WO2022017694A1 - Herstellungsverfahren für ein mikrooptoelektromechanisches bauelement und entsprechendes mikrooptoelektromechanisches bauelement - Google Patents

Herstellungsverfahren für ein mikrooptoelektromechanisches bauelement und entsprechendes mikrooptoelektromechanisches bauelement Download PDF

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WO2022017694A1
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hard mask
optical waveguide
layer
area
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Rafel Ferre I Tomas
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Robert Bosch Gmbh
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    • G02F1/295—Analog deflection from or in an optical waveguide structure]

Definitions

  • the present invention relates to a production method for a micro-opto-electromechanical component and a corresponding micro-opto-electromechanical component.
  • MEMS microelectromechanical elements
  • SOI Silicon-On-Insulator
  • MOEMS Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems
  • ROADM Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexers
  • Optical light switches are currently being developed, which are manufactured with MEMs technology compatible with semiconductor processes, e.g. as optical transceivers for the 5G network.
  • Optical fibers typically made of three deposited layers.
  • the layers are structured by photolithography so that the core is completely wrapped by the two clads.
  • the optical waveguide is divided into a stationary sub-area and a deflectable sub-area, it being possible for the deflectable sub-area to be docked onto the stationary sub-area for switching by applying an electrical voltage.
  • a substrate wafer on which the SOI wafer is attached has a hollow space, ie a cavern or cavity. If the area above the cavern is processed by DRIE processes, this area is freed and can therefore take over its MEMs function, without the usual gas phase etching processes that would otherwise be necessary without a cavern.
  • Metal contact pads which are necessary for the electrical drive of the MEMs element and must have perfect electrical contact between the MEMS substrate.
  • the optical waveguides are built up on SOI wafers using CMOS processes. In order to free the moving parts of the chip, the optical waveguides and the lower SOI area have to be structured. These two structures are referred to as “Vertical Etch” and “DRIE Trench”.
  • the moving section of the waveguide must dock very well with the stationary section, which is why the walls of the optical waveguide in this switching section must be as perpendicular as possible. Since the thickness of the optical waveguide is several micrometers, the use of a soft mask (resist mask) is not sufficient to reproduce the required vertical flanks.
  • the MOEM-WS is an integrated hybrid microsystem: The Micro-Opto-Electro-Mechanical System (MOEMS) is particularly suitable for optical cross-connect switches (OXC) and optical add/drop multiplexers (OADM).
  • the MOEM-WS provides essential fiber switching capability for all-optical networks with numerous attendant advantages such as low cost, low crosstalk, reliability, compactness, high speed, reconfigurability, modularity, scalability, and insensitivity to signal wavelength and polarization.
  • the present invention provides a manufacturing method for a micro-opto-electromechanical component according to claim 1 and a corresponding micro-opto-electromechanical component according to claim 10.
  • the manufacturing method according to the invention enables the formation of very vertical lateral walls of the trench, which separates the stationary and the deflectable partial area.
  • the electrically conductive first hard mask layer enables a good electrical connection of the electrical contact element to the cover substrate via the contact pad that remains from it.
  • an insulation layer is applied to the base substrate, which extends into the cavern. This enables direct bonding from the cover substrate to the base substrate.
  • the base substrate and the cover substrate are a silicon substrate.
  • the first hard mask layer is a doped polysilicon layer and the second hard mask layer is a silicon oxide layer.
  • the etching opening is formed using a resist mask.
  • the optical waveguide core is formed from silicon nitride and is encased by a lower cladding layer and an upper cladding layer made of silicon oxide. In this way, good optical fiber properties can be achieved.
  • the trench etching is carried out in a two-stage etching process, in which the optical waveguide is trenched in a first etching step and the cover substrate located underneath is trenched in a second etching step.
  • the etching process can be optimized for the respective material.
  • the second hard mask layer is removed at least in regions in the first etching step.
  • the electrical contact element is made of aluminum. This enables a low-impedance coupling of the moveable MEMS section.
  • reference numeral 1 designates an SOI substrate, which has a base substrate 1a with a cavity 5 formed therein, which is sealed by a cover substrate 1b.
  • the cover substrate 1b is bonded, for example by SOI direct bonding, to an insulation layer 1c made of silicon oxide, which is applied to the base substrate 1a and extends continuously into the barracks 5.
  • An optical waveguide 50 is formed on the cover substrate 1b above the cavern 5, which optical waveguide has a sheathed waveguide core 50c.
  • the optical waveguide core 50c is formed from silicon nitride, for example, and is encased by a lower cover layer 50a and an upper cover layer 50b, each made of silicon oxide.
  • an electrically conductive first hard mask layer 10a is formed over the optical waveguide 50 and the surrounding covering substrate 1b, which consists, for example, of a doped polysilicon layer.
  • a metallization e.g. made of aluminum, is deposited over the first hard mask layer 10a and structured into an electrical contact element 50 on the first hard mask layer 10a in the area of the surrounding cover substrate 1b.
  • a second hard mask layer 10b is then applied over the first hard mask layer 10a and the electrical contact element 20, which consists of silicon oxide, for example.
  • an etching opening 11 is then formed in the first and second hard mask layers 10a, 10b for exposing the upper side in certain areas of the optical waveguide 50.
  • This formation of the etching opening 11 can be carried out, for example, using a resist mask (not shown).
  • trench etching of the optical waveguide 50 is carried out in a first etching step.
  • This first etching step stops, for example, on the underlying covering substrate 1b and creates a partial trench 100a.
  • the cover substrate 1b located under the partial trench 100a is trenched up to the cavern 5 in order to create a continuous trench 100.
  • This continuous trench 100 divides the optical waveguide 50 and the cover substrate 1b located underneath into a stationary sub-area S and a deflectable sub-area B, as will be explained in more detail below.
  • FIG. 1 h removing the exposed first and second hard mask layer 10a, 10b, and below the electrical contact element 20 is a formed from the electrically conductive first hard mask layer 10a elektirsches contact pad 10a remains'.
  • the deflectable partial area B can be docked onto the stationary partial area S by electrically deflecting the corresponding partial area of the cover wafer 1b, as a result of which a light switch function can be achieved.
  • the direction of movement is denoted by the reference symbol M in FIGS. 1g) and 1h).
  • the electrical deflection takes place, for example, by applying a corresponding control voltage to the electrical contact element 20.
  • the multilayer hard mask used with the first hard mask layer 10a and the second hard mask layer 10d it can be ensured that the vertical walls of the continuous trench 100 are oriented as vertically as possible, so that full-area docking and thus an exact light switch function can be achieved.
  • the contact pad 10a′ formed from the first electrically conductive hard mask layer 10a and formed from aluminum under the electrical contact element 20 ensures a good electrical registration of the electrical contact element 20 to the underlying cover substrate 1b.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft ein Herstellungsverfahren für ein mikrooptoelektromechanisches Bauelement und ein entsprechendes mikrooptoelektromechanisches Bauelement. Das mikrooptoelektromechanische Bauelement ist ausgestattet mit einem Basissubstrat (la) mit einer darin ausgebildeten Kaverne (5), welche von einem Decksubstrat (1b) verschlossen ist, einem Lichtwellenleiter (50) auf dem Decksubstrat (1b) oberhalb der Kaverne (5), welcher einen ummantelten Wellenleiterkern (50c) aufweist, einem elektrischen Kontaktelement (20) im Bereich des umgebenden Decksubstrats (1b), wobei unterhalb des elektrischen Kontaktelements (20) ein aus einer elektrisch leitfähigen Polysiliziumschicht gebildetes Kontaktpad (10a') angeordnet ist, wobei der Lichtwellenleiter (50) und das darunter befindliche Decksubstrat (1b) in einen stationären Teilbereich (S) und in einen auslenkbaren Teilbereich (B), welcher durch elektrisches Auslenken des entsprechenden Teilbereichs des Deckwafers (1b) an den stationären Teilbereich (S) andockbar ist, geteilt sind.

Description

Beschreibung
Titel
Herstellungsverfahren für ein mikrooptoelektromechanisches Bauelement und entsprechendes mikrooptoelektromechanisches Bauelement
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein mikrooptoelektromechanisches Bauelement und ein entsprechendes mikrooptoelektromechanisches Bauelement.
Stand der Technik
Photonische Vorrichtungen , die in mikroelektromechanischen Elementen (MEMS) integriert sind, gehören zur nächsten Generation der Kommunikations- und Sensorsysteme. Dank der MEMs-Prozesse und der Silicon-On-Insulator (SOI) Technik, ist z.B. die Miniaturisierung vieler Elemente wie Linsen, Spiegeln, Beam-splitter, Gitter, Filter, Wellenleiter mit niedrigen Verlusten, Multiplexer, und Lichtschalter möglich. Diese Elemente gehören der Kategorie der Micro-Opto-Electro-Mechanical Systems (MOEMS) und der Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer (ROADMs).
Optische Lichtschalter werden derzeit entwickelt, die mit MEMs-Technologie kompatibel mit Halbleiter-Prozessen hergestellt werden, z.B. als Optical Transceiver für das 5G-Netz.
Für diese optischen Lichtschalter werden drei relevante Komponenten benötigt:
Lichtwellenleiter, die typischerweise aus drei abgeschiedenen Schichten hergestellt sind. Eine obere und eine untere Schicht, auch Bottom Clad und Top Clad genannt, bestehen aus Siliziumoxid mit einem Brechungsindex von ca. 1,45. Eine mittlere Schicht, Core genannt, besteht aus einem Material, typischerweise Siliziumnitrid, mit einem höheren Brechungsindex als das Bottom und Top Clad. Die Schichten werden durch Photolitographie strukturiert, sodass der Core komplett umgewickelt von den beiden Clads ist. Der Lichtwellenleiter ist in einen stationären Teilbereich und in einen auslenkbaren Teilbereich aufgeteilt, wobei der auslenkbare Teilbereich zum Schalten durch Anlegen einer elektrischen Spannung an den stationären Teilberich angedockt werden kann. Cavity SOI Device Wafer, auf dem die Lichtwellenleiter angeordnet sind. Ein Substratwafer, auf dem der SOI-Wafer angebracht ist, hat einen Hohlraum, also eine Kaverne oder Cavity. Wird der Bereich über der Kaverne durch DRIE-Prozesse bearbeitet, wird dieser Bereich befreit und kann deshalb seine MEMs-Funktion übernehmen, und zwar ohne die übliche Gasphasenätzprozesse, die sonst ohne Kaverne notwendig wären.
Metal Kontakt Pads, welche für den elektrischen Antrieb des MEMs-Elemets notwendig sind und einen einwandfreien elektrischen Kontakt zwischen den MEMS-Substrat besitzen müssen.
Im Fall von Lichtschaltern werden die Lichtwellenleiter auf SOI-Wafer durch CMOS Prozesse aufgebaut. Um die bewegliche Teile des Chips zu befreien, ist eine Strukturierung der Lichtwellenleiter und des unteren SOI-Bereichs nötig. Diese beiden Strukturierungen werden als „Vertical Etch“ und “DRIE Trench“ bezeichnet.
Um die optischen Verluste zu reduzieren, muss der bewegliche Teilbereich des Wellenleiters sehr gut an dem stationären Teilbereich andocken, weshalb die Wände des Lichtwellenleiters in diesem Schaltbereich so senkrecht wie möglich sein müssen. Da die Dicke des Lichtwellenleiters mehrere Mikrometer beträgt, ist die Nutzung einer Soft Maske (Lackmaske) nicht ausreichend, um die benötigten senkrechten Flanken zu reproduzieren.
Da das von Telekommunikationsnetzen übertragene Verkehrsaufkommen aufgrund der bandbreitenintensiven Anwendungen wie Internetzugang, Multimedia-Anwendungen für den elektronischen Handel und verteiltes Rechnen rasch zugenommen hat, ist es unbedingt erforderlich, das optische Netzwerk für Backbone, Metropolen und lokale Netzwerke zu nutzen Gebietsnetzwerke. Die optischen Netzwerke, die optische Fasern als Übertragungsmedium verwenden, haben ein überlegenes Leistungs / Kosten- Verhältnis sowohl für Langstrecken- als auch für Kurzstreckenrouten gezeigt, und die aufkommenden DWDM- / All-Optical-Netzwerke (Densight Wavelength Division Multiplexing) haben ein vielversprechendes Verbesserungspotential gezeigt Geschwindigkeit, Kapazität und Konnektivität von optischen Telekommunikationsnetzen. Die US 2004/0264847 A1 offenbart einen mikrooptoelektromechanischen Wellenleiterschalter (MOEM-WS), aufgebaut durch Integrieren von MEMS-Aktuatoren und mikroSPS auf demselben Substrat bereit. Das MOEM-WS ist ein integriertes Hybridmikrosystem: Das Micro-Opto-Electro-Mechanical System (MOEMS) eignet sich insbesondere für optische Cross-Connect-Schalter (OXC) und optische Add / Drop- Multiplexer (OADM). Der MOEM-WS bietet eine wesentliche Faserumschaltfähigkeit für rein optische Netzwerke mit zahlreichen damit verbundenen Vorteilen, wie z.B. niedrigen Kosten, geringem Übersprechen, Zuverlässigkeit, Kompaktheit, hoher Geschwindigkeit, Rekonfigurierbarkeit, Modularität, Skalierbarkeit und Unempfindlichkeit gegenüber Signalwellenlänge und Polarisation.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft ein Herstellungsverfahren für ein mikrooptoelektromechanisches Bauelement nach Anspruch 1 und ein entsprechendes mikrooptoelektromechanisches Bauelement nach Anspruch 10.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, eine mehrschichtige Hartmaske für den „Vertical Etch“ zu verwenden.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ermöglicht die Ausbildung sehr senkrechter lateraler Wände des Trenches, welcher den stationären und den auslenkbaren Teilbereich trennt. Die elektrisch leitfähige erste Hartmaskenschicht ermöglicht gleichzeitig eine gute elektrische Anbindung des elektrischen Kontaktelements an das Decksubstrat über das von ihr verbleibende Kontaktpad.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist auf dem Basissubstrat eine Isolationsschicht aufgebracht, welche sich in die Kaverne ersteckt. Dies ermöglicht ein Direktbonden vom Decksubstrat aus das Basissubstrat.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das Basissubstrat und das Decksubstrat ein Siliziumsubstrat. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Hartmaskenschicht eine dotierte Polysiliziumschicht und die zweite Hartmaskenschicht eine Siliziumoxidschicht.
So läßt sich eine erwünschte Ätzselektivität zum Lichtwellenleiter erreichen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Bilden der Ätzöffnung unter Verwendung einer Lackmaske durchgeführt.
Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Lichtwellenleiterkern aus Siliziumnitrid gebildet und von einer unteren Deckschicht und einer oberen Deckschicht aus Siliziumoxid ummantelt wird. So lassen sich gute optische Lichtwellenleitereigen schaften erzielen.
Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Trenchätzen in einem zweistufigen Ätzprozess durchgeführt wird, bei dem in einem ersten Ätzschritt der Lichtwellenleiter getrencht wird und in einem zweiten Ätzschritt der das darunter befindliche Decksubstrat getrencht wird. So läßt sich der Ätzprozess für das jeweilige Material optimieren.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird in dem ersten Ätzschritt die zweite Hartmaskenschicht zumindest bereichsweise entfernt.
Gemäß einerweiteren bevorzugten Ausführungsform wird das elektrische Kontaktelement aus Aluminium hergestellt. Dies ermöglicht eine niederohmige Ankopplung des beweglichen MEMS-Teilbereichs.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1a)-h) schematische Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines mikrooptoelektromechanischen Bauelements und eines entsprechenden Herstellungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente.
Fig. 1a)-h) zeigen schematische Querschnittsdarstellungen zur Erläuterung eines mikrooptoelektromechanischen Bauelements und eines entsprechenden Herstellungsverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Figur 1a) bezeichnet Bezugszeichen 1 ein SOI-Substrat, welches ein Basissubstrat 1a mit einer darin ausgebildeten Kaverne 5 aufweist, welche von einem Decksubstrat 1b verschlossen ist. Das Decksubstrat 1b ist beispielsweise durch SOI-Direktbonden auf einer Isolationsschicht 1c aus Siliziumoxid aufgebondet, welche auf dem Basissubtrat 1a aufgebracht ist und sich durchgehend in die Kaserne 5 erstreckt.
Auf dem Decksubstrat 1b wird ein Lichtwellenleiter 50 oberhalb der Kaverne 5 ausgebildet, weicher einen ummantelten Wellenleiterkern 50c aufweist. Der Lichtwellenleiterkern 50c wird beispielsweise aus Siliziumnitrid gebildet und wird von einer unteren Deckschickt 50a und einer oberen Deckschicht 50b jeweils aus Siliziumoxid ummantelt.
Weiter mit Bezug auf Figur 1b) wird eine elektrisch leitfähige erste Hartmaskenschicht 10a über dem Lichtwellenleiter 50 und dem umgehenden Decksubstrat 1b ausgebildet, welche beispielsweise aus einer dotierten Polysiliziumschicht besteht.
Im Anschluss daran wird gemäß Figur 1c) eine Metallisierung, z.B. aus Aluminium, über der ersten Hartmaskenschicht 10a abgeschieden und in ein elektrisches Kontaktelement 50 auf der ersten Hartmaskenschicht 10a im Bereich des umgebenden Decksubstrats 1b strukturiert.
Wie in Figur 1d) dargestellt wird anschließend eine zweite Hartmaskenschicht 10b über der ersten Hartmaskenschicht 10a und dem elektrischen Kontaktelement 20 aufgebracht, welche beispielsweise aus Siliziumoxid besteht.
Gemäß Figur 1e) erfolgt daran schließend das Bilden eine Ätzöffnung 11 in der ersten und zweiten Hartmaskenschicht 10a, 10b zum bereichsweisen Freilegen der Oberseite des Lichtwellenleiters 50. Dieses Bilden der Ätzöffnung 11 kann beispielsweise unter Verwendung einer (nicht dargestellten) Lackmaske erfolgen.
Nach Entfernen der Lackmaske wird gemäß Figur 1f) ein Trenchätzen des Lichtwellenleiters 50 in einem ersten Ätzschritt durchgeführt. Dieser erste Ätzschritt stoppt beispielsweise auf dem darunterliegenden Decksubstrat 1b und schafft einen Teiltrench 100a.
Gemäß Fig. 1g) wird in einem darauffolgenden zweiten Ätzschritt das unter dem Teiltrench 100a befindliche Decksubstrat 1b bis zur Kaverne 5 hin getrencht, um einen durchgehenden Trench 100 zu schaffen. Durch diesen durchgehenden Trench 100 erfolgt ein Teilen des Lichtwellenleiters 50 und des darunter befindlichen Decksubstrats 1b in einem stationären Teilbereich S und in einem auslenkbaren Teilbereich B, wie nachstehend näher erläutert wird.
Anschließend erfolgt gemäß Figur 1h) ein Entfernen der freiliegenden ersten und zweiten Hartmaskenschicht 10a, 10b, wobei unterhalb des elektrischen Kontaktelements 20 ein aus der elektrisch leitfähigen ersten Hartmaskenschicht 10a gebildetes elektirsches Kontaktpad 10a' verbleibt.
Im Betrieb ist der auslenkbare Teilbereich B durch elektrisches Auslenken des entsprechenden Teilbereichs des Deckwafers 1b an den stationären Teilbereich S andockbar, wodurch eine Lichtschalterfunktion erzielbar ist. Die Bewegungsrichtung ist in Figur 1g) und 1h) mit Bezugszeichen M bezeichnet. Das elektrische Auslenken erfolgt beispielsweise durch Anlegen einer entsprechenden Steuerspannung an das elektrische Kontaktelement 20.
Aufgrund der verwendeten mehrschichtigen Hartmaske mit der ersten Hartmaskenschicht 10a und der zweiten Hartmaskenschicht 10d kann gewährleistet werden, dass die vertikalen Wände des durchgehenden Trenches 100 möglichst senkrecht orientiert sind, so dass ein ganzflächiges Andocken und damit eine exakte Lichtschalterfunktion erziehlbar ist.
Das unter dem elektrischem Kontaktelement 20 aus Aluminium gebildete Kontaktpad 10a‘ aus der ersten elektrischen leitfähigen Hartmaskenschicht 10a gewährleistet eine gute elektrische Anmeldung des elektrischen Kontaktelements 20 zum darunterliegenden Decksubstrat 1b.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
Insbesondere sind die angegebenen Materialien und Strukturen nur beispielhaft und nicht einschränkend angegeben.

Claims

Ansprüche Patentansprüche
1. Herstellungsverfahren für ein mikrooptoelektromechanisches Bauelement mit den Schritten:
Bereitstellen eines Basissubstrats (1a) mit einer darin ausgebildeten Kaverne (5), welche von einem Decksubstrat (1b) verschlossen ist;
Ausbilden eines Lichtwellenleiters (50) auf dem Decksubstrat (1b) oberhalb der Kaverne (5), welcher einen ummantelten Wellenleiterkern (50c) aufweist;
Aufbringen einer elektrisch leitfähigen ersten Hartmaskenschicht (10a) über dem Lichtwellenleiter (50) und dem umgebenden Decksubstrat (1b);
Ausbilden eines elektrischen Kontaktelements (20) auf der ersten Hartmaskenschicht (10a) im Bereich des umgebenden Decksubstrats (1b);
Aufbringen einer zweiten Hartmaskenschicht (10b) über der ersten Hartmaskenschicht (10a) und dem elektrischen Kontaktelement (20);
Bilden einer Ätzöffnung (11) in der ersten und zweiten Hartmaskenschicht (10a, 10b) zum bereichsweisen Freilegen der Oberseite des Lichtwellenleiters (50); und
Trenchätzen des Lichtwellenleiters (50) und des darunter befindlichen Decksubstrats (1b) zum Teilen des Lichtwellenleiters (50) und des darunter befindlichen Decksubstrats (1b) in einen stationären Teilbereich (S) und in einen auslenkbaren Teilbereich (B), welcher durch elektrisches Auslenken des entsprechenden Teilbereichs des Deckwafers (1b) an den stationären Teilbereich (S) andockbar ist;
Entfernen der freiliegenden ersten und zweiten Hartmaskenschicht (10a, 10b), wobei unterhalb des elektrischen Kontaktelements (20) ein aus der elektrisch leitfähigen ersten Hartmaskenschicht (10a) gebildetes Kontaktpad (10a‘) verbleibt.
2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei auf dem Basissubstrat (1a) eine Isolationsschicht (1c) aufgebracht ist, welche sich in die Kaverne (5) ersteckt.
3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Basissubstrat (1a) und das Decksubstrat (1b) ein Siliziumsubstrat sind.
4. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Hartmaskenschicht (10a) eine dotierte Polysiliziumschicht und die zweite Hartmaskenschicht (10b) eine Siliziumoxidschicht ist.
5. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bilden der Ätzöffnung (11) unter Verwendung einer Lackmaske durchgeführt wird.
6. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lichtwellenleiterkern (50c) aus Siliziumnitrid gebildet wird und von einer unteren Deckschicht (50a) und einer oberen Deckschicht (50b) aus Siliziumoxid ummantelt wird.
7. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trenchätzen in einem zweistufigen Ätzprozess durchgeführt wird, bei dem in einem ersten Ätzschritt der Lichtwellenleiter (50) getrencht wird und in einem zweiten Ätzschritt der das darunter befindliche Decksubstrat (1b) getrencht wird.
8. Herstellungsverfahren nach Anspruch 7, wobei in dem ersten Ätzschritt die zweite Hartmaskenschicht (10b) zumindest bereichsweise entfernt wird.
9. Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektrische Kontaktelement (20) aus Aluminium hergestellt wird.
10. Mikrooptoelektromechanisches Bauelement, insbesondere hergestellt nach dem Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, mit: einem Basissubstrat (1a) mit einer darin ausgebildeten Kaverne (5), welche von einem Decksubstrat (1b) verschlossen ist; einem Lichtwellenleiter (50) auf dem Decksubstrat (1b) oberhalb der Kaverne (5), welcher einen ummantelten Wellenleiterkern (50c) aufweist; und einem elektrischen Kontaktelement (20) im Bereich des umgebenden Decksubstrats (1b), wobei unterhalb des elektrischen Kontaktelements (20) ein aus einer elektrisch leitfähigen Hartmaskenschicht (10a), insbesondere einer Polysiliziumschicht, gebildetes Kontaktpad (10a‘) angeordnet ist; wobei der Lichtwellenleiter (50) und das darunter befindliche Decksubstrat (1b) in einen stationären Teilbereich (S) und in einen auslenkbaren Teilbereich (B), welcher durch elektrisches Auslenken des entsprechenden Teilbereichs des Deckwafers (1b) an den stationären Teilbereich (S) andockbar ist, geteilt sind.
11. Mikrooptoelektromechanisches Bauelement nach Anspruch 10, wobei auf dem Basissubstrat (1a) eine Isolationsschicht (1c) aufgebracht ist, welche sich in die Kaverne (5) ersteckt.
12. Mikrooptoelektromechanisches Bauelement nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Basissubstrat (1a) und das Decksubstrat (1b) ein Siliziumsubstrat sind.
13. Mikrooptoelektromechanisches Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der der Lichtwellenleiterkern (50c) aus Siliziumnitrid gebildet ist und von einer unteren Deckschicht (50a) und einer oberen Deckschicht (50b) aus Siliziumoxid ummantelt ist.
14. Mikrooptoelektromechanisches Bauelement nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das elektrische Kontaktelement (20) aus Aluminium hergestellt ist.
PCT/EP2021/066402 2020-07-21 2021-06-17 Herstellungsverfahren für ein mikrooptoelektromechanisches bauelement und entsprechendes mikrooptoelektromechanisches bauelement WO2022017694A1 (de)

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