(57)【要約】  【課題】  合成時におけるバーナへのシリカ微粒子の付着を抑制する石英ガラス製造炉及び石英ガラスの製造方法を提供すると共に、良質な石英ガラスを提供する。  【解決手段】    排気管３８が接続された密閉された炉枠３２内に、下部が開放された耐火物３３が配設され、該耐火物３３内で石英ガラスを合成する石英ガラス製造炉３１において、前記耐火物３３には、該耐火物３３内の気体を、該耐火物３３の外側の前記炉枠３２内に排気する複数の開口３３ａが形成され、該各開口３３ａは、前記耐火物３３の軸線Ｏに対して対称位置に形成されている。【選択図】    図１
2005330118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管が接続された密閉された炉枠内に、下部が開放された耐火物が配設され、該耐火物内で石英ガラスを合成する石英ガラス製造炉において、
前記耐火物には、該耐火物内の気体を、該耐火物の外側の前記炉枠内に排気する複数の開口が形成され、該各開口は、前記耐火物の軸線に対して対称位置に形成されていることを特徴とする石英ガラス製造炉。
【請求項２】
前記軸線に対して対称位置にある開口同士は、開口形状が互いに同一であることを特徴とする請求項１に記載の石英ガラス製造炉。
【請求項３】
前記耐火物には、該耐火物内を観察する監視開口が形成されると共に、前記複数の開口が、前記監視開口より下方位置に形成され、
前記監視開口の外側の前記炉枠内の空間を、前記排気管への排気経路から遮断した密閉空間としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の石英ガラス製造炉。
【請求項４】
前記排気管が複数設けられ、前記耐火物の軸線に対して対称位置に配置されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の石英ガラス製造炉。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一つに記載の石英ガラス製造炉を用い、前記耐火物内にバーナから原料及び燃焼ガスを噴出させ、火炎中で原料を加水分解させてシリカ微粒子を得、該シリカ微粒子を溶融、ガラス化して石英ガラスを得ると共に、該石英ガラスの合成中に、前記耐火物内から前記開口、前記炉枠内、前記排気管を介して排気するようにしたことを特徴とする石英ガラスの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の石英ガラスの製造方法により製造されたことを特徴とする石英ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体用フォトマスク基板や光学系レンズ等の光学部材の材料となる石英ガラスを製造するための石英ガラス製造炉、石英ガラスの製造方法及び石英ガラスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコン等のウエハ上に集積回路の微細パターンを露光・転写する光リソグラフィ技術においては、ステッパーと呼ばれる露光装置が用いられる。
【０００３】
このステッパーの光源は、近年のＬＳＩの高集積化に伴ってｇ線(４３６ｎｍ)からｉ線(３６５ｎｍ)、さらにはＫｒＦ(２４８ｎｍ)やＡｒＦ(１９３ｎｍ)エキシマレーザーへと短波長化が進められている。
【０００４】
ＶＬＳＩの中でＤＲＡＭを例に挙げれば、ＬＳＩからＶＬＳＩへと展開して１Ｍ→４Ｍ→１６Ｍ→６４Ｍ→２５６Ｍ→１Ｇと容量が増大してゆくにつれ、加工線幅がそれぞれ１μｍ→０．８μｍ→０．５μｍ→０．３５μｍ→０．２４μｍ→０．１８μｍと微細な線幅が露光可能なステッパーが要求される。このため、ステッパーの投影レンズには、高い解像度と深い焦点深度が必要とされる。この解像度と焦点深度は、露光に使う光の波長とレンズ開口数（ＮＡ）によって決まる。微細なパターンほど回折光の角度が大きくなり、レンズのＮＡが大きくなければ回折光を取り込めなくなる。また、露光波長が短いほど同じパターンでも回折光の角度は小さくなり、従って、ＮＡは小さくて良いことになる。
【０００５】
解像度と焦点深度は、次式のように表される。
【０００６】
解像度=ｋ１・λ／ＮＡ
【０００７】
焦点深度=ｋ２・λ／ＮＡ２
【０００８】
(但し、ｋ１、ｋ２は比例定数である。)
【０００９】
一般に、ステッパーの照明系あるいは投影レンズとして用いられるレンズ素材は、ｉ線では主に高透過率化した多成分の光学ガラスが、ＫｒＦ及びＡｒＦエキシマレーザーでは従来の光学ガラスにかえて合成石英ガラスやＣａＦ２(蛍石)等のフッ化物単結晶が用いられている。
【００１０】
近年、特に１６Ｍ以上の大容量のＶＲＡＭ、０．２５μｍマイクロプロセッサー等の量産ラインには、エキシマステッパーが導入されている。紫外線リソグラフィー用光学素子としての石英ガラスには、紫外域での高透過率を達成するために、高純度な合成石英ガラスが用いられる。その有用な製法の一つとして火炎加水分解法が知られている。
【００１１】
火炎加水分解法は、合成石英ガラスの原料となるケイ素化合物を燃焼用バーナからの火炎内へ酸水素炎と共に供給し、加水分解反応させてシリカ微粒子を合成、堆積させると同時に溶融ガラス化する合成方法である。この合成方法を実現する石英ガラスの製造炉を図５及び図６に示す。
【００１２】
この製造炉は、熱を逃さないように外壁を２重壁にして排気を通し、炉内温度を１０００℃以上の高温に保ちながら合成を行う構造であり、炉枠１と、炉枠１内部に配置された耐火物２と、この耐火物２内に設置されたインゴット形成用のターゲット４と、このターゲット４に先端を向けて設置された石英ガラス合成用のバーナ３からなる。
【００１３】
合成石英ガラスの製法は、ターゲット４を十分な温度（２０００℃以上）に加熱した後、バーナ３から原料ガス、例えばＳｉＣｌ４を供給し、合成を開始する。そして、徐々にＳｉＯ２微粒子がターゲット４に堆積すると共に溶解してガラス化する。これを、数週間続けることで、インゴット１２を得る。
【００１４】
また、この製造炉には、ＨＣｌなどの排ガスを排出するための開口１０及び排気管８を有する。この装置の、排気システムは、排気管８の先にスクラバーなどの除害設備、排気ファンを設置した構成である為、２次空気の大半を、耐火物２の底部開口から導入することができる。
【００１５】
光リソグラフィ用光学素子としての石英ガラスは、屈折率均質性が良いことが不可欠である。石英ガラスの屈折率均質性を悪化させる主な原因は、石英ガラスを合成する際に生じるさまざまな条件のゆらぎ、例えば、耐火物２の劣化による構造変形、火炎による合成面１１の温度分布の変化、火炎加水分解反応あるいは熱分解・熱酸化反応、ガラスへの不純物の拡散状態の変化等である。これらの条件のゆらぎは、結果的に石英ガラス内に脈理と呼ばれる成長縞や径方向の屈折率均質性に影響をもたらす。
【００１６】
そこで、従来、石英ガラスの製造はターゲット４を回転すると同時に揺動させ、供給ガス量を変化させ、監視開口５、ＣＣＤカメラで炉内の観察をし、さらに温度分布を計測・調整することにより、石英ガラスインゴットに生じる屈折率分布の不均質を軽減することが試みられている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６ー２３４５３１号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、光リソグラフィー用投影レンズを製造する上で、図５及び図６のような製造炉を使用した場合、酸水素火炎中で生成されたシリカ微粒子のすべてがターゲット４に捕捉されることは無く、その一部は耐火物２などの表面に付着し、残りは排気されてスクラバーにより処理される。インゴット１２へのシリカ微粒子の平均的な捕捉率は６０％前後である。この捕捉率は、製品である石英ガラスのコストに影響するため、捕捉率を上げるためにさまざまな合成条件の検討が為されている。一方、装置への付着物、とりわけ炉内への付着は石英ガラス合成においてさまざまな問題をもたらす。例えば、炉天井部に位置するバーナ３への付着物は、合成時にインゴット合成面に落下し泡の発生源となるか、若しくは屈折率の局所的不均質部分を生成するため、製品の良品率に大きく影響を及ぼす。
【００１８】
すなわち、図５及び図６に示すものでは、耐火物２の下部側に一対の開口１０が、この上側に一つの監視開口５が形成され、各開口１０に加え、監視開口５からも排気されるため、図５中矢印Ａに示すように、インゴット１２の上を越えて（バーナ３先端部を横切って）シリカ微粒子が流れることから、バーナ３の先端部にシリカ微粒子が付着して、いわゆるツララのように成長してしまうことを見出した。
【００１９】
そこで、この発明は、合成時におけるバーナへのシリカ微粒子の付着を抑制する石英ガラス製造炉及び石英ガラスの製造方法を提供すると共に、良質な石英ガラスを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、排気管が接続された密閉された炉枠内に、下部が開放された耐火物が配設され、該耐火物内で石英ガラスを合成する石英ガラス製造炉において、前記耐火物には、該耐火物内の気体を、該耐火物の外側の前記炉枠内に排気する複数の開口が形成され、該各開口は、前記耐火物の軸線に対して対称位置に形成されている石英ガラス製造炉としたことを特徴とする。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記軸線に対して対称位置にある開口同士は、開口形状が互いに同一であることを特徴とする。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加え、前記耐火物には、該耐火物内を観察する監視開口が形成されると共に、前記複数の開口が、前記監視開口より下方位置に形成され、前記監視開口の外側の前記炉枠内の空間を、前記排気管への排気経路から遮断した密閉空間としたことを特徴とする。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の構成に加え、前記排気管が複数設けられ、前記耐火物の軸線に対して対称位置に配置されたことを特徴とする。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一つに記載の石英ガラス製造炉を用い、前記耐火物内にバーナから原料及び燃焼ガスを噴出させ、火炎中で原料を加水分解させてシリカ微粒子を得、該シリカ微粒子を溶融、ガラス化して石英ガラスを得ると共に、該石英ガラスの合成中に、前記耐火物内から前記開口、前記炉枠内、前記排気管を介して排気するようにした石英ガラスの製造方法としたことを特徴とする。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の石英ガラスの製造方法により製造された石英ガラスとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１に記載の発明によれば、耐火物には、耐火物内の気体を、耐火物の外側の炉枠内に排気する複数の開口が形成され、これら各開口は、耐火物の軸線に対して対称位置に形成されているため、合成中に、耐火物内の気体を、各開口からバランス良く排気することができ、シリカ微粒子がインゴットの上方を乗り越える（バーナ先端部を横切る）ように流れるのを抑制することができることから、バーナへのシリカ微粒子の付着を抑制することができ、その結果、この付着物の落下によるインゴットへの混入を防止できる。従って、光学特性に優れた石英ガラスを安定して製造することが可能となり、非常に高性能が要求される光リソグラフィー用の基板やレンズも石英ガラス製造炉の安定稼動によりを提供することが可能となる。さらに、本発明の石英ガラス製造炉により、生産性に優れた石英ガラスの供給が可能になり、コスト軽減も可能となる。
【００２７】
請求項２に記載の発明によれば、軸線に対して対称位置にある開口同士は、開口形状が互いに同一であるため、耐火物内の気体を各開口からよりバランス良く排気することができる。
【００２８】
請求項３に記載の発明によれば、監視開口の外側の炉枠内の空間を、排気管への排気経路から遮断した密閉空間としたため、耐火物内の気体がその監視開口から外部に排気されるのを防止でき、この監視開口より下側の開口からバランス良く排気することができることから、バーナへのシリカ微粒子の付着をより抑制することができると同時に、その監視開口を介して合成面を観察できる。また、監視開口の周縁部へのシリカ微粒子の付着も抑制できる。
【００２９】
請求項４に記載の発明によれば、排気管が複数設けられ、耐火物の軸線に対して対称位置に配置されたため、この点においても、バランス良く排気することができる。
【００３０】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れか一つに記載の石英ガラス製造炉を用い、前記耐火物内にバーナから原料及び燃焼ガスを噴出させ、火炎中で原料を加水分解させてシリカ微粒子を得、該シリカ微粒子を溶融、ガラス化して石英ガラスを得ると共に、該石英ガラスの合成中に、前記耐火物内から前記開口、前記炉枠内、前記排気管を介して排気するようにしたため、耐火物内の気体の流れをバランス良くでき、バーナへのシリカ微粒子の付着を抑制して、品質の良好な石英ガラスを製造できる。
【００３１】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の石英ガラスの製造方法により製造された石英ガラスとしたため、バーナからの付着物の落下による石英ガラスインゴットへの混入を防止できることから、泡の数等が少ない、高精度の石英ガラスを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明における実施の形態について説明するが、本発明はこれに限られるものではない。本発明者らは、多数の実験を重ねた結果、泡、屈折率の局所的不均質、脈理といった石英ガラスの不良は、石英ガラス合成中に、バーナに付着した付着物が落下し、この付着物の混入による温度変化によるものが原因の一つであることを突き止めた。
【００３３】
してみれば、バーナへの付着物成長及び、バーナからの付着物の落下を抑制することが石英合成の良品率向上に有効な手段であると考えた。そして、多数の実験観察の結果、バーナへの付着物は、炉内構造上非対称であると成長し易いことを突き止めた。
【００３４】
そこで、耐火物内の気体を排気する複数の開口を、耐火物の軸線に対して対称位置に形成することで付着物の成長を抑制できると考えた。
［発明の実施の形態１］
【００３５】
図１及び図２には、この発明の実施の形態１を示す。
【００３６】
まず構成を説明すると、図中符号３１は石英ガラス製造炉で、この石英ガラス製造炉３１は、密閉された炉枠３２と、この炉枠３２内に配設された耐火物３３とを有している。
【００３７】
その耐火物３３は、下部が開放された大略釣り鐘形状を呈し、この頂上部には、バーナ３６が上下方向に沿って配設され、このバーナ３６からターゲット３７に向けて（下方に向けて）原料及び燃焼ガスを噴出させるようにしている。また、このターゲット３７は、回転可能に構成されると共に、成長速度と等速度で降下するように構成されている。
【００３８】
また、この耐火物３３には、下部側に、耐火物３３内の気体を、この耐火物３３の外側の炉枠３２内に排気する一対の開口３３ａが形成されている。これら一対の開口３３ａは、軸線Ｏに対して対称位置に形成され、これら一対の開口３３ａ同士は、開口形状が互いに同一、ここでは楕円形状に形成されている。
【００３９】
さらに、この耐火物３３には、前記開口３３ａより上側に、耐火物３３内の合成面Ｐを観察するための監視開口３３ｂが形成されている。また、その監視開口３３ｂは、一対の開口３３ａが対向している方向（径方向）と直交する径方向に形成されている。
【００４０】
なお、図１中符号３５は、耐火物３３内の温度を検出する熱電対である。
【００４１】
一方、前記炉枠３２は、天壁３２ａ、側壁３２ｂ及び底壁３２ｃとから密閉構造に形成され、この側壁３２ｂの下部に内部の気体を排出する排気管３８が接続されている。この排気管３８は、一対の開口３３ａが対向している径方向と直交する径方向で、その監視開口３３ｂと反対側に形成されている。この排気管３８には、図示省略の吸引装置が接続されている。
【００４２】
また、この炉枠３２には、前記耐火物３３の監視開口３３ｂに対応した位置に、開口した監視窓３２ｄが形成され、この監視窓３２ｄの外側を覆うように筒体３２ｅが配設され、この筒体３２ｅを気密状態に遮蔽する石英ガラス等の透明板３２ｆが配設されている。この筒体３２ｅの材質は、外部が金属、内部は不純物の混入防止、高温酸性雰囲気下での使用を考慮し、不純物の少ない耐火物３３と同じ材質のアルミナの焼成品を用いた。
【００４３】
さらに、この筒体３２ｅの両側壁部には、図示省略の送風機から清浄な空気が導入される空気導入孔３２ｇが形成され、この空気導入孔３２ｇから筒体３２ｅ内に空気が導入されることにより、前記監視開口３３ｂに向けて送風されるように構成されている。また、この透明板３２ｆの外側には、合成面の観察用のＣＣＤカメラ３９が配設されている。
【００４４】
さらにまた、炉枠３２内には、耐火物３３との間に遮蔽板４０が配設され、この遮蔽板４０により、監視開口３３ｂの外側の炉枠３２内の空間が、排気管３８への排気経路から遮断された密閉空間Ｅとされている。
【００４５】
かかる石英ガラス製造炉３１を用いた製造方法について説明する。
【００４６】
バーナ３６から耐火物３３内に下方に向けて原料及び燃焼ガスを噴出させ、火炎中で原料を加水分解させてシリカ微粒子を得、このシリカ微粒子を溶融、ガラス化して石英ガラスのインゴット４３をターゲット３７上に得る。
【００４７】
この合成時には、監視開口３３ｂを介してＣＣＤカメラ３９により観察することにより、合成面Ｐの位置をバーナ３６に対して一定にすると共に、供給ガス量を制御しながら、インゴット４３形状が所定の形状となるように制御する。
【００４８】
この際、合成面Ｐに吹き付けられたシリカ微粒子流の大半はインゴット４３に捕捉され、その場で高温によりガラス化される。しかし、一部は、インゴット４３に、はじかれて下方に流され、開口３３ａ、炉枠３２内、排気管３８を介して排気されて図示省略の装置により処理される。
【００４９】
この場合のシリカ微粒子の流れは、半球状のインゴット４３の先端の形状、火炎流の流速によって方向が決まる。従って、それら開口３３ａの位置は、その流れを計算に入れ、最適な位置に設計されているが、必要以上に上部に設置することは炉内温度を低下させる原因となるため極力下方に配置されている。
【００５０】
また、この際には、監視開口３３ｂの外側は、密閉空間Ｅとされていると共に、空気導入孔３２ｇからその監視開口３３ｂに向けて空気が送風されるようになっているため、その監視開口３３ｂを介して、耐火物３３内のシリカ微粒子流が、密閉空間Ｅ側に流れるのを防止することができる。
【００５１】
この場合、監視開口３３ｂに向けて流れる空気は、その方向が、シリカ微粒子流が監視開口３３ｂに付着しないように設定されていると共に、この空気は、筒体３２ｅの側面の２個所から同等流速で流し、炉枠３２内部方向へ均一な流れを作り出し、密閉空間Ｅ側へのシリカ微粒子の進入を防止している。この空気の流速は、筒体３２ｅの途中において、約１０ｍ／ｓに設定されている。この流速も、合成状態によって適宜選択する。
【００５２】
以上のように監視開口３３ｂからシリカ微粒子が流れ出ないようにすると共に、軸線Ｏを中心とした対称位置の一対の開口３３ａから流れ出るようにしている。これにより、合成中に、耐火物３３内の気体を、各開口３３ａからバランス良く排気することができ、シリカ微粒子がインゴット４３の上方を乗り越える（バーナ３６先端部を横切る）ように流れるのを抑制することができることから、バーナ３６へのシリカ微粒子の付着（ツララの成長）を抑制することができ、その結果、この付着物の落下によるインゴット４３への混入を防止できる。従って、泡の数等の少ない光学特性に優れた石英ガラスを安定して製造することが可能となり、非常に高性能が要求される光リソグラフィー用の基板やレンズも石英ガラス製造炉の安定稼動によりを提供することが可能となる。さらに、本発明の石英ガラス製造炉３１により、生産性に優れた石英ガラスの供給が可能になり、コスト軽減も可能となる。
【００５３】
また、この付着物成長は自動制御運転を困難にする原因となっていたため本発明による安定合成の継続の達成は自動制御の可能性も期待できる。
【００５４】
さらに、軸線Ｏに対して対称位置にある開口３３ａ同士は、開口形状が互いに同一であるため、耐火物３３内の気体を各開口３３ａからよりバランス良く排気することができる。
【００５５】
さらにまた、耐火物３３の上部側に設けられた監視開口３３ｂから排気されないようにしているため、耐火物３３内（炉内）の温度低下を抑制できた上で、この監視開口３３ｂから合成面を観察することができる。また、監視開口３３ｂの周縁部へのシリカ微粒子の付着も抑制できる。
［発明の実施の形態２］
【００５６】
図３には、この発明の実施の形態２を示す。
【００５７】
この実施の形態２は、実施の形態１と比較すると、排気管３８が複数（ここでは左右に一対）設けられ、耐火物３３の軸線Ｏに対して対称位置に配置されると共に、監視開口３３ｂに対向して、耐火物３３の軸線Ｏに対して対称位置に上部開口３３ｃが形成されている点で異なっている。
【００５８】
また、この実施の形態２では、監視開口３３ｂの外側は密閉空間Ｅとされておらず、且つ、筒体３２ｅ等が設けられておらず、その監視開口３３ｂに向けて空気が送風される構造に構成されていない。してみれば、監視開口３３ｂからも排気される構造となっていない。
【００５９】
このようなものにあっては、監視開口３３ｂと上部開口３３ｃとが、耐火物３３の軸線Ｏに対して対称位置に形成されると共に、一対の排気管３８も、耐火物３３の軸線Ｏに対して対称位置に配置されているため、合成中に、耐火物３３内の気体を、各監視開口３３ｂと上部開口３３ｃ、又、これらより下方位置に形成された一対の開口３３ａからバランス良く排気することができ、シリカ微粒子がインゴット４３の上側を乗り越えて流れるのを抑制することができることから、バーナ３６へのシリカ微粒子の付着を抑制することができ、その結果、この付着物の落下によるインゴット４３への混入を防止できる。
【００６０】
他の構成及び作用は、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【実施例１】
【００６１】
上記発明の実施の形態１の石英ガラス製造炉３１を用い、合成期間３０日で、重さ４００ｋｇのインゴット４３を合成した。筒体３２ｅからの空気の平均流速は１０ｍ／ｓとした。
【００６２】
また、バーナ３６は、図４に示すように、中心の１重管（原料管）３６ａから原料である四塩化ケイ素及びキャリアガスとして酸素を、２重管３６ｂから酸素を、３重管３６ｃから水素を、４重管３６ｄから酸素を、５重管３６ｅから水素を、５重管３６ｅの周囲に設置されたリング管（６重管３６ｆ）から水素を、この６重管３６ｆの中に配置された内側細管３６ｇから酸素を、更に、この６重管３６ｆの周辺に設置されたリング管（７重管３６ｈ）から水素を、この７重管３６ｈの中に配置された外側細管３６ｉから酸素を噴出した。また、これら各管３６ａ…の吹出し面積及びガスの流量は、表１のように設定した。さらに、ロット数を３インゴット４３とした。
【００６３】
【表１】
2005330118.tif 000003
【００６４】
その結果、表２に示すように、バーナ３６にて成長したツララの数の平均が０．６７、各ロットのインゴット４３に発生した泡の数の平均が１．０となった。また、合成を通して監視開口３３ｂの炉内内側への付着物の生成は見られず、付着物除去の作業回数は０回であった。さらに、合成されたインゴット４３の側面を研削し、ピンホール法による脈理測定を行った結果、屈折率差３．０×１０-6以上の濃い脈理は発見されなかった。
【００６５】
【表２】
2005330118.tif 000004
【実施例２】
【００６６】
筒体３２ｅからの空気の平均流速を３０ｍ／ｓとして実施例１と同様の実験を行った。合成中の監視開口３３ｂに付着物の生成が見られた。成長量は、さほどでもなく付着物除去の作業回数は０回であった。合成終了後付着物塊の重量を測定した結果、総重量が０．５ｋｇであった。合成されたインゴット４３の側面を研削しピンホール法による脈理測定を行った結果、屈折率差３．０×１０-6以上の濃い脈理は発見されなかった。また、泡、斑点状局部的屈折率変化も見当たらなかった。
【００６７】
この結果は、筒体３２ｅからの空気の流速が速く、監視開口３３ｂが必要以上に冷却されて付着物が成長したと考えられる。また、合成中、耐火物３３の下部開口から合成排気中に含まれる塩酸蒸気の白煙は見受けられなかったが、速すぎる流速を与えることは、耐火物３３内部（炉内内部）の流れの変化を招く。また、冷却により付着物生成を促進させるのみならず、耐火物３３内（炉室内）への有害ガスの流入をもたらすと考えられるため好ましくない。
【比較例】
【００６８】
図５及び図６に示す従来例の石英ガラス製造炉で、実施例１と同様の実験を行った。
【００６９】
その結果、表２に示すように、ツララの数の平均が２．０、泡の数が６．７で、斑点状局部的屈折率変化が多数見られた。これは、ツララの落下等による付着物の混入が原因であると言える。また、合成を通して監視開口３３ｂに付着物の生成は見られた。付着物除去の作業回数は１回であった。合成終了後付着物塊の重量を測定した結果、総重量が２．０ｋｇであった。合成されたインゴットの側面を研削しピンポール法による脈理測定を行った結果、屈折率差３．０×１０-6以上の濃い脈理が、付着物除去の作業部位に数本見られた。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る石英ガラス製造炉を示す模式的断面図である。
【図２】同実施の形態１に係る図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係る石英ガラス製造炉を示す模式的断面図である。
【図４】実施例１のバーナを示す底面図である。
【図５】従来例を示す図１に相当する模式的断面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
31  石英ガラス製造炉
32  炉枠
32e 筒体
33  耐火物
33a 開口
33b 監視開口
35  熱電対
36  バーナ
37  ターゲット
38  排気管
39  ＣＣＤカメラ
40  遮蔽板
43  インゴット
Ｏ  軸線
Ｐ  合成面
Ｅ  密閉空間
【図１】
2005330118.tif 000005
【図２】
2005330118.tif 000006
【図３】
2005330118.tif 000007
【図４】
2005330118.tif 000008
【図５】
2005330118.tif 000009
【図６】
2005330118.tif 000010