KR100651760B1

KR100651760B1 - 표면 탄성파 소자용 탄탈산 리튬 기판의 제조방법과 그 기판

Info

Publication number: KR100651760B1
Application number: KR20040034230A
Authority: KR
Inventors: 채수병; 배영제; 김한균
Original assignee: 일진디스플레이(주)
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2006-12-01
Also published as: TW200538590A; JP2005328499A; KR20050109174A; WO2005112259A1

Abstract

본 발명은 표면 탄성파 소자용 탄탈산 리튬 기판의 제조방법에 관한 것으로서,

탄탈산 리튬재료를 탄탈산 리튬의 큐리온도 (Tc) 이상의 온도로 가열 환원하여 탄탈산 리튬 환원제를 제조하는 단계와; 상기 탄탈산 리튬 환원제를 단일분극처리된 탄탈산 리튬 기판과 교대로 적층하여 탄탈산 리튬 적층체를 만드는 단계와; 상기 적층체를 탄탈산 리튬의 큐리온도 (Tc) 미만의 온도로 가열하여 탄탈산 리튬 기판을 환원시키는 단계와; 상기 적층체에서 탄탈산 리튬 기판을 분리하고 이를 가공하여 표면 탄성파 소자용 기판으로 제조하는 단계;를 포함하여 구성되어,

종래의 제조방법에 비하여 환원처리시간이 현저히 감소하여 작업시간이 줄어들 뿐 아니라, 더욱 우수한 탄탈산 리튬의 전기전도도 내지는 부피비저항을 얻을 수 있으며, 탄탈산 리튬의 초전특성에 의해 생성되는 정전기를 신속히 제거할 수 있으므로, 표면 탄성파 소자 제조공정에서 발생하는 정전기로 인한 작업 불안정성을 현저히 개선할 수 있다는 장점이 있다.

탄탈산 리튬, 큐리온도, 환원제, 적층체, 단일분극, 표면 탄성파 소자, 정전기, 전기전도도

Description

표면 탄성파 소자용 탄탈산 리튬 기판의 제조방법과 그 기판{METHOD OF PRODUCING LITHIUM TANTALATE SUBSTRATE FOR SURFACE ACOUSTIC WAVE ELEMENT AND THE SUBSTRATE THE SAME}

본 발명은 탄탈산 리튬 기판의 제조방법에 관한 것으로, 특히 탄탈산 리튬의 정전기 특성 개선을 위한 환원처리를 탄탈산 리튬의 큐리온도(Tc) 미만에서도 신속하게 할 수 있는 표면 탄성파 소자용 탄탈산 리튬 기판의 제조방법에 관한 것이다.

탄탈산 리튬(LT:Lithium Tantalate)은 압전성 및 전기광학적 특성이 우수하여 표면탄성파 신호처리소자, 적외선 센서, 광 스위치, 광 메모리 등의 분야에 널리 사용되고 있다. 상기 탄탈산 리튬을 표면 탄성파 소자의 기판으로 사용하기 위해서는 탄탈산 리튬에 형성된 모든 분극을 한 방향으로 배열하는 이른바 단일분극화(poling) 처리를 하여야 한다.

단일분극화 처리공정은, 탄탈산 리튬 기판의 양면에 전극을 도포한 후, 큐리온도 이상으로 가열하고 일정시간 유지함으로써 탄탈산 리튬에 무질서하게 분포하고 있는 분극을 제거하고, 전극에 직류전압을 가하여 전계(電界)를 형성한 후, 큐 리온도 이하로 냉각하는 단계로 이루어진다. 상기와 같은 공정에 의해 큐리온도 이하로 냉각되면서 생성되는 이른바 자발분극이 상기 직류 전계에 의해 한 방향으로 배열함으로써 단일분극화되는 것이다.

그런데, 단일분극화된 탄탈산 리튬 기판의 양면에는 분극의 극성에 대응하는 정전 전하가 부착하게 되는데, 이러한 정전 전하는 후속의 표면 탄성파 소자 기판으로 제조하기 위한 공정에 있어서 많은 문제점을 야기하게 된다. 즉, 탄탈산 리튬 기판에 부착된 정전 전하로 인한 정전기는 기판 이송이나 작업 과정에서 표면 탄성파 소자의 제조장치에 작동오류를 일으킬 수 있고, 정전기력에 의하여 기판이 상기 제조장치에 강하게 부착되어 기계적인 응력에 의하여 기판이 파손되는 등, 작업안정성이 현저하게 떨어지는 문제가 있다. 뿐만 아니라, 탄탈산 리튬 기판에 소자를 부착하는 공정 중에 기판의 온도가 급격히 변화될 경우에는, 기판에 부착된 정전 전하의 방전으로 발생하는 스파크에 의해 기판 또는 기판 위에 제조된 소자회로가 손상되거나, 나아가 소자 제조장치에 전기적 충격을 주어 고장을 야기시킬 수 있다. 특히, 근래 소자의 사용 주파수 영역이 날로 고주파화됨에 따라, 소자의 신호선의 폭이 수십 마이크로미터에서 수 마이크로미터까지 감소하고 있는 요즈음에는, 기판 표면의 국소적인 정전 전하량 차이로 인하여 발생하는 미소 방전에 의하여 미세한 선폭의 신호선들이 파괴되어 소자의 수명이 단축되는 문제점이 발생하고 있다.

상기와 같은 현상은 탄탈산 리튬의 초전특성으로 인한 것으로, 기본적으로 전기절연체인 탄탈산 리튬의 경우 탄탈산 리튬 표면에 부착된 정전 전하가 이동하여 전기적 중성을 이루기 위해서는 많은 시간이 필요한데 비해서, 표면 탄성파 소자 제조공정과 같이 급격히 온도가 변화하는 조건에서는, 상기 정전 전하가 방전을 일으켜 스파크가 발생하기 쉽게 되는 것이다.

근래에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 기판 표면에 부착된 정전 전하가 신속히 이동될 수 있도록 기판의 정전기 특성을 개선하기 위하여, 탄탈산 리튬 기판의 전기전도도를 증가시키고자 하는 기술이 제시되고 있다.

미국 특허 6319430호가 그 대표적인 것으로서, 상기 특허에서는 니오븀산 리튬이나 탄탈산 리튬 기판을 환원성 분위기에서 그 큐리온도 미만의 온도까지 가열하여 환원처리함으로써, 상기 기판의 전기전도도를 증가(즉, 부피비저항 감소)시키고 있다. 니오븀산 리튬이나 탄탈산 리튬을 환원 열처리하면 그 전기전도도가 증가하는 이유는, 산화상태의 변화로 인하여 전자 밀도가 증가하기 때문인 것으로 알려지고 있다.

한편, 상기 특허에 있어서, 탄탈산 리튬 기판의 환원반응온도는 그 큐리온도 미만으로 제한되는데, 이는 기판의 결정구조가 변하는 큐리온도 이상에서는 단일분극 상태가 파괴되기 때문이다. 그러나, 탄탈산 리튬 환원반응은 반응온도가 높을 수록 반응속도가 급격히 증가하므로, 큐리온도가 낮은 탄탈산 리튬 기판의 경우(큐리온도;약 605℃)에는, 상업적으로 적용하기에는 반응속도가 너무 느린 단점이 있다. 즉, 상기 미국 특허에 의하면, 상업적으로 적용하기 어려울 정도의 장시간 처리와 고가의 장비를 사용하는 경우에만, 만족할 만한 탄탈산 리튬 기판의 정전기 특성을 얻을 수 있다는 문제점이 있었다.

그러므로, 최근에는 탄탈산 리튬의 큐리온도 미만에서의 환원반응속도를 증가시키기 위한 방법들이 모색되고 있다. 예컨대, 본 출원인의 기출원한 대한민국 공개특허 2004-29248호에 기재된 것과 같이, 탄탈산 리튬 기판을 큐리온도 미만의 온도에서 진공과 환원분위기를 교대로 투입함으로써 환원반응속도를 증가시키거나, 일본공개특허 2004-35396호 및 WO 04/002891호에 기재된 것과 같이, 큐리온도 이하의 온도에서 환원제인 금속(특히, 아연) 증기를 기판표면에 확산시켜 환원반응속도를 증가시키는 방법이 있다. 하지만, 전자의 경우에는 진공과 환원분위기를 교대로 적용시키기 위하여 고가의 장비가 필요할 뿐 아니라 바람직한 부피비저항을 얻기가 어려우며, 후자의 경우에는 탄탈산 리튬에 아연이 확산되어 탄탈산 리튬의 화학적특성을 변화시켜 최종 제품의 특성이 저하될 우려가 있다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 탄탈산 리튬의 큐리온도 미만에서도 탄탈산 리튬의 정전기 특성 개선을 위한 환원반응을 신속하게 수행할 수 있는 표면 탄성파 소자 제조용 탄탈산 리튬 기판 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 보다 우수한 정전기 특성 개선효과를 가지는 표면 탄성파 소자 제조용 탄탈산 리튬 기판 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 탄탈산 리튬 기판 제조방법은,

탄탈산 리튬재료를 탄탈산 리튬의 큐리온도 (Tc) 이상의 온도로 가열 환원하여 탄탈산 리튬 환원제를 제조하는 단계와;

상기 탄탈산 리튬 환원제를 단일분극처리된 탄탈산 리튬 기판과 교대로 적층하여 탄탈산 리튬 적층체를 만드는 단계와;

상기 적층체를 탄탈산 리튬의 큐리온도 (Tc) 미만의 온도로 가열하여 탄탈산 리튬 기판을 환원시키는 단계와;

상기 적층체에서 탄탈산 리튬 기판을 분리하고 이를 가공하여 표면 탄성파 소자용 기판으로 제조하는 단계;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 환원된 탄탈산 리튬 기판의 부피비저항은 10⁸~10¹²Ωㆍcm 인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10⁹~10¹¹Ωㆍcm 인 것이 좋다.

또한, 상기 적층체는 환원성 분위기 하에서 가열되는 것이 바람직하다.

탄탈산 리튬은 그 큐리온도(약 605℃) 미만에서는 매우 환원하기 어려운 물질이다. 이는, 탄탈산 리튬이 그 큐리온도 미만에서는 산화되려는 경향이 매우 큰 물질임을 의미하고, 반대로 큐리온도 이상에서는 환원하기가 상대적으로 용이하다는 것을 의미한다.

본 발명은 큐리온도 미만에서 환원되기 어려운, 따라서 큐리온도 미만에서 환원반응속도가 느린 탄탈산 리튬을 그보다 상대적으로 더 크게 환원된 동일한 재질의 탄탈산 리튬과 함께 큐리온도 미만에서 환원시킴으로써, 탄탈산 리튬의 단일분극상태를 유지하면서도, 신속하게 이를 환원시켜 탄탈산 리튬의 정전기 특성을 개선하고자 한 것에 특징이 있다.

즉, 본 발명에 의하면, 탄탈산 리튬의 화학적특성을 해치는 금속 증기 등의 다른 성분을 환원제로 사용하는 종래 기술(일본공개특허 2004-35396호 및 WO 04/002891호 참조)과는 달리, 동일한 재질의 탄탈산 리튬을 환원제로 사용함으로써 탄탈산 리튬의 화학적특성을 해치지 않으면서도, 단일분극상태에서 신속하게 환원반응시킬 수 있게 된다. 또한, 본 발명방법에 의하면, 정전기 특성 개선효과도 종래의 환원반응속도 개선방법보다 더 우수하게 된다.

이하에서는, 본 발명에 대하여 자세하게 설명하기로 한다.

본 발명방법을 행하기 전에, 표면탄성파소자용 기판으로 제조하기 위한 대상처리기판으로서 단일분극처리가 된 탄탈산 리튬 기판을 준비한다. 단일분극처리는 표면탄성파소자용 기판을 제조하기 위하여 통상 행해지는 과정이므로 여기서는 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

먼저, 탄탈산 리튬재료를 그 큐리온도 이상의 온도로 가열하여 환원시켜 탄탈산 리튬 환원제를 제조한다. 상기 재료의 결정상태는 단결정 또는 다결정이든 무방하며, 그 형태 역시 기판, 잉곳(ingot), 분말, 소결체의 형태를 불문하고 환원제 로 사용할 수 있다. 다만, 이후의 탄탈산 리튬 기판과의 반응면적을 고려하면, 상기 재료는 탄탈산 리튬 기판의 형태에 대응하는 기판 형태로 가공하여 환원시키는 것이 바람직하다. 환원제를 제조하기 위한 환원열처리 온도는 탄탈산 리튬의 큐리온도인 약 605℃ 이상으로서, 이론적으로는 탄탈산 리튬의 녹는점인 1650℃까지 가능하다.

상기 탄탈산 리튬 재료는, 대상처리기판인 단일분극된 탄탈산 리튬에 환원제로 작용하여야 하므로, 그 환원의 정도는 최소한 최종적인 대상처리기판의 환원도보다는 커야 한다. 탄탈산 리튬의 환원도는 탄탈산 리튬의 전기전도도에 비례하고 그 부피비저항에 반비례하므로, 본 발명에 있어서 환원도의 크기는 부피비저항의 크기로 나타낼 수 있다. 환원처리되지 않은 탄탈산 리튬의 부피비저항은 10¹⁴~10¹⁵Ωㆍcm 정도이며, 탄탈산 리튬 기판 표면에서의 정전기 발생을 억제하기 위해서는 적어도 10¹²Ωㆍcm 이하 단위가 되어야 한다. 부피비저항이 10⁸Ωㆍcm 미만이 될 경우 탄탈산 리튬의 기계적 강도가 약해지므로, 부피비저항의 하한선은 10⁸Ωㆍcm 이상인 것이 좋다. 정전기발생 억제효과와 탄탈산 리튬의 기계적강도를 고려하면, 보다 바람직한 탄탈산 리튬의 부피비저항은, 10⁹Ωㆍcm ~ 10¹¹Ωㆍcm 인 것이 좋다.

따라서, 상기 탄탈산 리튬 재료는 부피비저항이 최소한 10¹²ㆍcm 이하 단위가 될 때까지 환원시킬 필요가 있다. 일반적으로 큐리온도 미만 온도에서 10¹²ㆍcm 이하 단위의 부피비저항을 얻기 위해서는, 강한 환원성 분위기에서 72시간에 가까운 정도의 환원처리가 필요하지만, 큐리온도 이상에서는 약한 환원성 분위기에서 20 시간 미만의 환원처리로도 상기 단위의 부피비저항을 달성할 수 있다.

환원제를 제조한 다음, 대상처리기판의 양면에 상기 환원제가 위치하도록, 상기 탄탈산 리튬 환원제를 대상처리기판인 단일분극된 탄탈산 리튬 기판과 교대로 적층하여 적층체를 형성한다.

이후, 상기 적층체를 큐리온도 미만에서 가열하면, 대상처리기판이 환원된다. 이 때, 상기 환원제는 탄탈산 리튬의 큐리온도 이상의 고온에서 환원되어 있으므로, 큐리온도 미만의 온도에서는 상대적으로 과환원된 상태에 있다. 그러므로, 큐리온도 미만에서 적층체를 가열하면, 상기 환원제는 산화(즉, 환원도가 낮아짐)되면서 그 여분의 전자를 그와 접하는 대상처리기판의 표면으로 제공하여 대상처리기판의 환원제로 작용하는 것으로 생각된다. 상기 환원제의 작용에 의하여, 대상처리기판의 환원반응속도는 더욱 빨라져서, 상기 미국 특허 6319430호에 개시된 기술보다 더욱 빠르게 원하는 전기전도도를 가지도록 대상처리기판을 환원시킬 수 있게 된다.

상기 대상처리기판의 환원가열반응은, 상기 탄탈산 리튬 기판이, 그 기판 표면에서의 정전기 발생을 억제하기 위한 10⁸Ωㆍcm ~ 10¹²Ωㆍcm 의 범위를 가지는 부피비저항을 가질 때까지 행해진다. 다만, 정전기 발생 억제효과와 탄탈산 리튬의 기계적강도를 고려하면, 보다 바람직한 부피비저항은, 10⁹Ωㆍcm ~ 10¹¹Ωㆍcm 인 것이 좋다. 후술하는 실시예에 나타난 바와 같이, 본 발명방법에 의하면, 30시간 미만의 환원처리로 보다 낮은 부피비저항의 탄탈산 리튬 기판을 얻을 수 있는 것으로 판명되었다.

상기 환원제 제조를 위한 환원반응과, 대상처리기판의 환원반응은, 비산화성 분위기, 즉 환원성 분위기나 불활성분위기 하에서 행할 수 있다. 다만, 대상처리기판의 환원반응을 불활성분위기 하에서 행하면, 환원제가 급속히 산화되어 환원제로부터 전자 이동이 매우 활발해지므로, 대상처리기판의 환원반응이 지나치게 빨라져 대상처리기판이 불균일하게 환원될 염려가 있다. 따라서, 대상처리기판의 환원반응, 즉 적층체의 가열은 환원성 분위기 하에서 행하는 것이 바람직하다.

환원제 제조반응, 또는 대상처리기판의 환원반응 시의 환원성 분위기는, 수소, 일산화탄소, 수증기 등의 일반적인 환원성 기체나, 흑연 등과 같은 환원성 고체 중에서 선택되는 하나 이상의 기체 및/또는 고체를 사용하여 조성할 수 있다.

적층체의 가열반응, 즉 대상처리기판의 환원가열반응 후에는, 환원제를 제거하고, 대상처리기판을 가공하여 표면탄성파소자용 기판으로 제조한다. 한편, 상기 환원제는 적층체 가열반응에 의하여 부피비저항이 증가하는데, 이를 다시 고온에서 환원처리하면, 다른 대상처리기판의 환원반응에 재활용할 수 있다.

[실시예]

탄탈산 리튬 기판을 환원성 기체인 수소 분위기 하에서 10¹¹Ωㆍcm 이하 단위의 부피비저항 값을 가지도록 큐리온도 이상의 고온(이하, 표 1 참조)으로 가열하여 환원제로 제조하였다. 다음에, 이를 단일분극처리된 대상처리기판과 교대로 적층하고, 그 적층체를 수소 분위기 하에서 큐리온도 미만인 595 ℃로 24 시간 동안 가열 환원처리하였다. 상기 환원제의 제조조건과, 환원제 및 환원된 대상처리기판의 부피비저항을 고저항측정기로 측정한 결과를 이하의 표에 나타내었다.

실시예	환원제 제조온도	환원제 제조시간	환원제 부피비저항	대상처리기판 부피비저항
1	700 ℃	5시간	9 ×10¹⁰Ωㆍcm	2 ×10¹¹Ωㆍcm
2	700 ℃	10시간	5 ×10¹⁰Ωㆍcm	1 ×10¹¹Ωㆍcm
3	700 ℃	20시간	3 ×10¹⁰Ωㆍcm	8 ×10¹⁰Ωㆍcm
4	800 ℃	5시간	4 ×10¹⁰Ωㆍcm	7 ×10¹⁰Ωㆍcm
5	800 ℃	10시간	2 ×10¹⁰Ωㆍcm	5 ×10¹⁰Ωㆍcm
6	800 ℃	15시간	2 ×10¹⁰Ωㆍcm	4 ×10¹⁰Ωㆍcm
7	900 ℃	5시간	1 ×10¹⁰Ωㆍcm	2 ×10¹⁰Ωㆍcm
8	900 ℃	10시간	1 ×10¹⁰Ωㆍcm	2 ×10¹⁰Ωㆍcm
9	1000 ℃	3시간	6 ×10⁹Ωㆍcm	9 ×10⁹Ωㆍcm
10	1000 ℃	5시간	6 ×10⁹Ωㆍcm	9 ×10⁹Ωㆍcm

상기 실시예에 나타난 바와 같이, 매우 짧은 시간에 10¹¹Ωㆍcm 이하 단위의 부피비저항을 가지도록 환원제가 제조되며, 그 환원처리온도가 높아질수록 환원처리시간은 대체로 짧아지며 부피비저항은 감소하는 것을 알 수 있다.

또한, 이를 대상처리기판과 적층시켜 가열환원시키면 탄탈산 리튬 기판 표면에서의 정전기 발생을 충분히 억제할 수 있는 10¹¹Ωㆍcm 이하 단위, 특히 바람직하 게는 10¹⁰Ωㆍcm 이하 단위의 부피비저항을 가지는 대상처리기판을 얻을 수 있다. 그리고, 환원정도가 높은 환원제를 사용하여 대상처리기판을 환원시킬수록, 동일한 시간에 더욱 낮은 부피비저항을 가지는 대상처리기판을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

[비교예]

비교예 Ⅰ

표 2는 미국 특허 6319430호와 같이, 탄탈산 리튬을 단일분극처리한 후, 큐리온도 미만의 온도에서 환원성 기체인 수소를 사용하여 환원 열처리하고, 탄탈산 리튬 기판의 부피비저항을 고저항 측정기로 측정하여 나타낸 것이다.

비교예 Ⅰ	환원처리온도	환원처리시간	부피비저항	단일분극유지여부
1	550℃	10시간	3 ×10¹³Ωㆍcm	유지
2	550℃	20시간	9 ×10¹²Ωㆍcm	유지
3	550℃	72시간	7 ×10¹²Ωㆍcm	유지
4	570℃	12시간	2 ×10¹³Ωㆍcm	유지
5	570℃	27시간	6 ×10¹²Ωㆍcm	유지
6	570℃	72시간	4 ×10¹²Ωㆍcm	유지
7	600℃	50시간	3 ×10¹²Ωㆍcm	일부 유지
8	600℃	72시간	9 ×10¹¹Ωㆍcm	일부 유지

표 2에서 알 수 있듯이, 비교예 Ⅰ의 경우에는, 72 시간 이상의 장시간 동안 환원열처리를 하여도 탄탈산 리튬 기판의 정전기를 충분히 제거할 수 있는 수준인 10¹¹Ωㆍcm 이하의 부피비저항을 얻기 어렵다. 또한, 10¹¹Ωㆍcm 단위의 부피비저항 를 가지는 비교예 Ⅰ의 8의 경우 본 실시예(24시간)보다 훨씬 장시간(72시간)의 환원처리를 요하며, 더구나 단일분극 상태가 일부 제거되는 등의 문제가 있다.

비교예 Ⅱ

비교예 Ⅱ는, 본 출원인의 기출원한 대한민국 공개특허 2004-29248호에 기재된 방식과 같이, 큐리온도 미만의 온도에서 진공과 환원분위기를 교대로 투입하여 환원시킴으로써 탄탈산 리튬 기판의 환원반응속도를 증가시킨 것이다. 단일분극화된 탄탈산 리튬 기판을, 큐리온도 미만의 온도로, 100mmHg 이하의 진공 상태와, 환원성 기체인 수소를 사용하여 조성된 환원성 분위기가 반복유지되는 분위기에서 환원처리하고, 고저항 측정기를 사용하여 그 부피 비저항을 측정하여 표 3에 나타내었다. 반복회수는 진공 상태와 환원성 분위기를 그 유지시간 만큼 각각 1회씩 유지하였을때를 1회로 한 것이다. 본 비교예에서는 진공 상태 유지시간 및 총 환원처리시간을 각각 5분, 24시간으로 고정하였다.

비교예 Ⅱ	환원처리 온도	총환원처리시간	진공상태 유지시간	환원성분위기 유지시간	반복 회수	부피비저항
1	550℃	24시간	5분	5분	144회	9 ×10¹³Ωㆍcm
2	550℃	24시간	5분	35분	36회	8 ×10¹²Ωㆍcm
3	550℃	24시간	5분	55분	24회	7 ×10¹²Ωㆍcm
4	570℃	24시간	5분	5분	144회	9 ×10¹³Ωㆍcm
5	570℃	24시간	5분	35분	36회	3 ×10¹²Ωㆍcm
6	570℃	24시간	5분	55분	24회	2 ×10¹²Ωㆍcm
7	580℃	24시간	5분	35분	36회	9 ×10¹¹Ωㆍcm
8	580℃	24시간	5분	55분	24회	8 ×10¹¹Ωㆍcm
9	590℃	24시간	5분	35분	36회	6 ×10¹¹Ωㆍcm
10	590℃	24시간	5분	55분	24회	5 ×10¹¹Ωㆍcm

표 3에서 알 수 있듯이, 비교예 Ⅱ의 경우 본 발명 실시예의 대상처리기판 환원시간과 동일한 환원반응시간(24시간)을 가진다. 하지만, 전반적으로 그 부피비저항 단위가 본 실시예보다 높은 것을 알 수 있다. 즉, 본 실시예의 경우 대부분 10¹⁰Ωㆍcm 또는 10⁹Ωㆍcm 단위의 부피비저항을 가지는데 대하여, 상기 비교예의 경우 10¹¹Ωㆍcm ~10¹³Ωㆍcm 단위의 부피비저항을 가진다. 또한, 본 실시예와 근접한 수준의 부피비저항을 가지는 경우(비교예 Ⅱ의 7~10)의 경우에도, 진공과 환원성 분위기를 반복적으로 투입하여야 하는 어려움이 있고, 이를 위하여 고가의 장비를 사용하여야 한다는 문제가 있다.

본 발명 방법에 의하여 제조된 탄탈산 리튬 기판을 통상의 방법으로 가공하여 표면 탄성파 소자용 기판을 만들고 여기에 표면 탄성파 소자를 제조하여 상기 소자의 전기적 특성을 검사한 결과, 비저항특성이 우수하고, 단일분극화에 의한 정전기로 인한 영향을 받지 않음을 알 수 있었으며, 또한 소자의 수명단축현상이 현저히 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 표면 탄성파 소자용 탄탈산 리튬 기판의 제조방법에 의하면, 종래의 제조방법에 비하여 환원처리시간이 현저히 감소하여 작업시간이 줄어들 뿐 아니라, 더욱 우수한 탄탈산 리튬의 전기전도도 내지는 부피비저항을 얻을 수 있다는 효과가 있다.

이로 인하여, 탄탈산 리튬의 초전특성에 의해 생성되는 정전기를 신속히 제거할 수 있으므로, 표면 탄성파 소자 제조공정에서 발생하는 정전기로 인한 작업 불안정성을 현저히 개선할 수 있다는 장점이 있다.

Claims

탄탈산 리튬재료를 탄탈산 리튬의 큐리온도 (Tc) 이상의 온도로 가열 환원하여 탄탈산 리튬 환원제를 제조하는 단계와;

상기 탄탈산 리튬 환원제를 단일분극처리된 탄탈산 리튬 기판과 교대로 적층하여 탄탈산 리튬 적층체를 만드는 단계와;

상기 적층체를 탄탈산 리튬의 큐리온도 (Tc) 미만의 온도로 가열하여 탄탈산 리튬 기판을 환원시키는 단계와;

상기 적층체에서 탄탈산 리튬 기판을 분리하고 이를 가공하여 표면 탄성파 소자용 기판으로 제조하는 단계;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 탄성파 소자용 탄탈산 리튬 기판의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 환원된 탄탈산 리튬 기판의 부피비저항이 10⁸~10¹²Ωㆍcm 인 것을 특징으로 하는 표면 탄성파 소자용 탄탈산 리튬 기판의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 환원된 탄탈산 리튬 기판의 부피비저항이 10⁹~10¹¹Ωㆍcm 인 것을 특징으로 하는 표면 탄성파 소자용 탄탈산 리튬 기판의 제조방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 적층체는 환원성 분위기 하에서 가열되는 것을 특징으로 하는 표면 탄성파 소자용 탄탈산 리튬 기판의 제조방법.
제4항의 방법에 의하여 제조되는 표면 탄성파 소자용 탄탈산 리튬 기판.