特許 6024236 成膜装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6024236

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月9日

(54)【発明の名称】成膜装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/203 20060101AFI20161027BHJP

   C23C 14/00 20060101ALI20161027BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/203 M

   C23C14/00 B

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-141106(P2012-141106)

(22)【出願日】2012年6月22日

(65)【公開番号】特開2014-7245(P2014-7245A)

(43)【公開日】2014年1月16日

【審査請求日】2015年3月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 哲男

【審査官】 小川 将之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−２０６７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２５４１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２２６５９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／２０３

Ｃ２３Ｃ １４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空容器と、
原料が充填される坩堝と、
前記坩堝を加熱するヒータと、
被成膜対象が設置され、前記被成膜対象の周囲への前記原料の堆積を防止する遮蔽機構と
を含み、
前記遮蔽機構は、ドーナツ状の内周縁と外周縁とを結ぶ切込みが形成された遮蔽板が前記切込みの位置を合わせて複数枚積層され、前記切込み内に斜め方向に仕切り板が設置されており、前記原料が堆積した最下層の前記遮蔽板を、前記仕切り板上をスライドさせて最上層に移動させることを特徴とする成膜装置。

【請求項2】

複数枚の前記遮蔽板のうちで被変更対象の前記遮蔽板と係合する係合部材を更に含み、
前記係合部材は、係合した前記遮蔽板を前記仕切り板に当接させて回転させ、当該遮蔽板の積層位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。

【請求項3】

前記各遮蔽板には係合溝が形成されており、
前記係合部材は、被変更対象の前記遮蔽板の係合溝のみに係合し、当該遮蔽板を回転させることを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。

【請求項4】

前記遮蔽機構は、被変更対象以外の前記遮蔽板を固定する固定部材を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の成膜装置。

【請求項5】

前記仕切り板は、その下端部分に前記遮蔽板から剥脱した堆積物を貯留する屈曲部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の成膜装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成膜装置に関する。

【背景技術】

【0002】

成膜装置である分子線エピタキシー（Molecular Beam Epitaxy：ＭＢＥ）装置は、高品質な結晶を成長することができるため、半導体レーザやＨＥＭＴ等の用途として、ＧａＡｓやＧａＮ等のＩＩＩ−Ｖ族半導体結晶の製造に良く用いられている。
ＭＢＥ装置は、真空排気機構に接続された真空容器（液体窒素シュラウドで内壁を覆い、より真空度を上げる構造もある。）内に、原料が充填される坩堝を有するセル（原料供給源）が設けられており、坩堝と対向するように被成膜対象である基板が設置される。坩堝には充填された原料を加熱するヒータが設けられている。坩堝に充填された原料をヒータで所望の温度に加熱し、基板上に原料（分子線）を供給することで結晶を成長させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０３−０１２３９０号公報

【特許文献2】特開２００４-４３８８０号公報

【特許文献3】特開２００３-１５５５５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＭＢＥ装置を用いて成膜を行う場合、基板の周囲における真空容器の内壁（又は液体窒素シュラウドの内壁）に、基板外に照射された原料が堆積し、堆積物が厚くなると剥落する現象が起こる。そこで、基板の周囲の真空容器の内壁（又は液体窒素シュラウドの内壁）に分子線が照射されないように（回り込まないように）、基板の周囲を覆う遮蔽板（ドーナツ状の円板）を設けている。

【0005】

しかしながら、従来の遮蔽板の構造では、原料が堆積し、厚くなると剥落してしまう現象が起こり、この剥落した堆積物（フレークと呼ぶ）が加熱されたセル上に落下し、フレークからガスが発生することがある。これにより、ＭＢＥ装置の真空容器内の真空度が悪くなり、成長中の結晶内に不純物として取り込まれ、結晶品質を低下させるという問題がある。

【0006】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、比較的簡素な構成でフレークの落下付着を容易に防止し、真空容器内を高真空度に保持して不純物の少ない高品質な連続的成膜を可能とし、良質なデバイスの製造を実現する成膜装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

成膜装置の一態様は、真空容器と、原料が充填される坩堝と、前記坩堝を加熱するヒータと、被成膜対象が設置され、前記被成膜対象の周囲への前記原料の堆積を防止する遮蔽機構とを含み、前記遮蔽機構は、ドーナツ状の内周縁と外周縁とを結ぶ切込みが形成された遮蔽板が前記切込みの位置を合わせて複数枚積層され、前記切込み内に斜め方向に仕切り板が設置されており、前記原料が堆積した最下層の前記遮蔽板を、前記仕切り板上をスライドさせて最上層に移動させる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、比較的簡素な構成でフレークの落下付着を容易に防止し、真空容器内を所期の高真空度に保持して不純物の少ない高品質な連続的成膜が可能となり、良質なデバイスの製造が実現する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態によるＭＢＥ装置の概略構成を示す模式図である。

【図2】遮蔽機構の構成を示す模式図である。

【図3】遮蔽機構における遮蔽板の変更機能を説明する、遮蔽機構の一部を拡大して示す概略側断面図である。

【図4】第２の実施形態によるＭＢＥ装置の遮蔽機構の一部を拡大して示す概略側断面図である。

【図5】第３の実施形態によるＭＢＥ装置の遮蔽機構の一部である仕切り板を示す概略側断面図である。

【図6】第４の実施形態によるＭＢＥ装置の遮蔽機構を示す概略側断面図である。

【図7】第５の実施形態によるＭＢＥ装置の遮蔽機構を示す概略側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、成膜装置の具体的な諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0011】

（第１の実施形態）
本実施形態では、成膜装置として、ＭＢＥ装置を例示する。
図１は、第１の実施形態によるＭＢＥ装置の概略構成を示す模式図である。
ＭＢＥ装置は、真空容器１０（液体窒素シュラウドで内壁を覆い、より真空度を上げる構造もある。）内において、原料供給源であるセル１１と、セル１１の上方に遮蔽機構１２及び被成膜対象である基板１を加熱するヒータ１３とが配置される。

【0012】

真空容器１０は、真空排気機構１０ａが接続されており、成膜時には、真空排気機構１０ａの駆動により真空容器１０内が所期の真空度に調節される。
セル１１は、原料２が充填される坩堝１１ａを有し、坩堝１１ａの周囲に坩堝１１ａ内の原料２を加熱するヒータ１１ｂが、坩堝１１ａの上面にシャッタ１１ｃがそれぞれ設けられている。

【0013】

遮蔽機構１２の構成を図２に示す。（ａ）が概略平面図、（ｂ）が一部を拡大して示す一方向（円の接線方向）からの概略側断面図、（ｃ）が一部を拡大して示す他方向（円の直径方向）からの概略側断面図である。
遮蔽機構１２は、被成膜対象である基板１の周囲への原料２の堆積を防止する遮蔽板１４が複数枚積層されており、遮蔽板１４の保持具１５、仕切り板１６、遮蔽板１４の係合部材である回転用アーム１７を備えている。

【0014】

遮蔽板１４は、図２（ａ）のように、中央にヒータ１３が配置される基板設置穴１４ａが形成されたドーナツ状であって、内周縁１４ｃと外周縁１４ｄとを結ぶ切込み１４ｂが形成されている。遮蔽機構１２では、複数の遮蔽板１４が基板設置穴１４ａ及び切込み１４ｂの位置を合わせて積層される。積層された複数の遮蔽板１４は、図２（ｂ）のように保持具１５により保持されており、位置合わせされた基板設置穴１４ａにヒータ１３を介して基板１が設置される。複数の遮蔽板１４のうち図２（ｂ），（ｃ）で最下層の遮蔽板１４が原料２の分子線の遮蔽に使用される。

【0015】

仕切り板１６は、積層された複数の遮蔽板１４において、位置合わせされた切込み１４ｂ内に設けられ、例えば保持具１５の所定部位に固定設置される。仕切り板１６は、遮蔽板１４の切込み１４ｂにおいて内周縁１４ｃから外周縁１４ｄまでの全ての範囲にある必要はなく、例えば内周縁１４ｃの近傍部位及び外周縁１４ｄの近傍部位のみ、或いは外周縁１４ｄの近傍部位のみに設けるようにしても良い。ここで、仕切り板１６を部分的に配置する場合には、切込み１４ｂにおいて、仕切り板１６が設けられた部分以外に、切込み１４ｂの幅又はこれよりも若干幅広の水平の板状部材を、切込み１４ｂ下又は切込み１４ｂ上の回転を阻害しない位置に配置しても良い。この板状部材を設けることにより、遮蔽板１４に付着した堆積物が切込み１４ｂから遮蔽機構１２の外部に拡散することが防止される。仕切り板１６の取り付け角度は、切込み１４ｂの幅と遮蔽板１４の積層高さとによるが、回転する遮蔽板１４との接触抵抗に基づいてその上限が決定される。取り付け角度は、水平に対して６０°程度以上になるとスムーズな回転が困難となるので、３０°程度以下とすることが望ましい。

【0016】

回転用アーム１７は、その一端が複数の遮蔽板１４のうち最下層の遮蔽板１４の周縁に係合し、他端が回転機構３（図２（ｂ）のみに示す）に接続されたＬ字状であり、回転機構３の回転駆動により使用する遮蔽板１４を変更する。回転用アーム１７は、その一端が内周縁１４ｃの近傍部位及び外周縁１４ｄの近傍部位の２箇所に係合するように設けたり、或いは内周縁１４ｃの近傍部位のみ又は外周縁１４ｄの近傍部位のみの１箇所に係合するように設けても良い。回転用アーム１７の最下層の遮蔽板１４と係合する一端は、遮蔽板１４の厚みよりも低い突起を有し、遮蔽板１４を押圧する回転方向では遮蔽板１４との係合は外れないが、逆の回転方向では遮蔽板１４から外れる構造とされる。また、回転用アーム１７の一端は、弾性変形する例えば板バネ状とすることにより、最下層の遮蔽板１４と確実に密着する。回転用アーム１７は、遮蔽板の外周（保持具１５の外周）に沿って回転自在の構造とされる。回転用アーム１７は、例えば、回転導入端子にギアを加工し、回転機構３に設けたギアに接続して回転駆動する。

【0017】

遮蔽機構１２において、遮蔽板１４及び仕切り板１４ｂの材料としては、ガス放出が少なく、高温（脱ガス時３００℃位）に耐え、原料ガスと反応し難いことが求められる。また、遮蔽板１４は重ねた厚みの分だけ弾性変形できる必要がある。これらの条件を満たす好適な材料として、ＳＵＳ、ＰＢＮ（Pyrolitic Boron Nitride：熱分解窒化ホウ素）、タンタル（Ｔａ）、及びモリブデン（Ｍｏ）から選ばれたものが用いられる。本実施形態では、廉価であり加工性等に優れたＳＵＳを用いる。遮蔽板１４及び仕切り板１４ｂをそれぞれ異なる材料で形成しても良い。

【0018】

ＭＢＥ装置では、セル１１内の坩堝１１ａに入れた原料２をヒータ１１ｂで所望の温度に加熱し、シャッタ１１ｃを開閉する。これにより、ヒータ１３により所望の温度に加熱された基板１上に原料２の分子線を供給し、基板１上に結晶を成長させる。基板１の周辺に照射された分子線は、遮蔽機構１２の最下層の遮蔽板１４の表面に付着し、基板１の周囲における真空容器１１の内壁（又は液体窒素シュラウドの内壁）への分子線の照射が防止される。

【0019】

本実施形態では、基板１として例えばＳｉ基板又はＳｉＣ基板等を用い、ＭＢＥ装置を用いてＡｌＮ層、ＧａＮ層、ＡｌＧａＮ層、ＩｎＧａＮ層等を基板上に形成することができる。積層形成されたこれらの化合物半導体層に所定の電極等を適宜形成することにより、所期の化合物半導体装置が得られる。

【0020】

ＭＢＥ装置の使用を重ね、遮蔽機構１２の最下層の遮蔽板１４の表面における原料２の堆積量が所定量に達したものと判断された際には、遮蔽機構１２は、以下のようにして使用する遮蔽板１４を変更する。
図３は、遮蔽機構における遮蔽板の変更機能を説明する、遮蔽機構の一部を拡大して示す概略側断面図であり、（ａ）が変更前、（ｂ）が変更後に対応する。

【0021】

複数の遮蔽板１４のうち被変更対象の遮蔽板１４は、図３（ａ）のように、最下層の遮蔽板１４である。
回転機構３は、回転用アーム１７の他端を回転駆動する。回転方向は、例えば図２（ａ）で反時計回り方向であり、図３（ａ），（ｂ）で矢印方向となる。回転用アーム１７の一端は、複数の遮蔽板１４のうち最下層の遮蔽板１４の周縁に係合しており、回転用アーム１７の回転駆動により、最下層の遮蔽板１４のみが仕切り板１６に当接しながら回転する。これにより、当該遮蔽板１４は、弾性変形しながら仕切り板１６上をスライドし、３６０°の回転により切込み１４ｂ位置まで到達すると、図３（ｂ）のように最上層に積層位置が変更される。最下層の遮蔽板１４が移動する際に、２段目以降の遮蔽板１４が動かないように回転速度を調整する。

【0022】

使用を重ねて最下層の遮蔽板１４の表面に原料２が堆積し、堆積物がフレークとして剥落する前に、上記のように最下層の遮蔽板１４を変更する。これにより、最下層の遮蔽板１４が最上層に移動して、最下層から２段目に位置していた堆積物のない清浄面を有する遮蔽板１４が被変更対象である最下層の遮蔽板１４となる。遮蔽機構１２により、使用された遮蔽板１４からのフレーク発生を防止し、真空容器１１内を所期の高真空度に保持して不純物の少ない高品質な連続的成膜が可能となる。

【0023】

以上説明したように、本実施形態によれば、遮蔽板１４の移動に要するスペースが極めて小さく、比較的簡素な構成でフレークの落下付着を容易に防止し、真空容器１１内を所期の高真空度に保持して不純物の少ない高品質な連続的成膜が可能となる。これにより、所期の良質な電子デバイスの製造が実現する。

【0024】

（第２の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、成膜装置として、ＭＢＥ装置を例示するが、遮蔽機構に遮蔽板の固定部材が付加される点で第１の実施形態と相違する。なお、第１の実施形態のＭＢＥ装置の構成部材等と同じものについては、同符号を付して詳しい説明を省略する。
図４は、第２の実施形態によるＭＢＥ装置の遮蔽機構の一部を拡大して示す概略側断面図である。

【0025】

本実施形態によるＭＢＥ装置では、遮蔽機構２には、被変更対象以外の遮蔽板１４を固定する固定部材であるストッパ２１を更に備えている。
ストッパ２１は、回転用アーム１７で最下層の遮蔽板１４を移動させる際に、当該遮蔽板１４を低速で回転した場合でも最下層の遮蔽板１４以外の遮蔽板１４が共に動かないように、切込み１４ｂ内で最下層の遮蔽板１４以外を固定するものである。ストッパ２１は、最下層の遮蔽板１４は通過できるが、最下層から２段目以上の遮蔽板１４は通過できない穴（又は溝）と、２段目以上の遮蔽板１４が回転できないようにする回転防止機構とを併せ持った構造とする。上記の穴又は溝は、遮蔽板１４の１枚の厚みより深く、遮蔽板１４の２枚の厚みよりも浅い。回転用アーム１７による回転駆動により、最下層の遮蔽板１４は、ストッパ２の穴（又は溝）を通過する。これに対して、２段目以上の遮蔽板１４は、ストッパ２１の回転防止機構（図４におけるストッパ２１の垂直部分）により回転ができない。最下層の遮蔽板１４はその後、仕切り板１６上をスライドして最上層に移動する。ストッパ２１は、上記の動作を行うことができるように、最下層の遮蔽板２１の高さ（厚み）に合わせて配置し、回転時の上下動に対応して上下動することのできる構造とする。

【0026】

ストッパ２１は、遮蔽板１４の切込み１４ｂにおいて内周縁１４ｃから外周縁１４ｄまでの全ての範囲にある必要はなく、例えば内周縁１４ｃの近傍部位及び外周縁１４ｄの近傍部位のみ、或いは外周縁１４ｄの近傍部位のみに設けるようにしても良い。
ストッパの他の例として、遮蔽板１４の切込み１４ｂ（最初に仕切り板１６に当接する側）にＬ字状に突起を設け、遮蔽板１４ごとに半径方向に積み重ね順に突起をずらして設けることが考えられる。この場合、ストッパも常に２段目の遮蔽板１４の突起を押さえるように半径方向に移動できる構造とすることで、ストッパ２１と同様の回転抑止が可能となる。

【0027】

以上説明したように、本実施形態によれば、遮蔽板１４の移動に要するスペースが極めて小さく、比較的簡素な構成でフレークの落下付着を容易に防止し、真空容器１１内を所期の高真空度に保持して不純物の少ない高品質な連続的成膜が可能となる。これにより、所期の良質な電子デバイスの製造が実現する。

【0028】

（第３の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、成膜装置として、ＭＢＥ装置を例示するが、遮蔽機構の仕切り板が若干異なる点で第１の実施形態と相違する。なお、第１の実施形態のＭＢＥ装置の構成部材等と同じものについては、同符号を付して詳しい説明を省略する。
図５は、第３の実施形態によるＭＢＥ装置の遮蔽機構の一部である仕切り板を示す概略側断面図である。

【0029】

本実施形態によるＭＢＥ装置では、遮蔽機構１２において、仕切り板２２の下端部分に屈曲部２２ａが形成されている。仕切り板２２は、回転用アーム１７で最下層の遮蔽板１４を移動させる際に、仕切り板２２の屈曲部２２ａに、当該遮蔽板１４から剥脱した堆積物が貯留される。屈曲部２２ａを有する仕切り板２２を遮蔽機構１２に用いることにより、遮蔽板１４の変更時に遮蔽板１４から剥脱した堆積物の遮蔽機構１２の外部への拡散がより確実に抑止される。

【0030】

仕切り板２２は、第１の実施形態による仕切り板１６と同様に、積層された複数の遮蔽板１４において、位置合わせされた切込み１４ｂ内に設けられ、例えば保持具１５の所定部位に固定設置される。仕切り板２２は、遮蔽板１４の切込み１４ｂにおいて内周縁１４ｃから外周縁１４ｄまでの全ての範囲にある必要はなく、例えば内周縁１４ｃの近傍部位及び外周縁１４ｄの近傍部位のみ、或いは外周縁１４ｄの近傍部位のみに設けるようにしても良い。ここで、仕切り板２２を部分的に配置する場合には、切込み１４ｂにおいて、仕切り板２２が設けられた部分以外に、切込み１４ｂの幅又はこれよりも若干幅広の水平の板状部材を、切込み１４ｂ下又は切込み１４ｂ上の回転を阻害しない位置に配置しても良い。この板状部材を設けることにより、遮蔽板１４に付着した堆積物が切込み１４ｂから遮蔽機構１２の外部に拡散することが防止される。仕切り板２２の取り付け角度は、切込み１４ｂの幅と遮蔽板１４の積層高さとによるが、回転する遮蔽板１４との接触抵抗に基づいてその上限が決定される。取り付け角度は、水平に対して６０°程度以上になるとスムーズな回転が困難となるので、３０°程度以下とすることが望ましい。

【0031】

以上説明したように、本実施形態によれば、遮蔽板１４の移動に要するスペースが極めて小さく、比較的簡素な構成でフレークの落下付着を容易に防止し、真空容器１１内を所期の高真空度に保持して不純物の少ない高品質な連続的成膜が可能となる。これにより、所期の良質な電子デバイスの製造が実現する。

【0032】

（第４の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、成膜装置として、ＭＢＥ装置を例示するが、遮蔽機構における遮蔽板の保持具に最下層の遮蔽板と当接する回転体（ボール）が付加されている点で第１の実施形態と相違する。なお、第１の実施形態のＭＢＥ装置の構成部材等と同じものについては、同符号を付して詳しい説明を省略する。
図６は、第４の実施形態によるＭＢＥ装置の遮蔽機構を示す概略側断面図である。

【0033】

本実施形態によるＭＢＥ装置では、遮蔽機構１２における積層された複数の遮蔽板１４の保持具２３は、その下部に最下層の遮蔽板１４と当接するベアリング状のボール２３ａが設けられている。この構成により、回転用アーム１７で最下層の遮蔽板１４を移動させる際に、よりスムーズに最下層の遮蔽板１４のみを回転して、使用する遮蔽板１４を変更することができる。更に、遮蔽板１４に回転対称な突起を設け、遮蔽板１４間の接触抵抗を低減するようにしても良い。
ボール２３ａは、遮蔽板１４の全周に亘って配設しなくても良く、例えば１２０度間隔で３箇所に配置しても良い。遮蔽板１４の回転対称な突起は、前後の段の遮蔽板１４と重ならないように、異なる位置に配置する必要がある。

【0034】

以上説明したように、本実施形態によれば、遮蔽板１４の移動に要するスペースが極めて小さく、比較的簡素な構成でフレークの落下付着を容易に防止し、真空容器１１内を所期の高真空度に保持して不純物の少ない高品質な連続的成膜が可能となる。これにより、所期の良質な電子デバイスの製造が実現する。

【0035】

（第５の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同様に、成膜装置として、ＭＢＥ装置を例示するが、遮蔽機構の遮蔽板が若干異なる点で第１の実施形態と相違する。なお、第１の実施形態のＭＢＥ装置の構成部材等と同じものについては、同符号を付して詳しい説明を省略する。
図７は、第５の実施形態によるＭＢＥ装置の遮蔽機構を示す概略側断面図であり、（ａ）が一部を拡大して示す一方向（円の接線方向）からの図、（ｂ）が一部を拡大して示す他方向（円の直径方向）からの図である。

【0036】

本実施形態によるＭＢＥ装置では、遮蔽機構１２における積層された複数の遮蔽板１４にそれぞれ係合溝（係合穴）１４ｅが形成されている。回転用アーム１７は、最下層の遮蔽板１４の係合溝１４ｅのみに係合し、当該遮蔽板１４を回転して使用する遮蔽板１４を変更する。遮蔽板１４に設けた係合溝１４ｅは、前後の段の遮蔽板１４と円周方向で重ならないように、最下層の遮蔽板１４から順に回転方向に対して後部に位置するように配置される。この構成により、回転用アーム１７の一端が確実に最下層の遮蔽板１４のみと係合溝１４ｅで係合し、最下層の遮蔽板１４のみを確実に回転して、使用する遮蔽板１４を変更することができる。

【0037】

回転用アーム１７の最下層の遮蔽板１４と係合する一端は、遮蔽板１４の厚みよりも低い突起を有し、遮蔽板１４を押圧する回転方向では遮蔽板１４との係合は外れないが、逆の回転方向では遮蔽板１４から外れる構造とされる。また、回転用アーム１７の一端は、弾性変形する（例えば板バネ状とする）ことにより、最下層の遮蔽板１４と確実に密着する。回転用アーム１７は、例えば、回転機構３（図７（ａ）のみに示す）に接続／切断を切り替えて行うことができるクラッチを設け、必要時に接続して回転駆動する。

【0038】

以上説明したように、本実施形態によれば、遮蔽板１４の移動に要するスペースが極めて小さく、比較的簡素な構成でフレークの落下付着を容易に防止し、真空容器１１内を所期の高真空度に保持して不純物の少ない高品質な連続的成膜が可能となる。これにより、所期の良質な電子デバイスの製造が実現する。

【0039】

第１〜第５の実施形態において、遮蔽板１４が円板状のものである場合について説明したが、遮蔽板が基板の中心に対し、回転対称な形状（但し、切込みは除く）であれば、立体形状（３次元形状）の遮蔽板でも適用できる。
仕切り板１６，２２の配置は、ＭＢＥ装置の上方から見て、セル１１とセル１１との中間に配置された構造とする。これにより、万一、遮蔽板１４の回転時に仕切り板１６，２２の近辺でフレークが落下しても、下方に加熱源であるセル１１がないため、真空度の悪化が防止される。

【実施例】

【0040】

以下、具体的な諸実施例について説明する。

【0041】

（実施例１）
本例では、第１の実施形態によるＭＢＥ装置の具体例を開示する。例えば、サイズが４インチの基板を成長可能なＭＢＥ装置について述べる。
遮蔽板は、外径がΦ３６０ｍｍ程度、内径がΦ１１０ｍｍ程度、厚み１ｍｍ程度とする。切込み（内周縁と外周縁を結び、円の半径方向で切断）を１０ｍｍ程度幅で設ける。更に、切込みを合わせて５枚の遮蔽板を重ね、切込みに水平に対して斜め３０°程度に仕切り板（固定）を差し込んだ構造とする。ここで、遮蔽板の内周縁と外周縁（又は内周縁のみ、或いは外周縁のみ）に接した遮蔽板の保持具（断面下部がＬ字型の円筒状）に遮蔽板を載置することにより、真空容器内に固定される。

【0042】

仕切り板は、斜面部長さ１２ｍｍ程度、厚み１．５ｍｍ程度とし、仕切り板の底部端が水平面でカットし、仕切り板の上端が垂直面でカットした楔形とする。水平に対して斜め３０°程度とした場合の高さが６ｍｍ程度、水平方向の長さが１０．４ｍｍ程度となる。仕切り板の底部端は、遮蔽板の最下層より下方に突出する（例えば０．５ｍｍ程度）ようにして、遮蔽板の保持具に固定する。仕切り板によって、１０ｍｍ程度幅の切込みが隠れる構造となる。遮蔽板の切込みの断面へのフレーク付着を懸念する場合には、仕切り板の断面を直角三角形状（または逆Ｖ字）状にして、切込み部断面に接する形状にしても良い。

【0043】

ここでは、仕切り板が遮蔽板の内周縁から外周縁まで達する場合について述べたが、例えば外周縁から２０ｍｍ程度までの部分のみに仕切り板を設ける場合には、残存する部分に板状部材を設ける。板状部材は、仕切り板最下層の高さに水平として配置され、その幅は切込み部幅（１０ｍｍ程度）に合わせる。

【0044】

更に、遮蔽板の外周縁と内周縁、或いは外周縁（又は内周縁）のみに遮蔽板の保持具（厚み２ｍｍ程度）を設ける。保持具の底部断面がＬ字状に５ｍｍ程度の突起を加工し、遮蔽板を保持する。また、遮蔽板を３６０°回転させるため、保持具の外周縁に回転用アームを取り付け、遮蔽板の端を引掛けて回転させる。回転用アームの遮蔽板との引掛け部分は、遮蔽板の厚みより低い突起（０．８ｍｍ程度）を有するＬ字状（Ｌ字長さ５ｍｍ程度）で、押圧する回転方向では遮蔽板との係合は外れないが、逆の回転方向では遮蔽板から外れる構造とされる。また、回転用アームの先端は、厚み０．７ｍｍの板バネ状（弾性変形）とすることで、遮蔽板の最下層に密着する。回転用アームは、遮蔽板の外周（保持具の外周）に沿って回転自在の構造とされる。回転用アームは、例えば、回転導入端子にギアを加工し、回転機構に設けたギアに接続して回転駆動する。

【0045】

（実施例２）
本例では、第２の実施形態によるＭＢＥ装置の具体例を開示する。
本例においては、更に、最下層の遮蔽板以外が共に動かないように、最下層の遮蔽板以外を止めるストッパを設ける。
ストッパは、例えば最下層の遮蔽板は通過できるが、２段目以上の遮蔽板は通過できないような１．５ｍｍ程度（遮蔽板の１枚の厚みより大きく、遮蔽板の２枚の厚みより薄い）の高さとなるように保持具の側面に縦溝を加工する。ストッパは、この縦溝から２０ｍｍ程度、遮蔽板側に突出した構造とする。なお、ストッパは保持具の縦溝を上下できるようにしておく。通常、ストッパは、自重で遮蔽板の最下層から１．５ｍｍ程度の位置にあるが、遮蔽板の回転時には１０ｍｍ程度まで上に移動できるようにする。ストッパ自身の高さは５０ｍｍ程度、厚み５ｍｍ程度の楔状とする。
ストッパも、遮蔽板の内周縁から外周縁まで全ての範囲にある必要はなく、例えば外周縁と内周縁のみ、或いは外周縁のみに設けても良い。

【0046】

（実施例３）
実施例２によるストッパの他の例として、遮蔽板の切込み（最初に仕切り板に当接する側）のＬ字状の上に凸状の高さ１０ｍｍ程度、幅５ｍｍ程度のＬ字状突起を設ける。遮蔽板ごとに半径方向に積み重ね、順次に突起をずらして配置する。
ここで、最下層の遮蔽板のＬ字状突起は、外周から３０ｍｍ程度〜３５ｍｍ程度に設ける。２段目のＬ字状突起は、外周から３７ｍｍ程度〜４２ｍｍ程度に設ける。３段目のＬ字状突起は、外周から４４ｍｍ程度〜４９ｍｍ程度に設ける。４段目のＬ字状突起は、外周から５１ｍｍ程度〜５６ｍｍ程度で設ける。５段目のＬ字状突起は、外周から５８ｍｍ程度〜６３ｍｍ程度で設ける。

【0047】

遮蔽板の保持具の側面から内側に水平なレール（最下層から１５ｍｍ程度以上の高さ）を設け、ストッパをこの水平なレールの上を移動できる構造とする。ここで、ストッパの最下部は遮蔽板の最下層から７ｍｍ程度上方に設置され、外周から３０ｍｍ程度の位置から内側にストッパを設ける。最下層の遮蔽板のＬ字状突起が外周から３０ｍｍ程度から始まり、５段目は外周から６３ｍｍ程度まであるため、ストッパの幅を３３ｍｍ程度とすれば、全ての遮蔽板の回転抑止が可能となる。７ｍｍ程度ごとの移動で格段の回転を抑止する。ストッパの幅は５ｍｍ程度でも良い。常に２段目の遮蔽板の突起を押さえるように半径方向に移動できる構造とすることで、同様の回転抑止となる。ストッパの移動方法は、例えば、回転導入端子にギアを加工し、レール上のストッパ裏面にもギア溝を加工しておけば、必要時に移動できる。

【0048】

（実施例４）
本例では、第３の実施形態によるＭＢＥ装置の具体例を開示する。
本例においては、仕切り板にフレーク落下防止の屈曲部を設ける。屈曲部は、遮蔽板の内周縁から外周縁まで、全ての範囲にある必要がある。実施例１では、仕切り板は水平に対して斜め３０°程度、斜面部長さ１２ｍｍ程度、厚み１．５ｍｍ程度であった。本例では、仕切り板の下面に水平に対して各々斜め４５°のＶ字状の屈曲部を追加する。基本的に、フレークが剥落しなければ良いので、Ｖ字状の代わりにＵ字状の屈曲部としても良い。

【0049】

（実施例５）
本例では、第４の実施形態によるＭＢＥ装置の具体例を開示する。
本例においては、遮蔽板の内周縁と外周縁に遮蔽板の保持具（厚み２ｍｍ程度）を設ける。保持具の底部断面をＬ字状の５ｍｍ程度の突起を加工し、ボールを保持できるように折り返しを３ｍｍ程度だけ設け、保持具の下部にベアリング状にΦ５ｍｍ程度のボールを配置する。且つ、厚み１ｍｍ程度の遮蔽板に回転対称な突起（高さ０．５ｍｍ程度）を設け、遮蔽板間の接触抵抗を低減する。ボールは、全周にある必要はなく、例えば１２０°間隔で３箇所に配置しても良い。

【0050】

遮蔽板の回転対称な突起は、前後の段の遮蔽板と重ならないように、異なる位置に配置する必要がある。例えば直径がΦ３００ｍｍ程度のものと直径がΦ２８０ｍｍ程度のものとを交互に積層する。

【0051】

（実施例６）
本例では、第５の実施形態によるＭＢＥ装置の具体例を開示する。
本例においては、厚み１ｍｍ程度の遮蔽板を３６０°回転させるため、外周縁に回転用アームを取り付け、遮蔽板に設けた係合溝（係合穴）に引掛けて回転させる。係合溝（係合穴）は、例えば径方向５ｍｍ程度、幅３ｍｍ程度とし、前後の段の遮蔽板と円周方向で重ならないように、遮蔽板下段から順に回転方向に対して５ｍｍ程度だけ後部（係合溝間の間隔は２ｍｍ程度）に位置するように配置される。

【0052】

以下、成膜装置の諸態様を付記としてまとめて記載する。

【0053】

（付記１）真空容器と、
原料が充填される坩堝と、
前記坩堝を加熱するヒータと、
被成膜対象が設置され、前記被成膜対象の周囲への前記原料の堆積を防止する遮蔽機構と
を含み、
前記遮蔽機構は、ドーナツ状の内周縁と外周縁とを結ぶ切込みが形成された遮蔽板が前記切込みの位置を合わせて複数枚積層され、前記切込み内に斜め方向に仕切り板が設置されており、使用する前記遮蔽板を変更自在とされていることを特徴とする成膜装置。

【0054】

（付記２）複数枚の前記遮蔽板のうちで被変更対象の前記遮蔽板と係合する係合部材を更に含み、
前記係合部材は、係合した前記遮蔽板を前記仕切り板に当接させて回転させ、当該遮蔽板の積層位置を変更することを特徴とする付記１に記載の成膜装置。

【0055】

（付記３）前記各遮蔽板には係合溝が形成されており、
前記係合部材は、被変更対象の前記遮蔽板の係合溝のみに係合し、当該遮蔽板を回転させることを特徴とする付記２に記載の成膜装置。

【0056】

（付記４）前記遮蔽機構は、被変更対象以外の前記遮蔽板を固定する固定部材を有することを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載の成膜装置。

【0057】

（付記５）前記仕切り板は、その下端部分に前記遮蔽板から剥脱した堆積物を貯留する屈曲部が形成されていることを特徴とする付記１〜４のいずれか１項に記載の成膜装置。

【0058】

（付記６）前記遮蔽機構は、被変更対象の前記遮蔽板と当接する回転体を有することを特徴とする付記１〜５のいずれか１項に記載の成膜装置。

【符号の説明】

【0059】

１ 基板
２ 原料
３ 回転機構
１０ 真空容器
１０ａ 真空排気機構
１１ セル
１１ａ 坩堝
１１ｂ，１３ ヒータ
１１ｃ シャッタ
１２ 遮蔽機構
１４ 遮蔽板
１４ａ 基板設置穴
１４ｂ 切込み
１４ｃ 内周縁
１４ｄ 外周縁
１４ｅ 係合溝
１５，２３ 保持具
１６，２２ 仕切り板
１７ 回転用アーム
２１ ストッパ
２２ａ 屈曲部
２３ａ ボール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】