DE4202039C2

DE4202039C2 - Verfahren zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente

Info

Publication number: DE4202039C2
Application number: DE19924202039
Authority: DE
Inventors: Johann Springer
Original assignee: Alcatel SEL AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1992-01-25
Filing date: 1992-01-25
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2012-01-26
Also published as: DE4202039A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen, bei denen der Lichtleiter aus einem optisch nicht linearen Polymer besteht und welche parallel zueinander angeordnete Streifenelektroden enthalten.

Ein solches Verfahren ist bekannt (Aufsatz: "Organic polymer films for nonlinear optics" in Br. Telecom Technol. J., Vol 6, No. 3, July 1988, Seiten 5 bis 17).

Die nach dem bekannten Verfahren hergestellten optoelektronischen Bauelemente weisen einen sogenannten Sandwich-Aufbau auf, d. h. die Streifenelektroden und der Lichtleiter sind in Schichten übereinander angeordnet. Mit diesem Verfahren lassen sich nicht alle benötigten optoelektronischen Bauelemente herstellen.

Es sind auch optoelektronische Bauelemente bekannt, bei denen die Streifenelektroden zu beiden Seiten des Lichtleiters angeordnet sind (Aufsatz: "Möglichkeiten der integrierten Optik" in Elektronik 26 v. 23.12.1986, Seite 75).

Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen anzugeben, welches es ermöglicht, die Streifenelektroden in sehr geringem Abstand zum Lichtleiter anzuordnen. Das Verfahren soll außerdem einen gleichmäßigen Abstand zwischen Lichtleiter und Streifenelektroden gewährleisten und ausschließen, daß ein Winkelversatz zwischen diesen Bestandteilen entsteht.

Dieses technische Problem ist erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit folgenden Verfahrensschritten gelöst:

a) die Streifenelektroden werden mittels einer strukturierten Schicht aus einem dielektrischen Werkstoff als Maske derart geätzt, daß zwischen den Streifenelektroden ein Kanal entsteht,
b) wenigstens auf den von den Streifenelektroden und dem Kanal eingenommenen Flächen wird erst eine Polymerschicht und dann eine Pufferschicht aufgebracht,
c) die Puffer- und die Polymerschicht werden in Richtung auf das Substrat (1) verdichtet.

Vorteilhafte Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 und 3 enthalten. Es ist nachstehend anhand der Fig. 1 und 2 erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die Verfahrensschritte I bis VIII bei der Herstellung des optoelektronischen Bauelements und

Fig. 2 die Draufsicht auf das Bauelement bei der Verfahrensstufe V.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, besteht das Ausgangsprodukt für die Herstellung des optoelektronischen Bauelements bei I aus dem Substrat 1 und der darauf angeordneten Schicht 2 aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff. Das Substrat 1 kann beispielsweise aus Glas oder Silizium bestehen und für die Schicht 2 sind Gold oder Aluminium geeignet. Die Stufe II zeigt das Substrat 1, nachdem aus der Schicht 2 die Flächen entfernt worden sind, welche nicht für die Streifenelektroden und die Zuleitungen zu diesen benötigt werden. Das kann beispielsweise nach einem an sich bekannten photolithographischen Verfahren erfolgen.

Die Stufe III zeigt das Substrat 1, nachdem eine Schicht 3 aus dielektrischem Werkstoff aufgebracht worden ist. Diese Schicht 3 kann beispielsweise aus SiO₂, einem Polyimid oder dgl. bestehen. Sie weist eine Dicke von 1 µm bis zu einigen µm auf und entspricht in etwa der Höhe des später zu erzeugenden Lichtleiters und kann beispielsweise durch Aufschleudern hergestellt werden.

Die Stufe IV zeigt das Substrat 1, nachdem in der dielektrischen Schicht 3 ein Kanal 4 hergestellt worden ist. Für die Herstellung des Kanals 4 kann ebenfalls ein an sich bekanntes photolithographisches Verfahren verwendet werden.

Die Stufe V zeigt das Substrat 1, nachdem der Kanal 4 dadurch vertieft worden ist, daß im Bereich des Kanals 4 auch die Schicht 2 aus elektrisch leitfähigem Werkstoff durch Ätzen entfernt worden ist. Dabei ist die dielektrische Schicht 3 als Ätzmaske verwendet worden.

Fig. 2 verdeutlicht die Draufsicht auf das Substrat 1 im Zustand der Stufe V. Es sind zu erkennen: Das Substrat 1, die dielektrische Schicht 3, die Streifenelektroden 5 und die Zuleitungen 6. Die Streifenelektroden 5 sind aus der Schicht 2 entstanden und zwischen ihnen verläuft der Kanal 4.

Die Stufe VI zeigt das Substrat 1, nachdem eine Schicht 7 aus einem optisch nichtlinearen Polymer und eine Pufferschicht 8 aufgebracht worden sind. Bei dem optisch nichtlinearen Polymer kann es sich beispielsweise um Polymethylmethacrylat (PMMA) handeln, welches eine bestimmte Menge an Chromophoren enthält. Für die Pufferschicht kann ein dem optisch nichtlinearen Polymer ähnliches Polymer, ein Polymer ohne Chromophore, ein Polymer mit wenig Chromophoren oder ein Polymer, in dem die Chromophore ausgebleicht worden sind, verwendet werden.

In der Darstellung der Stufe VI ist zu erkennen, daß ein geringer Teil des Polymers der optisch nichtlinearen Polymerschicht 7 bereits in den Kanal 4 eingedrungen ist. Die Stufe VII verdeutlicht, daß ein wesentlicher Teil der Polymerschicht 7 in den ursprünglichen Kanal 4 gelangt und diesen ausfüllt, nachdem mit einer Platte 9 Druck auf die Schichten 7 und 8 ausgeübt worden ist. Die Füllung des Kanals 4 ist jetzt der Lichtleiter 10.

Stufe VIII zeigt die Anordnung, nachdem auf der Pufferschicht 8 noch eine Schutzschicht 11 aufgebracht worden ist, welche das optoelektronische Bauelement gegen Umwelteinflüsse schützen soll.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Bauelementen, bei denen der Lichtleiter aus einem optisch nicht linearen Polymer besteht und welche parallel zueinander angeordnete Streifenelektroden enthalten, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) die Streifenelektroden (5) werden mittels einer strukturierten Schicht (3) aus einem dielektrischen Werkstoff als Maske derart geätzt, daß zwischen den Streifenelektroden (5) ein Kanal (4) entsteht,
b) wenigstens auf den von den Streifenelektroden (5) und dem Kanal (4) eingenommenen Flächen wird erst eine Polymerschicht (7) und dann eine Pufferschicht (8) aufgebracht, und
c) die Puffer- und die Polymerschicht (8, 7) werden in Richtung auf das Substrat (1) verdichtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenelektroden (5) und Zuleitungen (6) durch photolithographische Strukturierung einer auf einem Substrat (1) vorhandenen Schicht (2) aus elektrisch leitendem Werkstoff erzeugt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die verdichtete Puffer- und Polymerschicht (8, 7) eine Schutzschicht (11) aufgebracht wird.