多通道发射器阵列的多层金属化制造技术

一种用于制造发射器阵列的方法可以包括为第一通道的第一组发射器提供第一金属化层，其中第一金属化层包括位于第一组发射器和第二通道的第二组发射器之间的第一通道间部分。该方法可以包括在第一金属化层的第一通道间部分上沉积介电层。该方法可以包括为第二组发射器提供第二金属化层，其中第二金属化层包括位于第一组发射器和第二组发射器之间的第二通道间部分，并且其中第二金属化层的第二通道间部分至少部分地与第一金属化层的第一通道间部分重叠。间部分重叠。间部分重叠。

【技术实现步骤摘要】
多通道发射器阵列的多层金属化


[0001]本公开总体上涉及一种发射器阵列，更具体地说，涉及一种包括用于寻址发射器的不同通道的多个金属层的发射器阵列。

技术介绍

[0002]发射器可以包括垂直腔面发射激光器(VCSEL)，例如顶部发射VCSEL、底部发射VCSEL、公共阳极VCSEL、公共阴极VCSEL等，以及线扫描激光器等。VCSEL是一种激光器，其中光束在垂直于VCSEL表面的方向上(例如，从VCSEL的表面竖直地)发射。多个发射器可以布置在具有公共基底的发射器阵列中。

技术实现思路

[0003]根据一些实施方式，一种方法可以包括为第一通道的第一组发射器提供第一金属化层，其中第一金属化层包括位于第一组发射器和第二通道的第二组发射器之间的第一通道间部分，在第一金属化层的第一通道间部分上沉积介电层，以及为第二组发射器提供第二金属化层，其中第二金属化层包括位于第一组发射器和第二组发射器之间的第二通道间部分，并且其中第二金属化层的第二通道间部分至少部分地与第一金属化层的第一通道间部分重叠。
[0004]根据一些实施方式，光学芯片可以包括第一通道，该第一通道包括第一组发射器、用于第一通道的第一组发射器中的每一个的第一组触点、第一介电层、在第一组触点和第一介电层上的第一金属化层，其中第一金属化层包括位于第一组发射器和第二组发射器之间的第一通道间部分，光学芯片还包括第二通道，该第二通道包括第二组发射器、用于第二通道的第二组发射器中的每一个的第二组触点、第一金属化层和第一介电层上的第二介电层、以及第二组触点和第二介电层上的第二金属化层，其中第二金属化层包括位于第一组发射器和第二组发射器之间的第二通道间部分，并且其中第二金属化层的第二通道间部分至少部分重叠第一金属化层的第一通道间部分。
[0005]根据一些实施方式，飞行时间系统可以包括发射器阵列以将光束发射到视场中，其中发射器阵列包括包含第一组发射器的第一通道、包含第二组发射器的第二通道、提供驱动电路和第一组发射器之间的电接触的第一金属化层、第一金属化层上的介电层和介电层上的第二金属化层，以在驱动电路和第二组发射器之间提供电接触，其中第二金属化层至少部分地与第一金属化层重叠；飞行时间系统还包括驱动电路和接收从视场反射的光的接收器。
附图说明
[0006]图1A和1B分别是本文描述的示例发射器的俯视图和示例发射器的示例截面图。
[0007]图2是本文描述的传统发射器阵列的俯视图。
[0008]图3是本文描述的图2的传统发射器阵列的截面图。
[0009]图4是本文描述的发射器阵列的示例实施方式的俯视图。
[0010]图5是本文描述的发射器阵列的制造工艺的示例实施方式的示意图。
[0011]图6是本文描述的发射器阵列的示例实施方式的横截面图。
[0012]图7是包括本文描述的发射器阵列的飞行时间系统的示例实施方式的图。
[0013]图8是与制造发射器阵列相关的示例过程的流程图。
具体实施方式
[0014]以下示例实施方式的详细描述参考了附图。不同附图中相同的附图标记可以标识相同或相似的元件。
[0015]飞行时间(TOF)系统，例如三维(3D)感测系统、光检测和测距(LIDAR)系统等，将光脉冲发射到视场中，检测反射光脉冲，并通过测量发射光脉冲和反射光脉冲之间的延迟和/或差异来确定到视场中物体的距离。TOF系统可以包括具有发射器行的发射器阵列(例如，VCSEL阵列等)，其中每行对应于一个通道，并且每行中有多个发射器。每个发射器的通道可以具有设置在发射器阵列顶部的金属化层，以在发射器和用于连接到驱动电路的焊盘之间提供电连接。
[0016]通道内(例如，在对应于该通道的行内)的发射器间隔可以确定飞行时间系统的传感器在水平方向上的角度分辨率，并且不同行之间的间隔可以确定垂直分辨率。减小发射器行之间的间距提高了飞行时间系统的垂直分辨率。然而，必须在每个金属化层之间保持一间隙，并且制造约束限制了间隙的减小。此外，减小发射器行之间的间距需要减小金属化层的宽度，这增加了金属化层的电阻并降低了飞行时间系统的效率。
[0017]本文描述的一些实施方式提供了一种方法，该方法包括为第一通道的第一组发射器提供第一金属化层，在第一金属化层上沉积介电层，以及在介电层上为第二组发射器提供第二金属化层，其中第二金属化层至少部分地与第一金属化层重叠。介电层将第一和第二金属化层彼此绝缘，从而允许第一和第二金属化层重叠。通过允许第一和第二金属化层重叠，可以减小发射器行之间的间距，以提高分辨率，并且可以增加第一和第二金属化层的宽度，以提高飞行时间系统的效率。
[0018]图1A和1B分别是描绘示例发射器100的俯视图和示例发射器100沿线X
‑
X的截面图150的图。如图1A所示，发射器100可以包括以发射器结构构造的一组发射器层。在一些实施方式中，发射器100可以对应于本文描述的一个或多个垂直发射装置。
[0019]如图1A所示，在该示例中，发射器100可以包括圆形的植入保护层102。在一些实施方式中，植入保护层102可以具有另一种形状，例如椭圆形、多边形等。植入保护层102基于包括在发射器100中的植入材料部分(未示出)之间的空间来定义。
[0020]如图1A中的中灰色和深灰色区域所示，发射器100包括欧姆金属层104(例如，p欧姆金属层或n欧姆金属层)，其被构造成部分环形(例如，具有内半径和外半径)。中灰色区域示出了欧姆金属层104被发射器100的保护层(例如，介电层、钝化层等)覆盖的区域，深灰色区域示出了欧姆金属层104被通孔106暴露的区域，如下所述。如图所示，欧姆金属层104与植入保护层102重叠。例如，在p
‑
up/顶部发射发射器100的情况下，可以使用这种配置。在底部发射发射器100的情况下，可以根据需要调整配置。
[0021]图1A中未示出，发射器100包括保护层，在该保护层中形成(例如蚀刻)通孔106。深
灰色区域示出了欧姆金属层104被通孔106暴露的区域(例如，深灰色区域的形状可以是通孔106的形状的结果)，而中灰色区域示出了欧姆金属层104被一些保护层覆盖的区域。保护层可以覆盖除通孔之外的所有发射器。如图所示，通孔106形成为部分环形(例如，类似于欧姆金属层104)，并且形成在欧姆金属层104上，使得保护层上的金属化接触欧姆金属层104。在一些实施方式中，通孔106和/或欧姆金属层104可以形成为另一种形状，例如全环形或开口环形。
[0022]如进一步所示，发射器100包括在发射器100的位于欧姆金属层104的部分环形的内半径内的一部分中的光学开孔108。发射器100通过光学开孔108发射激光束。如进一步所示，发射器100还包括电流限制开孔110(例如，由发射器100的氧化层形成的氧化物开孔(未示出))。电流限制开孔110形成在光学开孔108下方。
[0023]如图1A进一步所示，发射器100包括一组沟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：为第一通道的第一组发射器提供第一金属化层，其中第一金属化层包括位于第一组发射器与第二通道的第二组发射器之间的第一通道间部分；在第一金属化层的第一通道间部分上沉积介电层；和为第二组发射器提供第二金属化层，其中第二金属化层包括位于第一组发射器和第二组发射器之间的第二通道间部分。2.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述第一金属化层包括以下至少一者：用电镀金属形成所述第一金属化层、使用电子束物理气相沉积形成所述第一金属化层、或使用金属溅射沉积形成所述第一金属化层；或者其中提供第二金属化层包括以下至少一者：用电镀金属形成第二金属化层、使用电子束物理气相沉积形成第二金属化层、或使用金属溅射沉积形成第二金属化层。3.根据权利要求1所述的方法，其中沉积介电层包括使用化学气相沉积或原子层沉积中的至少一者来沉积介电层。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在介电层中蚀刻用于第一金属化层的焊盘。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在提供第一金属化层之前，在基底层上沉积有源层以形成第一组发射器和第二组发射器。6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括，在提供第一金属化层之前且在沉积有源层之后：针对第一通道的第一组发射器的每个发射器，将第一组触点定位在有源层的最上层上；针对第二通道的第二组发射器的每个发射器，将第二组触点定位在有源层的最上层上；和在有源层中为第一组发射器的每个发射器和第二组发射器的每个发射器蚀刻沟槽。7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括，在在有源层中蚀刻沟槽之后，氧化第一组发射器和第二组发射器。8.根据权利要求6所述的方法，其中所述介电层是第二介电层；和其中该方法还包括，在在有源层中蚀刻沟槽之后：在有源层上沉积第一介电层；和在第一介电层中蚀刻用于第一组触点的通孔。9.根据权利要求8所述的方法，其中：提供第一金属化层包括：在蚀刻用于第一组触点的通孔之后，在第一组触点和第一介电层上提供第一金属化层；和沉积第二介电层包括：在提供第一金属化层之后，在第一金属化层和第一介电层上沉积第二介电层。10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：在沉积第二介电层之后，在第二介电层和第一介电层中蚀刻用于第二组触点的通孔；
和其中提供第二金属化层包括：在蚀刻用于第二组触点的通孔之后，在第二组触点和第二介电层上提供第二金属化层。11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：针对第三通道的第三组发射器的每个发射器，在有源层上定位第三组触点，其中第二金属化层包括位于第二组发射器和第三组发射器之间的第三通道间部分；在第二金属化层和第二介电层上沉积第三介电层；和在第三组触点和第三介电层上提供第三金属化层，其中第三金属化层包括位于第二组发射器和第三组发射器之间的第四通道间部分。12.一种光学芯片，包括：包括第一组发射器的第一通道；用于第一通道的第一组发射器的每一个的第一组触点；第一介电层；在第一组触点和第一介电层上的第一金属化层，其中第一金属化层包括位于第一组发射器和第二组发射器之间的第一通道间部分；包括第二组发射器的第二通道；用于第二通道的第二组发射器的每一个的第二组触点；在第一金属化层和第一介电层上的第二介电层；和第二组触点和第二介电层上的第二金属化层，其中所述第二金属化层包括位于所述第一组发射器和所述第二组发射器之间的第二通道间部分，并且其中第二金属化层的第二通道间部分至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：AV巴夫，MG彼得斯，ER赫格布洛姆，
申请(专利权)人：朗美通经营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：