(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧された容器内に配置された被処理部材に磁界を印加しながら加熱処理を行う磁界中熱処理装置において、
前記容器の周囲に加熱用のヒータを配置すると共に、磁界発生手段として超伝導コイルを含む超伝導磁石装置を配置し、
更に、前記超伝導コイルを冷却する冷却装置を備え、
該冷却装置は、前記ヒータを含む前記容器の周囲に配置されて前記超伝導コイルを収容した二重筒型の真空容器と、前記超伝導コイルを冷却するために前記真空容器内にその下部側から挿入して取付けられた極低温冷凍機を含み、該極低温冷凍機の冷凍ステージと、前記真空容器内で前記超伝導コイルを支持しているコイル冷却用熱伝導体とを伝熱部材を介して接続したことを特徴とする磁界中熱処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁界中熱処理装置において、前記被処理部材は基板状であって複数枚の基板状被処理部材が基板ホルダにより板面が水平になるように前記容器内に保持されており、前記超伝導磁石装置は、前記基板状被処理部材にその板面に平行な磁界を作用させるように、前記容器を間にして縦にして対向配置された少なくとも一対の超伝導コイルを有することを特徴とする磁界中熱処理装置。
【請求項３】
請求項２記載の磁界中熱処理装置において、前記容器は上下方向に延在するように配置された石英管であって真空引き用の排気系に接続されており、前記容器の上部は蓋部材により開閉可能にされ、該蓋部材には、該蓋部材を貫通して前記容器内に延びる回転軸を持つ回転駆動機構が設けられており、前記回転軸に前記基板ホルダが取り付けられており、前記蓋部材を前記回転駆動機構及び前記基板ホルダと共に上下動させて前記基板ホルダを前記容器外に出すための上下駆動機構を備えていることを特徴とする磁界中熱処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の磁界中熱処理装置において、前記被処理部材は基板状であって複数枚の基板状被処理部材が基板ホルダにより板面が上下方向に平行になるように前記容器内に保持されており、前記超伝導磁石装置は、前記基板状被処理部材にその板面に平行な磁界を作用させるように、水平状態で前記容器を取り囲んでいる少なくとも１つの超伝導コイルを有することを特徴とする磁界中熱処理装置。
【請求項５】
請求項４記載の磁界中熱処理装置において、前記容器は上下方向に延在するように配置された石英管であって真空引き用の排気系に接続されており、前記基板ホルダは、支持部材を介して前記容器内において水平軸を中心として回転可能に保持されており、前記容器の上部は蓋部材により開閉可能にされ、該蓋部材には、該蓋部材を貫通して前記容器内に延びる回転軸を持つ回転駆動機構が設けられており、前記基板ホルダと前記回転軸の下端部との間には、該回転軸の回転運動を前記基板ホルダの前記水平軸を中心とする回転運動に変換する変換機構が設けられており、前記蓋部材を前記回転駆動機構、前記変換機構及び前記基板ホルダと共に上下動させて前記基板ホルダを前記容器外に出すための上下駆動機構を備えていることを特徴とする磁界中熱処理装置。
【請求項６】
請求項４あるいは５記載の磁界中熱処理装置において、前記超伝導コイルを上下方向に間隔をおいて２つ有することを特徴とする磁界中熱処理装置。
【請求項７】
請求項６記載の磁界中熱処理装置において、前記２つの超伝導コイルの間隔を可変とする機構を備えていることを特徴とする磁界中熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、減圧された容器、特に真空容器内に配置された被処理部材に磁界を印加しながら加熱処理を行う磁界中熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の磁界中熱処理装置としては、例えば磁気抵抗効果型ヘッドを製造するための処理装置が知られている。これは、最近、巨大磁気抵抗効果ヘッド（ＧＭＲヘッド）と呼ばれる再生ヘッドが提案されており、その製造過程において磁界を印加しながら熱処理を行うという必要性から提供されたものである。巨大磁気抵抗効果ヘッドの製造方法は、例えば特開平１０−２２２８１５号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような製造方法に使用されるこれまでの磁界中熱処理装置は、磁界発生手段として通常の電磁石装置を使用している。このような電磁石装置を使用した場合、必要な磁界を得るためには非常に大きなものが必要となり、このため、磁界中熱処理装置の重量が非常に大きくなり、設置床の耐荷重を確保する必要性から、建屋の費用が増大し、設置場所も限定されるという問題があった。また、通常の電磁石装置は、消費電力が大きく、発生する熱量が大きいことから冷却系に供給する水量が大となり、ランニングコストが大きくなる問題もあった。更に、通常の電磁石装置では、発生磁界強度に限界（最大１．５Ｔ）がある。これに対し、最近の研究により、巨大磁気抵抗効果ヘッドの磁気抵抗効果を向上、安定させるためには大きな磁界印加が効果的であることが明らかになっている。
【０００４】
これまでの電磁石装置を使用した磁界中熱処理装置（有効熱処理範囲：φ１５２×Ｌ１００ｍｍ、磁界強度１．５Ｔ）の場合、装置本体重量は約７０００ｋｇであり、電源容量は２００Ｖ、１９０ｋＶＡ、冷却水量は１００リットル／ｍｉｎが必要とされている。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、装置重量の軽減を実現できる磁界中熱処理装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の課題は、電力量、冷却水量等のユーティリティの低減を実現できる磁界中熱処理装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の更に他の課題は、発生磁場強度の増加を実現できる磁界中熱処理装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、減圧された容器内に配置された被処理部材に磁界を印加しながら加熱処理を行う磁界中熱処理装置において、前記容器の周囲に加熱用のヒータを配置すると共に、磁界発生手段として超伝導コイルを含む超伝導磁石装置を配置し、更に、前記超伝導コイルを冷却する冷却装置を備え、該冷却装置は、前記ヒータを含む前記容器の周囲に配置されて前記超伝導コイルを収容した二重筒型の真空容器と、前記超伝導コイルを冷却するために前記真空容器内にその下部側から挿入して取付けられた極低温冷凍機を含み、該極低温冷凍機の冷凍ステージと、前記真空容器内で前記超伝導コイルを支持しているコイル冷却用熱伝導体とを伝熱部材を介して接続したことを特徴とする磁界中熱処理装置が提供される。
【０００９】
本発明の好ましい第１の態様によれば、前記被処理部材は基板状であって複数枚の基板状被処理部材が基板ホルダにより板面が水平になるように前記容器内に保持されており、前記超伝導磁石装置は、前記基板状被処理部材にその板面に平行な磁界を作用させるように、前記容器を間にして縦にして対向配置された少なくとも一対の超伝導コイルを有する。
【００１０】
第１の態様においてはまた、前記容器は上下方向に延在するように配置された石英管であって真空引き用の排気系に接続されており、前記容器の上部は蓋部材により開閉可能にされ、該蓋部材には、該蓋部材を貫通して前記容器内に延びる回転軸を持つ回転駆動機構が設けられており、前記回転軸に前記基板ホルダが取り付けられており、前記蓋部材を前記回転駆動機構及び前記基板ホルダと共に上下動させて前記基板ホルダを前記容器外に出すための上下駆動機構を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の好ましい第２の態様によれば、前記被処理部材は基板状であって複数枚の基板状被処理部材が基板ホルダにより板面が上下方向に平行になるように前記容器内に保持されており、前記超伝導磁石装置は、前記基板状被処理部材にその板面に平行な磁界を作用させるように、水平状態で前記容器を取り囲んでいる少なくとも１つの超伝導コイルを有する。
【００１２】
第２の態様においてはまた、前記容器は上下方向に延在するように配置された石英管であって真空引き用の排気系に接続されており、前記基板ホルダは、支持部材を介して前記容器内において水平軸を中心として回転可能に保持されており、前記容器の上部は蓋部材により開閉可能にされ、該蓋部材には、該蓋部材を貫通して前記容器内に延びる回転軸を持つ回転駆動機構が設けられており、前記基板ホルダと前記回転軸の下端部との間には、該回転軸の回転運動を前記基板ホルダの前記水平軸を中心とする回転運動に変換する変換機構が設けられており、前記蓋部材を前記回転駆動機構、前記変換機構及び前記基板ホルダと共に上下動させて前記基板ホルダを前記容器外に出すための上下駆動機構を備えていることを特徴とする。
【００１３】
第２の態様においては更に、前記超伝導コイルを上下方向に間隔をおいて２つ有するようにしても良く、この場合、前記２つの超伝導コイルの間隔を可変とする機構を備えていても良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、本発明による磁界中熱処理装置の第１の実施の形態について説明する。本装置は主に、磁気抵抗効果型ヘッドの製造プロセスに適用される。図１において、超伝導磁石装置１０のボア内に、架枠１を介して石英管による真空容器１１を配置している。真空容器１１内には、基板ホルダ１２により磁気抵抗効果型ヘッド材料が蒸着された円形の基板１３を複数枚配置する。基板１３は主平面が超伝導磁石装置１０からの磁界に平行になるように、基板ホルダ１２により保持されている。すなわち、この形態では、超伝導磁石装置１０を構成している一対の超伝導コイル１０−１が、真空容器１１内に水平方向に磁界を作用させるように、真空容器１１を間にして縦に対向配置されており、基板１３は主平面が水平になるように保持されている。このような超伝導磁石装置１０は、横磁場を生成するためのもので、ヘルムホルツ式と呼ばれている。なお、超伝導磁石装置１０は、図１では超伝導コイル１０−１のみを象徴的に示しているが、様々なものが提供されている。したがって、ここでは、超伝導磁石装置の詳細な構造説明は省略する。
【００１５】
基板ホルダ１２は、回転軸１４の下端部に取り付けられている。回転軸１４は真空容器１１の外部に引き出され、回転軸１４を回転させるためのモータ等による回転装置１５に連結されている。回転装置１５は支持枠１６に装着されており、支持枠１６はその両側においてボールネジ機構によりネジ軸１７に螺合している。２本のネジ軸１７は、回転駆動機構１８によりチェーン、その他の連結機構を介して回転可能にされており、２本のネジ軸１７が回転することにより、支持枠１６はボールネジ機構により上下動可能にされている。すなわち、ボールネジ機構とネジ軸１７及びその回転駆動機構１８は、回転装置１５、基板ホルダ１２を上下動させるための上下駆動機構を構成している。
【００１６】
なお、真空容器１１の上端部には開口が設けられている。この開口は、基板ホルダ１２の上下動に伴う出し入れを可能にするためのものであり、塞がれなければ成らない。このために、回転装置１５の直下の支持枠１６には、蓋部材１９が設けられている。この蓋部材１９は、支持枠１６を下動させることにより基板ホルダ１２が真空容器１１内の所定位置に位置した時（図１に一点鎖線で示した位置）に、真空容器１１の開口を密閉することができるように構成されている。
【００１７】
真空容器１１は、真空引き用の排気装置２０に連結されている。また、真空容器１１の周囲には、加熱用のヒータ２１が配設されている。
【００１８】
このような構成により、基板１３の加熱処理に際しては、まず基板ホルダ１２に複数の基板１３をセットし、支持枠１６を下動させて基板ホルダ１２を真空容器１１内に位置させると共に、蓋部材１９で真空容器１１の開口を塞いだ状態にする。次に、排気装置２０を起動して真空容器１１内の真空引きを行う。真空容器１１内が所定の減圧状態になったら、ヒータ２１に通電して加熱を行うと共に、超伝導磁石装置１０により磁界を印加する。必要に応じ、回転装置１５により基板１３を回転させることにより、印加磁界の角度を変える。加熱処理が終了したら真空容器１１内の減圧状態を開放し、支持枠１６を上動させて基板ホルダ１２を真空容器１１の外に出す。処理された基板１３を未処理の基板１３と交換して上記の動作を繰り返す。
【００１９】
なお、冷凍機冷却式の超伝導磁石装置１０を使用した磁界中熱処理装置は、装置本体重量：約２，５００ｋｇ（通常の電磁石装置を使用した場合の約１／３）、使用電力量：２００Ｖ，２５ｋＶＡ（通常の電磁石装置を使用した場合の約１／８）、冷却水量：２８リットル／ｍｉｎ（通常の電磁石装置を使用した場合の約１／４）である。また、磁気抵抗効果型ヘッド素材、例えば窒化アルミニウムの特性の均一性を確保するために、下記精度が実現できる。発生磁界強度は約３Ｔまで可能（有効熱処理範囲：φ２００×Ｌ２００ｍｍ以内）であり、磁界精度は、磁界均一度：±２％以内（有効熱処理範囲内において）、スキュー角：１度以内（有効熱処理範囲内において）である。また、有効熱処理間隔：１５０〜３５０ｍｍである。
【００２０】
図２、図３を参照して、本発明による磁界中熱処理装置の第２の実施の形態について説明する。図１に示された第一の実施の形態と同じ構成要素には同一番号を付している。本装置も主に、磁気抵抗効果型ヘッドの製造プロセスに適用される。図２において、超伝導磁石装置３０のボア内に、架枠１を介して石英管による真空容器１１を配置している。真空容器１１内には、基板ホルダ４０により磁気抵抗効果型ヘッド材料が蒸着された円形の基板１３を複数枚配置する。基板１３は主平面が超伝導磁石装置３０からの磁界に平行になるように、上下方向に平行、すなわち縦にして基板ホルダ４０により保持されている。すなわち、この形態では、超伝導磁石装置３０を構成している超伝導コイル３０−１が、真空容器１１内で上下方向に磁界を作用させるように、真空容器１１を取り囲むようにして水平状態に配置されており、基板１３は主平面が縦になるように保持されている。このような超伝導磁石装置３０は、縦磁場を生成するためのもので、ソレノイド式と呼ばれている。本形態においても、超伝導磁石装置３０は、図２では超伝導コイル３０−１のみを象徴的に示しているが、様々なものが提供されている。例えば、本出願人により、単結晶引き上げ装置用の冷凍機冷却式の超伝導磁石装置が提案（特願平１０−２８６７９５号あるいは特開平１１−１９９３６７）されており、本形態においてはこのような超伝導磁石装置を使用することができる。したがって、ここでも、超伝導磁石装置の詳細な構造説明は省略する。
【００２１】
基板ホルダ４０は、図３に示されるように、２本の支持部材４１を介して真空容器１１内において水平軸４２を中心として回転可能に保持されている。水平軸４２は２本の支持部材４１に回転可能に軸支されている。基板ホルダ４０と回転軸１４の下端部との間には、回転軸１４の回転運動を基板ホルダ４０の水平軸４２を中心とする回転運動に変換する変換機構５０が設けられている。変換機構５０は、回転軸１４の下端部に取り付けられた傘歯車５１と、基板ホルダ４０の一端側に取り付けられたクラウン歯車５２とで構成される。なお、このような変換機構はあくまでも一例であり、他の周知の機構を用いて様々な形態で実現することができる。例えば、ウォーム歯車やスチールベルトを用いて回転伝達を行うことができる。
【００２２】
回転軸１４は真空容器１１の外部に引き出され、回転軸１４を回転させるためのモータ等による回転装置１５に連結されている。回転装置１５は支持枠１６に装着されており、支持枠１６はその両側においてボールネジ機構によりネジ軸１７に螺合している。２本のネジ軸１７は、回転駆動機構１８によりチェーン、その他の連結機構を介して回転可能にされており、２本のネジ軸１７が回転することにより、支持枠１６はボールネジ機構により上下動可能にされている。
【００２３】
図１で説明したように、真空容器１１の上端部には開口が設けられているので、回転装置１５の直下の支持枠１６に蓋部材１９が設けられている。この蓋部材１９は、支持枠１６を下動させることにより基板ホルダ４０が真空容器１１内の所定位置に位置した時（図２に一点鎖線で示した位置）に、真空容器１１の開口を密閉することができるように構成されている。
【００２４】
真空容器１１は、真空引き用の排気装置２０に連結されている。また、真空容器１１の周囲には、加熱用のヒータ２１が配設されている。
【００２５】
このような構成により、基板１３の加熱処理に際しては、まず基板ホルダ４０に複数の基板１３をセットし、支持枠１６を下動させて基板ホルダ４０を真空容器１１内に位置させると共に、蓋部材１９で真空容器１１の開口を塞いだ状態にする。次に、排気装置２０を起動して真空容器１１内の真空引きを行う。真空容器１１内が所定の減圧状態になったら、ヒータ２１に通電して加熱を行うと共に、超伝導磁石装置３０により磁界を印加する。必要に応じ、回転装置１５及び変換機構５０により基板１３を回転させることにより、印加磁界の角度を変える。加熱処理が終了したら真空容器１１内の減圧状態を開放し、支持枠１６を上動させて基板ホルダ４０を真空容器１１の外に出す。処理された基板１３を未処理の基板１３と交換して上記の動作を繰り返す。
【００２６】
なお、図２では、超伝導磁石装置３０は超伝導コイル３０−１を１つ備えているが、超伝導コイルは上下方向に間隔をおいて２つ備えられても良い。この場合には、２つの超伝導コイルの間隔を可変とする機構を備えていても良い。このような例は、後で説明される。
【００２７】
図４を参照して、第１の実施の形態と第２の実施の形態における超伝導磁石装置のサイズについて比較する。図４（ａ）はヘルムホルツ式と呼ばれる第１の実施の形態における超伝導磁石装置であり、図４（ｂ）はソレノイド式と呼ばれる第２の実施の形態における超伝導磁石装置である。磁場強度、磁界の均一度、スキュー角、漏れ磁場強度を同等と仮定した場合、ソレノイド式の方がヘルムホルツ式に比べて高さ方向の寸法を約半分に縮小できる。本形態による磁界中熱処理装置は、クリーンルームに設置されることが多いので、高さ寸法、重量に制限があり、特に高さ寸法を小さくできることはクリーンルームへの設置に際して大きなメリットとなる。
【００２８】
第２の実施の形態によれば、ソレノイド式の冷凍機冷却式超伝導磁石装置を適用することにより、ヘルムホルツ式の冷凍機冷却式超伝導磁石装置を適用するよりもさらに装置がコンパクトになる。ソレノイド式の超伝導磁石装置３０を使用した磁界中熱処理装置は、装置本体重量：約１，８００ｋｇ（通常の電磁石装置を使用した場合の約１／４）、使用電力量：２００Ｖ，２５ｋＶＡ（通常の電磁石装置を使用した場合の約１／８）、冷却水量：２８リットル／ｍｉｎ（通常の電磁石装置を使用した場合の約１／４）である。また、発生磁界強度は約５Ｔまで可能（有効熱処理範囲：φ２００×Ｌ２００ｍｍ以内）であり、磁界精度は、磁界均一度：±２％以内（有効熱処理範囲内において）、スキュー角：１度以内（有効熱処理範囲内において）である。また、超伝導磁石装置の室温ボア径：φ２００〜φ５００ｍｍである。
【００２９】
図５、図６を参照して、第２の実施の形態による磁界中熱処理装置の詳細な構造について説明する。図２、図３と同じ部分には同一番号を付している。図５、図６において、超伝導磁石装置３０のボア内に、架枠１を介して真空容器１１を配置している。真空容器１１内には、基板ホルダ４０により円形の基板１３を複数枚配置する。基板１３は主平面が超伝導磁石装置３０からの磁界に平行になるように、縦にして基板ホルダ４０により保持されている。ここでは、超伝導磁石装置３０を構成している２つの超伝導コイル３０−１、３０−２が、上下方向に間隔をおいて真空容器１１を取り囲むようにして水平状態に配置されており、真空容器１１内で上下方向に磁界を作用させる。
【００３０】
基板ホルダ４０は、前に述べたように、２本の支持部材４１を介して真空容器１１内において水平軸４２を中心として回転可能に保持されている。基板ホルダ４０と回転軸１４の下端部との間には、回転軸１４の回転運動を基板ホルダ４０の水平軸４２を中心とする回転運動に変換する変換機構５０が設けられている。回転軸１４は真空容器１１の外部に引き出され、回転軸１４を回転させるための回転装置１５に連結されている。回転装置１５は支持枠１６に装着されており、支持枠１６はその両側においてボールネジ機構によりネジ軸１７に螺合している。２本のネジ軸１７は、回転駆動機構１８により連結機構を介して回転可能にされており、２本のネジ軸１７が回転することにより、支持枠１６はボールネジ機構により上下動可能にされている。
【００３１】
前に述べたように、真空容器１１の上端部には開口１１ａが設けられているので、支持枠１６に蓋部材１９が設けられている。この蓋部材１９は、支持枠１６を下動させることにより基板ホルダ４０が真空容器１１内の所定位置に位置した時に、真空容器１１の開口を密閉することができるように構成されている。
【００３２】
真空容器１１は、真空引き用の排気装置２０に連結されている。排気装置２０は、真空引き用のクライオポンプ２２を備えている。また、真空容器１１の周囲には、加熱用のヒータ２１に加えて、その周囲に水冷ジャケット２３が配設されている。この水冷ジャケット２３は、ヒータ２１の発熱が超伝導磁石装置３０に及ぼす熱的影響を防止するためのものである。
【００３３】
本例では更に、上方に移動させた回転軸１４、回転装置１５、基板ホルダ４０等の組合わせ体を、図５に一点鎖線で示すような側方に移動させる移動機構６０を備えている。これは基板１３の交換作業を容易にするためである。この移動機構６０は次のようにして構成されている。支持枠１６を、回転装置１５側と一体の一対の第１の支持枠部１６−１と、ネジ軸１７に組み合わされるボールネジ機構を持つ一対の第２の支持枠部１６−２とに分割する。第２の支持枠部１６−２には、側方への移動を案内するレール１６−３を設け、第１の支持枠部１６−１にはレール１６−３上を走行可能なスライド体１６−４を設けている。なお、一対のレール１６−３は図６の面に対して表裏方向に延びている。そして、回転軸１４、回転装置１５、基板ホルダ４０等の組合わせ体を、一体的に側方に駆動する空気圧シリンダ機構６１を一方の第１の支持枠部１６−１と第２の支持枠部１６−２との間に設けている。
【００３４】
参考のために、図７を参照して、前記した特願平１０−２８６７９５号により提案されている冷凍機冷却型の超伝導磁石装置について簡単に説明する。図７において、本超伝導磁石装置は、磁界を発生するための上下一対の超伝導コイル７１ａ、７１ｂを収容した密閉構造の真空容器７０と、真空容器７０の下面側から内部に配置され、超伝導コイル７１ａ、７１ｂを冷却するための２つの極低温冷凍機（以下、冷凍機と呼ぶ）７２ａ、７２ｂとを備えている。なお、冷凍機は１台の場合もある。
【００３５】
冷凍機７２ａ、７２ｂには、冷媒であるヘリウムガスを圧縮して供給、循環するための圧縮機が接続される。簡単に言えば、図示されている冷凍機７２ａ、７２ｂは、ヘリウムガスの導入及び排出を切換えるためのロータリバルブを切換える電動機と、ディスプレーサに連結されてその往復運動を回転運動に変え、その往復運動の上下限を設定するための運動変換機構を備えている。詳しくは、特公昭６３−５３４６９に開示されているので、図示、説明は省略する。超伝導コイル７１ａ、７１ｂは、真空容器７０内で巻枠としてのコイル冷却用熱伝導体７３で支持されている。
【００３６】
冷凍機７２ａ、７２ｂはそれぞれ、５０Ｋの第一段コールドヘッドを持つ第一段目の冷凍ステージ７２−１と４Ｋの第二段コールドヘッドを持つ第二段目の冷凍ステージ７２−２とを持つ２段式冷凍機である。冷凍ステージ７２−１、７２−２を収容しているスリーブ８０の内部空間は真空容器７０の内部空間と完全に仕切られると共に、外部に対しても完全にシールされる。スリーブ８０の先端伝熱部材８０−１は、コイル冷却用熱伝導体７３に設けられた接続部７３−１の近くに位置している。そして、先端伝熱部材８０−１と接続部７３−１との間を、可撓性を有する多層板状伝熱部材７４で接続している。その結果、コイル冷却用熱伝導体７３とスリーブ８０との間の熱収縮による応力発生が防止される。
【００３７】
真空容器７０は、二重円筒構造を有しており、コイル冷却用熱伝導体７３も円筒形状に作られている。超伝導コイル７１ａ、７１ｂは、コイル冷却用熱伝導体７３の上下において真空容器７０の中心と同心となるように巻回されている。更に、２つの超伝導コイル７１ａ、７１ｂ及びコイル冷却用熱伝導体７３は、スリーブ８０の上部と共に、真空容器７０内に配置された二重円筒型の熱輻射シールド体７５に収容されている。この熱輻射シールド体７５は、輻射熱の侵入を防止するためのものである。スリーブ８０は、熱輻射シールド体７５の底部を貫通して上方に延びている。真空容器７０の外周には磁気シールド体９０を設けて、外周部の漏洩磁界を低減できるようにしている。
【００３８】
以上、本発明を好ましい２つの実施の形態について説明したが、本発明は磁気抵抗効果型ヘッドの磁界中熱処理だけでなく、磁界を印加しながら熱処理が必要な材料プロセス全般に適用可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、装置重量の軽減を実現できる他、使用電力量、冷却水量等のユーティリティの低減を実現でき、更に発生磁場強度の増加を実現できる磁界中熱処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による磁界中熱処理装置の第１の実施の形態の概略構成を示した図である。
【図２】本発明による磁界中熱処理装置の第２の実施の形態の概略構成を示した図である。
【図３】図２に示された基板ホルダに組みわされる回転変換機構の一例を示した図である。
【図４】図１に示された第１の実施の形態と図２に示された第２の実施の形態を、装置サイズについて比較説明するための図である。
【図５】図２に示された磁界中熱処理装置の詳細な構造を示した図である。
【図６】図５に示された装置を図５の側方から見た図である。
【図７】本発明に使用されるソレノイド式の冷凍機冷却式超伝導磁石装置の構造を示した断面図である。
【符号の説明】
１    架枠
１０    ヘルムホルツ式の冷凍機冷却式超伝導磁石装置
１０−１、３０−１    超伝導コイル
１１    真空容器
１２、４０    基板ホルダ
１３    基板
１４    回転軸
１５    回転装置
１６    支持枠
１６−１    第１の支持枠部
１６−２    第２の支持枠部
１７    ネジ軸
１８    回転駆動機構
１９    蓋部材
２０    排気装置
２１    ヒータ
２２    クライオポンプ
２３    水冷ジャケット
３０    ソレノイド式の冷凍機冷却式超伝導磁石装置
【図１】
0004358380.tif 000002
【図２】
0004358380.tif 000003
【図３】
0004358380.tif 000004
【図４】
0004358380.tif 000005
【図５】
0004358380.tif 000006
【図６】
0004358380.tif 000007
【図７】
0004358380.tif 000008