优化发射器阵列的布局制造技术

紧密间隔发射器阵列可以包括包含第一多个结构的第一发射器和与第一发射器相邻的包含第二多个结构的第二发射器。第一发射器和第二发射器可以被配置在紧密间隔发射器阵列中，使得第一多个结构和第二多个结构之间的不同类型结构不重叠，同时保持第一发射器和第二发射器之间的紧密间隔。

【技术实现步骤摘要】
优化发射器阵列的布局
本公开涉及发射器阵列，更具体地，涉及优化发射器阵列的布局。
技术介绍
发射器可以包括垂直发射装置，例如垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。VCSEL是一种激光器，其中光束在垂直于VCSEL表面的方向上发射(例如，从VCSEL的表面垂直发射)。多个发射器可以成发射器阵列，具有共用的基板。
技术实现思路
根据一些实施方式，紧密间隔发射器阵列可以包括第一发射器，其包括第一多个结构；以及与第一发射器相邻的第二发射器，其包括第二多个结构，其中第一发射器和第二发射器被配置在紧密间隔发射器阵列中，使得第一多个结构和第二多个结构之间的不同类型结构不重叠，同时保持第一发射器和第二发射器之间的紧密间隔。根据一些实施方式，一种方法可以包括：由装置生成包括多个发射器的紧密间隔发射器阵列的布局；由所述装置识别包括在所述多个发射器中的第一发射器中的第一多个结构和包括在所述多个发射器中的第二发射器中的第二多个结构之间的不同类型结构的重叠；和通过该装置调整紧密间隔发射器阵列的布局，使得第一多个结构和第二多个结构之间的不同类型结构不重叠，同时保持多个发射器之间的紧密间隔。根据一些实施方式，紧密间隔发射器阵列可以包括：第一多个发射器，其每一个包括相应的第一多个结构，其中第一多个发射器被配置在紧密间隔发射器阵列中，使得每个相应的第一多个结构之间的不同类型结构不重叠，同时保持第一多个发射器之间的紧密间隔；和第二多个发射器，其每一个包括相应的第二多个结构，其中第二多个发射器被配置在紧密间隔发射器阵列中，使得每个相应的第二多个结构之间的不同类型结构不重叠，同时保持第二多个发射器之间的紧密间隔。附图说明图1A和1B分别是显示了示例性垂直发射装置的俯视图和示例性垂直发射装置的截面图。图2A和2B是本文描述的一个或多个示例实施方式的示意图。图3是装置的示例部件的图。图4-7是用于优化紧密间隔发射器阵列的布局的示例过程的流程图。具体实施方式示例性实施方式的以下详细描述参照了附随的附图。相同附图标记在不同附图中可以表示相同或相似的元件。发射器阵列用在各种应用中。例如，发射器阵列用在三维传感应用中，例如结构光应用、飞行时间应用、光检测与测距(LIDAR)应用、和/或诸如此类。发射器阵列包括多个发射器，例如形成在芯片上的多个垂直光发射装置，该芯片又形成在晶片上。通常，发射器包括凸台结构，其包括(例如以环或部分环的形状)围绕发射器的孔的欧姆金属层和经过保护层向下到达欧姆金属层的一组过孔(例如也是与欧姆金属层的形状匹配的环或部分环的形状)。此外，发射器阵列包括在发射器的凸台结构(和在形成凸台结构的一些情况下)与发射器阵列的一个或多个其他发射器之间的沟槽。例如，沟槽通常围绕欧姆金属层和/或发射器的相应一组过孔形成。发射器和/或发射器阵列的该构造(例如沟槽围绕欧姆金属层和相应一组过孔形成)通常造成窄制造公差和/或通常需要用于发射器阵列的每一个发射器的特定量的芯片空间。发射器阵列的发射器间隔开得越近，则总体芯片尺寸可减小得越多。小芯片尺寸允许每晶片有更多芯片，且更小的芯片可被置于更小的封装件中，由此降低芯片和封装结构的总体成本。一些实施方式本文描述的提供各种技术和装置用于优化发射器阵列的布局。在一些实施方式中，本文描述的技术、过程和/或算法可以配置、调整、和/或修改被包括在发射器阵列中的发射器的参数和/或结构(例如过孔、沟槽、p型金属延伸部和/或诸如此类)，以优化发射器阵列的现有布局，以产生用于发射器阵列的新的和优化的布局的参数，和/或诸如此类。例如，本文描述的技术、过程和/或算法可以通过让邻近发射器中的一个或多个旋转而对准两个或更多邻近发射器的类似结构，两个或更多邻近发射器之间非类似结构不重叠。作为另一例子，本文描述的技术、过程和/或算法可以调整和/或修改被包括在发射器中的结构的尺寸、形状、取向和/或其他参数，使得结构不与被包括在一个或多个邻近发射器中的不同类型的结构重叠。作为另一个例子，本文描述的技术、过程和/或算法可以从发射器移除结构，使得不同类型的相邻发射器的结构不会被该结构重叠。作为另一个例子，本文描述的技术、过程和/或算法可以在相邻发射器之间连接类似的结构，使得相邻发射器共享相同的结构，如果结构在没有连接的情况下紧密间隔在一起，这通过消除结构之间的紧密制造公差来降低制造复杂性。这样，本文描述的技术、过程和/或算法节省了与发射器阵列相关联的空间，并增加了每个芯片的发射器密度。此外，本文描述的技术、过程和/或算法有助于减小发射器阵列的发射器之间的距离(例如，在发射器之间具有较小间隔的发射器阵列)，有助于减小与发射器阵列相关联的总芯片尺寸(例如，对于与现有设计相同数量的发射器来说，更小的正方形面积)，有助于增加可包含在特定尺寸(具有与现有设计相比的特定尺寸)的芯片上的发射器的数量，和/或诸如此类。例如，在没有如本文所述的布局优化的情况下，对于10μm的氧化物孔径，发射器之间的最小距离可以被限制为大约25至30微米(μm)。对于基于本文描述的技术、过程和/或算法的布局优化，对于随机发射器阵列，发射器之间的最小距离可以被减小(例如，至大约14至24μm)。确切的空间节省取决于装置的几何结构(例如，氧化物和非氧化物发射器可具有影响发射器之间的最终最小距离的不同折衷)。在一些应用中，例如三维传感应用，增加特定尺寸芯片上的发射器阵列中的发射器量可以通过为装置提供更大数量的光点以用于三维传感和/或通过从特定尺寸的芯片提供更大功率或亮度从而改善使用发射器阵列的装置的操作。进一步地，减小芯片上发射器的尺寸，而不增加芯片上发射器的量，相对于发射器阵列的前述设计提供更宽制造公差，由此有助于发射器阵列的更快制造，降低发射器阵列的制造成本，减少制造发射器阵列期间的缺陷，减少因位错传播带来的制造后缺陷(例如在保持芯片尺寸的同时，更小的发射器尺寸实现发射器之间更大的距离，这可以降低位错与发射器相交的可能性)，和/或诸如此类。图1A和1B分别是显示了沿线XX的示例性发射器100的俯视图和示例性发射器100的截面图150的示意图。如图1B所示，发射器100可以包括以发射器架构构造的一组发射层。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。如图1A所示，发射器100可以包括注入保护层102，其在该例子中是圆形形状。在一些实施方式中，注入保护层102可以具有另一形状，例如椭圆形、多边形等。基于包括在发射器200中的注入材料部分(未示出)之间的空间限定注入保护层102。如图1A中的中灰色和深灰色所示，发射器100包括欧姆金属层104(例如p型欧姆金属层或n型欧姆金属层)，其构造为部分环形形状(例如具有内半径和外半径)。中灰色区域显示了被发射器100的保护层(例如电介质层，钝化层，和/或诸如此类)覆盖的欧姆金属层104的区域，且深灰色区域显示了通过过孔106露出的欧姆金属层104的区域，如下文所述。如所示的，欧姆金属层104与注入保护层1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧密间隔发射器阵列，包括:/n包括第一多个结构的第一发射器；和/n与第一发射器相邻的第二发射器，其包括第二多个结构，/n其中第一发射器和第二发射器被配置在发射器阵列中，使得第一多个结构和第二多个结构之间的不同类型结构不重叠，同时保持第一发射器和第二发射器之间的紧密间隔。/n

【技术特征摘要】
20190409 US 62/831,513;20190418 US 62/835,791;20191.一种紧密间隔发射器阵列，包括:
包括第一多个结构的第一发射器；和
与第一发射器相邻的第二发射器，其包括第二多个结构，
其中第一发射器和第二发射器被配置在发射器阵列中，使得第一多个结构和第二多个结构之间的不同类型结构不重叠，同时保持第一发射器和第二发射器之间的紧密间隔。


2.根据权利要求1所述的紧密间隔发射器阵列，其中所述第一发射器相对于所述第二发射器旋转。


3.根据权利要求1所述的紧密间隔发射器阵列，其中所述第一多个结构和所述第二多个结构共享以下中的至少一个:
p型金属延伸部，或
过孔，或
沟槽。


4.根据权利要求3所述的紧密间隔发射器阵列，其中以下中的至少一个:
包括在第一多个结构中的第一过孔与包括在第二多个结构中的第二过孔连接，
包括在第一多个结构中的第一沟槽与包括在第二多个结构中的第二沟槽连接，或者
包括在第一多个结构中的第一p型金属延伸部与包括在第二多个结构中的第二p型金属延伸部连接。


5.根据权利要求1所述的紧密间隔发射器阵列，其中所述第一多个结构包括相对于包括在所述第二多个结构中的第二数量的p型金属延伸部不同的p型金属延伸部的第一数量或者相对于包括在所述第二多个结构中的沟槽的第二数量不同的沟槽的第一数量中的至少一种，使得:
包括在第一多个结构中的p型金属延伸部和包括在第二多个结构中的沟槽不重叠，并且
包括在第一多个结构中的沟槽和包括在第二多个结构中的p型金属延伸部不重叠。


6.根据权利要求1所述的紧密间隔的发射器阵列，其中所述第一多个结构包括相对于包括在所述第二多个结构中的一个或多个沟槽形状不同的一个或多个沟槽或者相对于包括在所述第二多个结构中的一个或多个p型金属延伸部形状不同的一个或多个p型金属延伸部中的至少一种，使得:
包括在第一多个结构中的一个或多个p型金属延伸部和包括在第二多个结构中的一个或多个沟槽不重叠，并且
包括在第一多个结构中的一个或多个沟槽和包括在第二多个结构中的一个或多个p型金属延伸部不重叠。


7.根据权利要求1所述的紧密间隔的发射器阵列，其中所述第一多个结构包括相对于包括在所述第二多个结构中的一个或多个沟槽尺寸不同的一个或多个沟槽或者相对于包括在所述第二多个结构中的一个或多个p型金属延伸部尺寸不同的一个或多个p型金属延伸部中的至少一种，使得:
包括在第一多个结构中的一个或多个p型金属延伸部和包括在第二多个结构中的一个或多个沟槽不重叠，并且
包括在第一多个结构中的一个或多个沟槽和包括在第二多个结构中的一个或多个p型金属延伸部不重叠。


8.根据权利要求1所述的紧密间隔的发射器阵列，其中包括在所述第一多个结构中的过孔和沟槽之间的间隔相对于包括在所述第二多个结构中的过孔和沟槽之间的间隔不同，使得:
包括在第一多个结构中的p型金属延伸部和包括在第二多个结构中的沟槽不重叠，并且
包括在第一多个结构中的沟槽和包括在第二多个结构中的p型金属延伸部不重叠。


9.根据权利要求1所述的紧密间隔发射器阵列，其中包括在第一多个结构中的第一过孔和沟槽之间的间隔相对于包括在第一多个结构中的第二过孔和沟槽之间的间隔不同，使得:
包括在第一多个结构中的p型金属延伸部和包括在第二多个结构中的沟槽不重叠，并且
包括在第一多个结构中的沟槽和包括在第二多个结构中的p型金属延伸部不重叠。


10.一种方法，包括:
由一装置生成包括多个发射器的紧密间隔发射器阵列的布局；
由所述装置识别包括在所述多个发射器中的第一发射器中的第一多个结构和包括在所述多个发射器中的第二发射器中的第二多个结构之间的不同类型结构的重叠；和
通过所述装置调整紧密间隔发射器阵列的布局，使得第一多个结构和第二多个结构之间的不同类型结构不重叠，同时保持多个发射器之间的紧密间隔。


11.根据权利要求10所述的方法，其中调整紧密间隔发射器阵列的布局包括以下中的至少一个:
调整包括在第一多个结构中的一个或多个沟槽的形状，
调整包括在第二多个结构中的一个或多个沟槽的形状，
调整包括在第一多个结构中的一个或多个沟槽的尺寸，
调整包括在第二多个结构中的一个或多个沟槽的尺寸，
调整包括在第一多个结构中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：AV巴夫，B克斯勒，MG彼得斯，
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：美国;US