JPH01129517A - 表面波共振素子の製造方法 - Google Patents

表面波共振素子の製造方法

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JPH01129517A
JPH01129517A JP28691087A JP28691087A JPH01129517A JP H01129517 A JPH01129517 A JP H01129517A JP 28691087 A JP28691087 A JP 28691087A JP 28691087 A JP28691087 A JP 28691087A JP H01129517 A JPH01129517 A JP H01129517A
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Japan
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proton exchange
surface wave
exchange processing
mask
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Yoshiaki Fujiwara
嘉朗 藤原
Sumio Yamada
澄夫 山田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ニオブ酸リチウム(LiNbO3)またはタンタル酸リ
チウム(LiTaOs)にてなる結晶基板を使用した表
面波共振素子の製造方法に関し、 表面波共振子の小型化を目的とし、 タンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウムの、単結晶
基板の表面に形成した表面波反射溝が、該反射溝の形成
部にプロトン交換処理を施したのち、該プロトン交換処
理部をプチズマエッチングで除去する構成とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は表面波共振素子の製造方法、特にニオブ酸リチ
ウム(LiNbO3)またはタンクル酸リチウム(Li
TaOz)にてなる単結晶基板に、表面波反射溝を形成
させた共振素子の新規製造方法に関する。
〔従来の技術〕
基板の表面に弾性表面波(以下表面波と称す)の駆動電
極および表面波反射器を形成してなる表面波共振器にお
いて、駆動電極の側方に配設される表面波反射器の格子
状パターン(グレーティング)は、基板の表面に金属膜
を被着しその金属膜をエツチングする、または基板にグ
ループ(溝)加工を施して形成される。
第2図は金属膜のエツチングによる表面波反射器を設け
た共振器の模式斜視図、第3図はグループ形成した反射
器を具えた共振器の模式斜視図である。
第2図において、共振器1は弾性体基板2の表面に一対
のくし歯状の表面波駆動電極3を形成し、駆動電極3の
左右に反射器4をそれぞれ形成してなる。
金属にてなり基板2の表面に突出する反射器4は、駆動
電極3から出射する表面波の伝播方向と直交する複数本
(数十本〜数百本)の導体パターン5が並行してなり、
基板2の表面に被着しだ金属膜より駆動電極3と同時に
形成される。
第3図において、共振器6は弾性体基板2の表面に一対
のくし歯状の表面波駆動電極3を形成し、駆動電極3の
左右に反射器7を形成し、てなる。
反射器7は、駆動電極3から出射する表面波の伝播方向
と直交する複数本の溝8を基板2に形成してなる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前述の共振器1および6において、表面波は弾性体基板
2の表層を伝播するため、反射器4は一般に数十本〜数
百木の導体パターン5にてなるのに対し、反射器7を構
成する溝8の本数は導体パターン5の数分の1乃至それ
以下で済む。
従って、共振器6は共振器1より小型になるが、基板2
がニオブ酸リチウム(LiNbO3)またはタンタル酸
リチウム(LiTaO:+)であるとき、従来技術では
溝8の形成が困難であった。
即ち、a8をイオンミーリングで形成するには、そのエ
ツチング速度が遅いため非生産的であり、弗酸と硝酸の
混合煮沸液を使用するケミカルエツチングで形成するに
は該エッチャントに対する適当なマスク材がない。
そのため、LiNbO3およびLiTaO3の結晶板を
使用した従来の表面波共振素子は、表面波の反射効率が
小さい反射器4を採用した構成となり、反射器4が共振
素子の小型化を妨げていた。
〔問題点を解決するだめの手段〕
上記問題点の除去を目的とした本発明は、第1図に示す
実施例によれば、タンタル酸リチウムまたはニオブ酸リ
チウムの単結晶基板11の表面に形成した表面波反射溝
15が、反射溝15の形成部にプロトン交換処理を施し
てなるプロトン交換処理部14を、プチズマエッチング
で除去することを特徴とした表面波共振素子の製造方法
であり、さらには、基板11がニオブ酸リチウムの12
8°回転Y板から切り出したものであり、反射溝15を
その結晶板11の−Y面に形成すること、並びに基板1
1がタンタル酸リチウムのX板から切り出したものであ
り、反射溝15をその結晶板11の−X面に形成するこ
とを特徴とした表面波共振素子の製造方法である。
〔作用〕
本発明はプロトン交換処理を利用して表面波反射溝を形
成することにより、グループ(反射溝)からなる表面波
反射器を具えた表面波共振素子を、LiNb0+または
LiTa0.の結晶板に形成させることが可能となり、
LiNb0zまたはLiTaO3の結晶板を使用した表
面波共振子の小型化が可能になる。
〔実施例〕
以下に、図面を用いて本発明方法の実施例による表面波
共振素子を説明する。
第1図は本発明方法の一実施例による表面波共振素子の
主要工程を工程順に示す図である。
第1図(イ)において、LiNbO3またはLiTaO
3の単結晶からなる基板11の表面に、マスク12を被
着する。LiNb0+またはLiTaO3結晶中のLi
原子をH原子に置換させるため、安息香酸やビロリン酸
および燐酸等を200℃前後に加熱した処理液に浸漬す
るプロトン交換処理に使用するマスク12は、タンタル
(Ta)や二酸化シリコン(S102)の薄膜等にてな
り、プロトン交換処理する部分即ち反射溝を形成する部
分に透孔13を有する。
第1図(ロ)において、基板11をプロトン交換処理液
に浸漬すると、透孔13が明いて表呈する基板11の一
部分でLi原子が11原子に置換され、プロトン交換層
14が形成される。
そこで、プロトン交換処理液から取り出し洗浄した基板
11の表面をプラズマエツチングすると、プロI・ン交
換層14は弗素ラジカルによるプラズマエツチングが可
能であるため、第1図(ハ)に示すように、溝15が形
成される。
次いで、マスク12を除去し従来と同様な駆動電極3を
形成すると、第1図(=)に示すように、基板11の中
央部に駆動電極3を形成し、その左方および右方に一対
の溝15にてなる表面波反射器6を具えた表面波共振素
子16が完成する。
なお、従来の共振素子基板にはLiNbO3単結晶の1
28°回転Y板および、LiTaO5単結晶のX板が一
般に利用されており、該Y板の+7面および該X板の+
X面に溝15を形成しようとすると、プロトン交換処理
時に微細なりラックを生じ易く、該クラックが表面波の
伝播特性を損なうようになる。
他方、前記Y板の−7面および前記X板の−X面には、
前記クランクが発生せず、表面波の伝播特性に優れた溝
15が形成されるため、かかるーX面および−X面の利
用が好ましい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明方法によれば、プロトン交換
処理を利用したことによって、LiNbO3およびLi
Ta0ffの結晶板に、表面波反射溝からなる表面波反
射器の形成が可能となり、LiNbO5またはLiTa
O3の結晶板を使用した表面波共振子の小型化を実現し
得た効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の一実施例による表面波共振素子の
主要工程を工程順に示す図、 第2図は金属膜のエツチングによる表面波反射器を設け
た共振器の模式斜視図、 第3図はグループ形成した反射器を具えた共振器の模式
斜視図、 である。 図中において、 3は駆動電極、 6は表面波反射器、 11は単結晶基板、 J 12灸プロトン交換処理用マスク、 13はマスク12の透孔、 14はプロトン交換処理部、 15は表面波反射溝、 16は表面波共振器、

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)タンタル酸リチウムまたはニオブ酸リチウムの単
    結晶基板(11)の表面に形成した表面波反射溝(15
    )が、該反射溝(15)の形成部にプロトン交換処理を
    施したのち、該プロトン交換処理部(14)をプチズマ
    エッチングで除去することを特徴とした表面波共振素子
    の製造方法。
  2. (2)前記基板(11)がニオブ酸リチウムの128°
    回転Y板から切り出したものであり、前記反射溝(15
    )を該結晶板(11)の−Y面に形成することを特徴と
    した前記特許請求の範囲第1項記載の表面波共振素子の
    製造方法。
  3. (3)前記基板(11)がタンタル酸リチウムのX板か
    ら切り出したものであり、前記反射溝(15)を該結晶
    板(11)の−X面に形成することを特徴とした前記特
    許請求の範囲第1項記載の表面波共振素子の製造方法。
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