KR20060126926A - 탄탈산 리튬 기판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

쵸크랄스키법으로 육성한 탄탈산 리튬 결정을 기판 상태로 가공하여 얻은 LT 기판을 Al과 Al₂O₃의 혼합분말에 묻어넣고, 350∼600℃의 유지온도에서 열처리하여, 체적저항률이 10¹⁰∼10¹³Ω·cm의 범위로 제어된 탄탈산 리튬 기판을 제조하는 것을 특징으로 한다. 얻어진 기판에는 집전성이 현저하게 저감 또는 보이지 않게 되고, 또한 무색 투명으로부터 유색 불투명화됨과 동시에 압전재료로서의 특성도 충분히 구비하고 있다.

탄탈산 리튬 결정, 기판, 표면탄성파, 소자, 압전재료

Description

탄탈산 리튬 기판 및 그 제조방법{LITHIUM TANTALATE SUBSTRATE AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은 표면탄성파 소자 등에 사용되는 탄탈산 리튬(LT) 기판에 관계되는 것으로, 특히 소자 제조 프로세스에서의 수율 저하가 일어나기 어렵고, 게다가 압전재료로서의 특성도 구비하는 LT 기판과 그 제조방법의 개량에 관한 것이다.

탄탈산 리튬(LT) 결정은 융점이 약 1650℃, 퀴리온도가 약 600℃인 강유전체이다. 그리고, LT 기판의 용도는 주로 휴대전화의 신호 노이즈 제거용의 표면탄성파(SAW) 필터용 재료이다.

그리고, 휴대전화의 고주파화, 각종 전자기기의 무선 LAN인 블루투스(Blue-tooth)(2.45GHz)의 보급 등에 의해 2GHz 전후의 주파수 영역의 SAW 필터가 향후 급증할 것으로 예측되고 있다.

상기 SAW 필터는 LT 등의 압전재료로 구성된 기판 상에 AlCu 합금 등의 금속 박막으로 1쌍의 빗살형 전극을 형성한 구조로 되어 있고, 이 빗살형 전극이 디바이스의 극성을 좌우하는 중요한 역할을 담당하고 있다. 또, 상기 빗살형 전극은 스퍼터에 의해 압전재료 상에 금속박막을 성막한 후, 1쌍의 빗살형 패턴을 남기고 포토리소그래피 기술에 의해 불필요한 부분을 에칭하여 제거함으로써 형성된다.

그리고, 보다 고주파에 대응하기 위해서는, 상기 빗살형 패턴을 미세하고 또한 얇게 할 필요가 있어, 2GHz 전후의 디바이스에서는, 현재의 주력인 800MHz 전후에 비해, 전극간 거리가 약 1/3인 0.3∼0.4㎛, 막두께가 같이 1/5 이하인 200nm 이하 정도가 된다.

또, 상기 LT 단결정은, 산업적으로는 주로 쵸크랄스키법으로, 통상 고융점의 이리듐 도가니를 사용하여, 산소농도가 수∼10% 정도인 질소-산소 혼합가스 분위기의 전기로 중에서 육성되고, 전기로 내에서 소정의 냉각속도로 냉각된 후, 전기로로부터 꺼내져서 얻어지고 있다[Albert A. Ballman: Journal of American Ceramic Society, Vol.48(1965) 참조].

육성된 LT 결정은 무색 투명 혹은 투명감이 높은 담황색을 보이고 있다. 육성 후, 결정의 열응력에 의한 잔류변형을 제거하기 위해서, 융점에 가까운 균열하에서 열처리를 행하고, 또한 단일분극으로 하기 위한 폴링처리, 즉 LT 결정을 실온으로부터 퀴리온도 이상의 소정 온도까지 승온하고, 결정에 전압을 인가하고, 전압을 인가한 채 퀴리온도 이하의 소정 온도까지 강온한 후, 전압인가를 정지하고 실온까지 냉각하는 일련의 처리를 행한다. 폴링처리 후, 결정의 외형을 정돈하기 위해서 외주연삭된 LT 결정(잉곳)은 슬라이싱, 래핑, 폴리싱 공정 등의 기계가공을 거쳐 LT 기판이 된다. 최종적으로 얻어진 LT 기판은 거의 무색 투명하며, 체적저항률은 약 10¹⁴∼10¹⁵Ω·cm 정도이다.

그런데, 이러한 종래의 방법에서 얻어진 LT 기판에서는, 표면탄성파 소자제 조 프로세스에서, LT 결정의 특성인 집전성 때문에, 프로세스에서 받는 온도 변화에 따라 전하가 기판 표면에 챠지업되어 발생하는 스파크에 의해 기판 표면에 형성된 패턴이 파괴되고, 게다가 기판의 균열 등이 발생하여, 소자 제조 프로세스에서의 수율 저하가 일어나고 있다.

또, LT 기판의 높은 광투과율은, 디바이스 제조 프로세스 중 한가지인 포토리소그래피 공정에서 기판 내를 투과한 광이 기판 이면에서 반사되어 표면으로 되돌아와 형성 패턴의 해상도를 악화시킨다는 문제도 생기게 하고 있다.

그래서, 이 문제를 해결하기 위해서, 일본 특개평11-92147호 공보, 일본 특개평11-236298호 공보에서는, 니오브산 리튬(LN) 결정을 500∼1140℃의 범위 내에서 환원성 분위기(구체적으로, 아르곤, 물, 수소, 질소, 이산화탄소, 일산화탄소, 산소, 및 이것들의 조합으로부터 선택된 가스 분위기)에 노출하여 LN 결정의 웨이퍼를 흑화시킴으로써, 기판의 높은 광투과율을 억제하는 동시에, 전기전도도를 높게 하고, 따라서 기판 이면으로부터의 되돌아가는 광을 억제하고, 동시에 집전성을 저감하는 것이 기술되어 있다.

단, 일본 특개평11-92147호 공보, 일본 특개평11-236298호 공보에 기재된 발명은, LN 결정 뿐만 아니라, 탄탈산 리튬(LT) 결정도 대상으로 하고 있는데, 일본 특개평11-92147호 공보, 일본 특개평11-236298호 공보에는 LT 결정에 대해 실질적으로 아무런 개시가 없다. 그리고, 본 발명자의 실험에 의하면, 이들 방법은 1250℃ 정도로 융점이 낮은 니오브산 리튬 결정에 대해서는 유효했지만, 1650℃로 융점이 높은 LT 결정에 대해서는 효과가 없는 것이 확인되었다.

이러한 기술적 배경하에, 본 발명자는 일본 특개평11-92147호 공보, 일본 특개평11-236298호 공보에 기재된 방법과는 전혀 상이한 방법, 즉 LT 결정을 Ca, Al, Ti, Si로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개의 금속분말(소위 환원제)에 묻어넣고, 350~600℃의 유지온도에서 열처리하여 탄탈산 리튬(LT) 기판을 제조하는 방법을 이미 제안하고 있다(일본 특원 2003-104176호 명세서 참조).

그리고, 이 방법에 의해 제조된 LT 기판은, 일본 특개평11-92147호 공보나 일본 특개평11-236298호 공보에 기재된 니오브산 리튬(LN) 기판과 같이, 높은 광투과율이 억제되고, 또한 전기전도도도 높아지므로, 탄탈산 리튬(LT) 기판에서도 상기한 소자 제조 프로세스에서의 수율 저하나 형성 패턴의 해상도를 악화시키는 문제를 해소하는 것을 가능하게 하고 있다.

그러나, 일본 특원2003-104176호 명세서에 기재된 발명에서는, 탄탈산 리튬(LT) 기판에 대한 환원조건이 지나치게 강하면, 얻어지는 LT 기판의 집전성이 현저하게 저감하기 때문에, 상기 챠지업에 기인한 문제는 개선되지만 LT 기판의 압전성도 마찬가지로 저감되어 압전재료로서의 특성이 저하되어 버리는 문제가 있고, 반대로, 탄탈산 리튬(LT) 기판에 대한 환원조건이 약하면, 얻어지는 LT 기판의 집전성이 저감되기 어려운 문제가 있어, 아직 개선의 여지가 있었다.

본 발명은, 이러한 문제점에 착안하여 이루어진 것으로, 그 과제로 하는 바는, 기판의 상기 챠지업에 기인한 문제가 해소되는 동시에 압전재료로서의 특성도 충분히 구비하는 탄탈산 리튬(LT) 기판과 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.

그래서, 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명자 등이 예의 연구를 계속한 바, 탄탈산 리튬(LT) 기판의 체적저항률이 이하의 범위 내로 제어된 경우, 이 LT 기판에서는 상기 챠지업에 기인한 문제가 해소되고, 게다가 압전재료로서의 특성도 충분히 구비하고 있는 것을 발견하기에 이르렀고, 또한 이 LT 기판은 LT 결정을 Al과 Al₂O₃의 혼합분말에 묻어넣고, 350∼600℃의 유지온도에서 열처리함으로써 얻어진다는 것을 발견하기에 이르렀다.

즉, 본 발명에 따른 탄탈산 리튬(LT) 기판은 체적저항률이 10¹⁰∼10¹³Ω·cm의 범위로 제어된 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따른 탄탈산 리튬 기판의 제조방법은

쵸크랄스키법으로 육성한 탄탈산 리튬 결정을 사용하여 탄탈산 리튬 기판을 제조하는 방법에 있어서,

기판 상태로 가공된 탄탈산 리튬 결정을 Al과 Al₂O₃의 혼합분말에 묻어넣고, 350∼600℃의 유지온도에서 열처리하여, 체적저항률이 10¹⁰∼10¹³Ω·cm의 범위로 제어된 탄탈산 리튬 기판을 제조하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 탄탈산 리튬(LT) 기판은 그 체적저항률이 10¹⁰∼10¹³Ω·cm의 범위로 제어되기 때문에, 집전성이 현저하게 저감 또는 보이지 않게 되고, 또한 무색 투명으로부터 유색 불투명화됨과 동시에, 압전재료로서의 특성도 충분히 구비하고 있다. 따라서, 예를 들면, 표면탄성파 소자 등의 소자 제조 프로세스에서 받는 온도 변화에 의해, 전하가 기판 표면에 챠지업하여 생기는 스파크에 의해 기판 표면에 형성된 패턴이 파괴되거나, 나아가서는 기판의 균열 등이 발생하거나 하는 일이 없고, 또 포토리소그래피 공정에서 기판 내를 투과한 광이 기판 이면에서 반사되어 표면으로 되돌아와 형성 패턴의 해상도를 악화시키는 일이 없다.

발명을 실시하기 위한 최량의 형태

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

우선, LT 결정은 결정 내에 존재하는 산소구멍 농도에 의해 전기전도도와 색이 변화한다. LT 결정 중에 산소구멍이 도입되면 챠지 밸런스를 잡을 필요가 있으므로, 일부 Ta 이온의 원자가수가 5+로부터 4+로 변하여, 전기전도성을 발생시킴과 동시에 광흡수를 일으킨다.

전기전도는 캐리어인 전자가 Ta^{5 +} 이온과 Ta^{4 +} 이온 사이를 이동하기 때문에 생긴다고 생각된다. 결정의 전기전도도는 단위부피 당의 캐리어수와 캐리어의 이동도의 곱으로 결정된다. 이동도가 같으면 전기전도도는 산소구멍수에 비례한다. 광흡수에 의한 색 변화는 산소구멍에 의해 도입된 전자 레벨에 의한 것으로 생각된다.

상기 산소구멍수의 제어는 고체와 고체의 평형을 이용한 소위 환원제를 사용한 열처리에 의해 행할 수 있다. 그리고, 본 발명에서 LT 결정의 상기 환원제로서는 Al(알루미늄)이 적용되고, 구체적으로는 Al과 Al₂O₃의 혼합분말 속에 LT 기판을 묻어넣어서 열처리를 행한다.

또, 상기 열처리는 분말을 구성하고 있는 Al(알루미늄) 그 자체의 과잉 산화에 의한 열화를 막기 위해서 질소가스나 아르곤가스 등의 불활성 가스, 진공 등의 분위기 속에서 행하는 것이 바람직하다. 또, 열처리 온도는 고온이 바람직하지만, 상한 온도는 폴링처리에 의해 단일분극화된 LT 기판이 다분극화 하지 않도록 LT 결정의 퀴리온도로 제한된다.

그리고, 처리 공정의 제어성, 최종적으로 얻어지는 기판의 특성, 동 특성의 균일성, 재현성 등을 고려한 가장 바람직한 조건으로서는, 시료로서 폴링 후의 LT 결정 잉곳으로부터 잘라낸 웨이퍼(LT 기판)를 사용하고, 이 LT 기판을 Al과 Al₂O₃의 혼합 분말 중에 묻어넣고, 질소가스나 아르곤가스 등의 불활성 가스, 진공 등의 분위기 중에서, LT 결정의 퀴리온도 이하로 열처리하는 것이 유효하다. 또한, 진공 분위기로 하면 환원조건이 지나치게 강해지는 경우가 있고, 또 불활성 가스의 대기압 분위기 하에서 하면 환원에 요하는 시간이 길어지기 때문에, 불활성 가스(질소가스나 아르곤가스 등)의 감압 분위기인 것이 보다 바람직하다.

또, LT 결정은 결합이온성이 강하기 때문에 구멍의 확산속도가 비교적 빠르다. 그러나, 산소구멍 농도의 변화에는 산소의 결정 내 확산을 필요로 하므로, 일정 시간 결정을 분위기 중에 유지할 필요가 있다. 이 확산속도는 온도에 크게 의존하여 실온 근방에서는 현실적인 시간에서의 산소구멍 농도의 변화는 일어나지 않는다. 따라서, 단시간에 원하는 특성을 갖는 LT 기판을 얻기 위해서는, 충분한 산소 확산속도가 얻어지는 고온에서, 저산소농도 분위기 중에 LT 기판을 유지할 필요가 있다.

고온에서 처리한 후, LT 기판을 신속하게 냉각하면, 고온에서 도입된 산소구멍 농도를 유지한 채의 결정을 실온에서 얻을 수 있다. 처리 시간의 하한은, 경제성을 고려하여, 실험에 의해, 상기 열처리 방법에서의 처리 온도에 따라 용이하게 결정할 수 있다.

그런데, 집전효과(집전성)는 결정온도가 변화됨으로써 생기는 격자의 변형에 기인한다. 전기쌍극자를 갖는 결정에서는 쌍극자간의 거리가 온도로 변화되기 때문에 발생한다고 이해할 수 있다. 집전효과는 전기저항이 높은 재료에서만 발생한다. 이온의 변위에 의해 결정 표면에는 쌍극자 방향(LT 결정에서는 Z방향)으로 전하가 발생되지만, 전기저항이 낮은 재료에서 이 전하는 결정 자신이 갖는 전기전도성 때문에 중화되어 버린다. 그리고, 통상의 투명한 LT 결정은 상기한 바와 같이 그 체적저항률이 10¹⁵Ω·cm의 레벨이기 때문에 집전효과가 현저하게 나타난다.

그러나, 본 발명에 따른 탄탈산 리튬(LT) 기판은 그 체적저항률이 10¹⁰∼10¹³Ω·cm의 범위로 제어되기 때문에, 집전성이 현저하게 저감 또는 보이지 않게 되고, 또한 무색 투명으로부터 유색 불투명화되는 동시에, 압전재료로서의 특성도 충분히 구비하고 있다. 또, 본 발명에 따른 탄탈산 리튬(LT) 기판에서의 유색 불투명의 색조는 투과광에서는 적갈색계로, 반사광에서는 흑색으로 보이기 때문에, 이 유색 불투명화 현상을 여기에서는 흑화라고 부른다.

그리고, 상기 열처리의 효과인 탄탈산 리튬(LT) 기판의 집전성이 보이지 않게 되었는지 아닌지를 판정하는 실용적인 방법으로서, 실제의 표면탄성파 소자 제조 프로세스에서 LT 기판이 받는 온도 변화를 모방하여 행하는 열사이클 시험이 있다. 즉, 실온부터 200℃까지 10℃/분으로 승온하고, 그 후 10℃/분으로 실온까지 냉각하는 열사이클을 LT 기판에 부여한 경우, 종래법에 의한 LT 기판에서는 기판 표면에서 스파크가 관찰된다. 한편, 흑화된 LT 기판에서는 기판 표면에서의 스파크는 관찰되지 않는다. 따라서, 흑화의 유무의 판정이 LT 기판의 실용적인 판정 방법으로서는 유용하다.

또한, 열처리는 4시간 이상 행함으로써 흑화가 명확하게 관찰되지만, 열처리의 분위기를 진공 분위기로 하는 것보다도 불활성 가스(질소가스나 아르곤가스 등)로 하는 편이 체적저항률이 동일해도 투과광에서 본 경우의 흑화의 착색 정도는 연하다. 진공 분위기에서 처리한 기판은 기판 표면 근방의 착색이 강하고, 표면 근방의 산소구멍 농도가 높은 것으로 추정된다. 산소구멍은 결정 결함의 일종이기도 하기 때문에, 기판의 기계적 강도의 면에서는 비교적 연한 착색으로 원하는 체적저항률이 얻어지는 편이 바람직하다.

다음에 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

[실시예 1]

콘그루언트 조성의 원료를 사용하고, 쵸크랄스키법으로 직경 4인치의 LT 단결정의 육성을 행했다. 육성 분위기는 산소농도 약 3%의 질소-산소 혼합가스이다. 얻어진 결정의 잉곳은 투명한 담황색이었다.

이 결정의 잉곳에 대해, 열변형 제거를 위한 열처리와 단일분극으로 하기 위한 폴링처리를 행한 후, 외주연삭, 슬라이싱, 연마를 행하여 36°RY(회전 Y 축)의 LT 기판으로 만들었다. 얻어진 기판은 무색 투명하고, 체적저항률은 10¹⁵Ω·cm, 퀴리온도는 603℃, 표면탄성파 속도는 4150m/초이었다.

얻어진 기판을 25중량%의 Al과 75중량%의 Al₂O₃의 혼합분말 속에 묻어넣고, 질소가스 분위기, 500Torr의 감압 조건 중에서, 350℃, 20시간의 열처리를 행했다.

열처리 후의 기판은 불투명한 적갈색(기판에서 파장 365nm의 광투과율은 68%이다)이고, 체적저항률은 7.50×10¹²Ω·cm였다.

또한, 상기 광투과율은 히타치세사쿠쇼(주)사제의 분광광도계(U-3400)를 사용하여 측정하고, 상기 체적저항률은 JISK-6911에 준거한 3-단자법에 의해 측정했다.

다음에, 열처리 후의 기판에 대해, 실온으로부터 200℃까지 10℃/분으로 승온하고, 그 후 10℃/분으로 실온까지 냉각하는 열사이클 시험을 행했다. 그 결과, 표면 전위는 발생하지 않고, 스파크하는 현상은 전혀 보이지 않았다.

더욱이, 얻어진 기판의 퀴리온도는 603℃, 표면탄성파 속도는 4150m/초이고, 표면탄성파 소자의 특성에 영향을 주는 물성값은 종래품인 36°RY의 기판과 상이한 바는 없었다.

[실시예 2]

열처리 온도가 550℃인 점을 제외하고, 실시예 1과 대략 동일한 조건에서 열 처리를 시행하여, 불투명한 적갈색(기판에서 파장 365nm의 광투과율은 65%이다)이고, 체적저항률이 1.80×10¹¹Ω·cm인 기판을 얻었다.

그리고, 이 기판은 실시예 1과 동일한 열사이클 시험 결과를 나타내고, 또한 퀴리온도 등의 특성도 실시예 1과 동일했다.

[실시예 3]

열처리 온도가 600℃인 점을 제외하고, 실시예 1과 대략 동일한 조건에서 열처리를 시행하여, 불투명한 적갈색(기판에서 파장 365nm의 광투과율은 63%이다)이고, 체적저항률이 1.40×10¹⁰Ω·cm인 기판을 얻었다.

그리고, 이 기판도 실시예 1과 동일한 열사이클 시험 결과를 나타내고, 또한 퀴리온도 등의 특성도 실시예 1과 동일했다.

[실시예 4]

상기 열처리를 10중량%의 Al과 90중량%의 Al₂O₃의 혼합분말 속에 묻어넣어서 행한 이외는, 실시예 1과 동일한 처리를 행했다.

얻어진 기판은 불투명한 적갈색(기판에서 파장 365nm의 광투과율은 68%이다)이고, 체적저항률은 8.50×10¹²Ω·cm였다.

또, 이 기판도 실시예 1과 동일한 열사이클 시험 결과를 나타내고, 또한 퀴리온도 등의 특성도 실시예 1과 동일했다.

[실시예 5]

상기 열처리를 10중량%의 Al과 90중량%의 Al₂O₃의 혼합분말 속에 묻어넣어서 행하고, 또 열처리 온도를 550℃로 한 이외는, 실시예 1과 동일한 처리를 행했다.

얻어진 기판은 불투명한 적갈색(기판에서 파장 365nm의 광투과율은 65%이다)이고, 체적저항률은 2.00×10¹¹Ω·cm였다.

또, 이 기판도 실시예 1과 동일한 열사이클 시험 결과를 나타내고, 또한 퀴리온도 등의 특성도 실시예 1과 동일했다.

[실시예 6]

상기 열처리를 10중량%의 Al과 90중량%의 Al₂O₃의 혼합분말 속에 묻어넣어서 행하고, 또 열처리 온도를 600℃로 한 이외는, 실시예 1과 동일한 처리를 행했다.

얻어진 기판은 불투명한 적갈색(기판에서 파장 365nm의 광투과율은 63%이다)이고, 체적저항률은 2.30×10¹⁰Ω·cm였다.

또, 이 기판도 실시예 1과 동일한 열사이클 시험 결과를 나타내고, 또한 퀴리온도 등의 특성도 실시예 1과 동일했다.

[실시예 7]

상기 열처리를 50중량%의 Al과 50중량%의 Al₂O₃의 혼합분말 속에 묻어넣고, 질소가스 분위기, 대기압 조건 중, 550℃, 40시간으로 한 이외는, 실시예 1과 동일한 처리를 행했다.

얻어진 기판은 불투명한 적갈색(기판에서 파장 365nm의 광투과율은 68%이다) 이고, 체적저항률은 2.30×10¹²Ω·cm였다.

또, 이 기판도 실시예 1과 동일한 열사이클 시험 결과를 나타내고, 또한 퀴리온도 등의 특성도 실시예 1과 동일했다.

[실시예 8]

상기 열처리를 진공 조건 중에서, 550℃, 10시간으로 한 이외는, 실시예 1과 동일한 처리를 행했다.

얻어진 기판은 불투명한 적갈색(기판에서 파장 365nm의 광투과율은 58%이다)이고, 체적저항률은 1.70×10¹¹Ω·cm였다.

또, 이 기판도 실시예 1과 동일한 열사이클 시험 결과를 나타내고, 또한 퀴리온도 등의 특성도 실시예 1과 동일했다.

[비교예 1]

상기 열처리를 Al과 Al₂O₃의 혼합분말 속에 기판을 묻어넣지 않고, 질소가스 분위기, 대기압 조건 중, 1000℃, 40시간으로 한 이외는 실시예 1과 동일한 처리를 행했다.

얻어진 기판은 무색 투명이고 흑화는 보이지 않고(기판에서 파장 365nm의 광투과율은 71%이다), 또한 체적저항률은 1∼2×10¹⁵Ω·cm였다.

처리완료된 기판에 대해, 실온으로부터 200℃까지 10℃/분으로 승온하고, 그 후 10℃/분으로 실온까지 냉각하는 열사이클 시험을 행한 바, 기판 표면에서 격렬 하게 스파크하는 현상이 보였다.

[비교예 2∼3]

상기 열처리를 Al과 Al₂O₃의 혼합분말 속에 기판을 묻어넣지 않고, 질소가스 분위기, 대기압 조건 중, 800℃(비교예 3), 480℃(비교예 3), 40시간으로 한 이외는, 실시예 1과 동일한 처리를 행했다.

얻어진 각 기판은 무색 투명이고 흑화는 보이지 않고(기판에서 파장 365nm의 광투과율은 72%이다), 또한 체적저항률은 1∼2×10¹⁵Ω·cm였다.

또, 처리완료된 각 기판에 대해, 실온으로부터 200℃까지 10℃/분으로 승온하고, 그 후 10℃/분으로 실온까지 냉각하는 열사이클 시험을 행한 바, 기판 표면에서 격렬하게 스파크하는 현상이 보였다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 탄탈산 리튬(LT) 기판은 그 체적저항률이 10¹⁰∼10¹³Ω·cm의 범위로 제어되기 때문에, 집전성이 현저하게 저감 또는 보이지 않게 되고, 또한 무색 투명으로부터 유색 불투명화됨과 동시에, 압전재료로서의 특성도 충분히 구비하고 있다. 따라서, 표면탄성파 소자 등의 소자 제조 프로세스에서 받는 온도 변화에 의해, 전하가 기판 표면에 챠지업하여 생기는 스파크에 의해 기판 표면에 형성된 패턴이 파괴되거나, 기판의 균열 등이 발생하거나 하지 않고, 또 포토리소그래피 공정에서 기판 내를 투과한 광이 기판 이면에서 반사되어 표면으로 되돌아와 형성 패턴의 해상도를 악화시키지 않기 때문에, 표면탄성파 소자용 기판에 사용하는데 적합하다.

Claims (4)

1. 체적저항률이 10¹⁰∼10¹³Ω·cm의 범위로 제어된 것을 특징으로 하는 탄탈산 리튬 기판.
2. 제 1 항에 있어서, Al과 Al₂O₃의 혼합분말에 묻어넣어져, 350∼600℃의 유지온도에서 열처리된 열이력을 갖는 것을 특징으로 하는 탄탈산 리튬 기판.
3. 쵸크랄스키법으로 육성한 탄탈산 리튬 결정을 사용하여 탄탈산 리튬 기판을 제조하는 방법에 있어서,

   기판 상태로 가공된 탄탈산 리튬 결정을 Al과 Al₂O₃의 혼합분말에 묻어넣고, 350∼600℃의 유지온도에서 열처리하여, 체적저항률이 10¹⁰∼10¹³Ω·cm의 범위로 제어된 탄탈산 리튬 기판을 제조하는 것을 특징으로 하는 탄탈산 리튬 기판의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 열처리를 불활성 가스의 감압 분위기 하에서 행하는 것을 특징으로 하는 탄탈산 리튬 기판의 제조방법.