Brevet FR3074956A1 — publié le 20190614

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention concerne le domaine des guides d'onde optiques. Elle trouve pour application particulièrement avantageuse la fabrication de guides d'onde adaptés au spectre du moyen infrarouge. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Dans le domaine des guides d'onde optiques configurés pour confiner et propager un flux lumineux présentant une longueur d'onde appartenant au spectre du moyen infrarouge (MIR), une technologie consiste généralement à fabriquer un guide d'onde comprenant un coeur et une gaine entourant le coeur, le coeur et la gaine présentant un contraste d'indices optiques suffisamment élevé pour confiner le flux lumineux dans le coeur du guide d'onde. En particulier, pour des longueurs d'onde de flux lumineux comprises entre 3 pm et 8 pm (10-6 mètres), un tel guide d'onde MIR par contraste d'indices peut comprendre un coeur en silicium-germanium (SiGe) avec une concentration en germanium de quelques dizaines de pourcents atomiques, et une gaine en silicium (Si). Pour des longueurs d'onde de flux lumineux comprises entre 8 pm et 15 pm, un tel guide d'onde MIR par contraste d'indices peut comprendre un coeur en germanium (Ge), et une gaine en silicium-germanium (SiGe) avec une 20 concentration en germanium de quelques dizaines de pourcents atomiques. Les coeurs de ces guides d'onde MIR ont généralement des sections sensiblement rectangulaires présentant des dimensions en hauteur et en largeur de plusieurs micromètres, lesdites sections étant prises perpendiculairement à la direction principale de propagation des flux lumineux 25 correspondants. Les gaines de ces guides d'onde MIR présentent également des épaisseurs de plusieurs micromètres, de manière à confiner des flux lumineux ayant des longueurs d'onde de plusieurs micromètres. Les procédés de fabrication utilisés pour fabriquer ces guides d'onde 30 MIR comprennent généralement une étape de dépôt d'une première couche à base de germanium de forte épaisseur (typiquement 3 à 6 pm) sur un substrat préalablement préparé, une étape de formation du coeur par lithographie et 2 gravure de cette première couche, et une étape de dépôt d'une deuxième couche de forte épaisseur (typiquement 6 à 12 pm) de sorte à former la gaine du guide d'onde par encapsulation ou enrobage du coeur. Les figures 1 et 2 illustrent schématiquement et par microscopie 5 électronique à balayage un guide d'onde en cours de fabrication, après formation du coeur. Expérimentalement, il a été montré qu'un tel guide d'onde présente, après encapsulation du coeur, de bonnes performances pour le confinement et la propagation d'un flux lumineux MIR. 10 Un enjeu est de fabriquer de tels guides d'onde avec un rendement industriel. Cependant, dans le cadre du développement de la présente invention, il s'est avéré que les procédés de fabrication habituellement mis en oeuvre dans un contexte de production industrielle conduisent à des guides d'onde dont les 15 performances sont dégradées. Il existe donc un besoin consistant à proposer une solution pour fabriquer de manière industrielle ce type de guide d'ondes, ceci sans altérer leurs performances. Un objet de la présente invention est de répondre à ce besoin. Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être 25 incorporés. RÉSUMÉ DE L'INVENTION Pour atteindre cet objectif, la présente invention prévoit, selon un premier aspect, un procédé de réalisation d'un guide d'onde comprenant au 30 moins un coeur et une gaine, le procédé comprenant au moins les étapes suivantes: Fournir un substrat, 3 - Déposer une couche à base de germanium (Ge) sur le substrat, - Former le coeur du guide d'onde dans ladite couche à base de Ge, - Déposer une couche d'encapsulation autour du coeur, la couche d'encapsulation présentant une teneur en germanium .Ge encapsulation nulle ou telle 5 que : tGe encapsulation 0,9 tGe coeur, tGe coeur étant la teneur en germanium du coeur, de manière à former au moins partiellement la gaine, De manière avantageuse, le procédé comprend en outre, avant l'étape 10 de dépôt de la couche d'encapsulation, au moins l'étape suivante : - Déposer par épitaxie une coquille autour du coeur, ladite coquille formant au moins partiellement ladite gaine et présentant une teneur en germanium .Ge coquille nulle ou telle que : tGe coquille 0,9 tGe coeur, 15 le dépôt par épitaxie de la coquille étant effectué à une température : Tépitaxie coquille 780°C. Par ailleurs, ladite couche d'encapsulation est avantageusement déposée par épitaxie à une température Tépitaxie encapsulation telle que : Tépitaxie encapsulation 1,08 * Tépitaxie coquille. 20 Le procédé proposé par la présente invention procure de nombreux avantages qui vont être détaillés ci-dessous. Habituellement, les procédés de fabrication industriels classiques utilisent des températures de dépôt élevées pour déposer ou faire croître des couches de forte épaisseur à base de Si ou de SiGe. Ces dépôts haute température permettent d'obtenir des vitesses de croissance élevées pour ces couches (typiquement supérieures à 100 nm.min-1). Ces vitesses de croissance élevées permettent de limiter un temps de traitement par plaque et contribuent à obtenir des rendements industriels pour ces procédés de fabrication industriels classiques. En particulier, lors de la formation de la gaine par encapsulation du coeur, les températures de dépôt de la deuxième couche dite couche d'encapsulation sont habituellement supérieures ou égales à 850°C. 4 Cependant, dans le cadre du développement de la présente invention, il a été observé que le coeur était sensiblement altéré après encapsulation par ces procédés de fabrication industriels classiques. En particulier, cette altération se traduit par une déformation des 5 surfaces libres du coeur. L'apparition de facettes aux coins supérieurs du coeur peut par exemple être observée. La section du coeur n'est dès lors plus rectangulaire. Dans certains cas observés lors du développement de la présente invention, cette altération se traduit également par un évidemment partiel du 10 coeur du guide d'onde. Ces altérations apparaissent sur les figures 3a et 3b. La présente invention a pour objet un procédé de réalisation d'un guide d'onde MIR compatible avec les rendements industriels et préservant 15 notamment l'intégrité du coeur. Pour cela, après formation du coeur, le procédé selon l'invention comprend une étape de dépôt d'une coquille significativement moins riche en germanium que le coeur et déposée à « basse température ». Ce dépôt basse température évite une augmentation trop importante de 20 la mobilité des atomes du coeur au niveau des surfaces libres. Or, dans le cadre du développement de la présente invention, il a été identifié que l'altération du coeur provient au moins en partie de cette mobilité trop importante des atomes. Ce dépôt basse température permet ainsi de préserver une section rectangulaire par exemple du coeur du guide d'onde. Il évite l'apparition de 25 facettes et l'altération des surfaces libres liée à une redistribution de matière du coeur. Pour augmenter la vitesse de dépôt du matériau de gaine autour du 30 coeur, de manière à rendre le procédé compatible avec une production industrielle, le dépôt de la coquille « basse température » est suivi par un dépôt « haute température » de la couche d'encapsulation, à une température Tépitaxie 5 encapsulation Significativement plus élevée que la température de dépôt de la coquille Tépitaxie coquille. Par exemple, la température de dépôt par épitaxie de la couche d'encapsulation Tépitaxie encapsulation est supérieure ou égale à 830°C et de 5 préférence supérieure ou égale à 850°C, de manière à bénéficier de vitesses de dépôt élevées. La coquille, étant moins riche en germanium que le coeur, est plus robuste que le coeur vis-à-vis de ce dépôt « haute température ». Le coeur est ainsi protégé par la coquille lors de la formation de la gaine de forte épaisseur. 10 Dès lors, la gaine comprend en partie la coquille et la couche d'encapsulation. Selon une possibilité avantageuse, la teneur en germanium de la couche d'encapsulation est inférieure ou égale à la teneur en germanium de la coquille, ceci afin d'améliorer le confinement du mode optique dans le guide 15 d'onde. Par ailleurs, ces teneurs en germanium sont de préférence inférieures à 80% de la teneur en germanium du coeur, et de préférence inférieures à 50% de la teneur en germanium du coeur, de manière à obtenir un bon contraste d'indices optiques entre le coeur et la gaine du guide d'onde. 20 Un deuxième aspect de la présente invention concerne une utilisation d'un guide d'onde dans lequel la couche à base de germanium (Ge) est une couche de silicium-germanium (SiGe), ledit guide d'onde étant utilisé pour propager un flux lumineux dont la longueur d'onde est comprise entre 2 pm et 9 pm et de préférence entre 3 pm et 8 pm. 25 Ce deuxième aspect concerne en outre une utilisation d'un guide d'onde dans lequel la couche à base de germanium (Ge) est une couche de germanium (Ge), ledit guide d'onde étant utilisé pour propager un flux lumineux dont la longueur d'onde est comprise entre 7 pm et 16 pm et de préférence entre 8 pm et 15 pm. 30 Un troisième aspect de l'invention concerne un guide d'onde comprenant un coeur et une gaine dans lequel le coeur est en un matériau à base de germanium (Ge) et la gaine est en un matériau à base de silicium (Si). 6 Avantageusement, la gaine comprend une coquille entourant au moins partiellement le coeur, et une couche d'encapsulation entourant au moins partiellement la coquille, ladite coquille présentant une teneur en Ge .Ge coquille et une épaisseur ecoquiiie, et ladite couche d'encapsulation présentant une teneur 5 en Ge ,Ge encapsulation et une épaisseur eencapsulation telles que : tGe coquille ee tGe encapsulation et ecoquiue 0.1* eencapsulation, de préférence ecoquiiie 0.05* eencapsulation. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de 10 l'invention ressortiront mieux de la description détaillée de modes de réalisation de cette dernière qui sont illustrés par les dessins d'accompagnement suivants dans lesquels : - La FIGURE 1 montre une coupe transverse d'un guide d'onde en cours de réalisation selon un procédé de réalisation de l'art antérieur ; 15 - La FIGURE 2 montre une image de microscopie électronique à balayage d'un guide d'onde en cours de réalisation selon un procédé de réalisation de l'art antérieur ; - La FIGURE 3a montre une première image de microscopie électronique à balayage d'un guide d'onde présentant des défauts structurels et 20 réalisé selon un procédé de réalisation de l'art antérieur ; - La FIGURE 3b montre une deuxième image de microscopie électronique à balayage - à un grandissement supérieur à celui de la première image en figure 3a - d'un guide d'onde présentant des défauts structurels et réalisé selon un procédé de réalisation de l'art antérieur ; 25 - La FIGURE 4 montre un diagramme de procédé illustrant des exemples de procédés de réalisation d'un guide d'onde selon un premier mode et un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - Les FIGURES 5a à 5e illustrent différentes étapes d'un procédé de réalisation d'un guide d'onde selon un premier mode de réalisation de 30 l'invention ; 7 - Les FIGURES 6a à 6f illustrent différentes étapes d'un procédé de réalisation d'un guide d'onde selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de 5 l'invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier les épaisseurs relatives des différentes couches et films ne sont pas représentatives de la réalité. 10 DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION Avant d'entamer une revue détaillée de modes de réalisation de l'invention, sont énoncées ci-après des caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement : 15 Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux pour la réalisation de guides d'onde optimisés pour des flux lumineux présentant des longueurs d'onde comprises entre 3 pm et 8 pm (bande MIR 3-8pm), le procédé peut comprendre les caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être 20 utilisées en association ou alternativement: - la couche à base de Ge est une couche de silicium-germanium (SiGe). - la couche à base de Ge présente une épaisseur e'', comprise entre 1 et 4 pm, l'épaisseur e'', étant prise selon une direction perpendiculaire au plan principal dans lequel s'étend le substrat. 25 - la couche à base de Ge présente une teneur en germanium sensiblement constante le long de l'épaisseur e'', et comprise entre 20% et 50%. - alternativement à la caractéristique précédente, la couche à base de Ge présente une teneur en germanium variant le long d'une direction 30 perpendiculaire au plan principal dans lequel s'étend le substrat, selon un profil de concentration, ledit profil de concentration présentant un 8 maximum compris entre 30% et 50%, et un minimum compris entre 0% et 5%. Le profil de concentration peut être par exemple triangulaire. - la couche d'encapsulation et la coquille sont en silicium (Si). - Tépitaxie épitaxie coquille 750°C. 5 - Tépitaxie épitaxie encapsulation 1000°C. - de préférence, les deux caractéristiques précédentes sont combinées : Tépitaxie coquille 750°C et Tépitaxie encapsulation 1000°C. Ces températures de dépôt relatives à une coquille et une couche d'encapsulation en Si contribuent à éviter le facettage des surfaces libres du 10 coeur en SiGe et à limiter la redistribution de matière lors de la formation de la gaine. - le dépôt par épitaxie de la coquille est basé sur une chimie à base d'un précurseur gazeux SinH2n+2, n étant un entier, ou SiH2C12. Une chimie SiH4 permet notamment d'obtenir des vitesses de croissance 15 élevées à relativement basse température d'épitaxie. Une telle chimie permet donc d'améliorer un rendement du procédé de réalisation des guides d'onde. Une chimie chlorée SiH2C12, éventuellement avec ajout d'HCI, permet d'éviter un trop fort encrassement des parois d'une chambre de dépôt par épitaxie lors de dépôts de fortes épaisseurs. 20 - le dépôt par épitaxie de la coquille est effectué à une pression comprise entre 10 Torr et 100 Torr, et de préférence sensiblement égale à 20 Torr. Une telle pression lors du dépôt permet d'éviter une éventuelle nucléation en phase gazeuse génératrice de défauts cristallins dans les couches déposées. - la coquille en Si présente une épaisseur ecoquiiie comprise entre 50nm et 25 100nm, l'épaisseur ecoquiiie étant prise au droit du coeur et selon une direction perpendiculaire au plan principal dans lequel s'étend le substrat. Cette gamme d'épaisseur de coquille Si offre une protection du coeur SiGe suffisante tout en évitant d'avoir une étape de dépôt trop longue. 30 Selon un mode de réalisation alternatif au précédent mode de réalisation, et particulièrement avantageux pour la réalisation de guides d'onde optimisés pour des flux lumineux présentant des longueurs d'onde comprises entre 8 pm et 15 9 pm (bande MIR 8-15pm), le procédé peut comprendre les caractéristiques optionnelles qui peuvent éventuellement être utilisées en association ou alternativement: - la couche à base de germanium présente une teneur en germanium 5 strictement supérieure à 50%. Cette couche peut être une couche en silicium-germanium ou une couche en germanium et présente de préférence une teneur en germanium supérieure à 95%. - le procédé comprend en outre avant l'étape de dépôt de la couche à base de Ge, au moins l'étape suivante : 10 o Déposer au moins une couche tampon en silicium-germanium présentant une teneur en germanium comprise entre 20 % et 40%. - La couche d'encapsulation et la coquille sont en silicium-germanium (SiGe), les teneurs en germanium dans ladite coquille et ladite couche 15 d'encapsulation étant comprises entre 20 % et 40 %. - T épitaxie coquille 650°C et Tépitaxie encapsulation 850°C. Ces températures de dépôt relatives à une coquille et une couche d'encapsulation en SiGe contribuent à éviter le facettage des surfaces libres du coeur en Ge et à limiter la redistribution de matière lors de la formation de la 20 gaine. - Le dépôt par épitaxie de la coquille est basé sur une chimie à base de précurseurs gazeux SinH2n+2 + GemH2m+2 n et m étant des entiers, ou SiH2C12+ GeH4. - La coquille présente une épaisseur ecoquiiie comprise entre 100nm et 25 500nm. Cette gamme d'épaisseur de coquille SiGe offre une protection du coeur Ge suffisante tout en évitant d'avoir une étape de dépôt trop longue. Selon un mode de réalisation avantageux compatible avec les précédents 30 modes de réalisation, mais uniquement optionnel : - le procédé de réalisation comprend en outre, après l'étape de formation du coeur et avant l'étape de dépôt par épitaxie de la coquille, une étape 10 de recuit, ledit recuit étant effectué à une température T''it, telle que Trecuit 1 .1 * Tépitaxie coquille et de préférence Trecidt Tépitaxie coquille. Ce recuit destiné à éliminer une contamination résiduelle en carbone, fluor et oxygène avant l'épitaxie de la coquille, est avantageusement mené à « basse 5 température » de manière à préserver le coeur d'une altération de ses surfaces libres. - l'étape de recuit est effectuée de préférence sous hydrogène (H2). - alternativement, l'étape de recuit est effectuée sous gaz neutre, par exemple sous azote (N2), sous argon (Ar) ou sous hélium (He). 10 - l'étape de recuit est effectuée à une pression comprise entre 10 Torr et 100 Torr, et de préférence sensiblement égale à 20 Torr. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux et compatible avec les précédents modes de réalisation : 15 - Tépitaxie encapsulation 830°C et de préférence Tépitaxie encapsulation 850°C. Une telle température de dépôt de la couche d'encapsulation permet des vitesses de croissance élevées (> 100 nm.min-1) compatibles avec un procédé de fabrication industriel. - la température de dépôt de la couche d'encapsulation Tépitaxie encapsulation 20 est inférieure à la température de fusion du coeur. - tGe coquille ee tGe encapsulation. La gaine peut ainsi présenter une homogénéité de composition. - tGe encapsulation 0,8 tGe coeur et de préférence tGe encapsulation 0,5 tGe coeur. Le contraste d'indices optiques entre le coeur et la gaine peut ainsi être 25 suffisamment élevé pour confiner très majoritairement le flux lumineux dans le coeur du guide d'onde. - le procédé comprend une étape de montée en température entre l'étape de dépôt par épitaxie de la coquille et l'étape de dépôt de la couche d'encapsulation, ladite étape de montée en température étant réalisée de 30 préférence sous hydrogène (H2), à une vitesse de l'ordre de 2.5°C/s. Alternativement, cette étape de montée en température est réalisée sous gaz neutre, par exemple sous azote (N2), sous argon (Ar) ou sous hélium (He). 11 Une telle vitesse permet de mieux contrôler une rampe de montée en température de manière à ne pas dépasser significativement la température cible Tépitaxie encapsulation- - le procédé comprend au moins une étape de cyclage thermique court 5 après le dépôt de la couche à base de germanium (Ge) sur le substrat, ledit cyclage thermique étant effectué à des températures comprises entre 750°C et 890°C, de préférence sous H2. Un cyclage thermique court permet de réduire avantageusement une densité de dislocations présentes au sein de la couche à base de germanium. 10 - la gaine est entièrement formée par la coquille, par la couche encapsulation et par la couche sur laquelle repose le coeur (le substrat par exemple). La coquille enveloppe toutes les faces du coeur qui ne sont pas au contact ou au regard du substrat. La couche d'encapsulation enveloppe toutes les faces de la coquille qui ne sont pas au contact ou 15 au regard du substrat. - la coquille est directement au contact du coeur. - la couche d'encapsulation est directement au contact de la coquille. - le coeur présente une dimension principale d'extension D, telle que D 2 pm, selon une section perpendiculaire à une direction principale de 20 propagation d'un flux lumineux se propageant au sein dudit coeur. Il est précisé que, dans le cadre de la présente invention, le dépôt d'une première couche sur une deuxième couche, ne signifie pas obligatoirement que les deux couches sont directement au contact l'une de l'autre, mais signifie que 25 la première couche recouvre au moins partiellement la deuxième couche en étant soit directement à son contact, soit en étant séparée d'elle par au moins une autre couche ou au moins un autre élément. On entend par un substrat, un film, une couche, « à base » d'un 30 matériau A, un substrat, un film, une couche comprenant ce matériau A uniquement ou ce matériau A et éventuellement d'autres matériaux, par exemple des éléments d'alliage, des impuretés ou des éléments dopants. Ainsi, 12 une couche en un matériau à base de germanium (Ge) peut par exemple être une couche de germanium (Ge) ou une couche de silicium-germanium (SiGe). En particulier, on entend par couche de germanium ou couche en germanium une couche comprenant majoritairement du germanium, et 5 présentant de préférence une teneur en germanium supérieure à 95%. Dans la présente demande de brevet, l'épaisseur est prise selon une direction perpendiculaire aux faces principales du substrat sur lequel repose les différentes couches. Sur les figures, l'épaisseur est prise selon la verticale. En 10 particulier, dans la présente invention, la hauteur du coeur est sensiblement égale à l'épaisseur de la couche à partir de laquelle est formé ledit coeur. On entend par dimension d'extension principale une dimension caractéristique. Dans la présente invention, si le coeur présente une section 15 rectangulaire, la dimension principale d'extension D correspond à la longueur du plus grand côté de cette section rectangulaire. Si le coeur présente une section carrée, la dimension principale d'extension D correspond à la longueur des côtés du carré. Si le coeur présente une section circulaire, la dimension principale d'extension D correspond au diamètre. 20 Dans le cadre de la présente invention, les termes « concentration » et « teneur » sont utilisés indifféremment. On appelle teneur en une espèce ou en un élément sa fraction molaire ou sa fraction atomique dans un échantillon. On notera ici en particulier que les teneurs en germanium mentionnées 25 pour les alliages SiGe sont exprimés en % at. Ces pourcentages atomiques peuvent être mesurés à l'aide des méthodes suivantes bien connues telles que : - EDX ou X-EDS acronyme de « energy dispersive x-ray spectroscopy » qui signifie « analyse dispersive en énergie de photons X ». 30 Cette méthode est bien adaptée pour analyser la composition de dispositifs de petites tailles telles que des guides d'onde comprenant un coeur et une gaine formée de plusieurs couches dont une couche dénommée coquille 13 de faible épaisseur. Elle peut être mise en oeuvre sur des coupes métallurgiques au sein d'un Microscope Electronique à Balayage (MEB) ou sur des lames minces au sein d'un Microscope Electronique en Transmission (MET ou TEM pour l'acronyme anglais de « Transmission Electron Microscopy »). 5 - SIMS, acronyme de « Secondary Ion Mass Spectroscopy » qui signifie « Spectroscopie de Masse à Ionisation Secondaire ». Cette méthode permet d'accéder à la composition élémentaire des couches. Une zone de l'échantillon est pulvérisée par des ions primaires engendrant une ionisation secondaire caractéristique des éléments pulvérisés, 10 et quantifiable via un spectromètre de masse. En particulier, pour un guide d'onde réalisé à partir d'un procédé selon l'invention, cette méthode pourrait mettre en évidence un pic interfacial de contamination en C, 0 et F entre le coeur et la gaine. Cette méthode pourrait également mettre en évidence un saut de concentration en Ge au sein de la gaine, entre une coquille SiGe et une 15 couche d'encapsulation SiGe entourant cette coquille. En référence à la figure 4, le procédé 100 de réalisation selon l'invention comprend une série d'étapes génériques 110, 210, 310, 410, 510 destinées à être mises en oeuvre successivement pour réaliser un guide d'onde 20 configuré pour guider un flux lumineux appartenant au spectre du moyen infrarouge. Dans cet exemple, la direction de propagation du flux lumineux est perpendiculaire à la section du coeur illustrée sur les figures 5c-5e et 6d-6f. Une première étape consiste à fournir 110 un substrat. 25 Ce substrat est de préférence un substrat en silicium (Si) de diamètre 200mm ou 300mm. Ce substrat peut être alternativement un substrat SOI (Silicon On Insulator). De préférence, ce substrat est préparé en vue d'étapes ultérieures de dépôt 210, 120 par épitaxie de couches à base de germanium. 30 Des étapes de préparation, telles qu'une étape de nettoyage 111 suivie d'une étape de recuit 112 sont de préférence mises en oeuvre sur le substrat. 14 L'étape de nettoyage 111 comprend de préférence un nettoyage en chimie humide de type « HF last », à base d'une solution d'acide fluorhydrique (HF), de manière à éliminer une couche d'oxyde native sur le substrat. L'étape de recuit 112 vise à éliminer une contamination résiduelle en 5 éléments carbone, oxygène et fluor résultant de l'étape de nettoyage 111 précédente, de manière à fournir un substrat présentant une surface de silicium adaptée aux dépôts 210, 120 par épitaxie, également dénommé croissance par épitaxie ou simplement épitaxie, de couches à base de germanium. Cette étape de recuit 112 est réalisée à une température T1 telle que 800°C 1100°C 10 pour un substrat Si en particulier. De préférence pour un substrat SOI ou pour un substrat Si présentant une couche SiGe en surface cette température sera plus faible, par exemple 800°C 900°C. Cette température plus faible permet de réduire les risques de démouillage de la couche supérieure en Si du substrat SOI, l'apparition de lignes de glissement dues à des inhomogénéités 15 de température en surface de la plaque SOI ou encore une ondulation trop forte de la surface de SiGe. Cette étape de recuit 112 est de préférence réalisée sous flux d'hydrogène (H2) à une pression de l'ordre de 20 Torr pendant 2 min environ. 20 Le procédé 100 comprend, suite à ces étapes de fourniture 110 du substrat, de nettoyage 111 et de recuit 112, une étape de dépôt 210 pour former une couche à base de germanium. Cette étape de dépôt 210 est de préférence réalisée par épitaxie, et les paramètres de ce dépôt 210 dépendent notamment de la teneur souhaitée en 25 germanium dans ladite couche à base de germanium. Une étape de formation 310 du coeur du guide d'onde est ensuite réalisée selon des procédés classiques de lithographie et de gravure, à partir de la couche à base de germanium. 30 Avantageusement, on effectue une étape de dépôt 410 par épitaxie d'une coquille sur le coeur du guide d'onde. Cette étape de dépôt 410 par épitaxie est réalisée à « basse température », c'est-à-dire à une température 15 suffisamment basse pour éviter une dégradation du coeur. Cette coquille permet notamment de protéger le coeur vis-à-vis de l'étape suivante. L'étape suivante comprend le dépôt 510, de préférence par épitaxie, 5 d'une couche d'encapsulation sur la coquille. Ce dépôt 510 se fait de préférence à une température plus élevée que la température à laquelle se fait le dépôt 410 formant la coquille. Les paramètres de ces différentes étapes génériques 110, 210, 310, 10 410, 510 peuvent être adaptés de manière à décliner différents modes de réalisation du procédé 100. Deux modes de réalisation, particulièrement avantageux mais non limitatifs vont maintenant être décrits en détail. 15 Un premier mode de réalisation du procédé 100, illustré par les figures 5a à 5e, concerne un procédé 100a de réalisation d'un guide d'onde comprenant un coeur 31 en SiGe et une gaine en Si. Après fourniture 110, nettoyage 111 et recuit 112 d'un substrat 10 en 20 silicium, l'étape de dépôt 210 de la couche 30 à base de germanium est paramétrée de sorte à ce que ladite couche 30 présente une épaisseur de 2 à 3 pm, et soit de préférence composée d'un alliage SiGe présentant une teneur en Ge comprise entre 20% et 50%. Cette couche 30 à base de germanium peut présenter une composition 25 sensiblement constante dans son épaisseur ; alternativement, au moins un gradient de composition peut être réalisé le long de l'épaisseur de cette couche 30. Par exemple, la couche 30 peut présenter une teneur en Ge variant dans son épaisseur selon un profil triangulaire. La couche 30 peut présenter une teneur en germanium tGe minimale de quelques pourcents atomiques, 30 typiquement tGe 5% at, au niveau d'une interface 32 avec le substrat 10 Si et au niveau d'une face 33 supérieure opposée à cette interface 32, et une teneur en germanium tGe maximale de l'ordre de 40% at au niveau d'un plan médian 34 situé entre ladite interface 32 et ladite face 33 supérieure. 16 Le dépôt 210 est de préférence réalisé par épitaxie à partir d'une chimie basée sur des précurseurs dichlorosilane SiH2Cl2 et germane GeH4, ou sur des précurseurs silane SiH4 et germane GeH4, en phase gazeuse, à une température T2a telle que 850°C T2a 900°C, et à une pression de l'ordre de 5 20 Torr. Cette température T2a permet notamment de bénéficier de vitesses de croissance élevées pour cette couche 30, compatibles avec un dépôt de forte épaisseur. Une telle température T2a permet également de répartir plus uniformément les dislocations présentes au sein de cette couche 30 grâce à 10 une plus grande mobilité desdites dislocations, et de minimiser potentiellement leur densité par recombinaison/annihilation de dislocations. Après dépôt 210, une étape de cyclage thermique 211 sous H2 à des températures variant entre 850°C et 1000°C sur des cycles courts de quelques minutes peut avantageusement permettre de réduire la densité de dislocations 15 émergentes dans la couche 30. L'étape de formation 310 du coeur 31 est réalisée à partir de ladite couche 30 par des procédés standards de photolithographie et de gravure. En particulier, un procédé de gravure sèche de type gravure ionique 20 réactive profonde peut être mis en oeuvre afin d'obtenir des parois verticales pour le coeur 31 sur une épaisseur de 2 à 3 pm. Ce coeur 31 en SiGe est de préférence gainé par une gaine en silicium de forte épaisseur, typiquement comprise entre 6 pm et 12 pm, de manière à réaliser un guide d'onde MIR configuré pour confiner un flux lumineux 25 présentant une longueur d'onde comprise entre 3 pm et 8 pm. Préalablement à la formation de cette gaine, un deuxième recuit 320 peut être effectué à une température T3a sensiblement égale à 750°C, sous flux d'hydrogène (H2) à une pression de l'ordre de 20 Torr pendant 2 min environ. Ce deuxième recuit 320 permet d'éliminer au moins partiellement une 30 contamination résiduelle issue de l'étape de gravure précédente tout en évitant d'altérer les surfaces libres du coeur 31, et préservant dès lors une verticalité des parois et une section par exemple rectangulaire du coeur 31. 17 Une fine coquille 40 de silicium est ensuite avantageusement formée sur le coeur 31 lors d'une étape de dépôt 410 par épitaxie. Ce dépôt 410 de la coquille 40 en silicium est de préférence réalisé à une température T4a sensiblement égale à 750°C de manière à éviter ou limiter 5 une dégradation des surfaces libres du coeur 31. Ce dépôt 410 est réalisé de préférence par épitaxie à partir d'une chimie basée sur un précurseur silane SiH4, ou dichlorosilane SiH2C12, en phase gazeuse à une pression comprise entre 10 Torr et 100 Torr, de préférence sensiblement égale à 20 Torr. La chimie silane SiH4 présente des 10 vitesses de croissance plus élevées que la chimie dichlorosilane pour cette température T4a, et peut avantageusement améliorer le rendement de ce dépôt 410 de la coquille 40 en Si. La coquille 40 de silicium présente une épaisseur comprise entre 50 nm et 150 nm de préférence, de manière à protéger avantageusement le coeur 31 15 vis-à-vis de l'étape subséquente de dépôt 510 de la couche d'encapsulation 50 en silicium. Cette étape de dépôt 510 est en effet réalisée à plus haute température, typiquement à une température T5a comprise entre 850°C et 20 1000°C, de manière à augmenter la vitesse de croissance de la couche d'encapsulation 50 pour déposer plus rapidement une forte épaisseur de matériau. Une chimie chlorée basée sur un précurseur dichlorosilane SiH2Cl2 et un ajout d'acide chlorhydrique HCI en phase gazeuse peut avantageusement 25 permettre d'éviter un trop fort encrassement des parois de la chambre de dépôt lors de cette étape de dépôt 510 visant à former la couche d'encapsulation 50. Une rampe de montée en température de l'ordre de 2.5°C/s sous flux d'hydrogène H2 peut avantageusement permettre d'atteindre la température T5a à partir de la température T4a avec un contrôle suffisamment fin pour ne pas 30 dépasser excessivement ladite température T5a. La couche d'encapsulation 50, la coquille 40 et le substrat 10 forment ainsi la gaine en silicium entourant le coeur 31 en silicium-germanium du guide d'onde MIR. De préférence, la coquille 40 enveloppe toutes les faces du coeur 18 31 qui ne sont pas au contact ou au regard du substrat 10. Dans cet exemple la coquille 40 recouvre ainsi les flancs 35 et toute la face 33 supérieure du coeur 31. De même, la couche d'encapsulation 50 enveloppe toutes les faces de la coquille 40 qui ne sont pas au contact ou au regard du coeur 31. 5 Une température T5a 1000°C permet en outre de limiter une interdiffusion des éléments Si et Ge entre le coeur 31 en SiGe et la coquille 40 en Si. Une interdiffusion trop importante de ces éléments est en effet préjudiciable au bon contraste d'indices optiques et par conséquent au bon confinement d'un mode optique d'un flux lumineux au sein d'un tel guide 10 d'onde. Un deuxième mode de réalisation du procédé 100, illustré par les figures 6a à 6f, concerne un procédé 100b de réalisation d'un guide d'onde comprenant un coeur 31 en Ge et une gaine en SiGe. 15 Seules les caractéristiques distinctes du premier mode de réalisation sont décrites ci-après, les autres caractéristiques non décrites étant réputées identiques à celles du premier mode de réalisation décrit en référence aux figures 5a à 5e. 20 Optionnellement, une épitaxie 120 d'une couche tampon 20 est réalisée préalablement à l'étape de dépôt 210 de la couche 30 à base de germanium. Cette couche tampon 20 est de préférence en un alliage de SiGe présentant une teneur en Ge comprise entre 20% et 40% et une épaisseur supérieure ou égale à 6 pm. 25 Cette épitaxie 120 préalable peut se faire à une température comprise entre 850°C et 900°C, à partir d'une chimie SiH2Cl2 et GeH4 par exemple. Une étape consécutive de cyclage thermique 121 sous H2 à des températures variant entre 750°C et 890°C sur des cycles courts de quelques minutes peut avantageusement permettre de réduire la densité de dislocations 30 émergentes dans la couche tampon 20. L'étape de dépôt 210 de la couche 30 à base de germanium est dès lors paramétrée de sorte à ce que cette couche 30 présente une épaisseur de 2 19 à 3 pm, et soit de préférence composée de Ge, de préférence d'au moins 90% de Ge et de préférence de 100% de Ge. Cette couche 30 peut présenter des impuretés, par exemple de Si, dans des teneurs faibles, typiquement comprises entre quelques dixièmes de pourcents atomiques et quelques pourcents 5 atomiques. Ce dépôt 210 de la couche 30 est de préférence réalisé par épitaxie à partir d'une chimie basée sur un précurseur germane GeH4 en phase gazeuse, par exemple à une température T2b de l'ordre de 400°C et à une pression de l'ordre de 100 Torr pendant une durée comprise entre 6 min et 10 min, puis à la 10 température T2b de l'ordre de 750°C et à une pression de l'ordre de 20 Torr pendant une durée comprise entre 35 min et 55 min. L'étape de formation 310 du coeur 31 est réalisée à partir de ladite couche 30 en germanium (Ge) par des procédés standards de 15 photolithographie et de gravure. Ce coeur 31 en Ge est de préférence gainé par une gaine en SiGe de forte épaisseur, typiquement comprise entre 6 pm et 12 pm, de manière à réaliser un guide d'onde MIR configuré pour confiner un flux lumineux présentant une longueur d'onde comprise entre 8 pm et 15 pm. 20 Préalablement à la formation de cette gaine, le deuxième recuit 320 peut être effectué à une température T3b sensiblement égale à 650°C, sous flux d'hydrogène (H2) à une pression de l'ordre de 20 Torr pendant 2 min environ. Ce deuxième recuit 320 permet d'éliminer au moins partiellement une contamination résiduelle issue de l'étape précédente tout en évitant d'altérer les 25 surfaces libres du coeur 31 en Ge, préservant dès lors une verticalité des parois et une section par exemple rectangulaire dudit coeur 31 en Ge. Une fine coquille 40 de silicium-germanium est ensuite avantageusement formée sur le coeur 31 en Ge lors d'une étape de dépôt 410 30 par épitaxie. Ce dépôt 410 de la coquille 40 en SiGe est de préférence réalisé à une température T4b sensiblement égale à 650°C, ou comprise entre 550°C et 20 650°C, de manière à éviter ou limiter une dégradation des surfaces libres du coeur 31 en Ge. Ce dépôt 410 est réalisé de préférence par épitaxie à partir d'une chimie basée sur des précurseurs dichlorosilane SiH2Cl2 et germane GeH4, ou 5 sur des précurseurs silane SiH4 et germane GeH4, en phase gazeuse à une pression comprise entre 10 Torr et 100 Torr, de préférence sensiblement égale à 20 Torr. La coquille 40 de silicium-germanium présente une épaisseur comprise entre 100 nm et 500 nm de manière à protéger le coeur 31 en Ge vis-à-vis de 10 l'étape de dépôt 510 d'une couche d'encapsulation 50 en silicium-germanium. Cette étape de dépôt 510 de la couche d'encapsulation 50 est en effet réalisée à plus haute température, typiquement à une température T5b inférieure ou égale à 850°C, de manière à augmenter la vitesse de croissance de la couche d'encapsulation 50 pour déposer plus rapidement une forte épaisseur 15 de matériau. La couche d'encapsulation 50, la coquille 40 et de préférence la couche tampon 20 forment ainsi la gaine en SiGe entourant le coeur 31 en Ge du guide d'onde MIR. 20 Au vu de la description qui précède, il apparaît clairement que l'invention propose un procédé particulièrement fiable et efficace pour réaliser, avec un rendement industriel, des guides d'onde dont les performances ne sont pas altérées. 25 L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisations précédemment décrits et s'étend REVENDICATIONS1. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde comprenant au moins un coeur (31) et une gaine, le procédé (100) comprenant au moins les étapes suivantes: - Fournir (110) un substrat (10), - Déposer (210) une couche à base de germanium (Ge) (30) sur le substrat (10), - Former (310) le coeur (31) du guide d'onde dans ladite couche à base de Ge (30), - Déposer (510) une couche d'encapsulation (50) autour du coeur (31), la couche d'encapsulation (50) présentant une teneur en germanium .Ge encapsulation nulle ou telle que : tGe encapsulation 0,9 tGe coeur, tGe coeur étant la teneur en germanium du coeur (31), de manière à former au moins partiellement la gaine, le procédé (100) étant caractérisé en ce que, avant l'étape de dépôt (510) de la couche d'encapsulation (50), le procédé (100) comprend en outre au moins l'étape suivante : - Déposer (410) par épitaxie une coquille (40) autour du coeur (31), ladite coquille (40) formant au moins partiellement ladite gaine et présentant une teneur en germanium .Ge coquille nulle ou telle que : tGe coquille 0,9 tGe coeur, le dépôt (410) par épitaxie de la coquille (40) étant effectué à une température Tépitaxie coquille 780°C, et en ce que ladite couche d'encapsulation (50) est déposée (510) par épitaxie à une température Tépitaxie encapsulation telle que : Tépitaxie encapsulation 1,08 *Tépitaxie coquille. 2. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon la revendication précédente dans lequel Tépitaxie encapsulation 830°C et de préférence Tépitaxie encapsulation 850°C. 22 3. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel -Ge coquille ee tGe encapsulation et tGe encapsulation 5. 0,8 tGe coeur et de préférence -Ge encapsulation 5- 0,5 tGe coeur. 5 4. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant, après l'étape de formation (310) par lithographie du coeur (31) et avant l'étape de dépôt (410) par épitaxie de la coquille (40), une étape de recuit (320), ledit recuit (320) étant effectué à une température Trecuit telle que Trecuit 1 .1 * Tépitaxie coquille et de préférence Trecuit 1 0 Tépitaxie coquille. 5. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon la revendication précédente dans lequel ladite étape de recuit (320) est effectuée sous gaz neutre, de préférence sous hydrogène (H2). 15 6. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le coeur (31) présente une dimension principale d'extension D, telle que D 2 pm, selon une section perpendiculaire à une direction principale de propagation d'un flux lumineux se propageant au 20 sein dudit coeur (31). 7. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel ladite couche à base de Ge (30) est une couche de silicium-germanium (SiGe). 25 8. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon la revendication précédente dans lequel ladite couche à base de Ge (30) présente une épaisseur ecoeur comprise entre 1 et 4 pm, l'épaisseur ecoeur étant prise selon une direction perpendiculaire au plan principal dans lequel s'étend le substrat 30 (10). 9. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel ladite couche à base de Ge (30) 23 présente une teneur en germanium sensiblement constante le long de l'épaisseur e'', et comprise entre 20% et 50%. 10. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon l'une quelconque des 5 revendications 1 à 8, dans lequel ladite couche à base de Ge (30) présente une teneur en germanium variant, le long d'une direction perpendiculaire au plan principal dans lequel s'étend le substrat (10), selon un profil de concentration, ledit profil de concentration présentant un maximum compris entre 30% et 50%, et un minimum compris entre 0% et 5%. 10 11. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon la revendication précédente, dans lequel le profil de concentration est triangulaire. 12. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon l'une quelconque des 15 revendications 7 à 11, dans lequel la couche d'encapsulation (50) et la coquille (40) sont en silicium (Si). 13. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon l'une quelconque des revendications 7 à 12, dans lequel la coquille (40) présente une épaisseur 20 ecoquiiie comprise entre 50nm et 100nm l'épaisseur ecoquiiie étant prise au droit du coeur (31) et selon une direction perpendiculaire au plan principal dans lequel s'étend le substrat (10). 14. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon l'une quelconque des 25 revendications 7 à 13, dans lequel Tépitaxie coquille 750°C et dans lequel Tépitaxie encapsulation 1000°C. 15. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel ladite couche à base de Ge (30) présente une 30 teneur en Ge strictement supérieure à 50% et de préférence supérieure à 95%. 24 16. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon la revendication précédente comprenant en outre avant l'étape de dépôt (210) de la couche à base de Ge (30), au moins l'étape suivante : Déposer (120) au moins une couche tampon (20) en silicium- 5 germanium (SiGe) présentant une teneur en germanium comprise entre 20 % et 40 %. 17. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel la couche d'encapsulation (50) et 10 la coquille (40) sont en silicium-germanium (SiGe), les teneurs en germanium dans ladite coquille (40) et ladite couche d'encapsulation (50) étant comprises entre 20 % et 40 %. 18. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon la 15 revendication précédente dans lequel la coquille (40) présente une épaisseur ecoquilie comprise entre 100nm et 500nm. 19. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon l'une quelconque des revendications 15 à 18 dans lequel Tépitaxie coquille 650°C. 20 20. Procédé (100) de réalisation d'un guide d'onde selon l'une quelconque des revendications 15 à 19 dans lequel Tépitaxie encapsulation 850°C. 21. Utilisation d'un guide d'onde obtenu selon l'une quelconque des 25 revendications 7 à 14, pour propager un flux lumineux dont la longueur d'onde est comprise entre 2 pm et 9 pm et de préférence entre 3 pm et 8 pm. 22. Utilisation d'un guide d'onde obtenu selon l'une quelconque des revendications 15 à 20, pour propager un flux lumineux dont la longueur d'onde 30 est comprise entre 7 pm et 16 pm et de préférence entre 8 pm et 15 pm. 23. Guide d'onde comprenant un coeur (31) et une gaine, le coeur (31) étant en un matériau à base de germanium (Ge) et la gaine étant en un matériau à 25 base de silicium (Si), caractérisé en ce que la gaine comprend une coquille (40) entourant au moins partiellement le coeur (31), et une couche d'encapsulation (50) entourant au moins partiellement la coquille (40), ladite coquille (40) présentant une teneur en Ge .Ge coquille et une épaisseur ecoquiiie, et ladite couche 5 d'encapsulation (50) présentant une teneur en Ge et une .Ge encapsulation épaisseur eencapsulation telles que : tGe coquille ee tGe encapsulation et ecoquine 0.1* eencapsulation, de préférence ecoquilie 0.05* eencapsulation-