(57)【要約】【課題】構造が簡単でかつ低廉なコストで異種又は同種の石英ガラス材料が互いに充分に溶着し合った、優れた構造の多層石英ガラス板を製造することのできる装置、並びに異種又は同種の石英ガラス材料が互いに充分に溶着し合った、優れた構造の多層石英ガラス板をその板厚寸法や延伸の度合を自在に変更設定して製造することのできる方法を提供する。【解決手段】異種又は同種の複数枚の石英ガラス板を重ね合わせることによって形成される石英ガラス板載置積層体の上端縁部を支持する上部支持部材と、前記石英ガラス板載置積層体の下端縁部を支持する下部支持部材と、前記石英ガラス板載置積層体の両面を加熱することができるように設けられた相対向する一対のガスバーナー手段とからなり、前記ガスバーナー手段間を通過する前記石英ガラス板載置積層体をガスバーナー火炎によって加熱溶着し石英ガラス板溶着積層体を形成するようにした。【選択図】　図１
2004067456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異種又は同種の複数枚の石英ガラス板を重ね合わせることによって形成される石英ガラス板載置積層体の上端縁部を支持する上部支持部材と、前記石英ガラス板載置積層体の下端縁部を支持する下部支持部材と、前記石英ガラス板載置積層体の両面を加熱することができるように設けられた相対向する一対のガスバーナー手段とからなり、前記ガスバーナー手段間を通過する前記石英ガラス板載置積層体をガスバーナー火炎によって加熱溶着し石英ガラス板溶着積層体を形成するようにしたことを特徴とする多層石英ガラス板の製造装置。
【請求項２】
前記ガスバーナー手段を水平方向に往復移動可能に設け、前記石英ガラス板載置積層体が該ガスバーナー手段間を通過する際に該ガスバーナー手段を水平方向に往復移動させることによって該ガスバーナー手段による加熱が該複数枚の石英ガラス板に対して均一に行われるようにしたこと特徴とする請求項１記載の多層石英ガラス板の製造装置。
【請求項３】
前記上部支持部材及び下部支持部材をそれぞれ上下動可能に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の多層石英ガラス板の製造装置。
【請求項４】
前記下部支持部材の降下速度を前記上部支持部材の降下速度よりも大なる速度とすることによって、前記石英ガラス板溶着積層体を下方に延伸し石英ガラス板溶着延伸積層体を形成するようにしたことを特徴とする請求項３記載の多層石英ガラス板の製造装置。
【請求項５】
前記上部支持部材の降下速度に対する前記下部支持部材の降下速度の比率を１．５〜１０倍としたことを特徴とする請求項４記載の多層石英ガラス板の製造装置。
【請求項６】
異種又は同種の石英ガラス板と異種又は同種の非石英ガラス材料からなる板状体とを重ね合わせることによって形成される石英ガラス板載置積層体の上端縁部を支持する上部支持部材と、前記石英ガラス板載置積層体の下端縁部を支持する下部支持部材と、前記石英ガラス板載置積層体の両面を加熱することができるように設けられた相対向する一対のガスバーナー手段とからなり、前記ガスバーナー手段間を通過する前記石英ガラス板載置積層体をガスバーナー火炎によって加熱溶着し石英ガラス板溶着積層体を形成するようにしたことを特徴とする多層石英ガラス板の製造装置。
【請求項７】
前記ガスバーナー手段を水平方向に往復移動可能に設け、前記石英ガラス板載置積層体が該ガスバーナー手段間を通過する際に該ガスバーナー手段を水平方向に往復移動させることによって該ガスバーナー手段による加熱が該複数枚の石英ガラス板に対して均一に行われるようにしたこと特徴とする請求項６記載の多層石英ガラス板の製造装置。
【請求項８】
前記上部支持部材及び下部支持部材をそれぞれ上下動可能に設けたことを特徴とする請求項６又は７記載の多層石英ガラス板の製造装置。
【請求項９】
異種又は同種の複数枚の石英ガラス板を重ね合わせることによって石英ガラス板載置積層体を形成する工程と、該石英ガラス板載置積層体をガスバーナー火炎によって順次加熱し該石英ガラス板載置積層体の石英ガラス板同士を順次溶着させ石英ガラス板溶着積層体を形成する工程とからなることを特徴とする多層石英ガラス板の製造方法。
【請求項１０】
前記石英ガラス板溶着積層体を順次溶着形成するとともに該石英ガラス板溶着積層体を順次延伸し石英ガラス板溶着延伸積層体を形成するようにしたことを特徴とする請求項９記載の多層石英ガラス板の製造方法。
【請求項１１】
前記石英ガラス板載置積層体の上端縁部及び下端縁部をそれぞれ上下動可能な上部支持部材及び下部支持部材に支持せしめ、該上端縁部及び下端縁部を支持された石英ガラス板載置積層体を下方に移動させつつガスバーナー火炎によって下部から上部へ順次加熱し該石英ガラス板載置積層体の石英ガラス板同士を順次溶着させ石英ガラス板溶着積層体を形成するようにしたことを特徴とする請求項９又は１０記載の多層石英ガラス板の製造方法。
【請求項１２】
前記上部支持部材の降下速度に対する前記下部支持部材の降下速度の比率を１〜１０倍としたことを特徴とする請求項１１記載の多層石英ガラス板の製造方法。
【請求項１３】
前記下部支持部材の降下速度を前記上部支持部材の降下速度よりも大なる速度とすることによって、前記石英ガラス板溶着積層体を下方に延伸し石英ガラス板溶着延伸積層体を形成するようにしたことを特徴とする請求項１２記載の多層石英ガラス板の製造方法。
【請求項１４】
異種又は同種の石英ガラス板と異種又は同種の非石英ガラス材料からなる板状体とを重ね合わせることによって石英ガラス板載置積層体を形成する工程と、該石英ガラス板載置積層体をガスバーナー火炎によって順次加熱し該石英ガラス板載置積層体を構成する石英ガラス板と非石英ガラス材料からなる板状体とを順次溶着させ石英ガラス板溶着積層体を形成する工程とからなることを特徴とする多層石英ガラス板の製造方法。
【請求項１５】
前記異種又は同種の石英ガラス板が、透明石英ガラス材料、不透明石英ガラス材料、天然石英ガラス材料及び合成石英ガラス材料からなる群から選択された１種又は２種以上の材料からなることを特徴とする請求項９〜１４のいずれか１項記載の多層石英ガラス板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置等において用いられる多層石英ガラス板の製造装置及び方法に関する。
【０００２】
【関連技術】
石英ガラス板はその使用目的に応じて様々な特徴を持った品種があり、内部に泡等が入らないため光透過性の良い透明石英ガラス材料や逆に内部に泡等を積極的に入れて、光透過性を悪くした不透明石英ガラス材料及び合成石英を使用した超高純度品等がある。
【０００３】
半導体向け石英ガラスの場合の多くは高純度・高耐熱性の二つの性能をともに満足する透明石英ガラス材料を使用するが、部分的には光を遮断する必要から、不透明の石英ガラス材料を使用する場合もある。
【０００４】
不透明石英ガラス材料の場合、その多くはガラス内部に微細な泡を混入させて不透明化をしているため、使用後エッチング洗浄をすると石英ガラス表面の微細泡が開放されて表面が著しく粗れ、結果として石英ガラス表面から発塵する等使用上の短所がある。
【０００５】
一方、従来より半導体製造工程においては、例えば、半導体基板をヒータで囲まれた加熱炉内に配置して所定のキャリアガスとともに原料ガスを流し、４００〜１４００℃程度の範囲の高温雰囲気下で不純物を半導体基板内部に浸透させるドライブイン処理を行う熱処理装置に、多数枚の基板を整列保持させて収納するカセットボート、該カセットボートを複数搭載するマザーボート又は基板支持ボートと呼称される基板支持治具が使用されている。
【０００６】
この基板支持治具の下端部には、加熱炉内を外部から遮断して内部を一定温度に保温する保温部材が設けられている。この保温部材の内部には複数枚の熱遮蔽用の石英ガラス製治具、即ち石英ガラス熱遮蔽板と、これらの石英ガラス製治具を上下方向に所定間隔をもって水平に支持する複数の支柱が設けられている。この石英ガラス製治具としては、多数の気泡を含有すことで光透過性を抑制した不透明石英ガラス材料が主として用いられる。
【０００７】
この種の不透明石英ガラス材料は、前述したように、内部に多数の泡が混入されており、半導体熱処理装置で使用中にこれらの泡が崩壊し、崩壊した泡がパーティクル（石英粉）として発生し、半導体基板の品質に悪影響を及ぼしてしまう。
【０００８】
また、半導体製造工程において随時行われている洗浄工程においても泡が崩壊した状態の不透明石英ガラス材料を含む石英ガラス製治具は洗浄によって不透明石英ガラス材料の表面はさらに荒れてくるので、パーティクルが一層発生し益々半導体基板に悪影響を及ぼす。
【０００９】
上記した不透明石英ガラス材料の表面からのパーティクル等の発生を防止する手段としては、石英粉又は透明石英ガラス材料を電気や水素ガス等の熱を利用して溶融し、不透明石英ガラス材料の表面に溶着することが考えられるが、いずれもコスト並びに時間がかかり、有効な方法とはいえない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した問題点に鑑み、石英ガラス材料の品種毎の短所を補うために異種又は同種の石英ガラス材料を複合させる技術について種々検討を重ねた結果なされたもので、構造が簡単でかつ低廉なコストで異種又は同種の石英ガラス材料が互いに充分に溶着し合った、優れた構造の多層石英ガラス板を製造することのできる装置、並びに異種又は同種の石英ガラス材料が互いに充分に溶着し合った、優れた構造の多層石英ガラス板をその板厚寸法や延伸の度合を自在に変更設定して製造することのできる方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の多層石英ガラス板の製造装置の第１の態様は、異種又は同種の複数枚の石英ガラス板を重ね合わせることによって形成される石英ガラス板載置積層体の上端縁部を支持する上部支持部材と、前記複数枚の石英ガラス板の下端縁部を支持する下部支持部材と、前記石英ガラス板載置積層体の両面を加熱することができるように設けられた相対向する一対のガスバーナー手段とからなり、前記ガスバーナー手段間を通過する前記石英ガラス板載置積層体をガスバーナー火炎によって加熱溶着し石英ガラス板溶着積層体を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
前記ガスバーナー手段を水平方向に往復移動可能に設け、前記石英ガラス板載置積層体が該ガスバーナー手段間を通過する際に該ガスバーナー手段を水平方向に往復移動させることによって該ガスバーナー手段による加熱が該複数枚の石英ガラス板に対して均一に行われるようにするのが好ましい。
【００１３】
前記上部支持部材及び下部支持部材をそれぞれ上下動可能に設けることによって、前記石英ガラス板載置積層体の下降速度や延伸速度を自在に設定することができ、最終製品である多層石英ガラス板の性能等を所望によって適宜変更設定できる。
【００１４】
本発明の多層石英ガラス板の製造装置の第２の態様は、異種又は同種の石英ガラス板と異種又は同種の石英ガラス以外の板状体とを重ね合わせることによって形成される石英ガラス板載置積層体の上端縁部を支持する上部支持部材と、前記石英ガラス板載置積層体の下端縁部を支持する下部支持部材と、前記石英ガラス板載置積層体の両面を加熱することができるように設けられた相対向する一対のガスバーナー手段とからなり、前記ガスバーナー手段間を通過する前記石英ガラス板載置積層体をガスバーナー火炎によって加熱溶着し石英ガラス板溶着積層体を形成するようにしたことを特徴とする。石英ガラス以外の板状体としてはセラミックス板等をあげることができる。この本発明の第２の態様の装置においても、前記ガスバーナー手段が水平方向に往復移動可能に設け、かつ前記上部支持部材及び下部支持部材がそれぞれ上下動可能に設け、本発明の第１の態様の装置の場合と同様に作用させることができる。
【００１５】
本発明の多層石英ガラス板の製造方法の第１の態様は、異種又は同種の複数枚の石英ガラス板を重ね合わせることによって石英ガラス板載置積層体を形成する工程と、該石英ガラス板載置積層体をガスバーナー火炎によって順次加熱し該石英ガラス板載置積層体の石英ガラス板同士を順次溶着させ石英ガラス板溶着積層体を形成する工程とからなることを特徴とする。前記石英ガラス板溶着積層体を順次溶着形成するとともに該石英ガラス板溶着積層体を順次延伸し石英ガラス板溶着延伸積層体を形成するのが好適である。
【００１６】
前記石英ガラス板載置積層体の上端縁部及び下端縁部をそれぞれ上下動可能な上部支持部材及び下部支持部材に支持せしめ、該上端縁部及び下端縁部を支持された石英ガラス板載置積層体を下方に移動させつつガスバーナー火炎によって下部から上部へ順次加熱し該石英ガラス板載置積層体層体の石英ガラス板同士を順次溶着させ石英ガラス板溶着積層体を形成するのが好ましい。
【００１７】
前記下部支持部材の降下速度を前記上部支持部材の降下速度よりも大なる速度とすることによって、前記石英ガラス板溶着積層体を下方に延伸し石英ガラス板溶着延伸積層体を形成することが可能となる。
【００１８】
前記上部支持部材の降下速度に対する前記下部支持部材の降下速度の比率を１〜１０倍の範囲で設定することによって延伸の有無、延伸の度合や最終製品の板厚を自在に変更設定することができる。延伸を行う場合には、上記降下速度の比率を１．５倍〜１０倍、好ましくは１．５〜５倍の範囲に設定すればよい。
【００１９】
本発明の多層石英ガラス板の製造方法の第２の態様は、異種又は同種の石英ガラス板と異種又は同種の非石英ガラス材料からなる板状体とを重ね合わせることによって石英ガラス板載置積層体を形成する工程と、該石英ガラス板載置積層体をガスバーナー火炎によって順次加熱し該石英ガラス板載置積層体を構成する石英ガラス板と板状体とを順次溶着させ石英ガラス板溶着積層体を形成する工程とからなることを特徴とする。この場合、通常は延伸を行う必要はないので、前記降下速度の比率は１とすればよいが、非石英ガラス材料からなる板状体が延伸可能な材料である場合には必要に応じて上述したように延伸作業を行ってもよいことは勿論である。
【００２０】
前記異種又は同種の石英ガラス板としては、透明石英ガラス材料、不透明石英ガラス材料、天然石英ガラス材料、合成石英ガラス材料等の１種又は２種以上を用いることができる。また、前記した非石英ガラス材料からなる板状体としてはセラミックス板等をあげることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の多層石英ガラス板の製造方法の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明の技術思想から逸脱しない限り図示例以外にも種々の変更が可能なことはいうまでもない。
【００２２】
図１は本発明の多層石英ガラス板の製造装置の構造の一例を概略的に示す斜視説明図である。図１において、２０は本発明に係る多層石英ガラス板の製造装置である。この製造装置２０は、基台２２を有し、該基台２２上にはブロック体２４が立設されている。該ブロック体２４は上部ブロック体２４ａと下部ブロック体２４ｂとに分離されている。該上部及び下部ブロック体２４ａ，２４ｂの表面には相対向する一対の上部及び下部のガイドレール２６ａ，２６ａ及び２６ｂ，２６ｂがそれぞれ上下方向に取りつけられている。
【００２３】
２８ａは上部支持部材で上部主板３０ａを有している。該上部主板３０ａは上記ガイドレール２６ａ，２６ａを介して該上部ブロック体２４ａに上下動可能に取りつけられている。該上部主板３０ａには側方に突出する２本の上部支持アーム３２ａ，３２ａが設けられている。一方、２８ｂは下部支持部材で下部主板３０ｂを有している。該下部主板３０ｂは上記下部ガイドレール２６ｂ，２６ｂを介して該下部ブロック体２６ｂに上下動可能に取りつけられている。該下部支持部材２８ｂには側方に突出する２本の下部支持アーム３２ｂ，３２ｂが設けられ、該下部支持アーム３２ｂ，３２ｂの先端には下部支持バー３４が取りつけられている。
【００２４】
３６はガイドロッドで、前記基台２２の上面に前記ブロック体２４の表面側の中央部に位置するように立設されている。前記上部及び下部主板３０ａ，３０ｂの裏面にはガイド孔３８ａ，３８ｂを穿設したガイドチップ４０ａ，４０ｂが取りつけられている。前記ガイドロッド３６は、該ガイド孔３８ａ，３８ｂに挿通され、該ガイドチップ４０ａ，４０ｂを介して上部及び下部の支持部材２８ａ，２８ｂが該ガイドロッド３６によって上下動可能にガイドされるようになっている。
【００２５】
上記基台２２の一側部には前記ブロック体２４に対応して支柱４２が立設されている。該支柱４２の上部には側方に延出するバーナー移動台４４，４４が水平方向に摺動可能に相対向して設けられ、該バーナー移動台４４，４４の上面にはガスバーナー手段４６，４６がそれぞれ相対向して設けられている。該ガスバーナー手段４６，４６は作動時には水平方向に往復移動しつつ石英ガラス板載置積層体１０Ａに対して均一に加熱を行うことができるようになっている。
【００２６】
上記した多層石英ガラス板の製造装置２０を用いて多層石英ガラス板１０を製造する方法について図２〜図９を参照して説明する。図２〜図４は図１に示した製造装置における多層石英ガラス板の製造手順を示す概略斜視説明図で、図２は製造開始時において石英ガラス板載置積層体を上部支持部材及び下部支持部材によって支持した状態、図３は製造途中時において順次溶融形成される石英ガラス板溶融積層体の下部側を下部支持部材の下降速度を早めて下方に延伸している状態、及び図４は製造終了時において、石英ガラス板溶融積層体の全てを下部支持部材によって下方に延伸して石英ガラス板溶融延伸積層体即ち本発明の多層石英ガラス板を製造した状態をそれぞれ示す。図５は多層石英ガラス板の製造の手順を石英ガラス材料の形状の変化とともに模式的に示す説明図である。図６は本発明の多層石英ガラス板の製造方法の工程図の一例を示すフローチャートである。図７は、本発明方法によって（ａ）石英ガラス板載置積層体を溶着延伸して（ｂ）石英ガラス板溶着延伸積層体を形成した場合の１例を模式的に示す平面説明図である。図８は図７の断面説明図である。図９は本発明方法によって（ａ）石英ガラス板載置積層体を溶着延伸して（ｂ）石英ガラス板溶着延伸積層体を形成した場合の他の例を模式的に示す平面説明図である。
【００２７】
まず、異種又は同種の複数枚の石英ガラス板（図示例では不透明石英ガラス材料１２ａの両側に実質的に気泡のない透明石英ガラス材料１４ａ，１４ａを配置した場合を示す）を重ね合わせることによって石英ガラス板載置積層体１０Ａを形成する［図５（ａ）、図７（ａ）、図８（ａ）、図９（ａ）及び図６のステップ１００］。
【００２８】
次に、上記石英ガラス板載置積層体１０Ａの上下の端縁部を上部及び下部支持部材２８ａ，２８ｂによって支持する［図２（ａ）及び図６のステップ１０２］。この時、該石英ガラス板載置積層体１０Ａの上端部及び下端部には上部及び下部の石英ガラスサポート板５０ａ，５０ａ，５０ｂ，５０ｂが溶接によって取りつけられ、この上部及び下部の石英ガラスサポート板５０ａ，５０ａ，５０ｂ，５０ｂをそれぞれ上部支持アーム３２ａ，３２ａ及び下部支持バー３４に接続することによって、該石英ガラス板載置積層体１０Ａは上部及び下部の支持部材２８ａ，２８ｂにそれぞれ支持された状態となる。
【００２９】
続いて、上部及び下部の支持部材２８ａ，２８ｂを下方に同時に移動（降下）させつつガスバーナー手段４６，４６のガスバーナー火炎によって石英ガラス板載置積層体１０Ａは加熱されて順次溶融せしめられる［図５（ｂ）及び図６のステップ１０４］。
【００３０】
さらに、順次溶融された石英ガラス板載置積層体１０Ａの石英ガラス板、即ち透明石英ガラス材料１４ａ、不透明石英ガラス材料１２ａ及び透明石英ガラス材料１４ａは降下するにつれて互いに順次溶着し、この順次溶着形成される石英ガラス板溶着積層体を順次延伸し石英ガラス板溶着延伸積層体１０Ｂが形成される［図５（ｂ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）及び図６のステップ１０６］。このようにして本発明の多層石英ガラス板即ち石英ガラス板溶着延伸積層体１０Ｂが形成される。
【００３１】
このように需要者の要望に応じて自在に板状材料の複合的な組み合わせができる上、作業開始時の板状材料の厚さは引き降下速度と送り降下速度の比率に応じて自由に設計することが可能となる。さらに作業時に板状材料に対する装置の接触部分がないので、汚れが全く発生しないという利点がある。
【００３２】
不透明石英ガラス材料１２ａの両面に透明石英ガラス材料１４ａを重ね合わせて、形成された石英ガラス板溶着延伸積層体１０Ｂは、使用目的に応じて所望の形状に切断されて使用される。この切断した状態の多層石英ガラス板単体（図示例では三層石英ガラス板単体）１０ａは、図１０に示すように、不透明石英ガラス層１２の側面は露出された状態となっており、このまま熱処理装置等において使用すると、該不透明石英ガラス層１２の露出された側面部分１２ｂからパーティクル等が排出されて汚染の原因となってしまう。
【００３３】
そこで、半導体装置等で使用する場合には該不透明石英ガラス層１２の露出状態の側面部分１２ｂを側面用透明石英ガラス材料によって被覆することによって側面透明石英ガラス層１４Ｂを形成し、パーティクル等の排出が生じないようにして最終的に図１に示した多層石英ガラス板１０の構造とすることが必要である。この側面部分１２ｂを被覆する手法（１）〜（３）について図１１〜図１３を参照して以下に説明する。
【００３４】
（１）第１の手法としては、図１１に示したように、不透明石英ガラス層１２の露出した側面部分１２ｂを有する多層石英ガラス板単体１０ａ［図１１（ａ）］に対して、フッ酸エッチング処理又は機械研削処理を施すことによって該側面部分１２ｂを除去して後退側面部分１２ｃ及び側面空間Ｋを形成するとともに上下の透明石英ガラス層１４の端縁部を外方に延出した状態として上下の延出端縁部１４ｂを形成する［図１１（ｂ）］。
【００３５】
次いで、上記上下の延出端縁部１４ｂ，１４ｂをガスバーナーＢを用いファイア仕上げによって不透明石英ガラス層１２の側面空間Ｋ側に溶解折曲せしめて［図１１（ｃ）］、側面空間Ｋを該透明石英ガラス層１４の延出端縁部１４ｂによって充填して後退側面部分１２ｃを被覆する側面透明石英ガラス層１４Ｂを形成する。これにより、不透明石英ガラス層１２の全面が透明石英ガラス層１４で被覆された多層石英ガラス板１０が形成される［図１１（ｄ）］。
【００３６】
（２）第２の手法としては、図９に示したように、多層石英ガラス板単体１０ａ［図１２（ａ）］に対して、レーザー加工手段Ｒを用いて該多層石英ガラス板単体１０ａの上面側から適宜の傾斜角θ（例えば、４５°程度）でレーザー光線を照射して側面部分１２ｂをレーザーカットし、斜面側面部分１２ｄを形成するとともに上面側の透明石英ガラス層１４の上部の端縁部を外方に延出した状態として上部の延出端縁部１４ｂを形成する［図１２（ｂ）］。
【００３７】
次いで、上記上部延出端縁部１４ｂをガスバーナーＢを用いファイア仕上げによって下方に溶解折曲せしめて［図１２（ｃ）］、不透明石英ガラス層１２の斜面側面部分１２ｄを該透明石英ガラス層１４の延出端縁部１４ｂによって被覆し側面透明石英ガラス層１４Ｂを形成する。これにより、不透明石英ガラス層１２の全面が透明石英ガラス層１４で被覆された多層石英ガラス板１０が形成される［図１２（ｄ）］。
【００３８】
（３）第３の手法としては、図１３に示したように、多層石英ガラス板単体１０ａ［図１３（ａ）］に対して、透明ガラス製溶接棒Ｄの先端をガスバーナーＢのファイア仕上げによって溶解して垂らし［図１３（ｂ）］、不透明石英ガラス層１２の側面部分１２ｂを被覆し、側面透明石英ガラス層１４Ｂを形成する。これにより、不透明石英ガラス層１２の全面が透明石英ガラス層１４で被覆された多層石英ガラス板１０が形成される［図１３（ｃ）］。
【００３９】
上記した実施の形態においては、不透明石英ガラス材料１２ａの表面及び裏面に対して透明石英ガラス材料１４ａ、１４ａをそれぞれ重ね合わせて複合的な多層（図示例では三層）構造を形成する場合について説明したが、その他の組み合わせによって多層構造を形成することも勿論可能であり、例えば、天然石英ガラス材料、合成石英ガラス材料、透明石英ガラス材料、不透明石英ガラス材料等を適宜複合的に重ね合わせて多層構造とすることもできる。さらに、これらの石英ガラス材料に対して非石英ガラス材料からなる板状体、例えば、セラミックス材料等を複合的に組み合わせて非石英ガラス材料を含めた多層構造を形成することも可能である。
【００４０】
【実施例】
以下に本発明方法の実施例をあ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。
【００４１】
（実施例１）
図１に示した多層石英ガラス板の製造装置と同様の装置を用いて多層石英ガラス板を製造した例を以下に示す。
【００４２】
まず、４００ｍｍ（幅）×３００ｍｍ（長さ）×６ｍｍ（厚さ）の不透明石英ガラス材料１２ａの表裏両面に４００ｍｍ（幅）×３００ｍｍ（長さ）×３ｍｍ（厚さ）の透明石英ガラス材料１４ａ，１４ａを重ね合わせてサンドイッチ構造の石英ガラス板載置積層体１０Ａを形成する。この石英ガラス板載置積層体１０Ａのサイズは、４００ｍｍ（幅）×３００ｍｍ（長さ）×１２ｍｍ（厚さ）である［図７（ａ）及び図８（ａ）の状態］。
【００４３】
この石英ガラス板載置積層体１０Ａを図２に示したように、上部及び下部の支持部材２８ａ，２８ｂによって支持する。この支持された石英ガラス板載置積層体１０Ａの下端部からガスバーナー手段４６，４６のガスバーナー火炎によって石英ガラス板載置積層体１０Ａを加熱する。この時、上部支持部材２８ａの送り降下速度は３ｍｍ／分及び下部支持部材２８ｂの引き降下速度は９ｍｍ／分に設定した。
【００４４】
このようにして、該石英ガラス板載置積層体１０Ａはガスバーナー火炎によって加熱溶融されつつ降下しかつ同時に下部支持部材２８ｂは上部支持部材２８ａの３倍の速度で降下するので下方への延伸力として働き溶融されかつ互いに溶着した透明石英ガラス材料１４ａ，１４ａ及び不透明石英ガラス材料１２ａは延伸されつつ降下することとなる。
【００４５】
この状態で降下を続け石英ガラス板載置積層体１０Ａの上端縁部がガスバーナー手段４６，４６の位置まで降下して該石英ガラス板載置積層体１０Ａの全てが溶融し、透明石英ガラス材料１４ａ，１４ａ及び不透明石英ガラス材料１２ａの全てが互いに溶着され延伸されて石英ガラス板溶着延伸積層体１０Ｂが形成される［図７（ｂ）及び図８（ｂ）の状態］。
【００４６】
この時点で、ガスバーナー手段４６，４６を止めると共に上部及び下部の支持部材２８ａ，２８ｂの下降を停止する。この実験で得られた石英ガラス板溶着延伸積層体１０Ｂ（即ち多層石英ガラス板１０）における溶着延伸した不透明石英ガラス材料１２ａのサイズは、幅は溶着延伸前と変わりなく４００ｍｍであるが長さは溶着延伸前の３倍の９００ｍｍとなっており、厚さは溶着延伸前の１／３の２ｍｍとなっていた。
【００４７】
また、溶着した透明石英ガラス材料１４ａのサイズは、幅は４００ｍｍで溶着延伸前と変わりなく、長さは同様に溶着延伸前の３倍の９００ｍｍとなり、厚さは溶着延伸前の１／３の１ｍｍとなっていた。つまり、全体の石英ガラス板溶着延伸積層体１０Ｂのサイズは、４００ｍｍ（幅）×９００ｍｍ（長さ）×４ｍｍ（厚さ）であった。この石英ガラス板溶着延伸積層体１０Ｂから所定サイズの円盤を切り出し、その側面の露出した不透明ガラス層を溶接棒で溶接することによって透明ガラス層によって被覆して石英ガラス製治具を製作した。
【００４８】
この石英ガラス治具を半導体熱処理装置において熱遮蔽板として用いたところ、パーティクルの発生は全く見られずかつ極めて優れた熱遮蔽効果を発揮することとが確認できた。
【００４９】
（実施例２）
３００ｍｍ（直径）×６ｍｍ（厚さ）の円板状の不透明石英ガラス材料１２ａの表裏両面に３００ｍｍ（幅）×３００ｍｍ（長さ）×３ｍｍ（厚さ）の透明石英ガラス材料１４ａ、１４ａを重ね合わせてサンドイッチ構造とした石英ガラス板載置積層体１０Ａ〔図９（ａ）の状態〕を形成した以外は実施例１と同様にして石英ガラス板溶着延伸積層体１０Ｂ〔図９（ｂ）の状態〕を作成した。図９（ｂ）によく示されるように、円板状の不透明石英ガラス材料１２ａが縦方向に延伸されて長円状の形状となったが、三層構造の石英ガラス板溶着延伸積層体を実施例１の場合と同様に製造することができた。
【００５０】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明装置によれば、構造が簡単でかつ低廉なコストで異種又は同種の石英ガラス材料が充分に溶着し合った、優れた構造の多層石英ガラス板を製造することができる。
【００５１】
本発明方法によれば、異種又は同種の石英ガラス材料が充分に溶着し合った、優れた構造の多層石英ガラス板をその板厚寸法や延伸の度合を自在に変更して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層石英ガラス板の製造装置の構造の一例を概略的に示す斜視説明図である。
【図２】本発明装置の使用の態様を示すもので、製造開始時において石英ガラス板載置積層体を上部支持部材及び下部支持部材によって支持した状態を示す概略斜視説明図である。
【図３】本発明装置の使用の態様を示すもので、製造途中時において順次溶融形成される石英ガラス板溶融積層体の下部側を下部支持部材の下降速度を早めて下方に延伸している状態を示す概略斜視説明図である。
【図４】本発明装置の使用の態様を示すもので、製造終了時において石英ガラス板溶融積層体の全てを下部支持部材によって下方に延伸して石英ガラス板溶融延伸積層体即ち本発明の多層石英ガラス板を製造した状態を示す概略斜視説明図である。
【図５】多層石英ガラス板の製造の手順を石英ガラス材料の形状の変化とともに模式的に示す説明図である。
【図６】本発明の多層石英ガラス板の製造方法の工程図の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明方法によって（ａ）石英ガラス板載置積層体を溶着延伸して（ｂ）石英ガラス板溶着延伸積層体を形成した場合の１例を模式的に示す平面説明図である。
【図８】図７の断面説明図である。
【図９】本発明方法によって（ａ）石英ガラス板載置積層体を溶着延伸して（ｂ）石英ガラス板溶着延伸積層体を形成した場合の他の例を模式的に示す平面説明図である。
【図１０】多層石英ガラス板単体の構造の一つの例を示す拡大断面図である。
【図１１】多層石英ガラス板の側面透明石英ガラス層の形成方法の一例を示す模式的説明図である。
【図１２】多層石英ガラス板の側面透明石英ガラス層の形成方法の他の例を示す模式的説明図である。
【図１３】多層石英ガラス板の側面透明石英ガラス層の形成方法の別の例を示す模式的説明図である。
【符号の説明】
１０：多層石英ガラス板、１０Ａ：石英ガラス板載置積層体、１０ａ：多層石英ガラス板単体、１０Ｂ：石英ガラス板溶着延伸積層体、１２：不透明石英ガラス層、１２ａ：不透明石英ガラス材料、１２ｂ：側面部分、１２ｃ：後退側面部分、１２ｄ：斜面側面部分、１４Ｂ：側面透明石英ガラス層、１４ｂ：延出端縁部、１４：透明石英ガラス層、１４ａ：透明石英ガラス材料、２０：多層石英ガラス板の製造装置、２２：基台、２４：ブロック体、２４ａ：上部ブロック体、２４ｂ：下部ブロック体、２６ａ：上部ガイドレール、２６ｂ：下部ガイドレール、２８ａ：上部支持部材、２８ｂ：下部支持部材、３０ａ：上部主板、３０ｂ：下部主板、３２ａ：上部支持アーム、３２ｂ：下部支持アーム、３４：下部支持バー、３６：ガイドロッド、３８ａ，３８ｂ：ガイド孔、４０ａ，４０ｂ：ガイドチップ、４２：支柱、４４：バーナー移動台、４６：ガスバーナー手段、５０ａ，５０ｂ：石英ガラスサポート板、Ｂ：ガスバーナー、Ｄ：溶接棒、Ｋ：側面空間、Ｒ：レーザー加工手段。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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