热处理装置及热处理方法制造方法及图纸

热处理装置（１），包括：与热处理容器（２）邻接配置、可以将内部空间设定成规定的气氛的处理室（５０），以及，作用到保持处理对象的保持机构（３）上、使处理对象在热处理容器（２）和处理室（５０）之间移动的移动机构（１０）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在磁场中进行热处理的装置及热处理方法，更详细地说，涉及对于形成微细图形的材料、磁性材料等，特别是对MR膜、GRM膜、TMR膜等磁性材料，在强磁场内进行热处理的。
技术介绍
磁性材料膜，例如，作为用于磁头及非易失性存储器之一的MRAM(Magenetic Random Access Memory磁随机存取存储器)等的磁性材料，利用溅射法等在基板上形成的Fe-Ni、Pt-Mn，或者Co-Fe等的薄膜，通过在强磁场中进行热处理，可以显示出其磁性。因此，在现有技术中，提出了在用电磁铁或永磁铁形成的磁场中，设置电炉、感应加热炉等，在其中进行热处理的热处理装置。在附图说明图16中示出了传统的热处理装置的一个例子的简略结构。如图16所示，热处理装置1A包括作为热处理容器的形成圆筒状的真空容器2，在真空容器2内保持处理对象的保持机构3，以及配置在真空容器2的外侧的磁场发生机构20。保持机构3包括保持处理对象的保持器3A，以及支承该保持器3A、且配备有开闭真空容器2的上部开口用的盖构件4的保持器支承装置3B。保持器支承装置3B配置在真空容器2的上部，利用该支承装置3B，将保持磁性材料等被热处理的对象物(下面称之为“处理对象”)的保持器3A装入到内部。磁场发生机构20，备有在真空容器2的外侧对向配置的一对电磁铁21，电磁铁21具有磁心22和线圈23。在真空容器2的外表面和电磁铁21的磁心22的端面之间，设置加热机构100。通常，加热机构100，与真空容器2的外表面分离开规定的距离，并且，通过包围真空容器2的外周面配置电加热器101而构成。例如如图16所示，通过在包围真空容器2配置的砖或陶瓷制的加热器支承体102的与真空容器的外周面对向的内周面上，例如设置螺旋状的槽103，在该槽103内设置镍铬线104等热丝，构成电加热器100。此外，在加热器支承体102的外周面上配置氧化铝毡垫、砖等隔热材料105，使得加热机构100的热量不会向电磁铁21上传递。将进行过热处理的处理对象从真空容器2中取出，然后将新的处理对象保持在保持器3A上，利用支承装置3B装入到真空容器2内，并加以保持，进行上述热处理。以后，以相同的步骤，通过分批处理，继续进行处理对象的热处理。在现有技术中，在热处理装置1A中，通常在150℃～500℃的温度下进行处理对象的热处理，但根据不同的情况，有时也进行500℃～800℃的高温处理，在将这种热处理后的处理对象在高温状态从真空容器2取出到大气当中时，会由于氧化等导致其变质。从而，在现有技术中，热处理后的处理对象，必须放置在真空容器2中，直到其温度下降到室温为止。因此，一个批次的处理时间必然加长。也可以设置水冷套进行冷却，但为了将热处理后的处理对象的温度下降到室温，一般也需要3～4小时的长时间。进而，在现有技术的热处理装置1A中，如图16所示，从真空容器2中向上方取出进行过热处理的处理对象，然后，将新的处理对象保持在保持器3A上，利用支承装置3B从上方装入到真空容器2内，进行上述热处理。以后，以相同的步骤，通过分批处理继续进行处理对象的热处理。这样，在现有技术的热处理装置1A中，作为处理对象的磁性材料等重量较大，因此，将真空容器2的上端部作为开口部，经由该开口部将处理对象装入真空容器2，或从其中取出。根据本专利技术人等的研究实验结果，尽管使上述结构的热处理装置1A在无尘的环境下进行热处理，也会观察到灰尘附着在处理对象上。为了解决这一问题所进行的进一步的研究发现，由于现有技术的热处理装置1A，将支承装置3B，以及配备有图16中未示出的、使该支承装置3B上下移动的驱动马达的升降机构等移动机构，配置在保持于保持器3A上的处理对象及真空容器2的上方，所以，在运转时，从支承装置3B及移动机构等产生的灰尘会直接附着在处理对象上，进而，也会侵入到真空容器2内，在热处理时，附着在处理对象上。这样，为了防止从保持器支承装置3B及移动机构上产生灰尘，必须大幅度地增大整个装置的无尘化，因此，造成装置结构的复杂和大型化。从而，装置的设置面积增大，装置的配置自由度减少。因此，本专利技术的主要目的是，提供一种可以缩短一个批次的处理时间、增大处理对象的处理量的。本专利技术的另外一个目的是，提供一种灰尘不容易附着在处理对象上的。本专利技术的进一步的目的是，提供一种可以减少装置的设置面积、提高装置的配置自由度的。专利技术的内容利用根据本专利技术的达到上述目的。概括地说，根据本专利技术的第一个方面，提供一种热处理装置，该装置具有保持处理对象的保持机构，容纳保持在保持机构上的处理对象的热处理容器，加热处理对象的加热机构，将磁场施加到处理对象上的磁场发生机构，其特征在于，该热处理装置包括与前述热处理容器邻接配置，可以将内部空间设定成规定的气氛的处理室，作用到前述保持机构上，使前述处理对象在前述热处理容器和前述热处理室之间移动的移动机构。根据本专利技术的一种实施形式，前述加热机构及前述磁场发生机构，以包围前述热处理容器的方式配置。根据本专利技术的第二个方面，提供一种热处理方法，该方法使用上述热处理装置，在磁场中对处理对象进行热处理，其特征在于，包括以下工序(a)将处理对象收存到前述热处理容器中的工序， (b)令前述热处理容器内成为规定的气氛、在磁场中进行热处理的工序，(c)将热处理完毕的处理对象，移动到设定成规定气氛的前述处理室内的工序。根据上述本专利技术的第一及第二个方面的一种实施形式，前述处理对象在热处理温度的大气气氛中会发生变质，前述处理室设定成非氧化气氛。根据上述本专利技术的第一及第二个方面的另一种实施形式，前述处理室的非氧化气氛是氮气或氩气气氛。此外，也可以令前述处理室的气氛为真空。根据上述本专利技术的第一及第二个方面的另一种实施形式，前述处理室设定成规定的温度。这时，前述处理室的规定温度可以是室温。根据上述本专利技术的第一及第二个方面的另一种实施形式，前述处理室可以配置在前述热处理容器的上方、下方或者侧方。根据本专利技术的第三个方面，提供一种热处理装置，该装置具有保持处理对象的保持机构，容纳保持在保持机构上的处理对象的热处理容器，加热处理对象的加热机构，将磁场施加到处理对象上的磁场发生机构，其特征在于，进一步包括无尘室，该无尘室配置在前述热处理容器的下方，形成在前述热处理容器的下端的开口部敞开，移动机构，该移动机构配置在前述无尘室内，作用于前述保持机构上，使处理对象在前述热处理容器和前述无尘室之间移动。根据上述本专利技术的第三个方面的一种实施形式，前述热处理容器是通过将开口部闭锁而被抽真空的真空容器，前述移动机构被配置在前述真空容器的开口部的下方位置处。根据上述本专利技术的第三个方面的另一种实施形式，前述移动机构，其可动部分位于配置在前述无尘室内的处理对象的下方。根据上述本专利技术的第三个方面的另一种实施形式，前述加热机构及前述磁场发生机构，以包围前述热处理容器的方式配置。根据上述本专利技术的第三个方面的另一种实施形式，至少前述磁场发生机构相对于前述热处理容器是可以分离、连接的。根据本专利技术的第四个方面，提供一种热处理方法，使用上述结构的热处理装置在磁场中对处理对象进行热处理，其特征在于，该方法包括以下工序(a)将处理对象收存到前述保持机构中的工序，(b)将处理对象从下方装入到前述热处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热处理装置，该装置具有：保持处理对象的保持机构，容纳被保持在保持机构上的处理对象的热处理容器，加热处理对象的加热机构，将磁场施加到处理对象上的磁场发生机构，其特征在于，该热处理装置包括：处理室，该处理室与前述热处理容器邻接配置， 可以将内部空间设定成规定的气氛，移动机构，该移动机构作用于前述保持机构上，使前述处理对象在前述热处理容器和前述处理室之间移动。

【技术特征摘要】
JP 2002-2-25 48629/2002;JP 2002-2-25 48634/20021.一种热处理装置，该装置具有保持处理对象的保持机构，容纳被保持在保持机构上的处理对象的热处理容器，加热处理对象的加热机构，将磁场施加到处理对象上的磁场发生机构，其特征在于，该热处理装置包括处理室，该处理室与前述热处理容器邻接配置，可以将内部空间设定成规定的气氛，移动机构，该移动机构作用于前述保持机构上，使前述处理对象在前述热处理容器和前述处理室之间移动。2.如权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，前述处理对象在热处理温度下的大气气氛中会变质，将前述处理室设定成非氧化气氛。3.如权利要求2所述的热处理装置，其特征在于，前述处理室的非氧化气氛，是氮气或氩气气氛，或者是真空。4.如权利要求2或3所述的热处理装置，其特征在于，将前述处理室设定成规定的温度。5.如权利要求4所述的热处理装置，其特征在于，前述处理室的规定温度是室温。6.如权利要求1～5中任何一个所述的热处理装置，其特征在于，包围前述热处理容器地配置前述加热机构及前述磁场发生机构。7.如权利要求1～6中任何一个所述的热处理装置，其特征在于，前述处理室配置在前述热处理容器的上方、下方、或者侧方。8.一种热处理方法，使用权利要求1所述的热处理装置在磁场中对处理对象进行热处理，其特征在于，包括以下工序(a)将处理对象收存到前述热处理容器中的工序，(b)使前述热处理容器内形成规定的气氛、在磁场中进行热处理的工序，(c)将热处理完毕的处理对象移动到被设定成规定气氛的前述处理室内的工序。9.如权利要求8所述的热处理方法，其特征在于，前述处理对象在热处理温度下的大气气氛中会变质，将前述处理室设定成非氧化气氛。10.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：上野裕人，三轮一雄，小室健司，神田实，金田互，
申请(专利权)人：福泰克炉业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]