人生100歳だというが　渡部弘行

　石英ガラスを製造する方法はいろいろある。今回は様々な合成石英ガラスをエッチャーパーツとして使用した時のエッチング特性について話そう。天然石英ガラスと合成石英ガラスのパーツに関するエッチング特性について比較したデータはある。天然石英ガラスに含まれるAlやZrが難エッチングであることから表面に凹凸を作って発塵するという文献などである。最近の我々のデータでは天然石英ガラスに含まれる気泡が発塵と関係していることが分かっている。

　では気泡の少ない合成石英ガラスで比較したらどうなるのだろう。一つはSiCl4を用いた直接法の合成石英ガラス、二番目はスート法合成石英ガラス、テトラエトキシシランを用いたゾルゲる法合成石英ガラス、最後に我々の合成シリカ粉をプラズマ溶融した合成石英ガラスで、エッチングレートをドライエッチャー装置を使って比較した。

　一番エッチングレートが多かったのが、ゾルゲル法の合成石英で、次にスート法合成石英、そして直接法合成石英、一番良かったのが合成シリカのプラズマ法だった。直接法に比較してエッチングレートが２３％低かったのである。

　この原因は詳しくは不明だが、まずゾルゲル法やスート法は焼結温度が低く、構造的に溶融法とは違った構造をしていると考えられる。また直接法合成石英ガラス中にはたくさんのOHやClが含まれており、それがプラズマエッチングによるエッチングレートが大きい原因ではないだろうか？　まあこれは推定であり詳しく調べないとわからないが。

　単一成分である石英ガラスだが突き詰めていくと面白い違いが見えてくる。

余談であるが、水ガラス法の合成シリカ粉をプラズマ溶融してエッチャーパーツとして使用するという特許は、すでに出願しており夏頃公開の予定である。