(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空装置用継手に挟まれ、かつ該継手のナイフエッジが当接して、該ナイフエッジにより押圧されて圧潰・変形してシールしてなる、真空装置用金属製ガスケットにおいて、
前記金属製ガスケットは、延展性の低い材料からなり、かつ平坦な両側面を有する板形状からなり、
シールに際して前記ナイフエッジに当接して圧潰・変形するシール面となる部分が、前記平坦な両側面より低い平面部分からなり、
前記平坦な両側面が、前記低い平面部分に対して径方向に隣接して配置され、シールに際して前記ナイフエッジに当接しないランド部を構成し、
前記シール面となる平面部分を、前記ランド部に対して厚さ方向に薄く構成し、前記シール面となる平面部分に傷が付かないように前記ランド部が該シール面となる平面部分を保護してなり、
少なくとも前記シール面となる部分が、細かいピッチからなる回転切削条痕により形成されてなる、
ことを特徴とする真空装置用金属製ガスケット。
【請求項２】
前記金属製ガスケットは、ニッケル、ニッケル合金又はステンレス鋼からなる、
請求項１記載の真空装置用金属製ガスケット。
【請求項３】
前記金属製ガスケットは、ニッケル、ニッケル合金又はステンレス鋼からなる少なくともその前記シール面となる部分に、金メッキ又は銀メッキを施してなる、
請求項１記載の真空装置用金属製ガスケット。
【請求項４】
前記シール面となる平面部分が、前記平坦な両側面に形成された凹溝により形成され、
前記ランド部が、前記シール面となる平面部分に対して内径側及び外径側の両方に配置されてなる、
請求項１ないし３のいずれか記載の真空装置用金属製ガスケット。
【請求項５】
前記シール面となる平面部分が、前記平坦な両側面に形成された段付き部により形成され、
前記ランド部が、前記シール面となる平面部分に対して内径側及び外径側のいずれか一方に配置されてなる、
請求項１ないし３のいずれか記載の真空装置用金属製ガスケット。
【請求項６】
真空装置用継手に挟まれ、かつ該継手のナイフエッジが当接して、該ナイフエッジにより押圧されて圧潰・変形してシールしてなる、請求項１記載の真空装置用金属製ガスケットの製造方法において、
前記シール面となる平面部分が、前記ランド部に対して厚さ方向に薄くなるように切削する切削工程と、
該切削工程後に、真空中にて、硬度を調整するための熱処理を行う熱処理工程と、
を備えてなることを特徴とする真空装置用金属製ガスケットの製造方法。
【請求項７】
前記金属製ガスケットは、ニッケルからなり、
前記熱処理工程による焼なましにより、ビッカース硬さ７５〜９５［Ｈｖ］に調整してなる、
請求項６記載の真空装置用金属製ガスケットの製造方法。
【請求項８】
金属製ガスケットは、ステンレス鋼からなり、
前記熱処理工程による焼なましにより、ビッカース硬さ１２０〜１８０［Ｈｖ］に調整してなる、
請求項６記載の真空装置用金属製ガスケットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜製造装置、エッチング等の半導体製造装置及びその他の電子工業、光学工業、実験装置等に用いられる真空装置に係り、詳しくは真空槽とビューイングポート等の他の部材、又は真空状態で連結する接続部材同士を連結する継手に用いられる金属製ガスケット並びにその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、真空装置における継手用ガスケットとして、ゴム等のエラストマ製及び金属製のものがあり、真空用ゴムの品質の向上により、多くの場合、エラストマ製ガスケットで対応可能であるが、超高真空に対する気密性、高温等の適用条件並びに上記エラストマ製ガスケットからの放出ガスの問題等により、金属製ガスケットを用いる場合も多々存在する。
【０００３】
従来、金属製ガスケットは、板状のものと、矩形断面状のものがあり、板形状ガスケットは１1 は、図７（ａ）に示すように、フランジ２ａ及び環状のナイフエッジ２ｂを有する１対の真空装置用継手２1 ，２2 の間に挟まれて、フランジ２ａに形成された多数の孔２ｃにボルト３を嵌挿してナット５にて締付けることにより、上記ナイフエッジ２ｂが該板形状ガスケット１1 の両側面１ａ，１ａに喰込み、両継手２1 ，２2 は、気密性を保持して連結される。
【０００４】
また、矩形断面形状のガスケット１2 は、図７（ｂ）に示すように、フランジ２ａ、外径方向に拡がるテーパ面２ｄ及びその外径側端に形成された垂直面２ｅを有する１対の真空装置用継手２1 ，２2 の間に挟まれて、上記と同様に両継手をボルト３及びナット５にて締付けられることにより、上記テーパ面２ｄがガスケット１2 の角部１ｃに当接して、該ガスケット１2 を上記テーパ面２ｄと上記垂直面２ｅとの間で狭持しつつ上記角部１ｃを圧潰することに基づき、両継手２1 ，２2 は、気密性を保持して連結される。
【０００５】
即ち、上記板形状の金属製ガスケット１1 にあっては、ナイフエッジ２ｂによるガスケット両面の圧潰変形により、矩形断面のガスケット１2 にあっては、テーパ面２ｄによるガスケットの角部１ｃの圧潰変形により気密性を保持するものであり、該ガスケットの金属材料は、銅が一般的であり、アルミニウムも用いられることがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したナイフエッジ２ｂとテーパ面２ｄを有する真空装置用ベーカブル継手（一般にコンフラットフランジ（登録商標Ｃｏｎ  Ｆｌａｔ）と呼ばれる）２は、一般に、無酸素銅製ガスケットと組合せて使用され、該無酸素銅製ガスケットの延展性の良さと、上記フランジ２ａの強度及びボルト３の本数の起因する押圧力とがマッチングして良好な実績を有する。
【０００７】
近時、薄膜製造装置の進歩により、超高真空装置における一般的なベーキング温度である２００〜４５０［℃］程度の加熱に耐えると共に、ハロゲン等を含む還元性雰囲気中においても、耐蝕性を有するものが求められており、更に半導体のエッチング処理装置のｉｎ−ｓｉｔｕクリーニングの実施等によりＮＦｎ等のプロセスガス及び遊離原子等の存在する更に腐蝕性の高い雰囲気中での使用に耐えるものが求められており、このような場合、耐蝕性及び耐熱性の高い材料であるニッケル及びその合金、ステンレス鋼をガスケット材料として用いることが考えられる。
【０００８】
そこで、本発明者等は、ニッケル及びその合金、ステンレス鋼をガスケットとして、上述した真空装置用継手に装着して実験を行った。その結果、従来の無酸素銅製のものは気密性を保持できるが、同じ形状、即ち同一厚さからなる環状の板形状及び矩形断面形状の上記ニッケル等のものは、充分な気密性を保持することが困難であった。該ニッケルガスケット等の表面を鏡面になるように研磨したもの、またニッケル等を基台として表面に金メッキ又は銀メッキを施したものを用いて実験しても、充分な気密性を得ることは困難であった。
【０００９】
また、図８（ａ）は、拡大したガスケット表面１ａと、模式化した継手２の当接面２ｊとを示す図であり、ガスケットが無酸素銅１ｃｕの場合、図８（ｂ）に示すように、継手当接面２ｊをガスケット表面１ａに押圧すると、ガスケットの高い部分（凸部分）ａ，ｂ，ｃ，ｄ…がそれぞれ独立して受け止めて圧潰・変形して、結果として低い部分（凹部分）ｍ，ｎ，ｏ，ｐ…が埋められて継手当接面２ｊとガスケット表面１ａが密接した形となる。一方、ガスケットがニッケル（及びその合金、ステンレス鋼）１ｎｉのように、延展性の低い材料の場合、図８（ｃ）に示すように、高い部分（凸部分）ａ，ｂ，ｃ，ｄが僅かに圧潰して荷重を支えつつ、全体で変形し、ガスケット表面の凹凸状微細形状が略々そのまま保たれたままで全体が陥没変形する。
【００１０】
これらの結果から、本発明者等は、図９（ａ）に示すように、金属性ガスケットが、製造過程又は運搬・保管中において例え表面１ａに掻き取り傷、擦り傷、打痕の傷ｘが付いたとしても、無酸素銅製ガスケット１ｃｕの場合、図９（ｂ）に示すように、継手を締付けることに基づくナイフエッジ２ｂ又はテーパ面によるガスケットの変形に際して、その優れた展性に基づき、上記傷ｘは、埋め合されて（ｘ’）気密性が保持されるが、ニッケル（及びその合金、ステンレス鋼）１ｎｉの場合、例えボルト３の本数を増して大きな押圧力を作用しても、図９（ｃ）に示すように、上記傷ｘ部分は、ナイフエッジ２ｂにより該傷ｘの周方向の周囲が変形することに基づき、該変形に引きずられる形で、上記傷ｘを含めて全体で陥没し、結果として、ナイフエッジ２ｂにより圧潰されずに、傷ｘ”が真空装置の内外を連通する形で残ってしまうことによるものと推論した。なお、図９は、模式的に示した図であり、傷ｘ，ｘ”等は強調して示してあり、かつ図９（ｃ）の傷ｘ”は、一般的には一断面平面上でなく、３次元的に連なって、真空装置の内外を連通する。
【００１１】
また、ニッケル、ステンレス鋼等の高い耐腐蝕性を有する金属は、その硬度が高く、例えばボルト３の数を増やして締付け力を増大して、上記硬度に対応した押圧力を金属製ガスケットに作用すると、ナイフエッジ等の真空装置用継手２1 ，２2 側の耐久性に影響を及ぼし、該継手の寿命を大幅に低下してしまう。従って、上記ニッケル等の硬度の高い耐腐蝕性金属は、焼なまし等の熱処理を施して、その硬度を低下して用いることが好ましいが、該熱処理中に金属製ガスケット同士又は金属製ガスケットと冶具とが焼き付いてしまい、それを引き剥す際に金属製ガスケット表面に傷を付けてしまい、上述したように、該傷は、金属製ガスケットのシール性能に悪影響を与えてしまう。
【００１２】
本発明は、金属製ガスケットの製造から装着までの過程において、シール面となるガスケットの部分に傷が付かないような構造とすることにより、上述した課題を解決した真空装置用金属製ガスケット及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、真空装置用継手（２１，２２）に挟まれ、かつ該継手のナイフエッジ（２ｂ）が当接して、該ナイフエッジにより押圧されて圧潰・変形してシールしてなる、真空装置用金属製ガスケット（１３〜１６）において、
前記金属製ガスケット（１３，１４，１５）は、延展性の低い材料からなり、かつ平坦な両側面（１ａ，１ａ）を有する板形状からなり、
シールに際して前記ナイフエッジ（２ｂ）に当接して圧潰・変形するシール面（１ｓ）となる部分が、前記平坦な両側面（１ａ，１ａ）より低い平面部分（１０，１２，１３）からなり、
前記平坦な両側面（１ａ，１ａ）が、前記低い平面部分（１０，１２，１３）に対して径方向に隣接して配置され、シールに際して前記ナイフエッジに当接しないランド部（１１ａ，１１ｂ）を構成し、
前記シール面（１ｓ）となる平面部分（１０，１２，１３）を、前記ランド部（１１ａ，１１ｂ）に対して厚さ方向に薄く構成し、前記シール面となる平面部分に傷が付かないように前記ランド部が該シール面となる平面部分を保護してなり、
少なくとも前記シール面（１ｓ）となる部分（１０…）が、細かいピッチからなる回転切削条痕（１６）により形成されてなる、
ことを特徴とする真空装置用金属製ガスケットにある。
【００１４】
請求項２にかかる本発明は、前記金属製ガスケット（１3 〜１6 ）は、ニッケル、ニッケル合金又はステンレス鋼からなる、
請求項１記載の真空装置用金属製ガスケットにある。
【００１５】
請求項３に係る本発明は、前記金属製ガスケットは、ニッケル、ニッケル合金又はステンレス鋼からなる少なくともその前記シール面となる部分に、金メッキ又は銀メッキを施してなる、
請求項１記載の真空装置用金属製ガスケットにある。
【００１６】
請求項４に係る本発明は（例えば図１（ａ）参照）、前記シール面（１ｓ）となる平面部分が、前記平坦な両側面（１ａ）に形成された凹溝（１０）により形成され、
前記ランド部（１１ａ，１１ｂ）が、前記シール面（１ｓ）となる平面部分（１０）に対して内径側及び外径側の両方に配置されてなる、
請求項１ないし３のいずれか記載の真空装置用金属製ガスケットにある。
【００１７】
請求項５に係る本発明は（例えば図１（ｂ），（ｃ）参照）、前記シール面（１ｓ）となる平面部分が、前記平坦な両側面に形成された段付き部（１２，１３）により形成され、
前記ランド部（１１ａ，１１ｂ）が、前記シール面（１ｓ）となる平面部分（１２，１３）に対して内径側及び外径側のいずれか一方に配置されてなる、
請求項１ないし３のいずれか記載の真空装置用金属製ガスケットにある。
【００１９】
請求項６に係る本発明は（例えば図５参照）、真空装置用継手（２１，２２）に挟まれ、かつ該継手のナイフエッジ（２ｂ）が当接して、該ナイフエッジにより押圧されて圧潰・変形してシールしてなる、請求項１記載の真空装置用金属製ガスケット（１３，１４，１５）の製造方法において、
前記シール面（１ｓ）となる平面部分（１０，１２，１３）が、前記ランド部（１１ａ，１１ｂ）に対して厚さ方向に薄くなるように切削する切削工程（Ｐ２）と、
該切削工程後に、真空中にて、硬度を調整するための熱処理を行う熱処理工程（Ｐ４）と、
を備えてなることを特徴とする真空装置用金属製ガスケットの製造方法にある。
【００２０】
請求項７に係る本発明は、前記金属製ガスケットは、ニッケルからなり、前記熱処理工程（Ｐ４）による焼なましにより、ビッカース硬さ７５〜９５［Ｈｖ］に調整してなる、請求項６記載の真空装置用金属製ガスケットの製造方法にある。
【００２１】
請求項８に係る本発明は、金属製ガスケットは、ステンレス鋼からなり、前記熱処理工程による焼なましにより、ビッカース硬さ１２０〜１８０［Ｈｖ］に調整してなる、請求項６記載の真空装置用金属製ガスケットの製造方法にある。
【００２２】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲記載の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、製造工程の熱処理においてガスケット同士又はガスケットと冶具が焼き付いたり、搬送及び保管中に、金属製ガスケットが製品載置台に又はガスケット同士が当接したり、また切り粉等が介在して、ガスケットの表面に打痕又は、掻き取り傷、擦り傷が生じる場合でも、シール面はランド部により保護されているので、上記焼き付きを、剥ぎ取り、当接又は切り粉等により傷が付くことを防止され、これによりシール面の打痕、掻き取り傷、擦り傷等による気密不良を防止することができる。
【００２４】
請求項１又は２に係る本発明によると、金属製ガスケットは、延展性の低い材料、特に耐腐蝕性の高い材料であるニッケル、ニッケル合金又はステンレス鋼からなるので、腐蝕性の高い雰囲気からなる真空装置に用いても、充分な耐久性を有するものであり、かつ上記材料は、延展性が低く、上記打痕、擦り傷によるシール漏れが生じ易いにも拘らず、上述したように、シール面が傷つくことが防止されて、高い信頼性で充分な気密性を確保することができる。
【００２５】
請求項３に係る本発明によると、金属製ガスケットは、上述した耐腐蝕性の高いニッケル、ニッケル合金又はステンレス鋼からなる上に、金メッキ又は銀メッキが施されるので、更に高い耐腐蝕性を有すると共に、これら金メッキ又は銀メッキによる材料的特性と、上記シール面のランド部による保護に係る形状的特性とが相俟って、更に高い信頼性での気密性を得ることができる。
【００２６】
請求項４又は５に係る本発明によると、板形状からなる金属製ガスケットにあって、その両側面の内ナイフエッジが当接するシール面を含む部分が、両側面からなるランド部より低い凹溝又は段付き部に形成したので、該ナイフエッジと圧接するシール面を含む部分が、ランド部により保護されて、高い信頼性で気密性の確保を図ることができる。
【００２８】
請求項１に係る本発明によると、シール面となる部分が、細かいピッチからなる回転切削条痕により形成されるので、ナイフエッジ又はテーパ面等の環状の継手側当接部に略々沿って上記回転切削条痕が圧接され、該条痕の突条部を上記当接部により圧潰・変形することにより、更なる高い信頼での気密性の確保を図ることができる。
【００２９】
請求項６に係る本発明によると、熱処理により金属製ガスケットを、適正な硬度に調整することができ、かつ該熱処理は、真空中にて行われるので、金属製ガスケットの酸化を防止できると共に、該ガスケット材料中に含まれるガスを除去でき、金属製ガスケットとしての性能を向上することができる。更に、切削工程は、熱処理工程の前で行われるので、切削によりガスケット表面が加工硬化しても、その後の熱処理にて適正な硬度とすることができる。
【００３０】
そして、熱処理工程における加熱によって、金属製ガスケット同士又は金属製ガスケットと冶具とが焼き付いても、該焼き付いた箇所はランド部であって、工具を使って上記焼き付きを引き剥しても該引き剥しによる焼き付き部分の傷、及び引き剥しに際して器具により付けられた傷は、すべてランド部にあり、シール面は傷のない状態に保持され、上記熱処理による硬度の調整等が相俟って、シール性能の高いかつ信頼性の優れた金属製ガスケットを提供することができる。
【００３１】
請求項７に係る本発明によると、金属製ガスケットがニッケルからなり、熱処理工程での焼なましにより軟化してビッカース硬さ７５〜９５［Ｈｖ］とするので、真空装置用継手に大きな締付け力を必要とせず、該継手の寿命を損うことなく、かつ充分なシール機能及び耐腐蝕性を有する金属製ガスケットを得ることができる。
【００３２】
請求項８に係る本発明によると、金属材料として、高い耐腐蝕性を有すると共に比較的安価なステンレス鋼をガスケットに適用して、熱処理工程での焼きなましにより軟化して、ビッカース硬さ１２０〜１８０［Ｈｖ］とするので、実用可能で安価な耐腐蝕性の金属製ガスケットを得ることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。図１は、金属製ガスケットの断面を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）は、図２［図５（ａ）］に示すようなナイフエッジによりシールされる板形状に係るものであり、（ｄ）は、図３［図５（ｂ）］に示すようなテーパ面によりシールされる矩形断面形状に係るものであり、すべて平面視環状に形成されている。なお、図１（ｄ）及び図３に示す金属ガスケット及び継手は、本発明の実施の形態並びに実施例から外れるが、便宜上実施の形態及び実施例として説明する。
【００３４】
図１（ａ）〜（ｃ）に示す金属製ガスケットは、平坦面からなる両側面１ａ，１ａを有する板形状からなるもの（従来例の図７（ａ）における１1 参照）に係り、（ａ）に示す金属製ガスケット１3 は、ナイフエッジに当接してシール面１ｓとなる部分が、回転切削加工により凹溝１０に形成され、両側面の該凹溝１０は、深く削られていない両側面１ａ，１ａからなる径方向の両側のランド部１１ａ，１１ｂより１段低い構造、即ち厚さ方向に薄い構造となっている。
【００３５】
図１（ｂ）に示す金属製ガスケット１４は、外径側の両側面１ａ，１ａを残してランド部１１ａとし、シール面１ｓとなる部分を含んで、内径側全体を回転切削加工により削って１段低い段付き構造に形成し、該内径側段付き部１２は、両側面１ａからなる環状の外径側ランド部１１ａより厚さ方向に薄い構造となっている。図１（ｃ）に示す金属製ガスケット１５は、上記図１（ｂ）と反対に、内径側の両側面１ａ，１ａを残してランド部１１ｂとし、シール面１ｓとなる部分を含んで、外径側全体を回転切削加工により削って１段低い段付き構造１３に形成し、該外径側段付き部１３は、両側面１ａからなる環状の内径側ランド部１１ｂより厚さ方向に薄い構造となっている。シール面１ｓとなる部分は、平坦な両側面１ａ，１ａより低い平面部分１０，１２，１３からなり、ランド部１１ａ，１１ｂとなる両側面に径方向に隣接して配置される。
【００３６】
図１（ｄ）に示す金属製ガスケット１6 は、内径側角部（１ｃ；図７（ｂ）参照）がテーパ面に当接してシール面となる矩形断面形状からなるものに係り（従来例の図５（ｂ）における１2 参照）、上記シール面となる角部（１ｃ）を含む部分１５が回転切削加工により斜めに切り落され、該部分１５が、両側面１ｆ，１ｆからなるランド部１１ｃに対して厚さ方向に薄い構造となっている。
【００３７】
前記図１に示す金属製ガスケット１３〜１６は、延展性の低い材料である、ニッケル、ニッケル合金、又はステンレス鋼により形成される。ニッケルは、不純物の比較的少ない純ニッケルがガスケット材としては好ましいが、ニッケル合金でもよく、該ニッケル合金としては、インコネル、インコロイ、モネルの順で好ましい。また、ステンレス鋼としては、ＪＩＳのＳＵＳ３００番台が非磁性、耐蝕性、溶接性、加工性、ガス放出特性等で好ましいが、他のオーステナイト系ステンレス鋼でもよい。
【００３８】
ついで、図５に沿って、前記金属製ガスケット１3 ，１4 ，１5 ，１6 の製造方法について説明する。まず、所定肉厚のニッケル板又はステンレス鋼板を購入するか、又は丸棒又はパイプ材から加工して板材を形成する。なお一般に、（純）ニッケル板は、市販段階で焼なましが施されており、１２０〜１５０［Ｈｖ］に軟化されており、ステンレス鋼板では約３００［Ｈｖ］程度の（ビッカース）硬さからなる。
【００３９】
そして、上記板材は、金属製ガスケットとして加工しやすい寸法に切断される（切断工程Ｐ１）。該切断された板材片は、旋盤等の回転切削機により、その表面が切削される（切削工程Ｐ２）。詳しくは、前記図１に示す金属製ガスケット１3 〜１6 は、まず、その両側面を、旋盤による切削加工（回転切削加工）して、板材表面の傷が除去され、場合によっては、研削加工更には研磨加工が行われて、表面が鏡面等の平滑面に形成される。そして、表面を切削した板材片に、更に旋盤による切削加工を行うことにより、前記凹溝１０［図１（ａ）］、内径側段付き部１２［図１（ｂ）］、外径側段付き部１３［図１（ｃ）］、切り落し部１５［図１（ｄ）］が形成される。これら凹溝、段付き部及び切り落し部は、該切削工程（Ｐ２）の最終工程にあって、図４（ａ），（ｂ）に示すように、バイトの送り速度及び切り込み量を小さくして、細かいピッチの条痕１６が形成され、かつ該条痕１６は、正面視（（ａ）にあっては図面上方から見た場合、（ｂ）にあっては図面右方向から見た場合）略々同芯円状の渦巻状に形成される。
【００４０】
そして、該金属製ガスケット１3 〜１6 は、１個ずつ旋盤による回転切削加工により形成されるため、これらガスケットは、切削が終了した際等に、旋盤脇の製品載置台上に並べられ、また運搬及び保管に際して互いに重ねられる。この際、ガスケット完成品は、製品載置台に当接し又はガスケット製品同士が当接して、該金属同士の当接に基づき側面１ａ，１ｆに打痕を生じたり、また切り粉等が載置台又は製品同士の間に介在して、表面に擦り傷を生じる場合がある。
【００４１】
ついで、上記切削された金属製ガスケット素材は、洗浄されて（洗浄工程Ｐ３）後、真空容器に入れられ、所定温度に加熱した後、除冷する焼なまし等の熱処理が行われる（熱処理工程Ｐ４）。該真空中での熱処理は、高温環境における金属製ガスケット素材の酸化を防止すると共に、該素材中に含まれるガスを除去するためである。上記焼なましによりニッケルは、ビッカース硬さで７５〜９５［Ｈｖ］、望ましくは８０〜８９［Ｈｖ］（８０台）に軟化し、ステンレス鋼は、１２０〜１８０［Ｈｖ］、シール材として最も望ましくは８０〜８９［Ｈｖ］に軟化する。なお、ステンレス鋼にあっては、シール材としての望ましい軟さまで軟化すると、一般的に結晶粒の肥大化を生じ易く、該結晶粒とのバランスで、１２０〜１３０［Ｈｖ］が好ましい。
【００４２】
そして、上記熱処理された金属製ガスケットは、検査、梱包されて、出荷される（Ｐ５）。上記熱処理工程Ｐ４は、切削工程Ｐ２の後に行われるので、熱処理により軟化された素材が、切削加工により加工軟化して、熱処理により所定硬度に軟化したことが無意味になることはなく、金属製ガスケットは、熱処理により軟化された硬度に保持される。
【００４３】
ついで、上記熱処理工程の実施例について説明する。
［実施例１］
金属製ガスケット素材；（純）ニッケル（Ｎｉ９９．０［％］，…その他不純物）
真空度      １０-4〜１０-6［Ｔｏｒｒ］、望ましくは１０-4［Ｔｏｒｒ］台以下。
熱処理      ７００〜８５０［℃］に昇温して３０［ｍｉｎ］保持し、その後炉冷［図６（ａ）参照］。なお、昇温時間は３０［ｍｉｎ］程度、降温時間は３〜５［ｈｒ］程度で炉の大きさ（熱容量）、処理する品物の量より変化する。２５０［℃］以下になれば、炉から品物を取出して大気で除冷で可能となる。
【００４４】
なお、上記昇温度が８５０［℃］以上では、再結晶による結晶粒が肥大化して、シール性能及び耐腐蝕性能が充分に発揮できず、７００［℃］以下では、Ｎｉ素材の軟化が不充分である。
【００４５】
［実施例２］
金属製ガスケット素材；１８〜８ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３０４Ｌ）
真空度      １０-4〜１０-6［Ｔｏｒｒ］、望ましくは１０-4［Ｔｏｒｒ］台以下。
熱処理      ９００〜１１００［℃］に昇温して３０［ｍｉｎ］〜３［ｈｒ］保持し、その後炉冷［図６（ｂ）参照］。なお、上記実施例１と同様であるが、Ｎｉ処理時よりも処理温度が高い分、降温時間が１［ｈｒ］程度余分にかかる。
【００４６】
なお、上記昇温度が１１００［℃］以上では、再結晶による結晶粒が肥大化して、シール性能及び耐腐蝕性能が充分に発揮できず、９００［℃］以下では、ＳＵＳ素材の軟化が不充分である。
【００４７】
上記熱処理工程は、真空槽内において金属製ガスケット素材を互いに重ねて、又は冶具上に並べて行われる。この際、金属製ガスケット素材は昇温して、互いに又は冶具に焼き付く場合があり、これら互いに貼り付いた金属製ガスケット同士又は冶具に貼り付いた金属製ガスケットは、ドライバ等の工具により引き剥される。上記焼き付き又は引き剥しにより金属製ガスケットに傷が付く場合があるが、該傷は、互いに重ねられた際又は冶具上に置かれる際に当接するランド部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，に生じ、シール面１ｓに生じることはない。
【００４８】
従って、本金属製ガスケット１3 〜１6 は、上記打痕、擦り傷、焼き付き又は引き剥しに際して傷が生じるとしても、それは、載置台、冶具又は製品同士が接触し得る部分であるランド部１１ａ，１１ｂ，１１ｃであって、該ランド部より凹んで（厚さ方向に薄く）構成されているシール面１ｓを含む凹溝１０、段付き部１２，１３及び切り落し部１５は、上記ランド部により保護されて、即ちランド部が載置台、冶具又は製品同士に接触することにより、上記凹溝、段付き部、切り落し部は、接触することなく、上記打痕及び擦り傷を生じることのないように保護される。
【００４９】
なお、図１（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すガスケット１3 〜１6 の形状は、いずれもシール面１ｓを含む部分がランド部により保護されているが、該保護効果としては、図１（ａ）のガスケット１3 、図１（ｄ）のガスケット１6 、図１（ｂ）のガスケット１4 、図１（ｃ）のガスケット１5 の順に優れている。
【００５０】
本金属製ガスケット１3 〜１6 、例えば１3 は、図２に示すように、従来と同様な真空装置用継手（ナイフエッジを有するベーカブルフランジ）２1 ，２2 に用いられる（なお、他の板形状ガスケット１4 ，１5 も同様なので、説明を省略する）。該ガスケット１3 は、そのシール面１ｓを含む凹溝１０にナイフエッジ２ｂが位置するように、両継手２1 ，２2 の間に挟まれ、この状態で多数のボルト３及びナット５を締付けることにより、前記ナイフエッジ２ｂがシール面１ｓに喰込んで、両継手がシール・連結される。この状態では、本ガスケット１3 が、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼のように、従来の銅に比して延展性の低い材料からなるが、上記シール面１ｓが、ランド部１１ａ，１１ｂにより保護されている凹溝１０に位置しているため、上述したように、擦り傷、打痕等の傷はなく、充分な気密性をもってシールされる。
【００５１】
同様に、図１（ｄ）に示す金属製ガスケット１6 は、図３に示すように、そのシール面１ｓを含む切り落し部分１５がテーパ面２ｄに位置するように、両継手２1 ，２2 の間に挟まれ、この状態で多数のボルト３及びナット５を締付けることにより、ガスケット１6 は、その外径側面１ｇを継手の垂直面２ｅに当接すると共に、上記シール面１ｓをテーパ面２ｄが圧潰して、両継手間がシール・連結される。この状態では、本ガスケット１6 が、ニッケル等の比較的延展性の低い材料よりなるが、上記シール面１ｓが、ランド部１１ｃ，１１ｃにより保護されている切り落し部１５に位置しているため、上述したように、擦り傷、打痕等の傷はなく、充分な気密性を保ってシールされる。
【００５２】
更に、図４（ａ）（ｂ）に示すように、シール面１ｓを含む凹溝１０（段付き部１２，１３も同様）及び切り落し部１５は、ピッチの細かな略々同芯円（正確には渦巻）状の条痕１６からなるので、環状のナイフエッジ２ｂ及びテーパ面２ｄ（の当接部）は、上記条痕１６に略々沿って圧接する。従って、該圧接する部分の略々同芯状の条痕の突条先端部分が、上記ナイフエッジ及びテーパ面当接部に沿って比較的容易に圧潰・変形して、例え少々の傷等があっても上記条痕１６の突条部分が埋め合せて、確実にシールする。
【００５３】
そして、前記金属製ガスケット１3 〜１6 は、ニッケル、ニッケル合金、ステンレス鋼のように耐腐蝕性の高い材料からなるため、真空装置がハロゲン、ＮＦ3 ガス、遊離水素等の腐蝕性の高い雰囲気で使用する場合も、充分な耐久性を備えている。更に、上記ニッケル、ステンレス鋼等耐腐蝕性の材料からなる金属製ガスケットであっても、切削工程の後の工程で熱処理されて、該ガスケットは、軟化した所定硬度に保持されているので、ボルト３及びナット５の締付けによる該ガスケットに対する押圧力は、比較的低くても、ナイフエッジ２ｂ及びテーパ面２ｄは該ガスケットシール面１ｓに喰込んで、高いシール性能を発揮すると共に、継手２1 ，２2 のナイフエッジ２ｂ、テーパ面２ｄに対するダメージを軽減して、継手の耐久性をも向上する。
【００５５】
更に、金属製ガスケットを、上述した材料によりかつ上述した形状にて形成し、その表面全体又はシール面を含む凹溝、段付き部、切り落し部分のみに、金メッキ又は銀メッキを比較的厚く施してもよい。このものは、ガスケット全体を金又は銀で作製するような高価なものとすることはなく、金及び銀の有する材料特性と、ランド部で保護されているシール面となる凹溝、段付き部、切り落し部に傷が付かない形状特性が相俟って、耐腐蝕性能及びシール性能を更に向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金属製ガスケットの断面形状を示す図で、（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ異なる実施の形態を示す。
【図２】板状ガスケットに係る本発明の金属製ガスケットを真空装置用継手に適用した状態を示す部分断面図。
【図３】矩形断面形状のガスケットに係る本発明の金属製ガスケットを真空装置用継手に適用した状態を示す部分断面図。
【図４】シール部分を示す拡大図で、（ａ）は、ナイフエッジにてシールされる凹溝部分を示す断面図、（ｂ）は、テーパ面にてシールされる切り落し部分を示す断面図。
【図５】本発明に係る金属製ガスケットの製造方法を示す図。
【図６】（ａ），（ｂ）は、それぞれ異なる熱処理工程の実施例を示す図。
【図７】従来の金属製ガスケットを用いた真空装置用継手を示す図で、（ａ）は、板形状ガスケットを用いた断面図、（ｂ）は、矩形断面ガスケットを用いた断面図。
【図８】ガスケット表面と継手フランジ面との関係を模式的に示す拡大図であって、（ａ）は、離れた状態にあるガスケット表面とフランジ面を示し、（ｂ）は、無酸素銅製ガスケットをフランジ面に圧接した状態を示し、（ｃ）は、ニッケル又はステンレス鋼製ガスケットをフランジ面に圧接した状態を示す。
【図９】ガスケットに傷が付いた場合のシール面とナイフエッジの関係を模式的に示し、（ａ）は、ガスケットのシール面を示す拡大図、（ｂ）は、無酸素銅製ガスケットの場合を示す拡大図、（ｃ）は、ニッケル又はステンレス鋼製ガスケットの場合を示す拡大図。
【符号の説明】
１3 〜１6         金属製ガスケット
１3 〜１5         板形状ガスケット
１6         矩形断面ガスケット
１ａ        両側面
１ｃ        内径側角部
１ｓ        シール面
２1 ，２2         真空装置用継手
２ｂ        当接部（ナイフエッジ）
２ｄ        当接部（テーパ面）
１０        凹溝
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ        ランド部
１２，１３        段付き部
１５        切り落し部
１６        回転切削条痕
【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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