■体裁:A4版660ページ
■発刊:1999/05/28
■ISBNコード:4-89808-015-4

編集委員長
川副博司 東京工業大学

編集委員
粟津浩一、大木義路、葛生伸、轟眞市、林瑛、福田永
電子技術総合研究所、早稲田大学、福井大学、無機材料研究所、元日本石英、室蘭工業大学

※所属、肩書き等は本書発刊当時のものです。

執筆者
葛生伸 福井大学/ 野村 滋 室蘭工業大学/
福田 永 室蘭工業大学/ 葛生伸 福井大学/
新保 優 東芝セラミックス/ 粟津浩一 電子技術総合研究所/
森本幸裕 ウシオ総合技術研究所/ 粟津浩一 電子技術総合研究所/
須藤 一 日本石英/ 葛生伸 福井大学/ 西村裕幸 信越石英/
藤ノ木朗 信越石英/ 片岡正篤 信越石英/ 藤ノ木朗 信越石英/
片岡正篤 信越石英/ 坂口茂樹 日本電信電話/
藤原 巧 豊田工業大学大学院/ 粟津浩一 電子技術総合研究所/
葛生伸 電子技術総合研究所/ 小林比呂志 計量研究所/
葛生伸 福井大学工学部/ 福田永 室蘭工業大学/
並河洋 東京理科大学/ 粟津浩一 電子技術総合研究所/
葛生伸 福井大学/ 葛生伸, 福田永 福井大学, 室蘭工業大学/
粟津浩一 電子技術総合研究所/
斎藤和也, 垣内田洋, 生嶋明 豊田工業大学/ 葛生伸 福井大学/
滝山真功 ニッテツ電子/ 宮下明 日本石英硝子/
宮坂光敏 セイコーエプソン/ 重松和政 富士通/ 吉田直喜 日本石英硝子/
佐藤栄治 ニコン/ 坂口茂樹 日本電信電話/ 大西正志 住友電気工業/
清水誠 日本電信電話/ 金森弘雄 住友電気工業/
芳野俊彦 群馬大学/ 妻沼孝司 フジクラ/ 大森保治 日本電信電話/
森本幸裕 ウシオ総合技術研究所/ 吉田國雄 大阪工業大学/ 葛生伸 福井大学

※所属、肩書き等は本書発刊当時のものです。

【序文】
近年のコンピュータおよびインターネットによる情報処理および情報通信の発展には
目覚ましいものがある。これらに関連する技術は現在でもすさまじい勢いで発展して
おり、 今後のビジネスや日常生活のスタイルに大きな革新をもたらすであろう。
情報処理、 情報通信の基盤技術として、 LSIを中心とする集積化技術と光ファイバを
中心すると光通信技術があげられる。これら情報/通信にはシリカガラス(俗にいう石英ガラス)
が重要な役割を演じている。LSIなどの半導体製造に用いられる装置類には多くのシリカ
ガラスが用いられている。これらは、 シリカガラス中の金属不純物が極端に少なく耐熱
性にも優れていると言う性質を利用したものである。また、 熱膨張係数が小さいため形
状安定性に優れていることからリソグラフィ用のフォトマスクとして用いられている。
さらに、 紫外線の透過特性に優れているために、 KrFエキシマレーザやArFエキシマレー
ザーを用いたリソグラフィ工程で用いられるステッパーやマスク材料として欠かせない
ものとなっている。また、 LSIの中で絶縁材料として用いられるシリコン酸化膜もシリカ
ガラスと同様非晶質のシリカである。通信用の光ファイバは、 シリカガラスを主材料と
して用いることによってはじめて長距離の通信が可能となった。近い将来、 家庭まで光
ファイバケーブルで結ぶことによりさらに大量の情報を通信できるようになるものと期
待されている。純粋に光だけで通信するためには光交換機などの光回路が必要になる
が、 ここでもシリカガラスが重要な役割を演じるものと考えられる。このように、 シリ
カガラスを中心とするアモルファスシリカは、 情報処理/通信分野で重要な役割を演じ
ているにもかかわらず、 関連分野の技術者でさえその種類、 製造方法、 性質などに関す
る理解が十分とはいえない。これは、 現状のシリカガラスの性質や応用技術について総
合的に解説した書物がないためと考えられる。そこで、 シリカガラスの種類、 製法、 性
質、 応用技術について各分野のエキスパートに執筆をお願いして世に問うことにした。
本ハンドブックはシリカガラスの応用技術者のみならず、 シリカガラスに関連した事業
を始めようとする企画担当者の役に立つことを意図して編集された。これらの方々の座
右となれば幸いである。刊行にあたって、 多くの方々のお世話になった。著者の選定に
あたっては編集委員以外の多くの方々のご協力をいただいた。また、 本書は多数の著者
にお願いしたにもかかわらず、 目次案の提案から1年弱で刊行のはこびとなった。これ
は、 多忙中にかかわらず執筆いただいた著者の努力およびそれを支えていただいた所属
機関の方のご理解があってはじめて可能となったことである。その他、 多くの方々の協力を得た。

【目次】
Part 1　非晶質シリカの種類と製造方法
　1章　非晶質シリカの名称と種類
1.　シリカガラスの名称と種類
　2章　非晶質シリカの製造方法
1.　非晶質シリカの製造方法
　1.1　.熱酸化法
　1.2　堆積法
　1.3　絶縁膜形成
　1.4　溶融石英ガラス
　1.5　直接法合成シリカガラス
　1.6　スート再溶融法
　1.7　プラズマ法
　1.8　ゾルゲル法
　1.9　その他の製法

Part2　シリカガラスの性質
　1章　シリカガラスの構造
　2章　シリカガラスの純度
　2.1　石英ガラス中の金属不純物
　2.2　ガスおよび金属の拡散
　2.3　吸蔵ガスとガス放出
　2.4　Si-OH, Si-H, Si-Cl, Si-Fなどの末端構造
　3章　 熱的性質
　3.1　 熱特性
　3.2　特性温度,仮想温度
　3.3　 熱処理による構造変化
　4章　光学的性質
　4.1　分光透過率
　4.2　屈折率
　4.3　屈折率の均質性
　4.4　複屈折
　4.5　脈理などの光学的欠陥
　4.6　光ファイバと導波光学
　4.7　ドーピングと屈折率
　4.8　光ファイバの損失
　4.9　2次非線形性
　5章　欠陥構造
　5.1　ESR
　5.2　欠陥による光吸収
　5.3　欠陥による発光
　6章　機械的特性
　6.1　弾性定数,内部摩擦
　6.2　レーザーによる破壊
　7章　化学的耐久性
　8章　電気的特性
　8.1　酸化膜の電気伝導および誘電特性
　8.2　酸化膜の電荷捕獲, 絶縁破壊
　8.3　バルクの電気伝導性
　9章　シリカガラスのキャラクタリゼーション
　9.1　光吸収
　9.2　ラマン, 赤外吸収スペクトル
　9.3　発光
　9.4　電子スピン共鳴法
　9.5　X線, 中性子線回折
　9.6　微量元素分析技術
　9.7　XPSスペクトル
　9.8　高温物性
　9.9　分子動力学法

Part 3　シリカガラスの応用
　1章　LSIに適用される非晶質SiO2材料
　2章　半導体製造用シリカガラス
　3章　液晶表示装置(LCD)
　4章　フォトマスク
　4.1　LSI用フォトマスク
　4.2　LCD用フォトマスク
　5章　ステッパ関係光学材料
　6章　光導波路
　6.1　光ファイバ
　　6.1.1　光ファイバの作製法と特徴
　　6.1.2　光ファイバの分散制御
　　6.1.3　光ファイバアンプ
　　6.1.4　ファイバグレーティング
　　6.1.5　ファイバセンサ
　　6.1.6　紫外線用ファイバ
　6.2　プレーナ光波回路
　7章　ランプ材料
　8章　レーザー核融合用材料
　9章　シリカガラスの研磨・表面コーティングおよび加工
　9.1　研磨技術およびコーティング
　9.2　エッチング