CN109716600A - 集成在硅控制底板上的竖直发射器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制造方法,该方法包括:通过在III‑V族半导体基板(20)上沉积多个外延层而制造竖直发射器(32)的阵列(22),以及在硅基板(26)上制造用于竖直发射器的控制电路(30)。将竖直发射器的相应前侧(52)粘结到硅基板,与控制电路对准。在粘结相应前侧之后,从竖直发射器的相应后侧(50)减薄III‑V族半导体基板,并在竖直发射器上方沉积金属迹线(78),以将竖直发射器连接到控制电路。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年9月19日提交的美国临时专利申请62/396,253的权益,该申请以引用方式并入本文。
技术领域
本发明整体涉及半导体装置,具体地讲,涉及光电装置及其制造方法。
背景技术
在常规的顶部发射光电装置(诸如竖直腔面发射激光器(VCSEL))中,半导体基板不仅用作发射器的制造基础,而且用作制造后发射器装置的机械支撑载体。在本说明书和权利要求书中,术语“顶部”和“前部”在本领域使用这些术语的常规意义上被同义地使用,是指在其上(通常通过外延层生长和蚀刻)形成VCSEL的半导体基板的侧面。术语“底部”和“后部”是指半导体基板的相对侧。这些术语是任意的,因为一旦制造,VCSEL将向任何期望方向发射光。
底部发射VCSEL装置也是本领域已知的。在此类装置中,在晶片基板(诸如GaAs晶片)上制造外延层之后,将基板减薄到低于VCSEL的发射底表面。顶表面通常附接到散热器,散热器也可提供机械支撑。
发明内容
下文描述的本发明的实施方案提供了改进的光电装置及其制造方法。
因此,根据本发明的一个实施方案,提供了一种制造方法,该方法包括:通过在III-V族半导体基板上沉积多个外延层而制造竖直发射器阵列,以及在硅基板上制造用于竖直发射器的控制电路。将竖直发射器的相应前侧粘结到硅基板,与控制电路对准。在粘结所述相应前侧之后,从竖直发射器的相应后侧减薄III-V族半导体基板。在减薄III-V族半导体基板之后,在竖直发射器上方沉积金属迹线以将竖直发射器连接到控制电路。
在一些实施方案中,制造竖直发射器阵列包括,在减薄III-V族半导体基板之后,蚀刻外延层以限定单个发射器区域,以及处理发射器区域以产生竖直腔面发射激光器(VCSEL)。
附加地或另选地,该方法包括将III-V族半导体基板切割成压模,每个压模包含竖直发射器中的一个或多个,其中粘结相应前侧包括在硅基板上的相应位置处对准并粘结压模中的每一个。
附加地或另选地,制造阵列包括,在竖直发射器的前侧的上方沉积金属层,其中金属层充当竖直发射器的前侧和控制电路之间的第一接触件,而金属迹线充当控制电路和竖直发射器的后侧之间的第二接触件。
在本发明所公开的实施方案中,粘结相应前侧包括在竖直发射器的前侧和硅基板之间施涂聚合物胶。另选地,制造阵列包括在竖直发射器的前侧的上方沉积金属层,并且其中粘结相应前侧包括将竖直发射器的前侧上的金属层以金属与金属粘结的方式粘结到硅基板上沉积的另一金属层。进一步另选地,粘结相应前侧包括在竖直发射器的前侧和硅基板之间形成氧化物粘结。
在一些实施方案中,沉积金属迹线包括将单个接触件附接到竖直发射器,使得竖直发射器中的每个均可由控制电路单独控制。附加地或另选地,沉积金属迹线包括将相应共享接触件附接到竖直发射器的预定义的组,使得组中的每个可由控制电路共同控制。通常,所沉积的金属迹线中的至少一些在竖直发射器的后侧和硅基板上的控制电路之间延伸。
在本发明所公开的实施方案中,该方法包括在沉积金属迹线之后,切割硅基板以形成多个芯片,每个芯片包括竖直发射器中的一个或多个和连接到竖直发射器中的一个或多个的控制电路。
在一些实施方案中,该方法包括在所选择的位置上在硅基板上制造光电检测器,使得在将竖直发射器的相应前侧粘结到硅基板之后,光电检测器位于芯片上的竖直发射器的旁边。在公开的实施方案中,制造光电检测器包括,在硅基板上以矩阵几何形状布置光电检测器,以及在硅基板上形成耦接到光电检测器的读出电路,以便从每个芯片输出图像数据。
附加地或另选地,该方法包括在竖直发射器的后侧上形成微透镜。
根据本发明的一个实施方案,还提供了一种光电装置,包括硅基板和硅基板上制造的控制电路。竖直发射器阵列包括在III-V族半导体基板上形成的多个外延层。竖直发射器具有相应的前侧,该相应前侧与控制电路对准地粘结到硅基板并被配置为通过竖直发射器的相应后侧发射辐射。金属迹线设置在竖直发射器上方并且将竖直发射器连接至控制电路。
结合附图,从下文中对本发明的实施方案的详细描述将更全面地理解本发明,在附图中:
附图说明
图1A-图1F示意性地示出了根据本发明的一个实施方案的制造基于VCSEL的投影仪的阶段;
图2是根据本发明的一个实施方案的VCSEL中各层的示意性横截面视图;
图3A-图3C是示出了根据本发明的一个实施方案的生产VCSEL装置各阶段的示意性横截面视图;
图4A是根据本发明的一个实施方案的具有集成电气连接的VCSEL阵列的示意性横截面视图;
图4B是根据本发明的一个实施方案的VCSEL阵列和控制电路的电路示意图;
图5A和图5B是根据本发明的其他实施方案的具有集成电气连接的VCSEL装置阵列的示意性横截面视图;
图6是根据本发明的另一个实施方案的具有集成电气连接的VCSEL装置阵列的示意性横截面视图;
图7A-图7C是根据本发明的其他实施方案的具有集成电气连接的VCSEL装置阵列的示意性横截面视图;
图7D-图7F分别是图7A-图7C的阵列的示意性顶视图;
图8A和图8B是根据本发明的另选实施方案的具有集成电气连接的VCSEL装置阵列的示意性横截面视图;
图9A和图9B是根据本发明的实施方案的共享电接触件的示意性顶视图;
图10是根据本发明的一个实施方案的具有集成微透镜的VCSEL的示意性横截面视图;
图11A是根据本发明的一个实施方案的基于VSEL阵列的投影仪的示意性侧视图;
图11B-图11D是根据本发明的另选实施方案的集成投影仪和检测器阵列的示意性侧视图;
图12是根据本发明的另选实施方案的集成投影仪和检测器阵列的示意性横截面视图;以及
图13A和图13B分别是根据本发明的一个实施方案的示意性横截面视图和顶视图,示出了在半导体基板上制造的集成VCSEL阵列和控制电路。
具体实施方式
在半导体光电装置中,竖直发射器(诸如VCSEL)具有输出功率高和光学几何形状方便以及晶片级制造和测试的优点。然而,将发射器粘结到散热器和控制电路的现有过程是复杂且昂贵的。
下文描述的本发明的实施方案提供了用于晶片规模生产发射器和发射器阵列的改进方法以及由这种方法生产的光电装置。发射器与控制电路集成在单个芯片中,该芯片是通过将发射器制造在其上的III-V族半导体基板和用于发射器的控制电路制造在其上的硅基板粘结在一起而形成的。
在一些实施方案中,在硅基板上以及发射器的位置旁边制造光电检测器。读出电路可在基板上形成并耦接到光电检测器以输出图像数据,从而在单个芯片上提供集成照明器和相机。例如,这种集成装置可用于将图案化光投射到目标上并捕获被投影图案的图像,用于深度映射的目的。
在下文所述的实施方案中,为了简洁和清晰起见,假定III-V族半导体基板为GaAs晶片,并且假定竖直发射器为VCSEL,包括沉积在GaAs基板上的多个外延层。还假定控制电路是使用CMOS工艺制造的,如本领域中所公知的(在这种情况下,在一些实施方案中使用的光电检测器可方便地包括通过CMOS工艺形成的光电二极管)。然而,本领域的技术人员在阅读本说明书之后将明了,本发明的原理可另选地应用于生产其他类型的竖直发射器和/或使用其他种类的III-V族基板以及其他硅制造工艺。所有此类另选实施方案被视为在本发明的范围内。
图1A-图1F示意性地示出了根据本发明的一个实施方案的制造基于VCSEL的投影仪34的阶段。该工艺开始于III-V族半导体基板20(诸如GaAs晶片),在其上沉积多个外延层作为VCSEL 32的阵列22的基础(如图2中详细所示)。在准备粘结到具有控制电路的硅晶片基板时,将GaAs晶片切割成“压模”24(即,小芯片),每个压模包含VCSEL中的一个或多个。另选地,可以在任何切割之前将整个GaAs粘结到硅晶片上,尽管该选项受标准VCSEL工艺GaAs晶片(通常为3-6”)和标准CMOS工艺硅晶片(8-12”)之间的尺寸差异的约束。由于GaAs和硅之间的热膨胀系数的差异,后一种工艺选项也需要额外的注意。
在独立步骤中,例如使用CMOS工艺在硅基板26上形成用于竖直发射器的控制电路30。然后将VCSEL压模24的前侧粘结到硅基板26,其中每个VCSEL与其相应的控制电路30对准。下文描述了可用于该粘结步骤中的技术。在将VCSEL压模的前侧粘结到硅晶片之后,将GaAs基板从背面减薄,并且可将VCSEL进一步蚀刻至所需的形状,诸如如本领域中所公知的台面。然后将金属迹线沉积在VCSEL上方,以便用作将VCSEL连接到硅晶片上的控制电路的接触件。参考以下附图描述了用于形成这些迹线的各种选项。
在沉积金属迹线之后,将该硅基板切割成单独的芯片28。根据每个压模24中的VCSEL 32的数量,每个芯片包括连接到VCSEL的一个或多个VCSEL和CMOS控制电路30。然后可根据需要在投影仪34或其他装置中单独测试和封装芯片28。投影仪34发射可被控制电路以所需的空间和/或时间模式调制的照明。
图2是根据本发明的一个实施方案的VCSEL 36中外延层的示意性横截面视图。前(或顶)侧52面向上,而后(或底)侧50面向下。作为制造VCSEL的初步阶段,一般在基板20上方形成蚀刻阻挡层40,诸如GaInP的薄层,其包括适当的半导体材料,诸如GaAs。然后外延生长交替的高低折射率层42以限定第一分布式布拉格光栅(DBR)44,然后是量子阱(QW)层46,然后是生长在QW层的上侧上方的第二DBR 48。如前所述,VCSEL结构的顶侧52随后将(例如,用合适的聚合物胶)粘结到硅晶片26上,并且在基板20被减薄之后,将从底侧50发射辐射。
图3A-图3C是示出了根据本发明的一个实施方案的生产集成VCSEL装置中后续阶段的示意性横截面视图。如上所述,通过生长合适的外延层然后切割来形成VCSEL压模24。然后将每个压模的前侧52粘结到硅晶片26,与硅晶片上的控制电路对准,以驱动和控制VCSEL。在该示例中,使用聚合物胶54将压模粘结到晶片,但如下文所述,可另选地使用其他粘结技术。
在将所有VCSEL压模24粘结到硅晶片26之后,通常通过本领域已知的机械和化学蚀刻技术从所有VCSEL的背侧减薄GaAs基板20。然后也可使用不同的蚀刻剂去除蚀刻阻挡层40。在该步骤之后,仅外延VCSEL层保留,由它们的前侧52粘结到硅晶片26,硅晶片随后被切割以产生芯片30。VCSEL层的总厚度通常小于15μm。除了小装置尺度之外,前侧牢固粘结到硅晶片的薄VCSEL结构能够在VCSEL工作期间有效地将热量散发到硅晶片。
图4A是根据本发明的一个实施方案的具有集成电气连接的VCSEL 32阵列60的示意性横截面视图。在该图中,VCSEL压模24用于通过蚀刻上外延层44(在将前侧52粘结到硅基板之后)来产生单个VCSEL 32的阵列,以便限定单个VCSEL台面。在该步骤中,将单个发射器区域蚀刻并加工成VCSEL 32(例如,通过侧向氧化、质子注入或本领域已知的其他技术进行约束)。穿过剩余外延层蚀刻通孔64,以便到达下面的硅芯片30中的电接触件68。在该阶段处的蚀刻图案取决于阵列中的VCSEL的期望密度和电驱动配置。每个VCSEL需要两个电驱动接触件,一个位于前侧(图4A所示取向的VCSEL的下侧),另一个位于后侧。这些驱动接触件可以是单独的或在多个VCSEL之间共享,如下文所述。
在本示例中,在粘结到硅晶片26之前,在图2所示的外延层上方的VCSEL结构的前侧52上方形成金属层72。在粘结之后,该金属层72充当VCSEL的前侧和硅晶片上的控制电路之间的公共接触件。例如通过蚀刻穿到接触端子70的通孔66并通过通孔沉积金属接触件74,将VCSEL 32前侧上的金属层72连接到图案化硅晶片的上部金属层中的适当接触端子70。接触端子通常设置在VCSEL阵列60的边缘周围,然而也可能在阵列之内形成连接(代价是留下较少空间用于VCSEL发射器本身)。
每个VCSEL 32的后侧(在图4A中面朝上)连接到单个驱动器以及可能的硅芯片30上的其他控制电路(例如,如图4B所示),再次通过硅晶片的外金属层中的接触端子68。在蚀刻VCSEL结构之后,通过在VCSEL的后侧上方沉积金属迹线78来做出这种连接。在图4A所示的实施方案中,穿过外延层,在每个VCSEL旁边蚀刻通孔64,向下到达硅晶片的上方钝化层62中的金属接触端子68的位置。内部氧化物衬里层76可在这些通孔内形成,以与周围的VCSEL和金属层绝缘。然后利用金属填充剩余的内部通孔,以便完成金属迹线在VCSEL的后侧和硅基板上的控制电路之间的延伸。与每个VCSEL的后侧的这种单独接触允许硅晶片上的控制电路根据所投射辐射的任何所需时间和空间图案来单独控制每个VCSEL。
图4B是根据本发明的一个实施方案的压模24上的VCSEL 32的阵列和芯片30上的控制电路的电路示意图。这种电路设计可使用图4A中所示的层和接触件的结构来实现。阳极和阴极连接点被示为沿芯片之间图中水平边界的正方形,其中VCSEL照明器压模上的迹线72和78与硅CMOS控制芯片上的接触端子68和70汇合。控制电路包括电流驱动器80,每个电流驱动器通过相应的开关(标记为命令A、B、C…)单独控制相应的VCSEL阳极。所有VCSEL都连接到公共阴极,在这种情况下通过多个连接点进行连接,以便使电流相关的电压下降最小化。
图5A和图5B是根据本发明的其他实施方案的具有集成电气连接的VCSEL 32的阵列81、83的示意性横截面视图。类似于图4A的实施方案,图5A和图5B的实施方案也适用于在利用聚合物胶54将VCSEL压模粘结到硅晶片26的过程中实施。在图5A中,每个VCSEL 32都具有由迹线78形成的单个阳极接触件,而由金属层72形成的公共阴极通过VCSEL台面底部的接触件82连接到VCSEL阵列周边周围的金属层中的端子70。相比之下,在图5B中,每个VCSEL32具有其自身的、通往下面的金属层中的本地端子86的单个阴极接触件84,连同由迹线78形成的阳极接触件,以方便精确的控制。
图6为根据本发明的另一个实施方案的具有集成电气连接的VCSEL 32阵列90的示意性横截面视图。在这种情况下,通过氧化物粘结工艺将VCSEL压模24的前表面52粘结到硅晶片26的上表面上的SiO2层92。电极连接如图5B所示。粘结通过SiO2-SiO2连接实现,如本领域中所公知的。在该步骤之后,通过通孔将电极形成为向下到达下面的硅。由于SiO2为绝缘体,因此与前述实施方案相比,可能更容易形成通孔,因为在添加用于连接的金属之前,不需要钝化衬里。
图7A-图7C是根据本发明的其他实施方案的具有集成电气连接的VCSEL 32的阵列100、102、104的示意性横截面视图,其中金属与金属粘结用于将VCSEL压模附接到硅晶片。图7D-图7F分别是阵列100、102、104的示意性顶视图,示出了被迹线78围绕的VCSEL 32的光学孔径108。
出于金属与金属粘结的目的,在VCSEL压模24被切割开之前,在竖直发射器的前侧52上沉积金属层106。然后将金属层106粘结到在金属与金属粘结中沉积在硅晶片26上的相应金属层,从而将每个VCSEL 32的下侧通过通孔112连接到芯片30的金属层中的单个接触件110。例如,金属层可包含铜,然后这些铜层通过分子键合而连接在一起。要执行这种类型的结合,对金属表面进行清洁并预处理以具有低粗糙度、低密度颗粒,并且去氧化。然后在压力下,通常在升高的温度下,将表面粘结在一起。可用于粘结工艺中的设备由若干供应商提供。
在图7A-图7F的所有实施方案中,每个VCSEL 32都具有单个下接触件110。在图7A和图7D中,由迹线78形成的上接触件共同连接到围绕阵列100的周边的端子113,而在图7B和图7E中,阵列102中的每个VCSEL 32都具有单个上接触件118。在图7C和7F的实施方案中,阵列104中的每个VCSEL 32都具有其自身的上接触件118,而下接触件连接到公共共享板114以获得更好的效率。绝缘边界120将上接触件118与板114分开。
VCSEL压模和硅晶片之间的胶粘和分子键合两者的优点尤其在于,即使将VCSEL压模放置在硅晶片上的精度低,其工作也完全可接受。聚合物胶也可适应不均匀的粘结表面。另选地,可使用其他粘结技术(图中未示出)。例如,VCSEL压模上的金属电路接触件可粘结到暴露在硅晶片的上表面的铜柱并连接到晶片上的控制电路。这种方法需要更精确地放置VCSEL压模,但有利的是减少或消除了形成电气连接所需的后续工艺步骤。
图8A和图8B是根据本发明的另选实施方案的具有集成电气连接的VCSEL 32的阵列130和134的示意性横截面视图。在这些实施方案中,共享接触件136、138附接到预定义的组的VCSEL,使得每组都可由控制电路共同控制。因此,相邻VCSEL具有共享阳极接触件136(图8A)或共享阴极接触件138(图8B)。以此方式共享电极减少了由电迹线和控制电路占据的芯片的实际面积,从而使得能够减小VCSEL阵列的间距并且实现每单位面积的VCSEL的更高密度。图8A和图8B中所示的示例假定VCSEL压模通过聚合物胶粘结到硅晶片,但可类似地使用其他类型的粘结来应用这些实施方案的原理。
图9A和图9B是根据本发明的实施方案的在将相邻VCSEL组附接到硅晶片中的控制电路中使用的、具有共享电接触件144、152的VCSEL 32的阵列140、150的示意性顶视图。在图9A中,相邻VCSEL 32的每对142共享接触件144,而在图9B中,四个相邻VCSEL 32共享同一接触件152。假设这些是阳极接触件,则在这些实施方案中,可以通过例如金属与金属粘结将VCSEL的前表面上的金属阴极层连接到硅晶片上的相应金属层,从而实现特别紧凑的设计。
图10为根据本发明的一个实施方案的具有集成微透镜160的VCSEL 32的示意性侧视图。在将VCSEL粘结到硅晶片26之后,在VCSEL的后侧上形成此类微透镜,这有利于改善VCSEL发射的辐射的准直。微透镜可例如由透明半导体材料(诸如GaAs)制成,或由聚合物制成。
使用GaAs在VCSEL上形成微透镜结构具有两个显著优点:GaAs的折射率大于通常用于微透镜结构中的聚合物和玻璃材料的折射率,使得GaAs微透镜将具有比具有类似尺寸的聚合物或玻璃透镜更高的屈光度。此外,VCSEL外延叠堆中的现有GaAs层可用于通过蚀刻GaAs材料以限定所需形状来形成微透镜。这种蚀刻可通过转移工艺来进行,例如,其中聚合物图案形成有微透镜的所需形状,该图案使用适当抗蚀剂被应用于晶片,最后通过干蚀刻将该图案转移到GaAs层中。
另选地,可使用聚合物抗蚀材料在VCSEL的后侧上图案化并形成微透镜。这种微透镜通常将具有较低的屈光度,这是由于与GaAs相比其折射率较低,但使用本领域已知的技术相对容易生产。
图11A是根据本发明的另一个实施方案的集成投影仪和检测器阵列170的示意性侧视图。在这种情况下,包括光学检测器174阵列的图像传感器芯片176与VCSEL压模24并排被粘结到硅控制芯片172上。因此,图11A所示的组合装置包括单个基板上的投影仪和图像传感器两者。这种装置可在多种应用中有效地使用,诸如用于深度映射目的的结构化光图案的投影和成像。
图11B和图11C是根据本发明的另选实施方案的集成投影仪和检测器阵列180、190的示意性侧视图。在这些实施方案中,光电检测器176(诸如CMOS光电二极管)在粘结到VCSEL压模24之前,与控制电路一起被制造于硅芯片182、192上。选择光电检测器176的位置,使得在将VCSEL压模的相应前侧粘结到硅基板之后,光电检测器将位于芯片上的VCSEL32旁边。在图11B中,光电检测器176的矩阵184形成于硅芯片182的专用区域中,该区域与附接VCSEL压模24的区域并排。另一方面,在图11C中,光电检测器176与VCSEL 32交错。
在这些实施方案中,可以在硅基板上以矩阵几何形状布置光电检测器,如在图像传感器中那样。此外,读出电路(未示出)形成于硅基板上并且耦接到光电检测器,以便从每个芯片输出图像数据。
图12是根据本发明的另选实施方案的集成投影仪和检测器阵列190的示意性横截面视图。该图显示了图11C所示架构的可能实现的细节。光电检测器176具有光电二极管的形式,该光电二极管在硅基板的上表面上在与随后固定VCSEL 32的位置交错的位置处制造。
微透镜194可在光电二极管的位置上方形成,如图12所示,以便改善集光效率。这些微透镜可由沉积在芯片上方的聚合物层形成,或者可以通过上述方式从VCSEL之间剩余的GaAs蚀刻它们。任选地,可在VCSEL上方形成另外的微透镜,例如,如图10所示。
图13A和图13B分别是根据本发明的一个实施方案的示意性横截面视图和顶视图,示出了在半导体基板202上制造的集成VCSEL阵列200和控制电路。在制造硅晶片上的CMOS控制电路时,将“切割槽”206留在相邻芯片30的边界之间,并且将接合垫204沉积在每个芯片的周边周围。在VCSEL压模24已粘结并连接到CMOS控制电路之后,如上所述,随后沿着这些切割槽切割硅基板202以分离芯片30。如前所述,此实施方案中的每个芯片包括VCSEL 32的阵列和连接到VCSEL的控制电路。接合垫204用于将芯片30连接到安装芯片的集成装置中的封装引线或其他部件。
应当理解,上文所描述的实施方案以示例的方式引用,并且本发明不限于上文已特别示出和描述的内容。相反,本发明的范围包括上文所述的各种特征,以及本领域的技术人员在阅读以上描述之后会想到的在现有技术中没有公开的其变型形式和修改形式的组合和子组合。
Claims (20)
1.一种制造方法,包括:
通过在III-V族半导体基板上沉积多个外延层来制造竖直发射器阵列;
在硅基板上制造用于所述竖直发射器的控制电路;
将所述竖直发射器的相应前侧粘结到所述硅基板,与所述控制电路对准;
在粘结所述相应前侧之后,从所述竖直发射器的相应后侧减薄所述III-V族半导体基板;以及
在减薄所述III-V族半导体基板之后,在所述竖直发射器上方沉积金属迹线以将所述竖直发射器连接到所述控制电路。
2.根据权利要求1所述的方法,其中制造所述竖直发射器阵列包括,在减薄所述III-V族半导体基板之后,蚀刻所述外延层以限定单个发射器区域,以及处理所述发射器区域以产生竖直腔面发射激光器(VCSEL)。
3.根据权利要求1所述的方法,包括将所述III-V族半导体基板切割成压模,每一个所述压模包含所述竖直发射器中的一个或多个,其中粘结所述相应前侧包括在所述硅基板上的相应位置处对准并粘结所述压模中的每一个。
4.根据权利要求1所述的方法,其中粘结所述相应前侧包括在所述竖直发射器的所述前侧和所述硅基板之间施涂聚合物胶。
5.根据权利要求1所述的方法,其中制造所述阵列包括,在所述竖直发射器的所述前侧的上方沉积金属层,其中所述金属层充当所述竖直发射器的所述前侧和所述控制电路之间的第一接触件,而所述金属迹线充当所述控制电路和所述竖直发射器的所述后侧之间的第二接触件。
6.根据权利要求1所述的方法,其中制造所述阵列包括在所述竖直发射器的所述前侧的上方沉积金属层,并且其中粘结所述相应前侧包括将所述竖直发射器的所述前侧上的所述金属层以金属与金属粘结的方式粘结到所述硅基板上沉积的另一金属层。
7.根据权利要求1所述的方法,其中粘结所述相应前侧包括在所述竖直发射器的所述前侧和所述硅基板之间形成氧化物粘结。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中沉积所述金属迹线包括将单个接触件附接到所述竖直发射器,使得所述竖直发射器中的每一个均可由所述控制电路单独控制。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中沉积所述金属迹线包括将相应共享接触件附接到所述竖直发射器的预定义的组,使得所述组中的每一个可由所述控制电路共同控制。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中所沉积的金属迹线中的至少一些在所述竖直发射器的所述后侧和所述硅基板上的所述控制电路之间延伸。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,包括在沉积所述金属迹线之后,切割所述硅基板以形成多个芯片,每一个芯片包括所述竖直发射器中的一个或多个和连接到所述竖直发射器中的所述一个或多个的所述控制电路。
12.根据权利要求11所述的方法,包括在所选择的位置上在所述硅基板上制造光电检测器,使得在将所述竖直发射器的所述相应前侧粘结到所述硅基板之后,所述光电检测器位于所述芯片上的所述竖直发射器的旁边。
13.根据权利要求12所述的方法,其中制造所述光电检测器包括,在所述硅基板上以矩阵几何形状布置所述光电检测器,以及在所述硅基板上形成耦接到所述光电检测器的读出电路,以便从每一个芯片输出图像数据。
14.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,包括在所述竖直发射器的后侧上形成微透镜。
15.一种光电装置,包括:
硅基板;
控制电路,所述控制电路在所述硅基板上制造;
竖直发射器阵列,所述竖直发射器阵列包括形成在III-V族半导体基板上的多个外延层,所述竖直发射器具有相应前侧,所述相应前侧与所述控制电路对准地粘结到所述硅基板并被配置为通过所述竖直发射器的相应后侧发射辐射;和
金属迹线,所述金属迹线设置在所述竖直发射器上方并且将所述竖直发射器连接到所述控制电路。
16.根据权利要求15所述的装置,其中所述竖直发射器被配置为竖直腔面发射激光器(VCSEL)。
17.根据权利要求15所述的装置,其中在粘结到所述硅基板之前,减薄所述III-V族半导体基板。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的装置,其中所述金属迹线被配置为通往所述竖直发射器的单个接触件,使得所述竖直发射器中的每一个均可由所述控制电路单独控制。
19.根据权利要求15至17中任一项所述的装置,其中所述金属迹线被配置为共享接触件,所述共享接触件附接到所述竖直发射器的相应组,使得所述组中的每一个可由所述控制电路共同控制。
20.根据权利要求15至17中任一项所述的装置,包括在所选择的位置上在所述硅基板上制造的光电检测器,使得在将所述竖直发射器的所述相应前侧粘结到所述硅基板之后,所述光电检测器位于所述竖直发射器的旁边。
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