本發(fā)明涉及向半導(dǎo)體晶片等硅或硅鍺的薄板狀精密電子基板(下面，簡(jiǎn)稱為“基板”)照射閃光來(lái)形成硅化物或鍺化物的熱處理方法以及熱處理裝置。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體設(shè)備的制造工藝中，在極短時(shí)間加熱半導(dǎo)體晶片的閃光燈退火(FLA)引人注目。閃光燈退火是如下的熱處理技術(shù)，即，通過(guò)使用氙氣閃光燈(下面，在簡(jiǎn)稱為“閃光燈”時(shí)是指氙氣閃光燈)向半導(dǎo)體晶片的表面照射閃光，在極短時(shí)間內(nèi)(幾毫秒以下)僅使半導(dǎo)體晶片的表面升溫。

氙氣閃光燈的輻射光譜分布從紫外區(qū)域至近紅外區(qū)域，波長(zhǎng)比以往的鹵素?zé)舻牟ㄩL(zhǎng)短，并與硅的半導(dǎo)體晶片的基本吸收帶幾乎一致。由此，在從氙氣閃光燈向半導(dǎo)體晶片照射閃光時(shí)，透射光至少能夠使半導(dǎo)體晶片快速地升溫。另外，若在幾毫秒以下的極短時(shí)間內(nèi)照射閃光，則能夠有選擇地僅使半導(dǎo)體晶片的表面附近升溫。

這樣的閃光燈退火利用于需要極短時(shí)間的加熱的處理，例如，典型地利用于注入半導(dǎo)體晶片的雜質(zhì)的活性化。若從閃光燈向通過(guò)離子注入法注入雜質(zhì)的半導(dǎo)體晶片的表面照射閃光，能夠僅在極短時(shí)間內(nèi)將該半導(dǎo)體晶片的表面升溫至活性化溫度，能夠不使雜質(zhì)擴(kuò)散得深，能夠僅執(zhí)行雜質(zhì)活性化。

另外，也研究了將閃光燈退火應(yīng)用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)的硅化物形成。硅化物形成是如下技術(shù)，為了場(chǎng)效應(yīng)晶體管的高性能化，形成金屬與硅的化合物(硅化物)。通過(guò)形成硅化物，使得柵極、源極區(qū)域以及漏極區(qū)域的電阻降低，從而實(shí)現(xiàn)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的高速動(dòng)作。作為用于形成硅化物的金屬，鎳(Ni)、鈷(Co)、鈦(Ti)等被研究，但鎳有望成為最合適的材料。

硅化物形成通過(guò)在半導(dǎo)體晶片的源極區(qū)域以及漏極區(qū)域形成鎳等金屬膜并對(duì)該半導(dǎo)體晶片實(shí)施加熱處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，若進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的加熱處理，則硅化物向橫向(從源極區(qū)域以及漏極區(qū)域朝向柵極的方向)異常生長(zhǎng)而突破源極和漏極的接合，從而產(chǎn)生漏電流快速地增大的問(wèn)題。因此，在例如專利文獻(xiàn)1中提出了如下的熱處理方法，即，向形成有金屬膜的半導(dǎo)體晶片的表面照射閃光來(lái)進(jìn)行短時(shí)間的加熱處理。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2013-84901號(hào)公報(bào)

然而，如專利文獻(xiàn)1所示，就僅向形成有金屬膜的半導(dǎo)體晶片照射閃光來(lái)進(jìn)行極短時(shí)間的閃光加熱處理而言，硅化物與基層的硅的界面特性劣化而成為高電阻化的原因。在之后進(jìn)一步細(xì)微化地進(jìn)行的設(shè)備中，硅化物的膜厚變薄，從而更容易受到氧氣的影響。另外，硅化物自身也容易被氧化，從而也需要抑制硅化物形成后的硅化物的氧化。

硅化物的界面特性的劣化以及硅化物自身的氧化是因在氧氣存在的狀態(tài)下進(jìn)行加熱處理所引起的。就成為上述問(wèn)題的原因的氧氣而言，主要具有腔室內(nèi)的殘留氧氣、附著在半導(dǎo)體晶片的表面上的氧氣(典型地，作為水分吸附的)。特別地，在閃光加熱處理時(shí)殘留在腔室內(nèi)的氧氣是二氧化硅膜的膜厚增大的主要原因。一般而言，在閃光燈退火裝置中，由于在常壓下將半導(dǎo)體晶片搬入腔室內(nèi)，因此，此時(shí)流入的大氣中的氧氣殘留在腔室內(nèi)，從而氧氣濃度變高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而提出，其目的在于，提供能夠抑制硅化物等的高電阻化的熱處理方法以及熱處理裝置。

為了解決上述問(wèn)題，第一技術(shù)方案的發(fā)明是向基板照射閃光來(lái)形成硅化物或鍺化物的熱處理方法，所述熱處理方法的特征在于，

包括：

搬入工序，將形成有金屬膜的基板搬入腔室內(nèi)，

減壓工序，將所述腔室內(nèi)的壓力減壓至比大氣壓低的第一壓力，

恢復(fù)壓力工序，將所述腔室內(nèi)的壓力從第一壓力恢復(fù)至比第一壓力高的第二壓力，

照射工序，一邊將所述腔室內(nèi)的壓力維持為第二壓力，一邊從閃光燈向所述基板的表面照射閃光。

另外，第二技術(shù)方案的發(fā)明的特征在于，在第一技術(shù)方案的發(fā)明的熱處理方法中，

所述第二壓力比所述第一壓力高且比大氣壓低。

另外，第三技術(shù)方案的發(fā)明的特征在于，在第一技術(shù)方案的發(fā)明的熱處理方法中，

所述第二壓力為大氣壓。

另外，第四技術(shù)方案的發(fā)明的特征在于，在第一技術(shù)方案的發(fā)明的熱處理方法中，

所述第二壓力比大氣壓高。

另外，第五技術(shù)方案的發(fā)明的特征在于，在第一技術(shù)方案的發(fā)明的熱處理方法中，

在所述減壓工序中，使來(lái)自所述腔室供給的排氣流量隨著時(shí)間的推移而增加。

另外，第六技術(shù)方案的發(fā)明的特征在于，在第一技術(shù)方案的發(fā)明的熱處理方法中，

在所述恢復(fù)壓力工序中，使向所述腔室的供氣流量隨著時(shí)間的推移而增加。

另外，第七技術(shù)方案的發(fā)明的特征在于，在第一技術(shù)方案的發(fā)明的熱處理方法中，

在所述照射工序后，將所述腔室內(nèi)的壓力變?yōu)榇髿鈮海⑹狗腔钚詺怏w以50L/min至100L/min的流量流入所述腔室內(nèi)。

另外，第八技術(shù)方案的發(fā)明的特征在于，在第一技術(shù)方案的發(fā)明的熱處理方法中，

在所述搬入工序中，一邊打開(kāi)所述腔室的搬送開(kāi)口部，一邊向所述腔室內(nèi)供給非活性氣體。

另外，第九技術(shù)方案的發(fā)明是向基板照射閃光來(lái)形成硅化物或鍺化物的熱處理方法，所述熱處理方法的特征在于，

包括：

搬入工序，將形成有金屬膜的基板搬入腔室內(nèi)，

減壓工序，將所述腔室內(nèi)的壓力減壓至比大氣壓低的第一壓力，

照射工序，一邊將所述腔室內(nèi)的壓力維持為第一壓力，一邊從閃光燈向所述基板的表面照射閃光。

另外，第十技術(shù)方案的發(fā)明是向基板照射閃光來(lái)形成硅化物或鍺化物的熱處理裝置，所述熱處理裝置的特征在于，

具有：

腔室，其容納形成有金屬膜的基板，

閃光燈，其向容納于所述腔室內(nèi)的所述基板照射閃光，

排氣部，其排出所述腔室內(nèi)的氣體，

氣體供給部，其向所述腔室供給規(guī)定的處理氣體，

控制部，其對(duì)所述排氣部以及所述氣體供給部進(jìn)行控制，使得在將所述腔室內(nèi)的壓力減壓至比大氣壓低的第一壓力后，恢復(fù)至比第一壓力高的第二壓力的狀態(tài)下，從所述閃光燈向所述基板的表面照射閃光。

另外，第十一技術(shù)方案的發(fā)明的特征在于，在第十技術(shù)方案的發(fā)明的熱處理裝置中，

所述第二壓力比所述第一壓力高且比大氣壓低。

另外，第十二技術(shù)方案的發(fā)明的特征在于，在第十技術(shù)方案的發(fā)明的熱處理裝置中，

所述第二壓力為大氣壓。

另外，第十三技術(shù)方案的發(fā)明的特征在于，在第十技術(shù)方案的發(fā)明的熱處理裝置中，

所述第二壓力比大氣壓高。

另外，第十四技術(shù)方案的發(fā)明的特征在于，在第十技術(shù)方案的發(fā)明的熱處理裝置中，

所述控制部對(duì)所述排氣部進(jìn)行控制，使得在將所述腔室內(nèi)的壓力減壓至所述第一壓力時(shí)，來(lái)自所述腔室的排氣流量隨著時(shí)間的推移而增加。

另外，第十五技術(shù)方案的發(fā)明的特征在于，在第十技術(shù)方案的發(fā)明的熱處理裝置中，

所述控制部對(duì)所述氣體供給部進(jìn)行控制，使得在將所述腔室內(nèi)的壓力從所述第一壓力恢復(fù)至所述第二壓力時(shí)，向所述腔室的供氣流量隨著時(shí)間的推移而增加。

另外，第十六技術(shù)方案的發(fā)明的特征在于，在第十技術(shù)方案的發(fā)明的熱處理裝置中，

所述控制部對(duì)所述排氣部以及所述氣體供給部進(jìn)行控制，使得在照射所述閃光后，將所述腔室內(nèi)變?yōu)榇髿鈮海⑹狗腔钚詺怏w以50L/min至100L/min的流量流入所述腔室內(nèi)。

另外，第十七技術(shù)方案的發(fā)明是向基板照射閃光來(lái)形成硅化物或鍺化物的熱處理裝置，所述熱處理裝置的特征在于，

具有：

腔室，其容納形成有金屬膜的基板，

閃光燈，其向容納于所述腔室內(nèi)的所述基板照射閃光，

排氣部，其排出所述腔室內(nèi)的氣體，

氣體供給部，其向所述腔室供給規(guī)定的處理氣體，

控制部，其對(duì)所述排氣部以及所述氣體供給部進(jìn)行控制，使得在將所述腔室內(nèi)的壓力減壓至比大氣壓低的第一壓力后，一邊維持為第一壓力，一邊從所述閃光燈向所述基板的表面照射閃光。

根據(jù)第一技術(shù)方案至第八技術(shù)方案的發(fā)明，由于在將腔室內(nèi)的壓力減壓至比大氣壓低的第一壓力后恢復(fù)至比上述第一壓力高的第二壓力，因此，能夠降低照射閃光時(shí)的腔室內(nèi)的氧氣濃度，從而能夠抑制因腔室內(nèi)的氧氣進(jìn)入金屬膜與基材的界面附近的缺陷中所引起的硅化物或鍺化物的高電阻化。

特別地，根據(jù)第二技術(shù)方案的發(fā)明，由于第二壓力比第一壓力高且比大氣壓低，因此，恢復(fù)壓力所需的時(shí)間變短，從而能夠提高生產(chǎn)能力。

特別地，根據(jù)第四技術(shù)方案的發(fā)明，由于第二壓力比大氣壓高，因此，能夠抑制從腔室排出的氧氣的擴(kuò)散速度變慢而到達(dá)基板。

特別地，根據(jù)第五技術(shù)方案的發(fā)明，由于使來(lái)自腔室的排氣流量隨著時(shí)間的推移而增加，因此，能夠防止伴隨著來(lái)自腔室的排氣的顆粒的卷起。

特別地，根據(jù)第六技術(shù)方案的發(fā)明，由于使向腔室的供氣流量隨著時(shí)間的推移而增加，因此，能夠防止伴隨著向腔室的供氣的顆粒的卷起。

特別地，根據(jù)第七技術(shù)方案的發(fā)明，由于將腔室內(nèi)變?yōu)榇髿鈮翰⑹狗腔钚詺怏w以50L/min至100L/min的流量流入腔室內(nèi)，因此，能夠?qū)㈤W光照射時(shí)產(chǎn)生的顆粒沖到腔室外。

特別地，根據(jù)第八技術(shù)方案的發(fā)明，在搬入工序中，由于一邊打開(kāi)腔室的搬送開(kāi)口部，一邊向腔室內(nèi)供給非活性氣體，因此，能夠防止在基板搬入時(shí)空氣流入腔室內(nèi)。

根據(jù)第九技術(shù)方案的發(fā)明，由于將腔室內(nèi)的壓力減壓至比大氣壓低的第一壓力，并一邊維持為該第一壓力一邊向基板的表面照射閃光，因此，能夠降低照射閃光時(shí)的腔室內(nèi)的氧氣濃度，從而能夠抑制因腔室內(nèi)的氧氣進(jìn)入金屬膜與基材的界面附近的缺陷中所引起的硅化物或鍺化物的高電阻化。

根據(jù)第十技術(shù)方案至第十六技術(shù)方案的發(fā)明，由于在將腔室內(nèi)的壓力減壓至比大氣壓低的第一壓力后恢復(fù)至比第一壓力高的第二壓力，因此，能夠降低照射閃光時(shí)的腔室內(nèi)的氧氣濃度，從而能夠抑制因腔室內(nèi)的氧氣進(jìn)入金屬膜與基材的界面附近的缺陷中所引起的硅化物的高電阻化。

特別地，根據(jù)第十一技術(shù)方案的發(fā)明，由于第二壓力比第一壓力高且比大氣壓低，因此，恢復(fù)壓力所需的時(shí)間變短，從而能夠提高生產(chǎn)能力。

特別地，根據(jù)第十三技術(shù)方案的發(fā)明，由于第二壓力比大氣壓高，因此，能夠抑制從腔室排出的氧氣的擴(kuò)散速度變慢而到達(dá)基板。

特別地，根據(jù)第十四技術(shù)方案的發(fā)明，由于對(duì)排氣部進(jìn)行控制，使得來(lái)自腔室的排氣流量隨著時(shí)間的推移而增加，因此，能夠防止伴隨著來(lái)自腔室的排氣的顆粒的卷起。

特別地，根據(jù)第十五技術(shù)方案的發(fā)明，由于對(duì)氣體供給部進(jìn)行控制，使得向腔室的供氣流量隨著時(shí)間的推移而增加，因此，能夠防止伴隨著向腔室的供氣的顆粒的卷起。

特別地，根據(jù)第十六技術(shù)方案的發(fā)明，由于將腔室內(nèi)變?yōu)榇髿鈮翰⑹狗腔钚詺怏w以50L/min至100L/min的流量流入腔室內(nèi)，因此，能夠?qū)⒃陂W光照射時(shí)產(chǎn)生的顆粒沖到腔室外。

根據(jù)第十七技術(shù)方案的發(fā)明，由于將腔室內(nèi)的壓力減壓至比大氣壓低的第一壓力，并且一邊維持為該第一壓力一邊向基板的表面照射閃光，因此，能夠降低照射閃光時(shí)的腔室內(nèi)的氧氣濃度，從而能夠抑制因腔室內(nèi)的氧氣進(jìn)入金屬膜與基材的界面附近的缺陷中所引起的硅化物或鍺化物的高電阻化。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的熱處理裝置的結(jié)構(gòu)的縱向剖視圖。

圖2是表示保持部的整體外觀的立體圖。

圖3是從上面觀察保持部的俯視圖。

圖4是從側(cè)面觀察保持部的側(cè)視圖。

圖5是移載機(jī)構(gòu)的俯視圖。

圖6是移載機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。

圖7是表示多個(gè)鹵素?zé)舻呐渲玫母┮晥D。

圖8是表示排氣部的結(jié)構(gòu)的圖。

圖9是表示在半導(dǎo)體晶片上形成有金屬膜的結(jié)構(gòu)的圖。

圖10是表示第一實(shí)施方式中的腔室內(nèi)的壓力變化的圖。

圖11是表示第二實(shí)施方式中的腔室內(nèi)的壓力變化的圖。

圖12是表示第三實(shí)施方式中的腔室內(nèi)的壓力變化的圖。

圖13是表示第四實(shí)施方式中的腔室內(nèi)的壓力變化的圖。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

1 熱處理裝置

3 控制部

4 鹵素加熱部

5 閃光加熱部

6 腔室

7 保持部

10 移載機(jī)構(gòu)

61 腔室側(cè)部

63 上側(cè)腔室窗

64 下側(cè)腔室窗

65 熱處理空間

74 基座

85 氣體供給源

90、196 流量調(diào)整閥

101 基材

102 二氧化硅膜

103 高介電常數(shù)膜

105 柵極

108 金屬膜

190 排氣部

191 排氣泵

192、193、194 排氣閥

197、198、199 旁通路徑

FL 閃光燈

HL 鹵素?zé)?/p>

W 半導(dǎo)體晶片

具體實(shí)施方式

下面，一邊參照附圖一邊詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。

<第一實(shí)施方式>

圖1是表示本發(fā)明的熱處理裝置1的結(jié)構(gòu)的縱剖視圖。本實(shí)施方式的熱處理裝置1是閃光燈退火裝置，其通過(guò)向作為基板的圓板形狀的半導(dǎo)體晶片W照射閃光來(lái)對(duì)該半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行加熱。成為處理對(duì)象的半導(dǎo)體晶片W的尺寸并不特別限定，例如為或在搬入熱處理裝置1之前的半導(dǎo)體晶片W上形成有鎳等金屬膜，通過(guò)熱處理裝置1的加熱處理形成該金屬與硅的化合物即硅化物且該硅化物成長(zhǎng)。此外，在圖1以及之后的各圖中，為了便于理解，根據(jù)需要放大或簡(jiǎn)化各部分的尺寸、數(shù)量。

熱處理裝置1具有容納半導(dǎo)體晶片W的腔室6、內(nèi)置多個(gè)閃光燈FL的閃光加熱部5、內(nèi)置多個(gè)鹵素?zé)鬑L的鹵素加熱部4。在腔室6的上側(cè)設(shè)置有閃光加熱部5，并且在下側(cè)設(shè)置有鹵素加熱部4。另外，熱處理裝置1在腔室6的內(nèi)部具有用于將半導(dǎo)體晶片W保持為水平姿勢(shì)的保持部7、在保持部7和裝置外部之間交接半導(dǎo)體晶片W的移載機(jī)構(gòu)10。而且，熱處理裝置1具有控制部3，該控制部3對(duì)鹵素加熱部4、閃光加熱部5以及在腔室6設(shè)置的各動(dòng)作機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制來(lái)執(zhí)行半導(dǎo)體晶片W的熱處理。

腔室6是在筒狀的腔室側(cè)部61的上下安裝石英制的腔室窗而構(gòu)成的。腔室側(cè)部61具有上下開(kāi)口的大致筒形狀，在上側(cè)開(kāi)口安裝上側(cè)腔室窗63而堵塞上側(cè)開(kāi)口，在下側(cè)開(kāi)口安裝下側(cè)腔室窗64而堵塞下側(cè)開(kāi)口。構(gòu)成腔室6的頂部的上側(cè)腔室窗63是由石英形成的圓板形狀構(gòu)件，作為使從閃光加熱部5出射的閃光透過(guò)到腔室6內(nèi)的石英窗發(fā)揮作用。另外，構(gòu)成腔室6的底部的下側(cè)腔室窗64也是由石英形成的圓板形狀構(gòu)件，作為使來(lái)自鹵素加熱部4的光透過(guò)到腔室6內(nèi)的石英窗發(fā)揮作用。上側(cè)腔室窗63以及下側(cè)腔室窗64的厚度為例如約28mm。

另外，在腔室側(cè)部61的內(nèi)側(cè)的壁面的上部安裝有反射環(huán)68，在下部安裝有反射環(huán)69。反射環(huán)68、69都形成為圓環(huán)狀。上側(cè)的反射環(huán)68通過(guò)從腔室側(cè)部61的上側(cè)嵌入來(lái)安裝。另一方面，下側(cè)的反射環(huán)69通過(guò)從腔室側(cè)部61的下側(cè)嵌入并用省略圖示的螺釘固定來(lái)安裝。即，反射環(huán)68、69都能自由裝卸地安裝于腔室側(cè)部61。腔室6的內(nèi)側(cè)空間，即由上側(cè)腔室窗63、下側(cè)腔室窗64、腔室側(cè)部61以及反射環(huán)68、69包圍的空間被規(guī)定為熱處理空間65。

通過(guò)在腔室側(cè)部61安裝反射環(huán)68、69，在腔室6的內(nèi)壁面形成有凹部62。即，形成有由腔室側(cè)部61的內(nèi)壁面中的未安裝反射環(huán)68、69的中央部分、反射環(huán)68的下端面、反射環(huán)69的上端面包圍的凹部62。凹部62沿著水平方向呈圓環(huán)狀形成于腔室6的內(nèi)壁面，并圍繞保持半導(dǎo)體晶片W的保持部7。

腔室側(cè)部61以及反射環(huán)68、69由強(qiáng)度和耐熱性優(yōu)良的金屬材料(例如不銹鋼)形成。另外，反射環(huán)68、69的內(nèi)周面通過(guò)電解鍍鎳而形成為鏡面。

另外，在腔室側(cè)部61設(shè)置有用于相對(duì)于腔室6進(jìn)行半導(dǎo)體晶片W的搬入以及搬出的搬送開(kāi)口部(爐口)66。搬送開(kāi)口部66通過(guò)閘閥185來(lái)開(kāi)閉。搬送開(kāi)口部66與凹部62的外周面連通連接。因此，在閘閥185打開(kāi)搬送開(kāi)口部66時(shí)，能夠從搬送開(kāi)口部66通過(guò)凹部62向熱處理空間65搬入半導(dǎo)體晶片W以及從熱處理空間65搬出半導(dǎo)體晶片W。另外，若閘閥185關(guān)閉搬送開(kāi)口部66，則腔室6內(nèi)的熱處理空間65變?yōu)槊荛]空間。

另外，在腔室6的內(nèi)壁上部設(shè)置有向熱處理空間65供給處理氣體(在本實(shí)施方式中為氮?dú)?N₂))的氣體供給孔81。氣體供給孔81比凹部62更靠上側(cè)位置，也可以設(shè)置在反射環(huán)68上。氣體供給孔81經(jīng)由在腔室6的側(cè)壁內(nèi)部呈圓環(huán)狀形成的緩沖空間82與氣體供給管83連通連接。氣體供給管83與氣體供給源85連接。氣體供給源85在控制部3的控制下，將氮?dú)庾鳛樘幚須怏w向氣體供給管83輸送。另外，在氣體供給管83的路徑途中安裝有閥84以及流量調(diào)整閥90。在打開(kāi)閥84時(shí)，從氣體供給源85向緩沖空間82輸送處理氣體。在氣體供給管83中流動(dòng)且向緩沖空間82輸送的處理氣體的流量通過(guò)流量調(diào)整閥90來(lái)調(diào)整。流量調(diào)整閥90規(guī)定的處理氣體的流量通過(guò)控制部3的控制為可變的。流入緩沖空間82的處理氣體以在流體阻力比氣體供給孔81小的緩沖空間82內(nèi)擴(kuò)散的方式流動(dòng)，并從氣體供給孔81向熱處理空間65內(nèi)供給。此外，處理氣體并不限定于氮?dú)猓部梢允菤鍤?Ar)、氦氣(He)等非活性氣體或氫氣(H₂)、氨氣(NH₃)、氯氣(Cl₂)、氯化氫(HCl)等反應(yīng)性氣體。

另一方面，在腔室6的內(nèi)壁下部設(shè)置有用于排出熱處理空間65內(nèi)的氣體的氣體排出孔86。氣體排出孔86比凹部62靠下側(cè)位置，也可以設(shè)置在反射環(huán)69上。氣體排出孔86經(jīng)由在腔室6的側(cè)壁內(nèi)部呈圓環(huán)狀形成的緩沖空間87與氣體排出管88連通連接。氣體排出管88與排氣部190連接。另外，在氣體排出管88的路徑途中安裝有閥89。在打開(kāi)閥89時(shí)，熱處理空間65的氣體從氣體排出孔86經(jīng)由緩沖空間87向氣體排出管88排出。此外，氣體供給孔81以及氣體排出孔86既可以沿著腔室6的周向設(shè)置有多個(gè)，也可以為狹縫狀。

圖8是表示排氣部190的結(jié)構(gòu)的圖。排氣部190具有排氣泵191、流量調(diào)整閥196、三條旁通路徑197、198、199以及三個(gè)排氣閥192、193、194。對(duì)來(lái)自腔室6的排氣進(jìn)行引導(dǎo)的氣體排出管88和排氣泵191通過(guò)三條旁通路徑197、198、199連接。三條旁通路徑197、198、199并排設(shè)置。三條旁通路徑197、198、199的配管直徑相互不同。旁通路徑197的直徑最小，旁通路徑199的直徑最大，旁通路徑198的直徑在上述兩者之間。由此，可通過(guò)的氣體的流量按旁通路徑197、198、199的順序依次變大。

三個(gè)排氣閥192、193、194分別設(shè)置于三條旁通路徑197、198、199。即，在旁通路徑197中安裝有排氣閥192，在旁通路徑198中安裝有排氣閥193，在旁通路徑199中安裝有排氣閥194。在使排氣泵191動(dòng)作且打開(kāi)三個(gè)排氣閥192、193、194時(shí)，被氣體排出管88引導(dǎo)的來(lái)自腔室6的排氣通過(guò)相對(duì)應(yīng)的旁通路徑197、198、199被吸引至排氣泵191。

由于三條旁通路徑197、198、199的配管直徑不同，因此，排氣能力不同。配管直徑越大，則排氣能力也越大，排氣能力按照旁通路徑197、198、199的順序依次變大。因此，通過(guò)開(kāi)閉三個(gè)排氣閥192、193、194中的任一個(gè)，能夠控制來(lái)自腔室6的排氣流量?？梢灾淮蜷_(kāi)三個(gè)排氣閥192、193、194中的任一個(gè)，也可以打開(kāi)兩個(gè)或三個(gè)。例如，在關(guān)閉排氣閥193、194而只打開(kāi)排氣閥192的情況下，以最小的排氣流量進(jìn)行排氣。另外，在將三個(gè)排氣閥192、193、194全都打開(kāi)的情況下，以最大的排氣流量進(jìn)行排氣。

另外，在三條旁通路徑197、198、199的合流部分與排氣泵191之間安裝有流量調(diào)整閥196。氣體排出管88的排氣流量也能夠通過(guò)流量調(diào)整閥196進(jìn)行調(diào)整。流量調(diào)整閥196規(guī)定的排氣流量通過(guò)控制部3的控制為可變的。三條旁通路徑197、198、199是不連續(xù)地且多級(jí)地調(diào)整排氣流量的機(jī)構(gòu)，相對(duì)于此，流量調(diào)整閥196是連續(xù)地且無(wú)級(jí)地調(diào)整排氣流量的機(jī)構(gòu)。

氣體供給管83、氣體排出管88以及三條旁通路徑197、198、199由強(qiáng)度和耐腐蝕性優(yōu)良的不銹鋼構(gòu)成。另外，在腔室6內(nèi)設(shè)置有用于測(cè)定熱處理空間65的壓力的壓力計(jì)180。優(yōu)選地，壓力計(jì)180的測(cè)定范圍為約5Pa～0.2MPa。

圖2是表示保持部7的整體外觀的立體圖。另外，圖3是從上面觀察保持部7的俯視圖，圖4是從側(cè)面觀察保持部7的側(cè)視圖。保持部7具有底座環(huán)71、連接部72以及基座74。底座環(huán)71、連接部72以及基座74全都由石英形成。即，保持部7的整體由石英形成。

底座環(huán)71是圓環(huán)形狀的石英構(gòu)件。底座環(huán)71通過(guò)載置在凹部62的底面而被腔室6的壁面支撐(參照?qǐng)D1)。在具有圓環(huán)形狀的底座環(huán)71的上表面沿著周向立設(shè)有多個(gè)連接部72(在本實(shí)施方式中為四個(gè))。連接部72也是石英的構(gòu)件，通過(guò)焊接固定在底座環(huán)71上。此外，底座環(huán)71的形狀也可以是從圓環(huán)形狀切去一部分的圓弧狀。

平板狀的基座74被在底座環(huán)71上設(shè)置的四個(gè)連接部72支撐?；?4是由石英形成的大致圓形的平板狀構(gòu)件?；?4的直徑大于半導(dǎo)體晶片W的直徑。即，基座74具有比半導(dǎo)體晶片W大的平面尺寸。在基座74的上表面立設(shè)有多個(gè)(在本實(shí)施方式為五個(gè))引導(dǎo)銷76。五個(gè)引導(dǎo)銷76沿著與基座74的外周圓同心的圓周設(shè)置。配置有五個(gè)引導(dǎo)銷76的圓的直徑稍大于半導(dǎo)體晶片W的直徑。各引導(dǎo)銷76也由石英形成。此外，引導(dǎo)銷76既可以與基座74一體地從石英塊加工出來(lái)，可以將另外單獨(dú)加工成的構(gòu)件通過(guò)焊接等安裝在基座74上。

在底座環(huán)71上立設(shè)的四個(gè)連接部72與基座74的周緣部的下表面通過(guò)焊接固定。即，基座74和底座環(huán)71通過(guò)連接部72固定連接，保持部7為石英的一體成形構(gòu)件。通過(guò)這樣的保持部7的底座環(huán)71被腔室6的壁面支撐，保持部7被安裝在腔室6內(nèi)。在保持部7安裝在腔室6內(nèi)的狀態(tài)下，大致圓板形狀的基座74處于水平姿勢(shì)(法線與鉛垂方向一致的姿勢(shì))。搬入腔室6內(nèi)的半導(dǎo)體晶片W以水平姿勢(shì)載置保持于在腔室6內(nèi)安裝的保持部7的基座74上。半導(dǎo)體晶片W通過(guò)載置于由五個(gè)引導(dǎo)銷76形成的圓的內(nèi)側(cè)，能夠防止在水平方向上的位置偏移。此外，引導(dǎo)銷76的個(gè)數(shù)并不限于五個(gè)，只要是能夠防止半導(dǎo)體晶片W的位置偏移的數(shù)量即可。

另外，如圖2以及圖3所示，在基座74上，上下貫通地形成有開(kāi)口部78以及切口部77。切口部77為了使使用了熱電偶的接觸式溫度計(jì)130的探針頂端部通過(guò)而設(shè)置。另一方面，開(kāi)口部78為了輻射溫度計(jì)120接收從由基座74保持的半導(dǎo)體晶片W的下表面輻射的輻射光(紅外光)而設(shè)置。而且，在基座74上貫穿設(shè)置有四個(gè)貫通孔79，所述貫通孔79用于后述的移載機(jī)構(gòu)10的升降銷12貫通以進(jìn)行半導(dǎo)體晶片W的交接。

圖5是移載機(jī)構(gòu)10的俯視圖。另外，圖6是移載機(jī)構(gòu)10的側(cè)視圖。移載機(jī)構(gòu)10具有兩條移載臂11。移載臂11大致為沿著圓環(huán)狀的凹部62那樣的圓弧形狀。在各移載臂11上立設(shè)有兩根升降銷12。各移載臂11通過(guò)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)13能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)13能夠使一對(duì)移載臂11在相對(duì)于保持部7移載半導(dǎo)體晶片W的移載動(dòng)作位置(圖5的實(shí)線位置)和與由保持部7保持的半導(dǎo)體晶片W在俯視時(shí)不重疊的退避位置(圖5的雙點(diǎn)劃線位置)之間水平移動(dòng)。作為水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)13，既可以通過(guò)不同的馬達(dá)使各移載臂11分別轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以使用連桿機(jī)構(gòu)并利用一個(gè)馬達(dá)使一對(duì)移載臂11連動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)。

另外，一對(duì)移載臂11通過(guò)升降機(jī)構(gòu)14與水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)13一起升降移動(dòng)。在升降機(jī)構(gòu)14使一對(duì)移載臂11在移載動(dòng)作位置上升時(shí)，共計(jì)四根升降銷12通過(guò)在基座74上貫穿設(shè)置的貫通孔79(參照?qǐng)D2、3)，并且升降銷12的上端從基座74的上表面突出。另一方面，在升降機(jī)構(gòu)14使一對(duì)移載臂11在移載動(dòng)作位置下降，使升降銷12從貫通孔79抽出，并且水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)13使一對(duì)移載臂11以打開(kāi)的方式移動(dòng)時(shí)，各移載臂11移動(dòng)至退避位置。一對(duì)移載臂11的退避位置在保持部7的底座環(huán)71的正上方。由于底座環(huán)71載置于凹部62的底面，因此，移載臂11的退避位置處于凹部62的內(nèi)側(cè)。

返回到圖1，在腔室6的上方設(shè)置的閃光加熱部5在框體51的內(nèi)側(cè)具有由多根(在本實(shí)施方式為30根)氙氣閃光燈FL構(gòu)成的光源和以覆蓋該光源的上方的方式設(shè)置的反射器52。另外，在閃光加熱部5的框體51的底部安裝有燈光輻射窗53。構(gòu)成閃光加熱部5的底部的燈光輻射窗53是由石英形成的板狀的石英窗。通過(guò)將閃光加熱部5設(shè)置在腔室6的上方，使得燈光輻射窗53與上側(cè)腔室窗63相對(duì)。閃光燈FL從腔室6的上方經(jīng)由燈光輻射窗53以及上側(cè)腔室窗63向熱處理空間65照射閃光。

多個(gè)閃光燈FL是分別具有長(zhǎng)的圓筒形狀的棒狀燈，以各自的長(zhǎng)度方向沿著由保持部7保持的半導(dǎo)體晶片W的主面(即沿著水平方向)相互平行的方式呈平面狀地排列。由此，通過(guò)閃光燈FL的排列形成的平面也是水平面。

氙氣閃光燈FL具有在內(nèi)部封入氙氣氣體且在兩端部配置有與電容器連接的陽(yáng)極以及陰極的棒狀玻璃管(放電管)和在該玻璃管的外周面上附加設(shè)置的觸發(fā)電極。由于氙氣氣體在電氣上是絕緣體，因此，即使在電容器內(nèi)蓄積有電荷，在通常的狀態(tài)下，在玻璃管內(nèi)也不流通電流。然而，在向觸發(fā)電極施加高電壓而破壞絕緣的情況下，蓄積在電容器內(nèi)的電流在玻璃管內(nèi)瞬間地流通，因此時(shí)的氙氣的原子或分子的激發(fā)而放出光。在這樣的氙氣閃光燈FL中，將預(yù)先在電容器蓄積的靜電能量變換為0.1毫秒至100毫秒這樣極短的光脈沖，因此，與如鹵素?zé)鬑L那樣的連續(xù)點(diǎn)亮的光源相比，具有能夠照射極強(qiáng)的光的特征。即，閃光燈FL是在小于1秒的極短的時(shí)間內(nèi)瞬間發(fā)光的脈沖發(fā)光燈。此外，閃光燈FL的發(fā)光時(shí)間能夠根據(jù)向閃光燈FL供給電力的燈電源的線圈常數(shù)來(lái)調(diào)整。

另外，反射器52以覆蓋多個(gè)閃光燈FL整體的方式設(shè)置在多個(gè)閃光燈FL的上方。反射器52的基本的功能是，將從多個(gè)閃光燈FL出射的閃光向熱處理空間65側(cè)反射。反射器52由鋁合金板形成，其表面(面向閃光燈FL一側(cè)的面)通過(guò)噴砂處理而被實(shí)施粗面化加工。

在腔室6的下方設(shè)置的鹵素加熱部4在框體41的內(nèi)側(cè)內(nèi)置有多根(在本實(shí)施方式中為40根)鹵素?zé)鬑L。鹵素加熱部4是通過(guò)多個(gè)鹵素?zé)鬑L從腔室6的下方經(jīng)由下側(cè)腔室窗64向熱處理空間65照射光來(lái)對(duì)半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行加熱的光照射部。

圖7是表示多個(gè)鹵素?zé)鬑L的配置的俯視圖。40根鹵素?zé)鬑L分為上下兩層配置。在接近保持部7的上層配置有20根鹵素?zé)鬑L，并且，在與上層相比距保持部7遠(yuǎn)的下層也配置有20根鹵素?zé)鬑L。各鹵素?zé)鬑L是具有長(zhǎng)的圓筒形狀的棒狀燈。在上層、下層，20根鹵素?zé)鬑L都排列為，各自的長(zhǎng)度方向沿著由保持部7保持的半導(dǎo)體晶片W的主面(即沿著水平方向)相互平行。由此，在上層、下層，通過(guò)鹵素?zé)鬑L的排列形成的平面都為水平面。

另外，如圖7所示，在上層、下層，相比與由保持部7保持的半導(dǎo)體晶片W的中央部相向的區(qū)域，與周緣部相向的區(qū)域中的鹵素?zé)鬑L的配設(shè)密度高。即，在上層、下層，相比燈排列的中央部，周緣部的鹵素?zé)鬑L的配設(shè)間距短。因此，在通過(guò)鹵素加熱部4照射光進(jìn)行加熱時(shí)，能夠向容易產(chǎn)生溫度下降的半導(dǎo)體晶片W的周緣部照射更多的光量。

另外，由上層的鹵素?zé)鬑L構(gòu)成的燈組和由下層的鹵素?zé)鬑L構(gòu)成的燈組呈格子狀交叉排列。即，以在上層配置的20根鹵素?zé)鬑L的長(zhǎng)度方向和在下層配置的20根鹵素?zé)鬑L的長(zhǎng)度方向相互垂直的方式，配設(shè)共計(jì)40根鹵素?zé)鬑L。

鹵素?zé)鬑L是通過(guò)對(duì)在玻璃管內(nèi)部配設(shè)的燈絲進(jìn)行通電來(lái)使燈絲白熱化并使其發(fā)光的燈絲方式的光源。在玻璃管的內(nèi)部封入有在氮?dú)饣驓鍤獾确腔钚詺怏w中導(dǎo)入微量的鹵素元素(碘、溴等)而成的氣體。通過(guò)導(dǎo)入鹵素元素，能夠抑制燈絲的折損，并且能夠?qū)艚z的溫度設(shè)定為高溫。因此，鹵素?zé)鬑L與通常的白熾燈相比具有壽命變長(zhǎng)且能夠連續(xù)照射強(qiáng)的光的特性。即，鹵素?zé)鬑L是連續(xù)發(fā)光至少1秒以上的連續(xù)點(diǎn)亮燈。另外，鹵素?zé)鬑L由于是棒狀燈，所以壽命長(zhǎng)，通過(guò)使鹵素?zé)鬑L沿水平方向配置，向上方的半導(dǎo)體晶片W輻射的效率優(yōu)良。

另外，在鹵素加熱部4的框體41內(nèi)，在兩層鹵素?zé)鬑L的下側(cè)也設(shè)置有反射器43(圖1)。反射器43將從多個(gè)鹵素?zé)鬑L出射的光向熱處理空間65側(cè)反射。

控制部3對(duì)在熱處理裝置1設(shè)置的上述的各種動(dòng)作機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。作為控制部3的硬件的結(jié)構(gòu)，與一般的計(jì)算機(jī)相同。即，控制部3具有進(jìn)行各種運(yùn)算處理的電路即CPU、存儲(chǔ)基本程序的讀取專用的存儲(chǔ)器即ROM、存儲(chǔ)各種信息的可自由讀寫的存儲(chǔ)器即RAM、存儲(chǔ)控制用軟件和數(shù)據(jù)等的磁盤。通過(guò)控制部3的CPU通過(guò)執(zhí)行規(guī)定的處理程序，來(lái)進(jìn)行熱處理裝置1中的處理。另外，控制部3對(duì)閥84、閥89、流量調(diào)整閥90、流量調(diào)整閥196、排氣泵191以及三個(gè)排氣閥192、193、194進(jìn)行控制，來(lái)調(diào)整腔室6內(nèi)的熱處理空間65的壓力、供氣流量以及排氣速率。

除了上述結(jié)構(gòu)以外，熱處理裝置1還具有各種冷卻用的結(jié)構(gòu)，以防止在對(duì)半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行熱處理時(shí)，因由鹵素?zé)鬑L以及閃光燈FL產(chǎn)生的熱能導(dǎo)致鹵素加熱部4、閃光加熱部5以及腔室6的溫度過(guò)度上升。例如在腔室6的壁體設(shè)置有水冷管(省略圖示)。另外，鹵素加熱部4以及閃光加熱部5為在內(nèi)部形成氣體流來(lái)進(jìn)行排熱的空冷結(jié)構(gòu)。另外，還向上側(cè)腔室窗63和燈光輻射窗53的間隙供給空氣，對(duì)閃光加熱部5以及上側(cè)腔室窗63進(jìn)行冷卻。

接著，對(duì)熱處理裝置1中的半導(dǎo)體晶片W的處理順序進(jìn)行說(shuō)明。在此，成為處理對(duì)象的半導(dǎo)體晶片W是在硅的基材上形成有金屬膜的半導(dǎo)體基板。通過(guò)熱處理裝置1對(duì)該半導(dǎo)體晶片W照射閃光來(lái)形成硅化物。

圖9是表示在半導(dǎo)體晶片W上形成有金屬膜的結(jié)構(gòu)的圖。在半導(dǎo)體晶片W的硅的基材101上形成有二氧化硅膜(SiO₂)102。二氧化硅膜102是作為硅的基材101與高介電常數(shù)膜103之間的界面層膜所需要的層。二氧化硅膜102的膜厚極薄，例如為約1nm。作為二氧化硅膜102的形成手法，能夠采用例如熱氧化法等公知的各種方法。

在二氧化硅膜102上形成有作為柵絕緣膜的高介電常數(shù)膜103。作為高介電常數(shù)膜103，能夠使用例如HfO₂、ZrO₂、Al₂O₃、La₂O₃等高介電常數(shù)材料(在本實(shí)施方式中為HfO₂)。高介電常數(shù)膜103通過(guò)利用例如原子層沉積(ALD：Atomic Layer Deposition)使高介電常數(shù)材料堆積在二氧化硅膜102上來(lái)形成膜。堆積在二氧化硅膜102上的高介電常數(shù)膜103的膜厚為幾nm，但該二氧化硅膜換算膜厚(EOT：Equivalent oxide thickness)為1nm左右。高介電常數(shù)膜103的形成手法并不限定于ALD，也可以采用例如金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD：Metal Organic Chemical Vapor Deposition)等公知的手法。

在高介電常數(shù)膜103上形成有柵極105。本實(shí)施方式的柵極105是由鈦(Ti)或鈦的氮化物(TiN)所形成的所謂的金屬柵極。此外，作為柵極105也可以使用多晶硅來(lái)代替金屬柵極。另外，在柵極105的兩側(cè)形成有SiN的側(cè)壁104。該側(cè)壁104在后柵極工藝中比高介電常數(shù)膜103先形成。

在硅的基材101的上表面中的柵極105的兩側(cè)為源極區(qū)域以及漏極區(qū)域(由圖9中的虛線所劃分的區(qū)域)。在所述源極區(qū)域以及漏極區(qū)域中，通過(guò)離子注入裝置將離子注入。

并且，在源極區(qū)域以及漏極區(qū)域上形成有金屬膜108。用于硅化物技術(shù)的金屬材料為例如鎳(Ni)、鈷(Co)、鈦(Ti)、鎢(W)等(在本實(shí)施方式中為鎳)。金屬膜108的形成通過(guò)濺射或真空蒸鍍等公知的成膜技術(shù)來(lái)進(jìn)行。

通過(guò)熱處理裝置1對(duì)在圖9所示的硅的基材101的源極區(qū)域以及漏極區(qū)域上形成有金屬膜108的半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行熱處理。下面，對(duì)熱處理裝置1中的動(dòng)作順序進(jìn)行說(shuō)明。熱處理裝置1中的動(dòng)作順序通過(guò)控制部3控制熱處理裝置1的各動(dòng)作機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行。

首先，將形成有金屬膜108的半導(dǎo)體晶片W搬入熱處理裝置1的腔室6。在搬入半導(dǎo)體晶片W時(shí)，打開(kāi)閘閥185而使搬送開(kāi)口部66打開(kāi)，利用裝置外部的搬送機(jī)械手經(jīng)由搬送開(kāi)口部66將形成有金屬膜108的半導(dǎo)體晶片W搬入腔室6內(nèi)的熱處理空間65。此時(shí)，由于腔室6的內(nèi)外都為大氣壓，因此，隨著半導(dǎo)體晶片W的搬入，空氣被帶入腔室6內(nèi)的熱處理空間65。因此，通過(guò)打開(kāi)閥84而從氣體供給源85向腔室6內(nèi)持續(xù)地供給氮?dú)猓沟獨(dú)饬鲝谋淮蜷_(kāi)的搬送開(kāi)口部66流出，從而將流入腔室6內(nèi)的裝置外部的氣體限制為最小限度。另外，優(yōu)選地，在閘閥185打開(kāi)時(shí)，相比于半導(dǎo)體晶片W的熱處理時(shí)使氮?dú)獾墓┙o流量增大(例如，若在熱處理時(shí)通常為30L/min，則在閘閥185打開(kāi)時(shí)變?yōu)?20L/min)。而且，優(yōu)選地，使氮?dú)獾墓┙o流量增大，并且關(guān)閉閥89而停止來(lái)自腔室6的排氣。由此，由于向腔室6內(nèi)供給的氮?dú)庵粡陌崴烷_(kāi)口部66流出，因此，能夠更加有效地防止外部空氣的流入。

由搬送機(jī)械手搬入的半導(dǎo)體晶片W進(jìn)入到保持部7的正上方位置停止。并且，移載機(jī)構(gòu)10的一對(duì)移載臂11從退避位置水平移動(dòng)到移載動(dòng)作位置并上升，由此，升降銷12通過(guò)貫通孔79從基座74的上表面突出，接受半導(dǎo)體晶片W。

在半導(dǎo)體晶片W載置在升降銷12上后，搬送機(jī)械手從熱處理空間65退出，并通過(guò)閘閥185關(guān)閉搬送開(kāi)口部66。并且，通過(guò)使一對(duì)移載臂11下降，半導(dǎo)體晶片W從移載機(jī)構(gòu)10被交到保持部7的基座74上而被水平姿勢(shì)地保持。半導(dǎo)體晶片W將形成有金屬膜108的表面作為上表面而被基座74保持。另外，半導(dǎo)體晶片W在基座74的上表面保持在五個(gè)引導(dǎo)銷76的內(nèi)側(cè)。下降到基座74的下方的一對(duì)移載臂11通過(guò)水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)13退避到退避位置即凹部62的內(nèi)側(cè)。

在半導(dǎo)體晶片W容納于腔室6內(nèi)且利用閘閥185關(guān)閉搬送開(kāi)口部66后，將腔室6內(nèi)的壓力減壓為比大氣壓低的氣壓。具體地說(shuō)，通過(guò)關(guān)閉搬送開(kāi)口部66，使得腔室6內(nèi)的熱處理空間65變?yōu)槊荛]空間。在該狀態(tài)下，關(guān)閉用于供氣的閥84，并且打開(kāi)用于排氣的閥89。另外，控制部3使排氣泵191動(dòng)作，并且將在三條旁通路徑197、198、199中的配管直徑最小的旁通路徑197上設(shè)置的排氣閥192打開(kāi)。其他的排氣閥193、194關(guān)閉。由此，不對(duì)腔室6內(nèi)進(jìn)行氣體供給而進(jìn)行排氣，從而腔室6內(nèi)的熱處理空間65被減壓。

圖10是表示第一實(shí)施方式中的腔室6內(nèi)的壓力變化的圖。圖10的橫軸表示時(shí)刻，縱軸表示腔室6內(nèi)的壓力。在半導(dǎo)體晶片W容納于腔室6內(nèi)而搬送開(kāi)口部66被關(guān)閉的時(shí)刻，腔室6內(nèi)的壓力為常壓Ps(＝大氣壓＝約101325Pa)。并且，在時(shí)刻t1，開(kāi)始進(jìn)行腔室6內(nèi)的減壓。在減壓的初始階段，由于只使用三條旁通路徑197、198、199中的配管直徑最小的旁通路徑197，因此，排氣流量小且排氣速度也比較慢。

接著，在時(shí)刻t2，控制部3使三個(gè)排氣閥192、193、194全部打開(kāi)。由此，來(lái)自腔室6的排氣流量增大，排氣速度也變快。并且，在時(shí)刻t3，腔室6的壓力(真空度)到達(dá)氣壓P1。氣壓P1為例如約100Pa。即，在減壓的初始階段以小的排氣流量進(jìn)行排氣后，切換為比上述小的排氣量大的排氣流量來(lái)進(jìn)行排氣。此外，在第一實(shí)施方式中，流量調(diào)整閥196的流量是恒定的。

若從開(kāi)始減壓時(shí)就以大的排氣流量快速地進(jìn)行排氣，則可能存在如下問(wèn)題，即，在腔室6內(nèi)產(chǎn)生大的氣流變化而使附著在腔室6的結(jié)構(gòu)物(例如，下側(cè)腔室窗64)上的顆粒被卷起而再次附著在半導(dǎo)體晶片W上，從而造成污染。若在減壓的初始階段以小的排氣流量靜靜地進(jìn)行排氣后，切換為大的排氣流量進(jìn)行排氣，則能夠防止上述那樣的腔室6內(nèi)的顆粒的卷起。

在腔室6內(nèi)的壓力到達(dá)了氣壓P1的時(shí)刻t3，關(guān)閉用于排氣的閥89并打開(kāi)用于供氣的閥84，從氣體供給源85向腔室6內(nèi)的熱處理空間65供給氮?dú)?。其結(jié)果，在腔室6內(nèi)，在由保持部7保持的半導(dǎo)體晶片W的周圍形成氮?dú)獾臍怏w環(huán)境。此外，在向腔室6供給氮?dú)馄陂g，也可以只使用配管直徑最小的旁通路徑197來(lái)進(jìn)行來(lái)自腔室6的排氣。在該情況下，當(dāng)然處理氣體的供給流量比排氣流量大。

通過(guò)向腔室6內(nèi)供給氮?dú)?，腔?內(nèi)的壓力從氣壓P1上升，在時(shí)刻t4恢復(fù)為常壓Ps。在第一實(shí)施方式中，由于一旦將腔室6內(nèi)的壓力減壓至氣壓P1之后就恢復(fù)為常壓Ps，因此，能夠?qū)⒒謴?fù)為常壓Ps后的腔室6內(nèi)的氮?dú)獾臍怏w環(huán)境中的氧氣濃度設(shè)定為約200ppb以下。

在腔室6內(nèi)的壓力恢復(fù)為常壓Ps的時(shí)刻t4以后，向腔室6的氮?dú)獾墓┙o流量和來(lái)自腔室6的排氣流量相等，從而將腔室6內(nèi)的壓力維持為常壓Ps。

另外，在腔室6內(nèi)的壓力恢復(fù)至常壓Ps的時(shí)刻t4，鹵素加熱部4的40根鹵素?zé)鬑L一齊點(diǎn)亮開(kāi)始半導(dǎo)體晶片W的預(yù)備加熱(輔助加熱)。從鹵素?zé)鬑L出射的鹵素光透過(guò)由石英形成的下側(cè)腔室窗64以及基座74，從半導(dǎo)體晶片W的背面照射。半導(dǎo)體晶片W的背面是與形成有金屬膜108的表面相反一側(cè)的主面。通過(guò)接受來(lái)自鹵素?zé)鬑L的光照射，半導(dǎo)體晶片W的溫度上升。此外，由于移載機(jī)構(gòu)10的移載臂11退避到凹部62的內(nèi)側(cè)，因此，不會(huì)妨礙鹵素?zé)鬑L的加熱。

在利用鹵素?zé)鬑L進(jìn)行預(yù)備加熱時(shí)，半導(dǎo)體晶片W的溫度由接觸式溫度計(jì)130測(cè)定。即，內(nèi)置有熱電偶的接觸式溫度計(jì)130經(jīng)由切口部77與被基座74保持的半導(dǎo)體晶片W的下表面接觸，來(lái)測(cè)定升溫中的晶片溫度。被測(cè)定的半導(dǎo)體晶片W的溫度被傳遞至控制部3?？刂撇?一邊監(jiān)視因來(lái)自鹵素?zé)鬑L的光照射而升溫的半導(dǎo)體晶片W的溫度是否已到達(dá)規(guī)定的預(yù)備加熱溫度T1，一邊控制鹵素?zé)鬑L的輸出。即，控制部3基于接觸式溫度計(jì)130的測(cè)定值，以半導(dǎo)體晶片W的溫度變?yōu)轭A(yù)備加熱溫度T1的方式對(duì)鹵素?zé)鬑L的輸出進(jìn)行反饋控制。預(yù)備加熱溫度T1為室溫至300℃，在本實(shí)施方式中為200℃。此外，在因來(lái)自鹵素?zé)鬑L的光照射而使半導(dǎo)體晶片W升溫時(shí)，不利用輻射溫度計(jì)120進(jìn)行溫度測(cè)定。其原因在于，從鹵素?zé)鬑L照射的鹵素光作為干擾光入射至輻射溫度計(jì)120，無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的溫度測(cè)定。

在半導(dǎo)體晶片W的溫度到達(dá)了預(yù)備加熱溫度T1后，控制部3將半導(dǎo)體晶片W暫時(shí)維持在該預(yù)備加熱溫度T1。具體地說(shuō)，在由接觸式溫度計(jì)130測(cè)定的半導(dǎo)體晶片W的溫度到達(dá)了預(yù)備加熱溫度T1的時(shí)刻，控制部3調(diào)整鹵素?zé)鬑L的輸出，將半導(dǎo)體晶片W的溫度大致維持在預(yù)備加熱溫度T1。

通過(guò)利用這樣的鹵素?zé)鬑L進(jìn)行預(yù)備加熱，將包含金屬膜108的半導(dǎo)體晶片W的整體均勻地升溫至預(yù)備加熱溫度T1。在利用鹵素?zé)鬑L的預(yù)備加熱的階段具有如下趨勢(shì)，更容易產(chǎn)生散熱的半導(dǎo)體晶片W的周緣部的溫度比中央部低，但是，就鹵素加熱部4中的鹵素?zé)鬑L的配設(shè)密度而言，和與半導(dǎo)體晶片W的中央部相對(duì)的區(qū)域相比，與周緣部相對(duì)的區(qū)域更高。因此，向容易產(chǎn)生散熱的半導(dǎo)體晶片W的周緣部照射的光量變多，能夠使預(yù)備加熱階段中的半導(dǎo)體晶片W的面內(nèi)溫度分布變得均勻。而且，由于安裝在腔室側(cè)部61的反射環(huán)69的內(nèi)周面為鏡面，因此，通過(guò)該反射環(huán)69的內(nèi)周面，向半導(dǎo)體晶片W的周緣部反射的光量變多，從而能夠使預(yù)備加熱階段中的半導(dǎo)體晶片W的面內(nèi)溫度分布變得均勻。此外，預(yù)備加熱時(shí)的腔室6內(nèi)的壓力被維持為常壓Ps。

接著，在半導(dǎo)體晶片W的溫度到達(dá)預(yù)備加熱溫度T1并經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間的時(shí)刻t5，通過(guò)從閃光燈FL照射閃光來(lái)執(zhí)行閃光加熱處理。此時(shí)，從閃光燈FL輻射的閃光的一部分直接向腔室6內(nèi)照射，其他部分一旦被反射器52反射后向腔室6內(nèi)照射，通過(guò)上述的閃光的照射，進(jìn)行半導(dǎo)體晶片W的閃光加熱。

閃光加熱利用來(lái)自閃光燈FL的閃光照射來(lái)進(jìn)行，因此，能夠在短時(shí)間內(nèi)使半導(dǎo)體晶片W的表面溫度上升。即，從閃光燈FL照射的閃光是預(yù)先蓄積在電容器內(nèi)的靜電能量變換為極短的光脈沖的、照射時(shí)間為0.1毫秒至100毫秒左右的極短的強(qiáng)閃光。通過(guò)從閃光燈FL向形成有金屬膜108的半導(dǎo)體晶片W的表面照射閃光，使得源極區(qū)域以及漏極區(qū)域的硅與金屬膜108反應(yīng)而形成硅化物(在本實(shí)施方式中為鎳硅化物)。

因閃光照射使半導(dǎo)體晶片W的表面到達(dá)的最高溫度(峰值溫度)即處理溫度T2為硅化物成長(zhǎng)的600℃至1100℃，在本實(shí)施方式中為900℃。此外，由于閃光燈FL的照射時(shí)間為0.1毫秒至100毫秒左右的短時(shí)間，因此，半導(dǎo)體晶片W的表面溫度從預(yù)備加熱溫度T1升溫至處理溫度T2所需的時(shí)間也為小于1秒的極短時(shí)間。閃光照射后的半導(dǎo)體晶片W的表面溫度立即從處理溫度T2快速地下降。

在完成閃光加熱處理后，經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后也關(guān)閉鹵素?zé)鬑L。由此，半導(dǎo)體晶片W也從預(yù)備加熱溫度T1降溫。降溫中的半導(dǎo)體晶片W的溫度由接觸式溫度計(jì)130或輻射溫度計(jì)120測(cè)定，該測(cè)定結(jié)果被傳遞至控制部3?？刂撇?基于測(cè)定結(jié)果，監(jiān)視半導(dǎo)體晶片W的溫度是否已降溫至規(guī)定溫度。并且，在半導(dǎo)體晶片W的溫度降溫至規(guī)定溫度以下后，通過(guò)移載機(jī)構(gòu)10的一對(duì)移載臂11再次從退避位置水平移動(dòng)到移載動(dòng)作位置并上升，由此，升降銷12從基座74的上表面突出，從基座74接受熱處理后的半導(dǎo)體晶片W。接著，打開(kāi)被閘閥185關(guān)閉的搬送開(kāi)口部66，載置在升降銷12上的半導(dǎo)體晶片W被裝置外部的搬送機(jī)械手搬出，從而完成熱處理裝置1中的半導(dǎo)體晶片W的加熱處理。

在第一實(shí)施方式中，由于一旦將腔室6內(nèi)的壓力減壓至比大氣壓低的氣壓P1之后就供給氮?dú)舛謴?fù)為常壓Ps，因此，能夠?qū)⒒謴?fù)壓力后的腔室6內(nèi)的氧氣濃度變?yōu)榧s200ppb以下。在不對(duì)腔室6內(nèi)進(jìn)行減壓且在維持為常壓的狀態(tài)進(jìn)行從大氣向氮?dú)獾臍怏w環(huán)境置換的情況下，能夠降低腔室6內(nèi)的氧氣濃度的界限為約2ppm。即，如本實(shí)施方式所示，通過(guò)一旦將腔室6內(nèi)的壓力減壓至氣壓P1后就恢復(fù)為常壓Ps，與未進(jìn)行減壓的情況相比，能夠?qū)⑶皇?內(nèi)的氧氣濃度降低至十分之一左右。

在硅的基材101的源極區(qū)域以及漏極區(qū)域上形成金屬膜108后，在不進(jìn)行特別處理的狀態(tài)下，在金屬膜108與硅的基材101的界面附近存在多個(gè)缺陷。若在半導(dǎo)體晶片W的周圍的氧氣濃度高的狀態(tài)下進(jìn)行硅化物形成的熱處理，則氣體環(huán)境中的氧氣會(huì)進(jìn)入金屬膜108與基材101的界面附近的缺陷中，其結(jié)果，界面附近劣化而變?yōu)楦唠娮?。另外，也存在鎳的硅化物自身被氧化的情況。作為這樣的氧化的原因，主要的問(wèn)題為殘留在腔室6內(nèi)的氧氣。如本實(shí)施方式所示，在常壓下將半導(dǎo)體晶片W搬入腔室6內(nèi)的情況下，從外部帶入的空氣量變大，由此，提高了腔室6的殘留氧氣濃度。因此，優(yōu)選地，對(duì)形成有金屬膜108的半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行加熱而形成硅化物時(shí)的氣體環(huán)境中的氧氣濃度盡可能地降低。

在第一實(shí)施方式中，通過(guò)一旦將腔室6內(nèi)的壓力減壓至比大氣壓低的氣壓P1后就恢復(fù)為常壓Ps，能夠?qū)⑿纬晒杌飼r(shí)的腔室6內(nèi)的熱處理空間65的氧氣濃度降低至約200ppb以下。因此，能夠抑制因在硅化物形成的處理中熱處理空間65的氧氣進(jìn)入金屬膜108與基材101的界面附近的缺陷中所引起的硅化物的高電阻化。另外，也能夠防止硅化物自身的氧化。

另外，要求硅化物盡可能薄地形成，但在第一實(shí)施方式中，由于在小于1秒的照射時(shí)間內(nèi)從閃光燈FL向半導(dǎo)體晶片W的表面照射閃光并使晶片表面在極短時(shí)間內(nèi)升溫至處理溫度T2，因此，能夠抑制硅化物的膜厚過(guò)度地增大。

另外，若在向腔室6搬入半導(dǎo)體晶片W時(shí)使氮?dú)獾墓┙o流量增大并從搬送開(kāi)口部66流出，則能夠防止晶片搬入時(shí)的外部空氣的流入，從而能夠降低處理前的腔室6內(nèi)的氧氣濃度的初始值。由此，即使對(duì)腔室6內(nèi)減壓時(shí)的到達(dá)壓力即氣壓P1高，也能夠充分地降低殘留氧氣濃度。

而且，如上所述，在對(duì)腔室6內(nèi)減壓時(shí)，由于在減壓開(kāi)始時(shí)以小的排氣流量進(jìn)行排氣后切換為大的排氣流量進(jìn)行排氣，因此，能夠防止腔室6內(nèi)的顆粒的卷起。

<第二實(shí)施方式>

接著，說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。第二實(shí)施方式的熱處理裝置1的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式完全相同。另外，第二實(shí)施方式的熱處理裝置1中的半導(dǎo)體晶片W的處理順序也與第一實(shí)施方式大致相同。第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，一旦將腔室6內(nèi)的壓力減壓后就恢復(fù)壓力時(shí)的壓力。

圖11是表示第二實(shí)施方式中的腔室6內(nèi)的壓力變化的圖。在圖11中，與圖10相同，橫軸表示時(shí)刻，縱軸表示腔室6內(nèi)的壓力。另外，圖11中的虛線所示的圖案為將第一實(shí)施方式中的腔室6內(nèi)恢復(fù)至常壓Ps時(shí)的壓力變化圖案(圖10的圖案)。

與第一實(shí)施方式相同，在形成有金屬膜108的半導(dǎo)體晶片W容納于腔室6內(nèi)而搬送開(kāi)口部66被關(guān)閉的時(shí)刻，腔室6內(nèi)的壓力為常壓Ps(＝大氣壓＝約101325Pa)。并且，在時(shí)刻t1，開(kāi)始進(jìn)行腔室6內(nèi)的減壓。與第一實(shí)施方式相同，在減壓的初始階段以小的排氣流量進(jìn)行排氣后，在時(shí)刻t2，切換為比上述小的排氣流量大的排氣流量進(jìn)行排氣。由此，能夠防止腔室6內(nèi)的顆粒的卷起。

在腔室6內(nèi)的壓力到達(dá)了氣壓P1的時(shí)刻t3，關(guān)閉用于排氣的閥89并打開(kāi)用于供氣的閥84，從氣體供給源85向腔室6內(nèi)的熱處理空間65供給氮?dú)?。到此為止，與第一實(shí)施方式相同。此外，氣壓P1為例如約100Pa。

在第二實(shí)施方式中，不將腔室6內(nèi)的壓力恢復(fù)至常壓Ps，通過(guò)供給氮?dú)猓跁r(shí)刻t6將腔室6內(nèi)的壓力恢復(fù)至氣壓P2。氣壓P2比氣壓P1高且比常壓Ps低，例如為約5000Pa。在第二實(shí)施方式中，由于一旦將腔室6內(nèi)的壓力減壓至氣壓P1后就恢復(fù)至比上述氣壓P1高的氣壓P2，因此，能夠?qū)⒒謴?fù)壓力后的腔室6內(nèi)的氧氣濃度變?yōu)榧s200ppb以下。

在腔室6內(nèi)的壓力恢復(fù)至氣壓P2的時(shí)刻t6以后，向腔室6的氮?dú)獾墓┙o流量和來(lái)自腔室6的排氣流量相等，從而將腔室6內(nèi)的壓力維持為氣壓P2。并且，一邊將腔室6內(nèi)的壓力維持為氣壓P2，一邊利用鹵素?zé)鬑L進(jìn)行半導(dǎo)體晶片W的預(yù)備加熱，然后，在時(shí)刻t7，從閃光燈FL向半導(dǎo)體晶片W的表面照射閃光來(lái)進(jìn)行閃光加熱。預(yù)備加熱以及閃光加熱處理的內(nèi)容與第一實(shí)施方式相同。通過(guò)從閃光燈FL向形成有金屬膜108的半導(dǎo)體晶片W的表面照射閃光，使得源極區(qū)域以及漏極區(qū)域的硅與金屬膜108反應(yīng)而形成硅化物。

在完成閃光加熱處理后，經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后關(guān)閉用于排氣的閥89并打開(kāi)用于供氣的閥84，從氣體供給源85向腔室6內(nèi)供給氮?dú)舛謴?fù)至常壓Ps。另外，也關(guān)閉鹵素?zé)鬑L，由此，半導(dǎo)體晶片W也從預(yù)備加熱溫度T1降溫。然后，將降溫至規(guī)定溫度的半導(dǎo)體晶片W從熱處理裝置1的腔室6搬出的順序與第一實(shí)施方式相同。

但是，作為在腔室6內(nèi)卷起顆粒的主要原因，除了對(duì)腔室6的供排氣以外，還有閃光照射。在來(lái)自閃光燈FL的閃光照射時(shí)，由于半導(dǎo)體晶片W的表面瞬間地升溫，另一方面，背面并沒(méi)有從預(yù)備加熱溫度T1升溫，因此，在表面以及背面產(chǎn)生大的溫度差，由此，只有表面熱膨脹，從而半導(dǎo)體晶片W急劇地變形。其結(jié)果，通過(guò)半導(dǎo)體晶片W在基座74上振動(dòng)，產(chǎn)生顆粒，從而在腔室6內(nèi)被卷起。

為了從腔室6有效地排出因這樣的閃光照射所產(chǎn)生的顆粒，在第二實(shí)施方式中，在完成閃光加熱處理并向腔室6內(nèi)供給氮?dú)舛謴?fù)為常壓Ps時(shí)，通過(guò)打開(kāi)用于排氣的閥89，并且使氮?dú)庖?0L/min至100L/min的流量流入腔室6內(nèi)，能夠沖走因閃光照射所產(chǎn)生的顆粒。由此，能夠防止因閃光照射所產(chǎn)生的顆粒附著在半導(dǎo)體晶片W上而造成污染。

此外，在完成閃光加熱后向腔室6內(nèi)供給氮?dú)舛謴?fù)為常壓Ps時(shí)，也可以在打開(kāi)用于排氣的閥89的狀態(tài)下也打開(kāi)用于供氣的閥84，來(lái)向腔室6內(nèi)供給氮?dú)狻＿@樣一來(lái)，能夠從腔室6更加有效地排出因閃光照射所產(chǎn)生的顆粒。

在第二實(shí)施方式中，由于一旦將腔室6內(nèi)的壓力減壓至比大氣壓低的氣壓P1后就供給氮?dú)舛謴?fù)至氣壓P2，因此，與第一實(shí)施方式相同，能夠?qū)?zhí)行硅化物形成的熱處理時(shí)的腔室6內(nèi)的熱處理空間65的氧氣濃度變?yōu)榧s200ppb以下。因此，能夠抑制因在硅化物形成的處理中熱處理空間65的氧氣進(jìn)入金屬膜108與基材101的界面附近的缺陷中所引起的硅化物的高電阻化。另外，也能夠防止硅化物自身的氧化。

另外，與第一實(shí)施方式相同，由于以小于1秒的照射時(shí)間從閃光燈FL向半導(dǎo)體晶片W的表面照射閃光而使晶片表面在極短時(shí)間內(nèi)升溫至處理溫度T2，因此，能夠抑制硅化物的膜厚過(guò)度地增大。

另外，若在減壓下進(jìn)行熱處理，則能夠促進(jìn)包含于金屬膜108的雜質(zhì)的脫離。通過(guò)將這樣的脫離的雜質(zhì)元素從腔室6排出，能夠防止該雜質(zhì)再次附著在半導(dǎo)體晶片W的表面上而造成污染。其結(jié)果，能夠防止設(shè)備性能的劣化以及出品率的降低。

另外，由于利用腔室6內(nèi)的氣體能夠使鹵素光以及閃光的吸光變少，因此，能夠提高預(yù)備加熱時(shí)以及閃光加熱時(shí)的升溫效率。其結(jié)果，能夠使閃光加熱時(shí)的半導(dǎo)體晶片W的表面到達(dá)溫度變高。

另外，通過(guò)在減壓下進(jìn)行半導(dǎo)體晶片W的加熱處理，能夠降低腔室6內(nèi)的對(duì)流的影響，從而能夠提高半導(dǎo)體晶片W的面內(nèi)溫度分布的均勻性。

而且，在第二實(shí)施方式中，在將腔室6內(nèi)的壓力從氣壓P1恢復(fù)時(shí)，不恢復(fù)至常壓Ps，而恢復(fù)至比大氣壓低的氣壓P2。因此，與如第一實(shí)施方式那樣將腔室6內(nèi)的壓力恢復(fù)至常壓Ps的情況相比，如第二實(shí)施方式所示，若恢復(fù)至氣壓P2，則能夠使恢復(fù)壓力所需的時(shí)間變短。并且，因縮短恢復(fù)壓力所需的時(shí)間，從而能夠使閃光照射的時(shí)機(jī)提前(如圖11所示，第二實(shí)施方式中的閃光照射的時(shí)刻t7比第一實(shí)施方式中的閃光照射的時(shí)刻t5早)。其結(jié)果，如第二實(shí)施方式所示，將腔室6內(nèi)的壓力恢復(fù)至比大氣壓低的氣壓P2能夠提高熱處理裝置1中的生產(chǎn)能力。

<第三實(shí)施方式>

接著，說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施方式。第三實(shí)施方式的熱處理裝置1的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式完全相同。另外，第三實(shí)施方式的熱處理裝置1中的半導(dǎo)體晶片W的處理順序也與第一實(shí)施方式大致相同。第三實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，腔室6內(nèi)的壓力變化。

圖12是表示第三實(shí)施方式中的腔室6內(nèi)的壓力變化的圖。在圖12中，與圖10相同，橫軸表示時(shí)刻，縱軸表示腔室6內(nèi)的壓力。

與第一實(shí)施方式相同，在形成有金屬膜108的半導(dǎo)體晶片W容納于腔室6內(nèi)而搬送開(kāi)口部66被關(guān)閉的時(shí)刻，腔室6內(nèi)的壓力為常壓Ps(＝大氣壓＝約101325Pa)。并且，在時(shí)刻t1，開(kāi)始進(jìn)行腔室6內(nèi)的減壓。在第三實(shí)施方式中，將三條旁通路徑197、198、199的排氣流量設(shè)為恒定，并且，利用流量調(diào)整閥196使來(lái)自腔室6的排氣流量隨著時(shí)間的推移連續(xù)地增加。即，在減壓的初始階段以比較小的排氣流量開(kāi)始排氣，并逐漸地使排氣流量連續(xù)地增加。這樣一來(lái)，與第一實(shí)施方式相同，能夠防止腔室6內(nèi)的顆粒的卷起。另外，通過(guò)以無(wú)級(jí)的方式使排氣流量連續(xù)地增加，也能夠防止因排氣流量的急劇變化所引起的顆粒的卷起。

在腔室6內(nèi)的壓力到達(dá)了氣壓P1的時(shí)刻t3，關(guān)閉用于排氣的閥89并打開(kāi)用于供氣的閥84，從氣體供給源85向腔室6內(nèi)的熱處理空間65供給氮?dú)舛骨皇?內(nèi)恢復(fù)壓力。此外，氣壓P1為例如約100Pa。

在第三實(shí)施方式中，利用流量調(diào)整閥90使向腔室6的處理氣體的供氣流量隨著時(shí)間的推移連續(xù)地增加。即，在恢復(fù)壓力的初始階段以比較小的供氣流量開(kāi)始供氣，并逐漸地使供氣流量連續(xù)地增加。與減壓時(shí)相同，若從恢復(fù)壓力開(kāi)始時(shí)以大的供氣流量快速地進(jìn)行供氣，則附著在腔室6的結(jié)構(gòu)物上的顆?？赡鼙痪砥稹Ｍㄟ^(guò)在恢復(fù)壓力的初始階段以小的供氣流量靜靜地開(kāi)始供氣并逐漸地使排氣流量變大，能夠防止腔室6內(nèi)的顆粒的卷起。另外，通過(guò)以無(wú)級(jí)的方式使供氣流量連續(xù)地增加，也能夠防止因供氣流量的急劇變化所引起的顆粒的卷起。

另外，在第三實(shí)施方式中，通過(guò)向腔室6供給氮?dú)?，在時(shí)刻t8，將腔室6內(nèi)的壓力恢復(fù)至大于常壓Ps的氣壓P3。氣壓P3比大氣壓高，例如為約0.12MPa。在第三實(shí)施方式中，由于一旦將腔室6內(nèi)的壓力減壓至氣壓P1后就恢復(fù)至比上述氣壓P1高的氣壓P3，因此，能夠?qū)⒒謴?fù)壓力后的腔室6內(nèi)的氧氣濃度變?yōu)榧s200ppb以下。

在將腔室6內(nèi)的壓力恢復(fù)至氣壓P3的時(shí)刻t8以后，向腔室6的氮?dú)獾墓┙o流量和來(lái)自腔室6的排氣流量相等，從而將腔室6內(nèi)的壓力維持為氣壓P3。并且，一邊將腔室6內(nèi)的壓力維持為氣壓P3，一邊利用鹵素?zé)鬑L進(jìn)行半導(dǎo)體晶片W的預(yù)備加熱，然后，在時(shí)刻t9，從閃光燈FL向半導(dǎo)體晶片W的表面照射閃光來(lái)進(jìn)行閃光加熱。預(yù)備加熱以及閃光加熱處理的內(nèi)容與第一實(shí)施方式相同。通過(guò)從閃光燈FL向形成有金屬膜108的半導(dǎo)體晶片W的表面照射閃光，使得源極區(qū)域以及漏極區(qū)域的硅與金屬膜108反應(yīng)而形成硅化物。

在完成閃光加熱處理后，從氣體排出管88排出腔室6內(nèi)的氣體而將腔室6內(nèi)變?yōu)槌篜s。另外，也關(guān)閉鹵素?zé)鬑L，由此，半導(dǎo)體晶片W也從預(yù)備加熱溫度T1降溫。然后，將降溫至規(guī)定溫度的半導(dǎo)體晶片W從熱處理裝置1的腔室6搬出的順序與第一實(shí)施方式相同。

在第三實(shí)施方式中，由于一旦將腔室6內(nèi)降低至比大氣壓低的氣壓P1后就供給氮?dú)舛謴?fù)至氣壓P3，因此，與第一實(shí)施方式相同，能夠?qū)?zhí)行硅化物形成的熱處理時(shí)的腔室6內(nèi)的熱處理空間65的氧氣濃度變?yōu)榧s200ppb以下。因此，能夠抑制因在硅化物形成的處理中熱處理空間65的氧氣進(jìn)入金屬膜108與基材101的界面附近的缺陷中所引起的硅化物的高電阻化。另外，也能夠防止硅化物自身的氧化。

另外，與第一實(shí)施方式相同，由于以小于1秒的照射時(shí)間從閃光燈FL向半導(dǎo)體晶片W的表面照射閃光而使晶片表面在極短時(shí)間內(nèi)升溫至處理溫度T2，因此，能夠抑制硅化物的膜厚過(guò)度地增大。

另外，在第三實(shí)施方式中，在腔室6內(nèi)的壓力為比大氣壓高的氣壓P3即加壓下，向半導(dǎo)體晶片W的表面照射閃光來(lái)進(jìn)行加熱處理。若在加壓下進(jìn)行熱處理，則能夠抑制從腔室側(cè)部61等排出的氧氣的擴(kuò)散速度變慢而到達(dá)半導(dǎo)體晶片W。

而且，在第三實(shí)施方式中，在腔室6內(nèi)的減壓時(shí)以及恢復(fù)壓力時(shí)，以無(wú)級(jí)的方式使排氣流量以及供氣流量連續(xù)地變化。由此，能夠防止因供排氣的急劇變化所引起的顆粒的卷起。

<第四實(shí)施方式>

接著，說(shuō)明本發(fā)明的第四實(shí)施方式。第四實(shí)施方式的熱處理裝置1的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式完全相同。另外，第四實(shí)施方式的熱處理裝置1中的半導(dǎo)體晶片W的處理順序也與第一實(shí)施方式大致相同。第四實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，腔室6內(nèi)的壓力變化。

圖13是表示第四實(shí)施方式中的腔室6內(nèi)的壓力變化的圖。在圖13中，與圖10相同，橫軸表示時(shí)刻，縱軸表示腔室6內(nèi)的壓力。

與第一實(shí)施方式相同，在形成有金屬膜108的半導(dǎo)體晶片W容納于腔室6內(nèi)而搬送開(kāi)口部66被關(guān)閉的時(shí)刻，腔室6內(nèi)的壓力為常壓Ps(＝大氣壓＝約101325Pa)。并且，在時(shí)刻t1，開(kāi)始進(jìn)行腔室6內(nèi)的減壓。與第一實(shí)施方式相同，在減壓的初始階段以小的排氣流量進(jìn)行排氣后，在時(shí)刻t2，切換為比上述小的排氣流量大的排氣流量進(jìn)行排氣。由此，能夠防止腔室6內(nèi)的顆粒的卷起。

在腔室6內(nèi)的壓力到達(dá)了氣壓P1的時(shí)刻t3，關(guān)閉用于排氣的閥89。并且，在第四實(shí)施方式中，不向腔室6內(nèi)導(dǎo)入氮?dú)?，而將腔?內(nèi)的壓力維持為氣壓P1。此外，為了將腔室6內(nèi)的壓力維持為氣壓P1，也可以打開(kāi)閥89繼續(xù)排氣。

在第四實(shí)施方式中，由于將腔室6內(nèi)減壓至氣壓P1，然后維持為氣壓P1，因此，能夠?qū)⑶皇?內(nèi)的殘留氧氣濃度變?yōu)榧s200ppb以下。并且，一邊將腔室6內(nèi)的壓力維持為氣壓P1，一邊利用鹵素?zé)鬑L進(jìn)行半導(dǎo)體晶片W的預(yù)備加熱，然后，在時(shí)刻t10，從閃光燈FL向半導(dǎo)體晶片W的表面照射閃光來(lái)進(jìn)行閃光加熱。預(yù)備加熱以及閃光加熱處理的內(nèi)容與第一實(shí)施方式相同。通過(guò)從閃光燈FL向形成有金屬膜108的半導(dǎo)體晶片W的表面照射閃光，使得源極區(qū)域以及漏極區(qū)域的硅與金屬膜108反應(yīng)而形成硅化物。

在完成閃光加熱處理后，經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后打開(kāi)用于供氣的閥84，從氣體供給源85向腔室6內(nèi)供給氮?dú)舛謴?fù)至常壓Ps。另外，也關(guān)閉鹵素?zé)鬑L，由此，半導(dǎo)體晶片W也從預(yù)備加熱溫度T1降溫。然后，將降溫至規(guī)定溫度的半導(dǎo)體晶片W從熱處理裝置1的腔室6搬出的順序與第一實(shí)施方式相同。

在第四實(shí)施方式中，由于在將腔室6內(nèi)的壓力減壓至比大氣壓低的氣壓P1后原封不動(dòng)地維持為氣壓P1，因此，與第一實(shí)施方式相同，能夠?qū)?zhí)行硅化物形成的熱處理時(shí)的腔室6內(nèi)的熱處理空間65的氧氣濃度變?yōu)榧s200ppb以下。因此，能夠抑制因在硅化物形成的處理中熱處理空間65的氧氣進(jìn)入金屬膜108與基材101的界面附近的缺陷中所引起的硅化物的高電阻化。另外，也能夠防止硅化物自身的氧化。

另外，與第一實(shí)施方式相同，由于以小于1秒的照射時(shí)間從閃光燈FL向半導(dǎo)體晶片W的表面照射閃光而使晶片表面在極短時(shí)間內(nèi)升溫至處理溫度T2，因此，能夠抑制硅化物的膜厚過(guò)度地增大。

另外，通過(guò)在減壓下進(jìn)行半導(dǎo)體晶片W的熱處理，能夠獲得與第二實(shí)施方式相同的效果。而且，在金屬膜108為鈦的情況下，即使在氮?dú)獾臍怏w環(huán)境中進(jìn)行熱處理，金屬膜108也可能被氮化，但是，如第四實(shí)施方式所示，若在極低壓下進(jìn)行半導(dǎo)體晶片W的熱處理，則能夠抑制金屬膜108的氮化。

<變形例>

上面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明只要不脫離其宗旨，就能夠進(jìn)行上述實(shí)施方式以外的各種變更。例如，在上述各實(shí)施方式中，將對(duì)腔室6內(nèi)減壓時(shí)的到達(dá)壓力即氣壓P1設(shè)為約100Pa，但并不限定于此，也能夠設(shè)定為合適的值。為了將腔室6內(nèi)的到達(dá)氧氣濃度下降至十分之一左右，將對(duì)腔室6內(nèi)減壓時(shí)的到達(dá)壓力即氣壓P1設(shè)為大氣壓的約十分之一(約10000Pa)即可。若將氣壓P1設(shè)為更低的低壓(即，若減壓至更低的高真空)，雖然在恢復(fù)壓力后能夠?qū)埩粼谇皇?內(nèi)的氧氣濃度變得更低，但是到達(dá)氣壓P1為止的減壓時(shí)間變長(zhǎng)。因此，根據(jù)執(zhí)行硅化物形成的熱處理時(shí)所需的氧氣濃度和生產(chǎn)能力的平衡來(lái)設(shè)定氣壓P1。

另外，在上述各實(shí)施方式中，通過(guò)設(shè)置三條旁通路徑197、198、199來(lái)控制來(lái)自腔室6的排氣流量，但旁通路徑的條數(shù)為兩條以上即可。另外，也可以通過(guò)設(shè)置節(jié)流閥或氣鎮(zhèn)來(lái)代替設(shè)置多條旁通路徑197、198、199，對(duì)來(lái)自腔室6的排氣流量進(jìn)行控制。另外，也可以使用質(zhì)量流量控制器來(lái)代替流量調(diào)整閥90、196。

在第一以及第二實(shí)施方式中，在減壓時(shí)將來(lái)自腔室6的排氣流量切換為兩個(gè)等級(jí)，在第三實(shí)施方式中，以無(wú)級(jí)的方式使排氣流量連續(xù)地增加，但并不限定于此，例如，也可以將排氣流量切換為多個(gè)等級(jí)。即，對(duì)腔室6內(nèi)減壓時(shí)的排氣流量是隨著時(shí)間的推移而增加的方式即可。

同樣地，就恢復(fù)壓力時(shí)向腔室6的供氣流量而言，在第三實(shí)施方式中，以無(wú)級(jí)的方式使供氣流量連續(xù)地增加，但也可以切換為兩個(gè)等級(jí)或多個(gè)等級(jí)使供氣流量增加。即，將腔室6內(nèi)恢復(fù)壓力時(shí)的供氣流量是隨著時(shí)間的推移而增加的方式即可。

另外，在進(jìn)行腔室6內(nèi)的減壓以及恢復(fù)壓力時(shí)，控制部3也可以基于從減壓開(kāi)始時(shí)(時(shí)刻t1)的經(jīng)過(guò)時(shí)間來(lái)控制各種閥等，也可以基于利用壓力計(jì)180測(cè)定的熱處理空間65的壓力的測(cè)定結(jié)果對(duì)各種閥等進(jìn)行反饋控制。在基于經(jīng)過(guò)時(shí)間進(jìn)行控制的情況下，可通過(guò)實(shí)驗(yàn)或模擬來(lái)求得經(jīng)過(guò)時(shí)間與腔室6內(nèi)的壓力的關(guān)系。

另外，在上述各實(shí)施方式中，在硅的基材101上形成金屬膜108而形成硅化物，但基材101的材質(zhì)并不限定于硅，也可以是鍺(Ge)或硅鍺。特別地，在制造PMOS晶體管的情況下，使用硅鍺來(lái)作為基材101。在基材101為鍺或硅鍺的情況下，在基材101上形成金屬膜108，從而鍺與金屬反應(yīng)而形成鍺化物。即使基材101為鍺或硅鍺，對(duì)半導(dǎo)體晶片W的處理也與上述各實(shí)施方式相同。

另外，上述各實(shí)施方式能夠抑制硅化物的高電阻化，但本發(fā)明的技術(shù)也能夠適用于散熱結(jié)構(gòu)中的接觸電阻的降低。在散熱結(jié)構(gòu)中，在基材101的一部分區(qū)域(接觸孔的開(kāi)口部)堆積有用于接觸形成的金屬膜(例如，TiN膜)。通過(guò)將本發(fā)明的技術(shù)應(yīng)用于形成該金屬膜與基材101的接觸(歐姆接觸)來(lái)進(jìn)行極低氧氣濃度的熱處理，能夠降低接觸電阻。

另外，在上述各實(shí)施方式中，在閃光加熱部5具有30根閃光燈FL，但并不限定于此，閃光燈FL的根數(shù)也可以是任意的數(shù)量。另外，閃光燈FL并不限定于氙氣閃光燈，也可以是氪氣閃光燈。另外，鹵素加熱部4所具備的鹵素?zé)鬑L的根數(shù)也并不限定于40根，若為在上層以及下層配置多根的方式，也可以是任意根。

另外，在上述實(shí)施方式中，通過(guò)來(lái)自鹵素?zé)鬑L的鹵素光照射對(duì)半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行預(yù)備加熱，但預(yù)備加熱的手法并不限定于此，也可以通過(guò)載置在加熱板上對(duì)半導(dǎo)體晶片W進(jìn)行預(yù)備加熱。