JPH03180500A - ステンレス鋼製の真空容器内壁の表面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 ステンレス鋼（以降、ステンレスと呼称）製の真空容器
内壁の表面処理方法に関し、 容器内壁からの脱ガスを少なくできる表面処理方法の提
供を目的とし、 ステンレス製の真空容器内壁を、砥粒による研磨処理後
に電解研磨処理若しくは化学研磨処理するように構成す
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明はステンレス製の真空容器内壁の表面処理方法、
特に容器内壁からの脱ガスを少なくできる表面処理方法
に関する。

真空雰囲気の利用は非常に広範囲にわたっているが、特
にＬＳＩ製造用の真空装置、例えば蒸着装置、スパッタ
装置、ＣＶ　Ｄ　（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄ
ｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；化学的気相成長法）装置、Ｍ　Ｂ
　Ｅ　（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｂｅａｍ　Ｅｐｉｔａｘ
ｉａｌ　；分子線エピタキシャル法）装置及びシンクロ
トロン放射光発生装置等非常に多種の装置が真空雰囲気
を利用している。

特に、最先端技術分野の装置であるＭＢＥ装置やシンク
ロトロン放射光発生装置等においては、１０−”Ｔｏｒ
ｒ程度の超高真空度が不可欠である。

従って、かかる超高真空度を実現するには、その装置に
使用される真空容器の内表面からの脱ガスを低減させる
ことが極めて重要な課題である。

（従来の技術〕 従来のステンレス製の真空容器は、冷間圧延したステン
レス仮を、切断・曲げ・溶接等の加工を行っ後、内表面
を光輝熱処理、酸洗い処理等を行って形成していた。

こ発明が解決しようとする課題〕 ところが、前記した処理が施されたステンレス仮により
形成した真空容器の内表面には、微小な溝やピント（Ｐ
ｌｔ；　ピンホール状の窪み）が無数といえるほど存在
していた。

従って、このステンレス製の真空容器の内部が真空にさ
れると、内表面から著しい量の放出ガスがあり、真空容
器内を超高真空度にするのは極めて困難であった。

このため、研磨材を使ったハフ研磨でステンレス製の真
空容器の内表面の表層部を除去したり、またＧ　Ｂ　Ｂ
　（Ｇｌａｓｓ　Ｂｅａｄｓ　Ｂｌａｓｔ；ｉ小ガラス
球噴射法）により内表面の表層部を削り取ったりする処
理を行っていた。

しかし、ハフ研磨においては、真空容器の内表面に油脂
等の吸着や研磨材の埋め込みが、またＧＢＢにおいては
、微小ガラス球の埋め込みが発生し、それぞれが新たな
放出ガス源となって十分な効果（放出ガスの減少）が得
られなかった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
であって、その目的は放出ガスの少ないステンレス製の
真空容器の提供にある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的は、内表面が真空雰囲気に晒されるステンレス
製の真空容器内壁の表面処理方法において、ステンレス
製の真空容器内壁を、砥粒による研磨処理後に電解研磨
処理若しくは化学研磨処理することを特徴とするステン
レス鋼製の真空容器内壁の表面処理方法によって達成さ
れる。

〔作　用〕

本発明は、ステンレス製の真空容器内壁に、砥粒による
研磨処理を施してから電解研磨処理若しくは化学研磨処
理を施すように構成している。

斯くして、砥粒による研磨処理の際に砥粒が埋め込まれ
た真空容器内壁の表層部は、電解研磨処理若しくは化学
研磨処理により溶解されて砥粒が存在しない内壁となる
。

と７たがって、本発明によって処理したステンレス製の
真空容器内壁からの放出ガスは減少する。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例のステンレス製の真空容器を第
１図及び第２図を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例のステンレス製の真空容器の
説明図で、同図（ａ）は真空容器の側断面図、同図（ｂ
）は真空容器の平面図、同図（ｃ）は真空容器の放出ガ
ス量の測定法を説明するための要部概略側断面図である
。

次に、本発明の一実施例のステンレス製の真空容器の製
作方性を工程順に説明する。

はじめに、厚さ３ｍｍ、縦３００ｍｍ、横６３８ｍｍの
ステンレス（ＳＵＳ３０４）ヰ反を、曲げ加工及びアル
ゴン溶接して、高さ３００ｍｍ、内径２０３ｍｍの円筒
１１を形成する。

次いで、厚さ３ｍｍ、直径２０３ｍｍのステンレス（Ｓ
ＵＳ３０４）製の上Ｍ１２を、円筒１１の一方の開口面
に当接させて、この当接部をアルゴン溶接して、円筒１
．１と上Ｈ２を接合するとともに、円筒１１の上記開口
部を密閉する。

この後、厚さ１０ｍｍ、直径２５３ｍｍの円板に直径２
０３ｍｍの開口部を同心円状に設けたツーフン’；１３
を、円筒１１の他端の開口部にアルゴン溶接して接合す
る（同図（ａ）及び同図（ｂ）参照）。

斯くして、本発明の一実施例の真空容器の半製品が完成
する。

この真空容器の半製品は、内表面１１ａにハフ研磨処理
を行ってから化学研磨若しくは電解研磨を実施し、この
後さらに加熱処理（ヘーキング）して完成品となる。

なお、本発明の一実施例においては、上記ハフ研磨処理
後の処理としては電解研磨を実施したので、この方法に
ついて詳細に説明する。

すなわち、真空容器の内表面１１ａのパフ研磨は、３２
０番（粒径が５２．５〜６２．０　μｍ）のアルミナ研
磨材（砥粒）を使用して、その表面が鏡面状態になるま
で丹念に行う。

この後、トリクレン、中性洗剤等により内表面１１ａを
洗浄して、アルミナ研磨材や油脂分を内表面１１ａから
除去する。

次いで、硫酸１１、水酸化第二鉄１００ｇ、硫酸第一鉄
４０ｇ、重クロム酸力１１０　ｇの比率で構成して温度
を６０°Ｃ〜１００℃に調整した電解浴を真空容器内に
満たした後、真空容器を陽極にしてＤＡ　（アンペア）
／ｄｃｍ２程度の電流密度（真空容器の内表面１１ａに
対しての電流密度）の直流電流を１〜２分間程度流し、
真空容器の内表面１１ａの表層部を溶解・除去し、クリ
ーンな内表面１１ａを露出させる。

この後、内表面１１ａを中和処理及び水洗処理してから
、真空容器全体を２００　′Ｃ程度の温度で、２４時間
程度のベーキングを実施して、本発明のステンレス製の
真空容器の一実施例が完成する。

上記の如く形成した真空容器の放出量（真空容器の内表
面からのガス放出速度）を同図（ｃ）に示すように、フ
ランジ１３を測定用配管１４に連結して測定した。

一端をフランジ１３に連結した測定用配管１４は、他端
にターボ分子ポンプ等の超高真空用の排気装置（図示せ
ず）に連結した排気管１５に連結するとともに、その内
部が小さな開口部１６ａを有するオＪフィス１６により
仕切られている。

そして、測定用配管１４は、更にオリフィス１６により
仕切た両方の内部に、それぞれの内部の真空度を測定す
る真空計Ｐ１及びＰ２を配設している。

従って、真空容器の内表面の放出ガス量（真空計Ｐ１を
配設した測定用配管１４の内表面からの放出ガスは少な
いので無視できる）Ｑは、 Ｑ−（Ｐａ　−Ｐｂ　）ＸＣ で与えられる。

ここで、 Ｐａは真空計Ｐ、が示す真空度、 Ｐｂは真空計Ｐ２が示す真空度、 Ｃは開口部１６ａのコンダクタンスである。

斯かる方法で測定した放出ガス量の測定結果が第２図の
放出ガス量の比較データ図である。

カーブ１は、本発明のステンレス製の真空容器の脱ガス
量を示すものである。

カーブ２は、本発明のステンレス製の真空容器と同−材
料及び同一寸法で形成し、内表面の処理はパフ研磨を実
施後に、本発明の一実施例と同様なトリクレン、中性洗
剤等による洗浄処理をしたものである。

勿論、真空容器全体のベーキングも、本発明の一実施例
と同一条件で実施されている。

カーブ１及びカーブ２から明らかなように、本発明のス
テンレス製の真空容器が従来の真空容器に比べて放出ガ
ス量が少なくなって、本発明のステンレス製の真空容器
の有効性が実証できた。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、脱ガス
の少ないステンレス製の真空容器の提供が可能となる。

従って、本発明による真空容器を超高真空度用の真空容
器に使用すれば脱ガスが少なく、容易に超高真空度を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のステンレス製の真空容器の
説明図、 第２図は放出ガス量の比較データ図である。 図において、 １１はステンレス製の円筒、 １１ａは内表面、 １２はステンレス製の上蓋、 １３はステンレス製のフランジ、 １４は測定用配管、 １５は排気装置（図示せず）に連結した排気管、１６は
オリフィス、 １６ａはオリフィスの開口部をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内表面が真空雰囲気に晒されるステンレス鋼製の真空容
   器内壁の表面処理方法において、 前記ステンレス鋼製の真空容器内壁を、砥粒による研磨
   処理後に電解研磨処理若しくは化学研磨処理することを
   特徴とするステンレス鋼製の真空容器内壁の表面処理方
   法。