(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態で、前記合成石英ガラス体を加熱炉内で熱処理する際に用いられる熱処理用容器であって、石英ガラスで構成され、偏平筒状の側壁、および平面形状が円形の底壁および蓋状の上壁を有し、前記底壁および上壁の中央の厚さが、周囲の厚さより薄くされており、被処理物である合成石英ガラス体の収容空間が扁平円柱状であり、前記被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態の容器全体で見て、中央の放熱度が周囲の放熱度より高く設定されていることを特徴とする光学用合成石英ガラスの熱処理用容器。
【請求項２】
前記底壁および上壁の形状が、凹レンズ状である請求項１の熱処理用容器。
【請求項３】
前記底壁および上壁の中央の厚さが、中央部に向かって階段状に薄くされた請求項１の熱処理用容器。
【請求項４】
被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態で、前記合成石英ガラス体を加熱炉内で熱処理する際に用いられる熱処理用容器であって、石英ガラスで構成され、偏平筒状の側壁、および平面形状が円形の底壁および蓋状の上壁を有し、前記底壁および上壁の中央の外方を向いた面に、複数のスリットが形成されており、被処理物である合成石英ガラス体の収容空間が扁平円柱状であり、前記被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態の容器全体で見て、中央の放熱度が周囲の放熱度より高く設定されていることを特徴とする光学用合成石英ガラスの熱処理用容器。
【請求項５】
被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態で、前記合成石英ガラス体を加熱炉内で熱処理する際に用いられる熱処理用容器であって、石英ガラスで構成され、偏平筒状の側壁、および平面形状が円形の底壁および蓋状の上壁を有し、前記底壁および上壁が比較的放熱度の高い石英ガラスで構成し、前記側壁が比較的放熱度の低い石英ガラスで構成されており、被処理物である合成石英ガラス体の収容空間が扁平円柱状であり、前記被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態の容器全体で見て、中央の放熱度が周囲の放熱度より高く設定されていることを特徴とする光学用合成石英ガラスの熱処理用容器。
【請求項６】
被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態で、前記合成石英ガラス体を加熱炉内で熱処理する際に用いられる熱処理用容器であって、石英ガラスで構成され、偏平筒状の側壁、および平面形状が円形の底壁および蓋状の上壁を有し、前記底壁および上壁の中央の厚さが、周囲の厚さより厚くされており、被処理物である合成石英ガラス体の収容空間が扁平円柱状であり、前記被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態の容器全体で見て、中央の放熱度が周囲の放熱度より低く設定されていることを特徴とする光学用合成石英ガラスの熱処理用容器。
【請求項７】
前記底壁および上壁の形状が、凸レンズ状である請求項６の熱処理用容器。
【請求項８】
前記底壁および上壁の中央の厚さが、中央部に向かって階段状に厚くされた請求項６の熱処理用容器。
【請求項９】
被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態で、前記合成石英ガラス体を加熱炉内で熱処理する際に用いられる熱処理用容器であって、石英ガラスで構成され、偏平筒状の側壁、および平面形状が円形の底壁および蓋状の上壁を有し、前記底壁および上壁を比較的放熱度の低い石英ガラスで構成し、前記側壁を比較的放熱度の高い石英ガラスで構成されており、被処理物である合成石英ガラス体の収容空間が扁平円柱状であり、前記被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態の容器全体で見て、中央の放熱度が周囲の放熱度より低く設定されていることを特徴とする光学用合成石英ガラスの熱処理用容器。
【請求項１０】
前記ＳｉＯ２粉が、Ｎａ濃度３０ｐｐｂ以下の合成ＳｉＯ２粉である請求項１〜９のいずれかの熱処理用容器。
【請求項１１】
前記ＳｉＯ２粉が、水素分子濃度１．０×１０１９個／ｃｍ２以上のＳｉＯ２粉である請求項１〜１０のいずれかの熱処理用容器。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の熱処理用容器に被処理物である合成石英ガラス体を収納し、間隙にＳｉＯ２粉を充填した状態で、熱処理炉内に配置し、前記合成石英ガラス体を熱処理する光学用合成石英ガラスの熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学用合成石英ガラスの熱処理用容器およびの熱処理方法に関し、更に詳細には、エキシマレーザーなどを使用するリソグラフィー装置に用いられる光学部材に好適な高光透過性及び高レーザー耐性を有する高均質な合成石英ガラスの熱処理に用いられる熱処理用容器、ならびにその熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、フォトマスク上のパターンをレーザー光を用いてウエハー上に転写する光リソグラフィー技術は、他の電子ビームやＸ線を用いる技術に比較してコスト面で優れていることから、半導体集積回路を製造するための露光装置用に広く用いられている。
【０００３】
近年、ＬＳＩの微細化、高集積化に伴い、露光用の光源の短波長化が進んでおり、従来の描画線幅０．４〜０．５μｍのパターン形成を可能にするｉ線（波長３６５ｎｍ）あるいは、描画線幅０．２５〜０．３５μｍのパターン形成を可能にするＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８．３ｎｍ）を用いた露光装置が実用的に使われてきた。そして最近では、描画線幅０．１３〜０．２μｍのパターン形成を可能にするＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３．４ｎｍ）を用いた露光装置の実用化に向けて、開発が進められている。そして、このＡｒＦエキシマレーザーリソグラフィー装置に用いられる光学部材には、従来以上に、均質性、透過性および耐レーザー性等を高いレベルで充たすことが要求されている。
【０００４】
これらの要求に適合する光学部材の材料として、高純度の合成石英ガラスが用いられてきており、それらの材料は製造条件の最適化によって、光透過性やレーザー耐性の向上がはかられ、同時に、均質性や複屈折といった光学特性のさらなる改良が進められている。そのうち均質性の向上や複屈折の低減には、光学部材の製造工程において石英ガラスの歪除去のために徐冷を伴う熱処理（アニール処理）を施すことが必要とされており、その熱処理としては、加熱炉内で高温に長時間保持するのが一般的な方法とされてきた。
【０００５】
しかしながら、上記アニール処理における降温時に、被処理物の中央部分と外周部分とで温度分布を生じ、その温度分布がアニール処理後においても密度の差として残り、屈折率分布及び複屈折の改善が十分ではなかった。
【０００６】
そこで、石英ガラスの屈折率分布及び複屈折の更なる改善を図るため、被処理物の外周側の降温速度を遅くして温度分布をコントロールする目的で、被処理物をリング中または容器内もしくは粉体中に置いてアニールを行う方法が考案された。このような方法によれば、石英ガラスの屈折率分布及び複屈折の改善をある程度図ることができるが、十分満足の行くものではなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の問題点に鑑みてなされたもので、より均質な光学用合成石英ガラスを効率よく熱処理できる熱処理用容器および熱処理方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）  被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態で、前記合成石英ガラス体を加熱炉内で熱処理する際に用いられる熱処理用容器であって、石英ガラスで構成され、偏平筒状の側壁、および平面形状が円形の底壁および蓋状の上壁を有し、前記底壁および上壁の中央の厚さが、周囲の厚さより薄くされており、被処理物である合成石英ガラス体の収容空間が扁平円柱状であり、前記被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態の容器全体で見て、中央の放熱度が周囲の放熱度より高く設定されていることを特徴とする光学用合成石英ガラスの熱処理用容器。
（２）  前記底壁および上壁の形状が、凹レンズ状である上記（１）の熱処理用容器。
（３）  前記底壁および上壁の中央の厚さが、中央部に向かって階段状に薄くされた上記（１）の熱処理用容器。
（４）  被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態で、前記合成石英ガラス体を加熱炉内で熱処理する際に用いられる熱処理用容器であって、石英ガラスで構成され、偏平筒状の側壁、および平面形状が円形の底壁および蓋状の上壁を有し、前記底壁および上壁の中央の外方を向いた面に、複数のスリットが形成されており、被処理物である合成石英ガラス体の収容空間が扁平円柱状であり、前記被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態の容器全体で見て、中央の放熱度が周囲の放熱度より高く設定されていることを特徴とする光学用合成石英ガラスの熱処理用容器。
（５）  被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態で、前記合成石英ガラス体を加熱炉内で熱処理する際に用いられる熱処理用容器であって、石英ガラスで構成され、偏平筒状の側壁、および平面形状が円形の底壁および蓋状の上壁を有し、前記底壁および上壁が比較的放熱度の高い石英ガラスで構成し、前記側壁が比較的放熱度の低い石英ガラスで構成されており、被処理物である合成石英ガラス体の収容空間が扁平円柱状であり、前記被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態の容器全体で見て、中央の放熱度が周囲の放熱度より高く設定されていることを特徴とする光学用合成石英ガラスの熱処理用容器。
（６）  被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態で、前記合成石英ガラス体を加熱炉内で熱処理する際に用いられる熱処理用容器であって、石英ガラスで構成され、偏平筒状の側壁、および平面形状が円形の底壁および蓋状の上壁を有し、前記底壁および上壁の中央の厚さが、周囲の厚さより厚くされており、被処理物である合成石英ガラス体の収容空間が扁平円柱状であり、前記被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態の容器全体で見て、中央の放熱度が周囲の放熱度より低く設定されていることを特徴とする光学用合成石英ガラスの熱処理用容器。
（７）  前記底壁および上壁の形状が、凸レンズ状である上記（６）の熱処理用容器。
（８）  前記底壁および上壁の中央の厚さが、中央部に向かって階段状に厚くされた上記（６）の熱処理用容器。
（９）  被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態で、前記合成石英ガラス体を加熱炉内で熱処理する際に用いられる熱処理用容器であって、石英ガラスで構成され、偏平筒状の側壁、および平面形状が円形の底壁および蓋状の上壁を有し、前記底壁および上壁の直径が側壁の内径より僅かに小さく設定されており、前記底壁および上壁を比較的放熱度の低い石英ガラスで構成し、前記側壁を比較的放熱度の高い石英ガラスで構成されており、被処理物である合成石英ガラス体の収容空間が扁平円柱状であり、前記被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態の容器全体で見て、中央の放熱度が周囲の放熱度より低く設定されていることを特徴とする光学用合成石英ガラスの熱処理用容器。
（１０）  前記ＳｉＯ２粉が、Ｎａ濃度３０ｐｐｂ以下の合成ＳｉＯ２粉である上記（１）〜（９）のいずれかの熱処理用容器。
（１１）  前記ＳｉＯ２粉が、水素分子濃度１．０×１０１９個／ｃｍ２以上のＳｉＯ２粉である上記（１）〜（１０）のいずれかの熱処理用容器。
（１２）  上記（１）〜（１１）のいずれかに記載の熱処理用容器に被処理物である合成石英ガラス体を収納し、間隙にＳｉＯ２粉を充填した状態で、熱処理炉内に配置し、前記合成石英ガラス体を熱処理する光学用合成石英ガラスの熱処理方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の光学用合成石英ガラスの熱処理用容器は、被処理物である合成石英ガラス体およびＳｉＯ２粉を充填した状態で、加熱炉（図示せず）内に収容され、この加熱炉により内部の合成石英ガラス体を熱処理するために使用されるもので、被処理物である合成石英ガラスの収容空間が扁平円柱状であり、後述の機能を発揮するため、被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラスを収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態の容器全体で見て、中央の放熱度が周囲の放熱度より高く、または低く設定されている。上記のような加熱炉自体は、従来から用いられているものを用いることができるので、これ以上の説明は省略する。
次に、添付図を参照しつつ、本発明の熱処理用容器の一具体例について、説明する。
図１に示されているように、この熱処理用容器１０は、内部に収容される被処理物である扁平な円柱状の合成石英ガラス体Ｇとほぼ相似形の円筒状の収容空間１０ａを有するものであり、環状側壁１２、底壁を構成する底板１４および上壁を構成する蓋１６を備えている。上記環状側壁１２および底板１４は、別体であっても、一体であってもよい。
この熱処理用容器１０の収容空間１０ａの容積は、被処理物である合成石英ガラス体の体積の１．５倍以上、特に２〜１０倍の容積を有することが好ましい。
上記被処理物である合成石英ガラス体Ｇは、半径が５０〜２００ｍｍ、厚みが３０〜２００ｍｍ程度のものであるので、上記収容空間１０ａの容積は、４５０〜２５００００ｃｍ３程度であることが好ましい。
上記底板１４および蓋１６は、片面凹レンズ状をなしている。この片面凹レンズの曲面は、二次曲面であり、球面であっても、非球面であってもよい。この球面の凹の度合いは、実験によって、冷却時における各部位の放熱速度、すなわち冷却速度の相違を測定し、決定される。この点については、更に後述する。
【００１０】
上記熱処理用容器１０のＮａ含有量は、１００ｐｐｂ以下、特に４０ｐｐｂ以下、更に５ｐｐｂ以下であることが好ましい。後に説明するＳｉＯ２粉体により、容器等から放出されるＮａは、大部分がトラップされるので、合成石英ガラス体Ｇまで到達する量は限られるものの、上記容器１０のＮａ含有量は上記の範囲であることが好ましい。
【００１１】
更に、本発明においては、上記熱処理用容器１０内に、上記被処理物である合成石英ガラス体Ｇの周囲を覆うようにして充填されるＳｉＯ２粉体２０（図１参照）を用いる。このＳｉＯ２粉体としては、高圧水素処理で水素をドープしたものを用いてもよく、このとき、ＳｉＯ２粉体の溶存水素分子濃度は、平均で１×１０１９個／ｃｍ３以上、特に好ましくは２〜５×１０１９個／ｃｍ３であることが好ましい。この溶存水素分子濃度は、用いるＳｉＯ２粉体の総体の平均であってよく、従って、上記の水素ドープをしたものと、しないものを混合して用いてもよい。
【００１２】
このＳｉＯ２粉体は、熱処理中に、上記被処理物である合成石英ガラス体Ｇから水素分子が抜け出てしまうのを防止するためのものであり、上記ＳｉＯ２粉体の総重量は、被処理物である合成石英ガラス体の総重量の２５％以上であることが好ましく、５０〜２００％であることがより好ましい。上記ＳｉＯ２粉体の総重量が、上記２５％未満であると、合成石英ガラス体の水素分子の放出防止という目的を十分に達成することが困難であり、また上記２００％を超えると、上記目的達成のためには工業上の過剰を生じさせるものであり、効率的でない。
【００１３】
上記ＳｉＯ２粉のＮａ含有量は、３０ｐｐｂ以下、特に１０ｐｐｂ以下であることが好ましい。このＮａ含有量は、少なければ少ないほど望ましいが、現在のところ下限値は５ｐｐｂ程度である。
上記ＳｉＯ２粉体としては、用いる粉体の総重量の９５％以上が、好ましくは０．１〜１０００μｍ程度、より好ましくは０．５〜５００μｍ程度の粒径のものを用いるとよい。粒径が１０００μｍを超える粉体が混在すると、粉体自体の上記高圧水素処理工程において、一部の粉体に十分な量の水素分子を溶存させることができなくなるおそれがあり、また、粒径が０．１μｍ未満の粉体が混在すると、取り扱い上の問題が生じてくるので、好ましくない。なお、使用する粉体の粒径が大きくなりすぎると、充填密度を上げることが困難となるため、その点からも粒径が１０００μｍを超える粉体を用いないことが望ましいが、粒径が０．１〜１０００μｍの範囲内であれば、粒径が異なる粉体を混合してもよく、むしろ粒度分布にある程度の広がりを有する方が、しばしば充填性を向上させることがある。ただし、用いるＳｉＯ２粉体が実質的に上記粒径の範囲内であれば、本発明の効果を得ることができる。具体的には、前記ＳｉＯ２粉体の総重量の５％未満の粉体が上記粒径範囲外であっても、実用上の問題はない。
なお、上記ＳｉＯ２粉体は、上記の諸条件から合成石英ガラス粉体であることが特に好ましい。
【００１４】
本発明の加熱炉内で熱処理して光学用合成石英ガラスを熱処理する方法は、上記した熱処理用容器を用い、被処理物である合成石英ガラス体の周囲を、ＳｉＯ２粉体で覆って加熱炉内で熱処理することによって行われる。熱処理雰囲気は大気であってよい。保持温度、保持時間および昇温速度、降温速度等の熱処理条件は通常のものであってよい。
【００１５】
以上の本発明方法によれば、半径方向での屈折率変動Δｎが１．０×１０−６以下の光学用合成石英ガラスを得ることができる。この効果を得ることが出きるのは、図２の（Ａ）に一点鎖線で示したように、本発明では、上記の熱処理用容器を用いることにより、被処理物である合成石英ガラス体における冷却時の冷却速度（熱処理用容器と合成石英ガラス体とＳｉＯ２粉体の全体で見て）を半径方向においてほぼ均等にすることができるからである。これに対し、底板と蓋の厚さが、均一なものにおいては、図２の（Ｂ）に示したように、通常、中心部より周囲の冷却速度が早く、材料の密度が周囲部に行くほど密度が大きくなるため、屈折率変動Δｎが図３の（Ａ）で示したように大きくなる。これに対して、本発明によれば、図３の（Ｂ）で示したたように屈折率変動Δｎを小さくすることができる。
このように、本発明によれば、各部位における冷却速度を調節することにより、光学用合成石英ガラスの半径方向の屈折率変動Δｎを調整することができるので、複数のガラスを組み合わせるとき、他のガラスの屈折率変動Δｎを補正するような態様で当該ガラスの屈折率変動を設定することもできる。
被処理物である合成石英ガラス体における冷却時の冷却速度（熱処理用容器と合成石英ガラス体とＳｉＯ２粉体の全体で見て）を半径方向においてほぼ均等にするには、上記の他、図４に示したように、底板１４ａおよび蓋１６ａの断面形状を階段状にしたり、図５に示したように底板１４ｂおよび蓋１６ｂの中央部にスリット２２ａ、２２ｂを入れる等をすることによっても達成することができる。
さらには、図６に示したように、底壁１４ｃおよび上壁１６ｃの直径を側壁１２ａの内径より僅かに小さく設定し、上記底壁１４ｃおよび上壁１４ｃを比較的放熱度の高い石英ガラスで構成し、上記側壁１２ａを比較的放熱度の低い石英ガラスで構成してもよい。比較的放熱度の高い石英ガラスとしては、透明石英ガラスを、比較的放熱度の低い石英ガラスとしては、不透明石英ガラスを挙げることができる。
ところで、底板および蓋の厚みを均一にしたとき、冷却時における温度条件等により、被処理物である合成石英ガラス体の中心部の方が冷却速度が速い場合が存在することを、発明者等は経験的に知見している。
このようなばあいには、底板および蓋の厚み等を上記の例と逆にして、冷却速度を調節することが望ましい。
すなわち、冷却条件により、被処理物である扁平円柱状の合成石英ガラス体を収容し、隙間にＳｉＯ２粉を充填した状態の容器全体で見て、中央の放熱度が周囲の放熱度より高く設定してもよい。この場合は、例えば上記底壁および上壁の形状を、凸レンズ状としたり、上記底壁および上壁の中央の厚さが、中央部に向かって階段状に厚したりして、上前底壁および上壁の中央の厚さを、周囲の厚さより厚く設定する。あるいは、上記図６の形状で、前記底壁および上壁を比較的放熱度の高い石英ガラスで構成し、上記側壁を比較的放熱度の低い石英ガラスで構成する。
本発明により得られる光学用合成石英ガラスは、溶存水素分子濃度が２×１０１７個／ｃｍ３以上、１９３．４ｎｍにおける初期透過率が９９．７％以上である。上記溶存水素分子濃度は、特に５×１０１７個／ｃｍ３以上であることが好ましい。この溶存水素分子濃度が上記２×１０１７個／ｃｍ３未満であると、目的のレーザー耐性が得られない。この溶存水素分子濃度の上限値は、現在のところ５×１０１９個／ｃｍ３程度である。
本発明により得られる光学用合成石英ガラスにおいては、Ｎａの含有量が１０ｐｐｂ以下、特に５ｐｐｂ以下であることが好ましい。また、半径方向での屈折率変動Δｎは、１．０×１０−６以下が好ましい。
【００１６】
【実施例】
以下に、一部図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。但し、以下の実施形態に記載されている寸法、材質、形状、相対的配置その他については、別途特段の記載がない限り単なる例示または説明に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【００１７】
光学部材用合成石英ガラス用として、直接法で製造した外径２００ｍｍ、厚さ６０ｍｍの合成石英ガラス体（被処理物）４個を準備した。これらの合成石英ガラス体は、いずれもNa濃度５ｐｐｂ以下、１９３．４ｎｍにおける初期透過率９９．８％、水素分子（Ｈ２）濃度１．８×１０１８個／ｃｍ３であった。これらの合成石英ガラス体を以下の方法で、図７の温度プロファイルで大気中にて行った。
【００１８】
［実施例１］
図８に示したように、底板１４および蓋１６が片面凹（球面）レンズ形状で、外径２５０ｍｍ、最大厚さ４０ｍｍ、最小厚さ１５ｍｍであり、側壁の肉厚が５ｍｍの合成石英ガラス製の熱処理用容器の中へ、熱処理の被処理物である合成石英ガラス体がちょうどこの容器のほぼ中央部に位置するように、粒径６３〜７１０μｍの粉体２．９ｋｇを充填しながら、上記合成石英ガラス体を粉体中に埋め込み、上記熱処理を行った。すなわち、図８に示す状態で、熱処理炉内に配置し、熱処理を行った。したがって、このときの合成石英ガラス粉体の総重量は、上記合成石英ガラス体の重量の７０％であった。
【００１９】
［実施例２］
図９に示したように、底板１４および蓋１６の片面が階段状の容器を用いたこと以外は、上記実施例１と同様にして、合成石英ガラス体の熱処理を行った。
【００２０】
［実施例３］
図１０に示したように、底板１４および蓋１６の片面にスリットを形成した（中心から半径５０ｍｍの部分はスリット間隔５ｍｍ、半径５０〜８０ｍｍの部分はスリット間隔１０ｍｍ、半径８０〜１１０ｍｍの部分はスリット間隔１５ｍｍ、そして半径１１０ｍｍを超える部分にはスリットを設けなかった）容器を用いたこと以外は、上記実施例１と同様にして、合成石英ガラス体の熱処理を行った。
【００２１】
［比較例１］
上記実施例１の上記底板および蓋の代わりに、厚さが１５ｍｍで均一の底板および蓋を用いた以外は、実施例１と同様にして熱処理を行った。
【００２２】
［比較例２］
上記実施例１の上記底板および蓋の代わりに、厚さが４０ｍｍで均一の底板および蓋を用いた以外は、実施例１と同様にして熱処理を行った。
以上の実施例および比較例により得られた合成石英ガラスの被処理物につき、それぞれ熱処理前後の屈折率変動Δｎ、熱処理後の複屈折、１９３．４線での初期透過率、熱処理後の水素分子（Ｈ２）濃度、および不純物Ｎａ濃度を測定した。
図１１の表から明らかなように、実施例の被処理物の光学用合成石英ガラスにおいては、上記熱処理後の合成石英ガラスＧの屈折率変動Δｎが、０．９×１０−６以下と極めて小さくできた。これに対し、比較例の熱処理後の合成石英ガラスＧの屈折率変動Δｎは、１．７×１０−６以上と大きかった。また、実施例の上記熱処理後の合成石英ガラスＧの複屈折は、０．４５ｎｍ／ｃｍ以下と小さくできた。これに対し、比較例の熱処理後の合成石英ガラスＧの複屈折は、１．４ｎｍ／ｃｍ以上と大きかった。
なお、実施例および比較例において、他の特性はほぼ同じであり、１９３．４ｎｍにおける初期透過率がそれぞれ９９．８％、熱処理後の水素分子濃度がそれぞれ５×１０１７個／ｃｍ３程度、Ｎａ濃度がそれぞれ２ｐｐｂであった。
なお、容器、石英粉は、再利用出来るので、極めて経済的である。
【００２３】
以上により、本発明の効果が明らかである。
【００２４】
実施例、比較例に記述した物性値の測定方法等は以下の通りである。
１）水素分子濃度の測定法：V.S.Khotimchenko et al.,J.Appl.Spectrosc.,46.632〜635(1987)に記載の測定法。
２）Na不純物濃度の測定法：フレームレス原子吸光分析法による測定法。
３）１９３．４ｎｍ初期透過率の測定法：１９３．４ｎｍにおける石英ガラスの理論透過率である９０．８６％から、レイリー散乱におけるロスとして知られる０．１８％を減じた９０．６８％を用いて、厚さ１０ｍｍにおける見かけ透過率Ｔ％に対し、（Ｔ／９０．６８）×１００より求めた測定法。
４）屈折率変動Δｎの測定法：Ｈｅ−Ｎｅレーザ（６３３ｎｍ）を光源とする光干渉法による測定法。
ただし、直径１８０ｍｍエリアにおける値を示す。
５）複屈折の測定法：直交ニコルの歪み計よる測定法。
６）合成石英ガラス粉体の粒径：５３μｍおよび７１０μｍのナイロン製のスクリーンを備えたＪＩＳ篩により分級した。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の熱処理用容器の形態の一例を、被処理物である合成石英ガラス体およびＳｉＯ２粉体とともに示した図であり、（Ａ）は垂直断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【図２】  本発明と従来例における冷却時における温度分布を示す図であり、（Ａ）は本発明の例を、（Ｂ）は従来例の例をそれぞれ示す。
【図３】  本発明と従来例で達成できる光学用合成石英ガラスの屈折率変動幅Δｎを示す図であり、（Ａ）は本発明の例を、（Ｂ）は従来例の例をそれぞれ示す。
【図４】  本発明の熱処理用容器の形態の他の例を示す垂直断面図である。
【図５】  本発明の熱処理用容器の形態の更に他の例を示す垂直断面図である。
【図６】  本発明の熱処理用容器の形態の更に他の例を示す垂直断面図である。
【図７】  本発明の光学用合成石英ガラスの熱処理方法における温度プロファイルの一例を示す図である。
【図８】  実施例１で用いた熱処理用容器の垂直断面図である。
【図９】  実施例２で用いた熱処理用容器の垂直断面図である。
【図１０】  実施例３で用いた熱処理用容器の垂直断面図である。
【図１１】  実施例および比較例の光学的特性等を示す表を示す図である。
【符号の説明】
１０  容器
１２  環状側壁
１４  底板
１６  蓋
２０  ＳｉＯ２粉体
Ｇ  被処理物である光学用合成石英ガラス体
【図１】
0004478322.tif 000002
【図２】
0004478322.tif 000003
【図３】
0004478322.tif 000004
【図４】
0004478322.tif 000005
【図５】
0004478322.tif 000006
【図６】
0004478322.tif 000007
【図７】
0004478322.tif 000008
【図８】
0004478322.tif 000009
【図９】
0004478322.tif 000010
【図１０】
0004478322.tif 000011
【図１１】
0004478322.tif 000012