CN105386126B - 磁性退火装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磁性退火装置。采用本申请，该磁性退火装置用于在磁场中对多个基板进行退火，其中，该磁性退火装置包括：横长筒状的处理容器，其用于在容纳着所述多个基板的状态下进行磁性退火处理；加热部件，其以从外部覆盖该处理容器的沿着长度方向延伸的面的至少一部分的方式设置；磁体，其以进一步从外部覆盖该加热部件的方式设置；基板保持工具，其能够在所述处理容器内保持所述多个基板；以及遮热板，其以包围该基板保持工具的至少一部分的方式设置。

Description

磁性退火装置
技术领域
本申请涉及一种磁性退火装置。
背景技术
近年来，作为新时代的半导体存储器装置，作为不挥发性存储器之一的MRAM(Magnetic Random Access Memory：磁随机存取存储器)受到瞩目。例如通过在强磁场中对形成在作为半导体晶圆(之后，称为晶圆)的被处理体上的磁性体膜进行热处理(磁性退火)，显现其磁特性来制造MRAM。
例如在日本特开2004－263206号中，作为用于进行磁性退火的磁场产生部件，公开了一种使用电磁式磁体的、设置面积比较小的磁性退火装置。
发明内容
本申请的技术方案的磁性退火装置用于在磁场中对多个基板进行退火，其中，该磁性退火装置包括：横长筒状的处理容器，其在容纳着所述多个基板的状态下进行磁性退火处理；加热部件，其以从外部覆盖该处理容器的沿着长度方向延伸的面的至少一部分的方式设置；磁体，其以进一步从外部覆盖该加热部件的方式设置；基板保持工具，其能够在所述处理容器内保持所述多个基板；以及遮热板，其以包围该基板保持工具的至少一部分的方式设置。
上述的技术方案只用于说明，在任何方式中都不意在限制。除了上述说明的形态、实施例以及特征之外，通过参照附图和以下详细的说明，追加的形态、实施例以及特征也应明确。
附图说明
图1是表示磁性退火装置的整体结构的剖视图。
图2是表示舟皿装载机的一例子的结构的图。图2的(a)是表示舟皿装载机的整体结构的立体图。图2的(b)是表示遮热板的结构的放大图。
图3是表示遮热板的一例子的结构的图。图3的(a)是具有百叶窗的遮热板的主视图。图3的(b)是图3的(a)的A－A剖视图。图3的(c)是从上表面观察不具有百叶窗的遮热板时的侧视图。图3的(d)是用于说明由多张薄板构成遮热板的优点的图。
图4是用于说明处理少量的晶圆的试验研究用的磁性退火装置的加热器长度和能够处理100张晶圆的本申请的实施方式的磁性退火装置的加热器长度之间的差异的图。图4的(a)是表示试验研究用的磁性退火装置的一例子的图。图4的(b)是表示本申请的实施方式的磁性退火装置的一例子的图。
图5是表示本申请的实施方式的磁性退火装置的加热器和遮热板之间的关系的图。图5的(a)是本实施方式的磁性退火装置的比加热器靠内侧的部分的主视图。图5的(b)是本实施方式的磁性退火装置的加热器的侧视图。图5的(c)是本实施方式的磁性退火装置的比加热器靠内侧的部分的立体图。
图6是表示本申请的增加了遮热板的实施方式的磁性退火装置的一例子的图。图6的(a)是表示设有两张遮热板的实施方式的一例子的图。图6的(b)是表示在两张遮热板的外侧还设有各两张遮热板的实施方式的一例子的图。
图7是表示图6的(a)、图6的(b)的模拟结果的图。图7的(a)是图6的(a)的实施方式的模拟结果。图7的(b)是图6的(b)的实施方式的模拟结果。
具体实施方式
在以下的详细说明中，参照形成说明书的一部分的附图。详细的说明、附图以及权利要求所述的说明性的实施例并不意在限制。只要不脱离在此表示的本申请的思想或者范围，就能够采用其他的实施例，而且能够进行其他的变形。
日本特开2004－263206号等的磁性退火装置是面向HDD(硬盘驱动器)或者面向MRAM的研究开发的小规模的装置，并不意在量产化。鉴于今后预想的MRAM的市场规模，寻求开发一种能够(半)连续地处理许多张、例如100张晶圆的磁性退火装置，但若磁性退火装置成为大规模，则产生很难保持许多张晶圆之间的均热性这样的问题。
因此，本申请的目的在于提供一种能够保持均热性且能够对许多张基板进行磁性退火处理的磁性退火装置。
为了达到上述目的，本申请的实施方式的磁性退火装置用于在磁场中对多个基板进行退火，其中，该磁性退火装置包括：横长筒状的处理容器，其用于在容纳着所述多个基板的状态下进行磁性退火处理；加热部件，其以从外部覆盖该处理容器的沿着长度方向延伸的面的至少一部分的方式设置；磁体，其以进一步从外部覆盖该加热部件的方式设置；基板保持工具，其能够在所述处理容器内保持所述多个基板；以及遮热板，其以包围该基板保持工具的至少一部分的方式设置。
在前述的磁性退火装置中，所述遮热板设置在不与所述加热部件相对的位置。
在前述的磁性退火装置中，不与所述加热部件相对的位置是在与所述长度方向大致垂直的方向上具有面的端面。
在前述的磁性退火装置中，所述基板保持工具能够在将所述多个基板大致垂直地立起的状态下沿着所述长度方向具有预定间隔地保持所述多个基板。
在前述的磁性退火装置中，所述基板保持工具能够在将所述多个基板大致水平地载置的状态下以在铅垂方向上具有预定间隔地构成堆叠体的方式保持所述多个基板。
在前述的磁性退火装置中，所述基板保持工具能够将多个所述堆叠体沿着所述长度方向并列保持。
在前述的磁性退火装置中，所述加热部件覆盖所述处理容器的沿着长度方向延伸的面的大致整个面。
在前述的磁性退火装置中，所述遮热板以隔着所述基板保持工具覆盖所述多个基板的最上表面和最下表面的方式设置。
在前述的磁性退火装置中，所述遮热板由非磁性体的金属板构成。
在前述的磁性退火装置中，一张所述遮热板包含多张较薄的金属板。
在前述的磁性退火装置中，多张所述较薄的金属板隔着间隔件具有预定间隔地配置。
在前述的磁性退火装置中，所述遮热板具有利用切口弯曲加工形成的百叶窗状的多个狭缝。
在前述的磁性退火装置中，所述加热部件的所述长度方向的长度是所述基板保持工具的所述长度方向的长度的1.7倍以上。
在前述的磁性退火装置中，所述处理容器具有圆筒形状。
采用本申请，能够提高退火的均热性。
以下，参照附图说明用于实施本申请的方式。
首先，对包含晶圆舟皿的磁性退火装置200的结构进行说明。
图1是表示磁性退火装置200的整体结构的剖视图。磁性退火装置200包括退火炉180和磁体190。例如，如图1所示，磁体190以覆盖退火炉180的沿着长度方向延伸的面的外周的方式设置。磁体190只要能够在退火炉180的保持有晶圆W的区域产生预定方向(例如前后方向)的均匀的磁场，就可以采用各种磁体190，但也可以像上述那样例如采用电磁式磁体。
退火炉180包括处理容器100、加热器110、加热器支承金属板120、绝热材料130、水冷夹套140、凸缘部150、O型密封圈160、热电偶170、石英管175。此外，退火炉180构成为能够将盖60、晶圆舟皿支承部61、晶圆舟皿70容纳在处理容器100内。另外，晶圆舟皿70构成为能够保持晶圆W。
处理容器100是用于容纳晶圆舟皿70并进行磁性退火处理的容器。处理容器100具有横长筒状的形状。处理容器100只要是横长筒状且能够容纳晶圆舟皿70，则筒的形状就没有限制，例如也可以为构成圆筒形。处理容器100也可以构成为例如由石英构成的石英管。
加热器110是用于加热晶圆W的部件，其设置在处理容器100的外侧，为了在处理容器100的长度方向上涵盖晶圆舟皿70而具有比晶圆舟皿70的长度长的长度。加热器110以覆盖处理容器100的沿着长度方向延伸的面的方式沿着长度方向设置。另外，从确保晶圆舟皿70的搬出搬入通路和真空排气通路的方面考虑，加热器110不设置在覆盖圆筒形的处理容器100的两端侧面的部位。
加热器支承金属板120是用于支承加热器110的金属板，其用于安装加热器110。绝热材料130是用于将加热器110所辐射的热封入在内部、防止其放出到磁体190所在的外侧的构件，其以覆盖加热器支承金属板120的外周面的方式设置。水冷夹套140是为了防止退火炉180的温度过度上升而设置的，其以覆盖绝热材料130的外周面的方式设置。水冷夹套140包括内侧双重管141和外侧双重管143，在内侧双重管141和外侧双重管143之间供制冷剂142流通。制冷剂142例如既可以是冷水，也可以是其他种类的制冷剂142。利用该结构，能够防止向磁体190侧辐射大量的热。
凸缘部150是为了适当地固定处理容器100而设置的结构，其夹着O型密封圈160保持处理容器100。为了密闭且固定其他的部位，根据需要在其他的部位也设置O型密封圈160。热电偶170是用于测量处理容器100内的晶圆W周边的温度的温度检测部件，其是为了控制温度而根据需要设置的。另外，热电偶170例如也可以配置在石英管175内。
另外，处理容器100的靠晶圆舟皿70的顶端侧(与盖60相反的一侧)的里侧开口，通过开口进行真空排气。由于磁性退火处理在高真空环境下进行，因此，处理容器100内利用涡轮分子泵等进行真空排气，被保持为例如5×10－7Torr左右的高真空。
图2是表示本申请的实施方式的磁性退火装置200的舟皿装载机的一例子的结构的图。图2的(a)是表示舟皿装载机90的整体结构的立体图，图2的(b)是表示遮热板80的结构的放大图。
在图2的(a)中，舟皿装载机90包括盖60、晶圆舟皿支承部61、晶圆舟皿70、遮热板80～83。遮热板80～83是用于在由磁性退火装置200进行磁性退火处理时防止自加热器110散发热并防止由于集中在预定部位的辐射而温度产生不均匀、而谋求向晶圆W辐射的热的均匀化的部件。遮热板80～83以覆盖晶圆舟皿70的周围的方式设置。具体地讲，遮热板80、81以覆盖晶圆舟皿70的长度方向的两端面的方式设置，遮热板82、83以分别覆盖晶圆舟皿70的上表面和下表面的方式设置。
像在图1中说明的那样，加热器110以覆盖处理容器100的沿着长度方向延伸的面的方式设置，其不设置在处理容器100的两端侧面，因此，设置在晶圆舟皿70的长度方向的两端侧面的遮热板80、81起到防止散热的作用。另一方面，在图2中，晶圆W水平地配置，在铅垂方向上堆叠，因此，处于堆叠体的最上表面的晶圆W和处于堆叠体的最下表面的晶圆W会直接接受来自加热器110的散热，与处于堆叠体的中段的晶圆W之间的温度差会变大。因此，在将晶圆W保持为水平状态、在铅垂方向上堆叠的情况下，构成为以在晶圆舟皿70的上下表面覆盖晶圆W的方式设置遮热板82、83，反射来自加热器110的热。由此，能够谋求堆叠的晶圆W的均热化，能够均匀地加热晶圆W。
另外，在晶圆W在垂直地立起的状态下在横向上具有预定间隔地以像书架上的书那样的状态被保持在晶圆舟皿70上的情况下，来自加热器110的热在从外周侧整体朝向中心的方向上入射到所有的晶圆W。因而，不大可能出现在将晶圆W保持为水平的情况下那样的热向预定部位(上表面和下表面)的集中。因而，在这样的情况下，并不一定必须设置晶圆舟皿70的上表面和下表面的遮热板82、83，只要是仅在晶圆舟皿70的两端侧面设置保温用的遮热板80、81就足够。
通过这样根据晶圆W的配置方法适当地设定遮热板80～83的设置场所，能够适当地使晶圆W均热化。
遮热板80～83只要是非磁性体且是遮热效果较高的材料，就可以使用各种材料，但例如也可以使用非磁性体的金属材料。例如不锈钢、钛等可以适宜地应用于遮热板80～83。
如图2的(b)所示，遮热板80也可以通过层叠多张较薄的板而构成。此外，遮热板82也可以根据需要为了与晶圆舟皿70的突起等卡合而形成卡合孔等。
图3是表示遮热板80的各种结构例的图。图3的(a)是具有百叶窗84的遮热板80的主视图，图3的(b)是图3的(a)的A－A剖视图。在图3的(a)中表示了在遮热板80的面上形成有百叶窗84的例子。如图3的(b)所示，通过在遮热板80的面内形成有百叶窗84，在遮热板80的面内形成开口84a。由此，能够充分地对晶圆W的周围也进行真空排气。因而，通过根据需要在遮热板80上形成百叶窗84，能够保持遮蔽热而防止散热的效果且进行充分的真空排气。
另外，例如，也可以通过切口弯曲加工形成百叶窗84。在不设置百叶窗84而完全凿穿遮热板80来形成开口84a时，在开口84a中反射热的功能会彻底消失，防散热效果有可能减弱。只要通过切口弯曲加工形成百叶窗84，就能够由百叶窗84的面反射热，因此，能够在不大幅度降低防散热效果的情况下形成排气用的开口84a。
图3的(c)是从上表面观察不具有百叶窗84的遮热板80时的侧视图。如图3的(c)所示，对于遮热板80，也可以将多张较薄的非磁性体金属板80a～80d在利用间隔件80s空开间隔的状态下层叠，而构成为一张遮热板80。在图3的(c)中表示了4张非磁性体金属板80a～80d隔着间隔件80s层叠而构成一张遮热板80的例子，但构成一张遮热板80的非磁性体金属板80a～80d根据用途可以设为任意的张数。一张非磁性体金属板80a～80d也可以具有0.1mm～0.8mm、优选具有0.1mm～0.5mm的范围的厚度，例如也可以采用0.3mm左右的厚度的非磁性体金属板80a～80d。此外，材料只要是不对磁场产生影响的非磁性体金属板80a～80d，就可以利用各种材料，例如可以采用不锈钢、钛等金属材料。另外，不具有百叶窗84的遮热板80具有图2的(a)、图2的(b)所示那样的平板状的形状。
此外，在图3的(c)中列举将不具有百叶窗84的多个遮热板80设为层叠结构的例子进行说明，但当然也可以在各个非磁性体金属板80a～80d上形成百叶窗84，将具有百叶窗84的非磁性体金属板80a～80d设为图3的(c)所示的结构，构成遮热板80。无论是否存在百叶窗84，都可以采用图3的(c)的结构。
图3的(d)是用于说明由多张薄板构成遮热板80的优点的图。如图3的(d)所示，通过将多张较薄的非磁性体金属板80a～80d具有预定间隔地层叠配置，能够多层地反射辐射热，能够提高反射效率而提升防散热效果。在这一点上，在构成为具有百叶窗84的遮热板80的情况下也完全相同。
在图3中，以遮热板80为例进行了说明，但遮热板81也可以设为同样的结构。另外，在遮热板81上设置供晶圆舟皿支承部61贯通的孔的情况下，可以将除此之外的部分设为与遮热板80同样的结构。
图4是用于说明处理少量晶圆的试验研究用的磁性退火装置的加热器长度和能够处理100张晶圆的本申请的实施方式的磁性退火装置的加热器长度之间的差异的图。图4的(a)是表示试验研究用的磁性退火装置的一例子的图，图4的(b)是表示本申请的实施方式的磁性退火装置的一例子的图。
图4的(a)所示的试验研究用的磁性退火装置一次只能够处理10张晶圆。该试验研究用的磁性退火装置的晶圆舟皿1070的宽度是约300mm，高度是约400mm。就加热器1110的长度而言，中央部是约300mm，两端部分别是80mm，合计约460mm。因而，加热器1110的长度成为晶圆舟皿1070的长度的460/300≈1.5倍的长度。
另一方面，图4的(b)所示的本实施方式的磁性退火装置200一次能够处理100张晶圆，晶圆舟皿70的宽度W是约600mm，高度H也是约600mm。就加热器110的长度而言，中央部M是约900mm，两端部E分别是100mm，合计约1100mm。首先，对中央部相互间进行比较，从300mm变为900mm，加热器长度变长3倍。并且，加热器110的长度成为晶圆舟皿70的长度的1000/600≈1.7倍，设定加热器长度，使得加热器长度成为晶圆舟皿的长度的1.7倍以上。
也就是说，在本实施方式的磁性退火装置200中，增加加热器110的长度相对于晶圆舟皿70的长度的比例，设为能够更均匀地向晶圆W供给热的结构。这样，晶圆W的处理张数增加时，保持均热性变得更加困难，因此，在本实施方式的磁性退火装置200中，不仅通过设置遮热板80～83，也通过扩大加热器长度来确保晶圆W的均热。
图5是表示本申请的实施方式的磁性退火装置200的加热器和遮热板之间的关系的图。图5的(a)是本实施方式的退火装置的比加热器靠内侧的部分的主视图，图5的(b)是本实施方式的退火装置的加热器的侧视图。图5的(c)是本实施方式的退火装置的比加热器靠内侧的部分的立体图。另外，详细地讲，图5的(a)是从图5的(b)的A－A截面观看箭头的方向的主视图。
如图5的(b)、图5的(c)所示，本实施方式的退火装置的加热器110沿着长度方向具有涵盖4个区域的4个加热器111、112、113、114。此外，前侧的加热器111和后侧的加热器114分别利用1个加热器111、114覆盖处理容器100的整周，但如图5的(a)～图5的(c)所示，中央区域的加热器112、113构成为利用在上表面、下表面、右侧面、左侧面的各区域中分割出的4个加热器112a～112d、113a～113d涵盖处理容器100的整周。无论如何，各个加热器111～114以大致连续地涵盖处理容器100的沿着长度方向延伸的圆筒曲面中的、晶圆W的周边区域的方式配置。
因而，在晶圆W以垂直地立起的状态配置在晶圆舟皿70上的情况下，从各晶圆W的外侧朝向中心均匀地供给热。另一方面，在晶圆W以水平的状态堆叠在晶圆舟皿70上的情况下，处于堆叠体的上部和下部附近的晶圆W、特别是处于最上表面和最下表面的晶圆W会从处于上侧的加热器112a、113a和处于下侧的加热器112b、113b直接接受热的辐射。因而，如图5的(a)所示，在将晶圆W水平放置的情况下，设置上下方向的遮热板82、83，成为防止向堆叠在上部和下部的晶圆W直接照射热的结构。
另一方面，在不存在直接照射热的加热器111～114的前侧和后侧的端面设置遮热板80、81，防止从晶圆舟皿70辐射热而防止该热逃逸。这样，本实施方式的磁性退火装置200考虑到加热器111～114的配置和晶圆W的保持方向而适当地配置遮热板80～83。
图6是表示本申请的增加了遮热板的实施方式的磁性退火装置的一例子的图。图6的(a)是表示设有两张遮热板的实施方式的一例子的图。在图6的(a)中，与至此说明的实施方式同样，是表示在晶圆舟皿70的长度方向的两端配置各一张合计两张遮热板80、81的例子的图。此外，遮热板80、81分别成为由4张非磁性体金属板构成的结构。在该例子中，在将两端的加热器111、114设为加热器温度440℃且将中央区域的加热器112、113的加热器温度设为360℃时，得到了期望的温度条件。
另一方面，图6的(b)是表示在两张遮热板80、81的外侧进一步设有各两张遮热板85～88的实施方式的一例子的图。在该例子中，在遮热板80的外侧设有两张遮热板85、86，在遮热板81的外侧设有两张遮热板87、88。此外，对于遮热板85～88，由4张非磁性体金属板构成一张遮热板85～88，设为与遮热板80、81同样的结构。在这种情况下，中央区域的加热器112、113与图6的(a)的实施方式同样加热器温度是360℃，但两端的加热器111、114的加热器温度是380℃，能够实现与图6的(a)同样的温度条件。也就是说，在图6的(b)的实施方式中，通过在两端追加设置遮热板85～88，提高了保温效果，能够以比图6的(a)低的加热器温度设定实现与图6的(a)同样的温度条件。
通过这样增加遮热板80～88的张数，能够降低两端的加热器111、114的设定温度，能够削减加热器功率而谋求省电。
图7是表示图6的(a)、图6的(b)的模拟结果的图。图7的(a)是图6的(a)的实施方式的模拟结果，图7的(b)是图6的(b)的实施方式的模拟结果。
对图7的(a)、图7的(b)进行比较可知：温度范围、温度差这两者均近似，得到大致同样的温度分布。通过这样增加遮热板80～88的张数，提高了处理容器100内的保温效果，即使降低加热器的设定温度，也能够得到同样的温度条件。
根据上述内容，本申请的各种各样的实施例是出于说明的目的而记载的，而且，可理解能够在不脱离本申请的范围和思想的情况下进行各种各样的变形。因而，在此记载的各种实施例并不用于限制由各权利要求指定的本质性的范围和思想。
本申请以2014年9月3日申请的日本申请特愿第2014－179343号为基础主张优先权，将该公开的全部内容编入于此。

Claims (14)

1.一种磁性退火装置，其用于在磁场中对多个基板进行退火，其中，
该磁性退火装置包括：
横长筒状的处理容器，其用于在容纳着所述多个基板的状态下进行磁性退火处理；
加热部件，其以从外部覆盖该处理容器的沿着长度方向延伸的面的至少一部分的方式设置；
磁体，其以进一步从外部覆盖该加热部件的方式设置；
基板保持工具，其能够在所述处理容器内保持所述多个基板；以及
遮热板，其位于所述加热部件和所述基板保持工具之间，以包围该基板保持工具的至少上表面和下表面的方式设置，用于反射来自所述加热部件的热。
2.根据权利要求1所述的磁性退火装置，其中，
所述遮热板还设置在不与所述加热部件相对的位置。
3.根据权利要求2所述的磁性退火装置，其中，
不与所述加热部件相对的位置是在与所述长度方向垂直的方向上具有面的端面。
4.根据权利要求1所述的磁性退火装置，其中，
所述基板保持工具能够在将所述多个基板垂直地立起的状态下沿着所述长度方向具有预定间隔地保持所述多个基板。
5.根据权利要求1所述的磁性退火装置，其中，
所述基板保持工具能够在将所述多个基板水平地载置的状态下以在铅垂方向上具有预定间隔地构成堆叠体的方式保持所述多个基板。
6.根据权利要求5所述的磁性退火装置，其中，
所述基板保持工具能够将多个所述堆叠体沿着所述长度方向并列保持。
7.根据权利要求5所述的磁性退火装置，其中，
所述加热部件覆盖所述处理容器的沿着长度方向延伸的面的整个面。
8.根据权利要求7所述的磁性退火装置，其中，
所述遮热板以隔着所述基板保持工具覆盖所述多个基板的最上表面和最下表面的方式设置。
9.根据权利要求1所述的磁性退火装置，其中，
所述遮热板由非磁性体的金属板构成。
10.根据权利要求9所述的磁性退火装置，其中，
一张所述遮热板包含多张所述非磁性体的金属板。
11.根据权利要求10所述的磁性退火装置，其中，
多张所述非磁性体的金属板隔着间隔件具有预定间隔地配置。
12.根据权利要求2所述的磁性退火装置，其中，
所述遮热板具有利用切口弯曲加工形成的百叶窗状的多个狭缝。
13.根据权利要求1所述的磁性退火装置，其中，
所述加热部件的所述长度方向的长度是所述基板保持工具的所述长度方向的长度的1.7倍以上。
14.根据权利要求1所述的磁性退火装置，其中，
所述处理容器具有圆筒形状。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI767971B (zh) * 2017-01-03 2022-06-21 日商東京威力科創股份有限公司 工作件磁化系統及其操作方法
CN110243180B (zh) * 2019-06-18 2020-01-17 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 一种高温旋转管式炉
CN111952068B (zh) * 2020-08-07 2021-11-30 包头市英思特稀磁新材料股份有限公司 一种钕铁硼磁体生产用气孔尺寸孔径烧结设备及其实施方法
KR102453019B1 (ko) * 2020-12-21 2022-10-11 주식회사 이브이첨단소재 영구자석을 포함하는 자기장 열처리 장치
CN116623294B (zh) * 2023-07-21 2023-09-26 常州市乐萌压力容器有限公司 一种宝石炉下炉室及其加工工艺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50106569A (zh) * 1974-01-11 1975-08-22
US6455815B1 (en) * 2001-11-08 2002-09-24 Despatch Industries, L.L.P. Magnetic annealing oven and method
US6496648B1 (en) * 1999-08-19 2002-12-17 Prodeo Technologies, Inc. Apparatus and method for rapid thermal processing
CN1389879A (zh) * 2001-04-17 2003-01-08 日立金属株式会社 磁场中热处理炉及用其进行热处理的方法
CN1748268A (zh) * 2003-02-10 2006-03-15 福泰克炉业株式会社 热处理装置
CN101067996A (zh) * 2006-03-17 2007-11-07 通用电气公司 半导体批量加热组件
CN101800162A (zh) * 2009-01-26 2010-08-11 东京毅力科创株式会社 立式热处理装置用的构成构件、立式热处理装置及保温筒
CN101866853A (zh) * 2009-04-16 2010-10-20 三星移动显示器株式会社 基板处理设备
CN103151260A (zh) * 2011-01-14 2013-06-12 思阳公司 利用强制对流对薄膜装置进行均匀热处理的设备及方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6092826U (ja) * 1983-11-30 1985-06-25 富士通株式会社 熱処理炉
JPS6180818A (ja) * 1984-09-27 1986-04-24 Toshiba Corp 熱処理炉
JPS6347923A (ja) * 1986-08-18 1988-02-29 Fujitsu Ltd 熱処理炉の構造
JPH10321540A (ja) * 1997-05-20 1998-12-04 Mitsubishi Electric Corp アニール炉処理ボート
JP4423586B2 (ja) * 2001-04-17 2010-03-03 日立金属株式会社 磁場中熱処理炉
JP3862660B2 (ja) * 2003-01-06 2006-12-27 ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社 磁場中熱処理装置
US7479621B2 (en) * 2005-12-06 2009-01-20 Praxair Technology, Inc. Magnetic annealing tool heat exchange system and processes
JP2008187067A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Toyoko Kagaku Co Ltd 熱処理装置、遮熱用真空バッファー体及び遮熱板
JP5944281B2 (ja) * 2012-09-10 2016-07-05 光洋サーモシステム株式会社 熱処理装置
US10297481B2 (en) * 2013-03-21 2019-05-21 Tokyo Electron Limited Magnetic annealing apparatus
JP6333126B2 (ja) * 2014-08-29 2018-05-30 東京エレクトロン株式会社 磁気アニール装置及び磁気アニール方法
US9822424B2 (en) * 2014-12-17 2017-11-21 Tokyo Electron Limited High rate magnetic annealing system and method of operating
JP6366515B2 (ja) * 2015-01-23 2018-08-01 東京エレクトロン株式会社 連結構造及びこれを用いた磁気アニール装置、並びに連結方法
KR102173376B1 (ko) * 2015-02-25 2020-11-03 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 기판 처리 장치, 히터 및 반도체 장치의 제조 방법
JP6532360B2 (ja) * 2015-09-16 2019-06-19 東京エレクトロン株式会社 半導体装置の製造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50106569A (zh) * 1974-01-11 1975-08-22
US6496648B1 (en) * 1999-08-19 2002-12-17 Prodeo Technologies, Inc. Apparatus and method for rapid thermal processing
CN1389879A (zh) * 2001-04-17 2003-01-08 日立金属株式会社 磁场中热处理炉及用其进行热处理的方法
US6455815B1 (en) * 2001-11-08 2002-09-24 Despatch Industries, L.L.P. Magnetic annealing oven and method
CN1748268A (zh) * 2003-02-10 2006-03-15 福泰克炉业株式会社 热处理装置
CN101067996A (zh) * 2006-03-17 2007-11-07 通用电气公司 半导体批量加热组件
CN101800162A (zh) * 2009-01-26 2010-08-11 东京毅力科创株式会社 立式热处理装置用的构成构件、立式热处理装置及保温筒
CN101866853A (zh) * 2009-04-16 2010-10-20 三星移动显示器株式会社 基板处理设备
CN103151260A (zh) * 2011-01-14 2013-06-12 思阳公司 利用强制对流对薄膜装置进行均匀热处理的设备及方法

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