構成される主バーナーを具備する。
【００１９】
図１は、本発明に係るバーナーの一実施例を示すもので、１は、中心管２と、この中心管２を囲繞する第１の包囲管３と、この第１の包囲管３を囲繞する第２の包囲管４とからなる三重管構造の多重管である。５はこの多重管（三重管）１を囲繞する第１の外殻管であり、この第１の外殻管５と前記三重管１との間には第１の外殻管５内に存して複数個の第１のノズル６が配設されている。更に、７は前記第１の外殻管５を囲繞する第２の外殻管であり、この第２の外殻管７と第１の外殻管５との間にも第２の外殻管７内に存して複数個の第２のノズル８が配設されている。
【００２０】
この場合、中心管２内には、シリカ原料化合物が供給、流通し、更に酸素ガス又はキャリアーガスが通常供給、流通するものである。また二重管目（第１の包囲管３内）には酸素等の支燃性ガス、三重管目（第２の包囲管４内）には水素等の燃性ガスが供給、流通する。更に、前記ノズル６，８には、それぞれ酸素ガス等の支燃性ガスが供給、流通し、前記第１及び第２の外殻管５，７内には、水素ガス等の燃性ガスが前記ノズル６，８の周りに流通するように供給、流通する。
【００２１】
図２は、本発明に係るバーナーの他の実施例を示すもので、上記主バーナーの外側（第２の外殻管７の外側）に、この主バーナーの先端側を覆い、更に主バーナーの先端より先方に若干突出した状態で外套管９が配設されたものであり、その他の構成は図１の実施例と同様である。
【００２２】
ここで、前記第１の外殻管５内に配設される複数の第１のノズル６のガス噴出し部の総断面積（ノズル６の中空部における断面積の総和）は、三重管１と第１の外殻管５との間のガス噴出し部の断面積（両管１，５間の中空部における断面積（第１のノズルが配設されていないとした場合の管１，５間の中空部総面積））に占める比率として５％以上、より好ましくは５〜２０％、更に好ましくは８〜１３％であることが好ましい。
【００２３】
また、第２の外殻管７内に配設される複数の第２のノズル８のガス噴出し部の総断面積（ノズル８の中空部における断面積の総和）は、両管５，７間のガス噴出し部の断面積（両管５，７間の中空部における断面積（第２のノズルが配設されていないとした場合の管５，７間の中空部総面積））に占める比率として５％以上、より好ましくは５〜２０％、更に好ましくは８〜１３％であることが好ましい。
【００２４】
従って、複数個のノズル６，８の本数は上記の条件に合わせて決めればよい。
即ち、従来のバーナー構造（図３は従来のバーナー構造を示し、図１及び２と同一部品については同一の参照符号を付し、その説明を省略する）と比較して、第１の外殻管の周りに第２の外殻管を設けること及び第１の外殻管と第２の外殻管との間に設けた複数個の第２のノズル群からなる構造にすること、特に上述したように第２のノズル群の断面積の比率を５％以上にすることで、合成石英ガラスインゴットを直接火炎法にて製造する際、インゴット成長面の中心部から外周部にかけての溶融面温度分布を見ると、中心部の高温領域が外周部まで拡がり均一な状態になる。これによりインゴット成長溶融面上のシリカ微粒子の堆積・溶融・ガラス化過程でのシリカ構造が中心部から外周部にかけて同一条件下で形成されることになり、インゴット外周部の初期透過率を中心部より低下させずに極力抑えることが可能になった。
【００２５】
これは、バーナー構造を従来構造の第１の外殻管の周りに第２の外殻管を新たに設けることで、形成される火炎内の内炎から外炎まで高温領域が拡がり、この外炎部分がインゴット溶融成長面の外周部分に照射されることになる。また、第１の外殻管と第２の外殻管との間に設けた複数個の第２のノズル群からなる構造にすること、特に第２のノズル群の断面積の比率を５％以上にすること又は多重管と第１の外殻管との間に設けた複数個の第１のノズル群の断面積の比率を５％以上にすることで複数個のノズル群の周囲から供給される水素ガス等の燃性ガスの燃焼効率が増して火炎全体の中で高温領域を広げることが可能になった。更に、バーナーの先端を包囲する外套管を設けることにより、炉内の気流による火炎の乱れを防止して、火力を集中させることができる。
【００２６】
ここで、本発明の合成石英ガラス製造用バーナーを用いて製造された合成石英ガラスインゴットは、波長１９３．４ｎｍにおける内部透過率が、例えば、インゴットを輪切りにした状態でその全面が９９．７０％以上であることが好ましい。また、ガラス中のＯＨ基量が５００〜１３００ｐｐｍ、特に８００〜９００ｐｐｍであることが好ましい。更に、水素分子濃度が３×１０１８分子数／ｃｍ３以上、特に３×１０１８〜６×１０１８分子数／ｃｍ３、とりわけ３×１０１８〜５×１０１８分子数／ｃｍ３であることが耐レーザー性の点より好ましい。
【００２７】
次に、本発明の合成石英ガラス製造用バーナーを用いた時の合成石英ガラスインゴットの製造方法について説明すると、シリカ原料化合物、水素ガス等の可燃性ガス及び酸素ガス等の支燃性ガスの各々を本発明のバーナーに供給し、酸水素火炎によって気相加水分解又は酸化分解してシリカ微粒子をターゲット上に堆積させると共に、これを溶融ガラス化して合成石英ガラスインゴットを製造することが好ましい。
【００２８】
この場合、原料のシリカ原料化合物としては有機ケイ素化合物を用い、下記一般式（１）、（２）又は（３）で示されるシラン化合物、シロキサン化合物が好適に用いられる。
（Ｒ１）ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ                          （１）
（式中、Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ同一又は異種の脂肪族一価炭化水素基、水素原子、又はハロゲン原子を示し、ｎは０〜４の整数を示す。）
【００２９】
【化１】
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（式中、Ｒ３は水素原子又は脂肪族一価炭化水素基を示し、ｍは１以上、特に１又は２である。また、ｐは３〜５の整数である。）
【００３０】
ここで、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の脂肪族一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基、シクロヘキシル基等の炭素数３〜６のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基等の炭素数２〜４のアルケニル基等が挙げられる。
【００３１】
具体的に上記一般式（１）で示されるシラン化合物としては、ＳｉＣｌ４、ＣＨ３ＳｉＣｌ３、Ｓｉ（ＯＣＨ３）４、Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）４、ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３等が挙げられ、一般式（２）、（３）で示されるシロキサン化合物としては、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等が挙げられる。
【００３２】
そして、酸水素火炎を形成する本発明の合成石英ガラス製造用バーナーには、原料のシラン又はシロキサン化合物、水素、一酸化炭素、メタン、プロパン等の可燃性ガス、酸素等の支燃性ガスの各々を供給する。
【００３３】
ここで、合成石英ガラスインゴットを製造する装置は、竪型又は横型のいずれも使用することができる。
【００３４】
本発明の合成石英ガラス製造用バーナーによって製造された合成石英ガラスインゴットの波長１９３．４ｎｍでの内部透過率は、上述したように、９９．７０％以上であることが好ましい。これはこの合成石英ガラスインゴットが原料として最終的に光学部材として使用される際に、この時の使用波長が、例えばＡｒＦエキシマレーザーの場合、波長１９３．４ｎｍでの透過率が内部透過率で９９．７０％以上必要とされる場合があるからである。内部透過率が９９．７０％未満であると、ＡｒＦエキシマレーザー光が石英ガラス部材を通過した時に光エネルギーが吸収されて熱エネルギーに変化し、これによりガラスの密度変化をきたし更に屈折率変化をも生じるおそれがある。例えば光源がＡｒＦエキシマレーザー光とする露光装置のレンズ材に上記内部透過率が９９．７０％未満の合成石英ガラスインゴットを使用した場合に、レンズ材の光の屈折率変化で像面がゆがむ等の不具合を引き起こしてしまう場合がある。
【００３５】
そのために、上記の如く、本発明のバーナー構造にする必要があるわけで、更に加えてよりこのバーナーを最適に使用するためには、バーナーに供給するシリカ原料化合物と酸素との混合比は、シリカ原料化合物が酸素量論量の１．３倍モル以上、特に好ましくは２．０〜３．０倍の範囲であることが好ましい。
【００３６】
また、このバーナーに供給するシリカ原料化合物（シラン又はシロキサン化合物）と水素が必要とする酸素量論量に対する実酸素量のモル比は、０．６〜１．３、特に０．７〜０．９の範囲とすることが好ましい。
【００３７】
成長面でのガラス化温度は、成長面で温度分布を有しており、この時の最低温度が１８００℃以上、好ましくは２０００℃以上（なお、上限は２５００℃以下、好ましくは２４００℃以下である）にすることによって、合成石英ガラスの波長１９３．４ｎｍでの内部透過率を９９．７０％以上に保つ領域を広げることが可能になる。この成長面の溶融ガラス化温度に大きく寄与するのが上記の如く本発明の合成石英ガラス製造用バーナーを使用し、最適な酸水素等のガスバランスにすることである。
【００３８】
即ち、本発明者らは、成長面の溶融ガラス化温度と透過率との関係において、溶融面温度が波長２００ｎｍより短波長、特にはＡｒＦ（１９３．４ｎｍ）の波長での透過率に影響を与えることを知見した。つまり、溶融ガラス化温度がより高温であれば、内部透過率も９９．７０％以上を維持できる。また、同様にこの条件範囲内で合成石英ガラス中に含有される水素分子含有量も３×１０１８分子数／ｃｍ３以上に保つことが可能になり、エキシマレーザー照射時の長期的安定性（透過率劣化抑制）も十分維持できる。
【００３９】
更に、得られた合成石英ガラスインゴットは、円筒研削等を施した後、マスク基板用として１７００℃から１８００℃の範囲で加熱溶融して四角いブロック状に熱間成型し、１０００℃から１３００℃の範囲内で歪除去のためのアニール処理後、スライス、研磨によって合成石英ガラス基板とすることができる。また光学用レンズ材用とする場合には、合成石英ガラスインゴットに均質化処理を実施することにより、三方向において脈理がない合成石英ガラスが得られる。即ち、得られた合成石英ガラスインゴットの両端を旋盤に把持した合成石英ガラス棒（足場管）に溶接し、直径φ８０ｍｍに延伸してから、一方の端部を酸水素バーナーで１７００℃以上、好ましくは１８００℃以上で強熱し、溶融帯域を形成した後、左右のチャックの回転数を変えて、溶融帯域に剪断応力を与えることで石英ガラスインゴットを均質化しつつ、バーナーを一方の端部から他方の端部まで移動させることによりインゴット成長面内のＯＨ基濃度及び水素濃度を均質化する（帯域溶融法による均質化）。得られた合成石英ガラスを所望のサイズに成型した後、均一な仮想温度（ＦＴ）にするためのアニール処理を加えることが好ましい。なお、アニール処理は常法によって行うことができる。
【００４０】
このようにして得られた合成石英ガラス部材は、エキシマレーザー用フォトマスク用合成石英ガラス基板や、ステッパーの照明系レンズ、投影光学用レンズ、窓材、ミラー、ビームスプリッター、プリズム等の光学用石英ガラス部材に使用される。
【００４１】
【実施例】
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
なお、下記例で、内部透過率の測定方法は以下の通りである。
内部透過率：
紫外分光光度法により測定した（バリアン社製、Ｃａｒｙ４００）。
【００４２】
［実施例、比較例］
原料としてメチルトリメトキシシランを本発明の合成石英ガラス製造用バーナー（図１）と従来型の合成石英ガラス製造用バーナー（図３）に供給し、酸水素火炎にて酸化又は燃焼分解させてシリカ微粒子を生成させ、これを回転している石英製ターゲット上に堆積すると同時に溶融ガラス化して合成石英ガラス部材を得た。
【００４３】
この場合、図４に示したように、回転する支台１１上に石英ガラス製ターゲット１２を取り付ける一方、原料蒸発器１３内に入れたメチルトリメトキシシラン１４にアルゴンガス１５を導入し、このアルゴンガス１５にメチルトリメトキシシラン１４の蒸気を随伴させ、かつこれに酸素ガス１６を混合した混合ガスを、図１及び図３に示したように、主バーナー１７の中心ノズルに供給すると共に、この主バーナー１７には、更に上記混合ガスを中心にして順次内側から外側に酸素ガス１８、水素ガス１９、水素ガス２０、酸素ガス２１、水素ガス２２、酸素ガス２３を供給し、主バーナー１７から上記原料メチルトリメトキシシラン１４、酸水素火炎２４をターゲット１２に向けて噴出して、シリカ微粒子２５をターゲット１２に堆積させ、同時に溶融透明ガラス化させて合成石英ガラスインゴット２６を得た。得られた合成石英ガラスインゴットのサイズは、１４０ｍｍφ×５００ｍｍであった。なお、実施例及び比較例のバーナーのノズル断面積、断面積比、ガス供給条件を表１に示す。
【００４４】
【表１】
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注：断面積比は、第２の包囲管と第１の外殻管との間、第１の外殻管と第２の外殻管との間の中空部面積（第１、第２のノズル配設前）に対する第１、第２のノズルの中空部総面積の割合を示す。
【００４５】
次に、この実施例及び比較例から作製した合成石英ガラスインゴットから輪切りに切断し、鏡面加工後、このガラス体の中心部から外周部にかけての１９３．４ｎｍにおける初期透過率分布を紫外分光光度法により測定した（バリアン社製、Ｃａｒｙ４００）。これを図５に示した。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、エキシマレーザー、特にはＡｒＦエキシマレーザー用に使用される光学用高均質合成石英ガラス部材用途、耐レーザー性に強い光学部材用途、或いはその他エキシマレーザー等の光源が用いられる光学部材用途、紫外線用光ファイバー用途等に用いられる素材となる合成石英ガラスインゴットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施例に係る合成石英ガラス製造用バーナーのガス噴出し口の断面図を示す。
【図２】本発明による第２の実施例に係る合成石英ガラス製造用バーナーのガス噴出し口の断面図を示す。
【図３】従来の合成石英ガラス製造用バーナーのガス噴出し口の断面図を示す。
【図４】合成石英ガラスの製造装置の一例を示す概略図である。
【図５】合成石英ガラスインゴットの透過率分布図である。
【符号の説明】
１  多重管
２  中心管
３  第１の包囲管
４  第２の包囲管
５  第１の外殻管
６  第１のノズル
７  第２の外殻管
８  第２のノズル
９  外套管
１１  支台
１２  合成石英ガラス製ターゲット
１３  原料蒸発器
１４  メチルトリメトキシシラン
１５  アルゴンガス
１６  酸素ガス
１７  主バーナー
１８  酸素ガス
１９  水素ガス
２０  水素ガス
２１  酸素ガス
２２  水素ガス
２３  酸素ガス
２４  酸水素火炎
２５  シリカ微粒子
２６  合成石英ガラスインゴット
【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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