氧化物间隔HCG VCSEL及其制造方法

摘要

高对比度光栅(HCG)结构和制造方法。HCG的光栅形成在结构间隔层上，使得在光栅元件下方的空气间隔上进行制造时允许较宽范围的缺乏结构支撑的光栅图案，如柱和其他形式。该技术涉及蚀刻HCG光栅，然后穿过该HCG将光栅氧化成在其下方的氧化物间隔层，从而在该光栅下方形成低折射率区域。这种形式的HCG反射器能够被用作在制造垂直腔面发射激光器(VCSEL)中的上反射器和/或下反射器。

说明书

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背景技术

1.技术领域

本公开的技术通常涉及垂直腔面发射激光器(VCSEL)器件，并且更具体地涉及用于VCSEL器件中的氧化物空间的制造方法。

2.背景讨论

高对比度光栅(HCG)是用于垂直腔面发射激光器(VCSEL)的优异反射器，因为它提供了宽带反射率和偏振控制，同时所需的材料小于半导体分布式布拉格反射器(DBR)中使用的材料的10％。

然而，如前所述，用于VCSEL的HCG反射器被蚀刻，从而在HCG与 VCSEL的其余部分之间产生空气间隔(air spacer)。由于对机械稳定性的要求，该空气间隔限制了进一步的半导体处理，同时将二维HCG限制为网型设计。

本发明提出的技术克服了这些间隔局限性，同时提供额外的VCSEL优势。

发明内容

本公开描述了一种制造用于VCSEL的HCG反射器的新方法，其克服了许多先前的缺点，如要求HCG限于二维网状构型以提供机械稳定性。

代替使用选择性蚀刻剂去除HCG下方的层以产生空气间隔，将HCG下方使用的间隔层氧化以形成低折射率氧化物间隔。该技术能够在VCSEL制造工艺中利用现有的氧化步骤，这增加了HCG设计和工艺设计中的灵活性。

在任何VCSEL应用(如基于AlGaAs的VCSEL)中，能够利用氧化物间隔HCG代替上分布式布拉格反射器(DBR)。使用氧化物间隔层HCG降低了 VCSEL的外延成本，这对于任何应用都具有吸引力。

后置型2D HCG设计的附加灵活性可以允许将平面透镜或用于轨道角动量光束生成的相位板集成到VCSEL的表面上，从而带来新的应用。可以将一维(1D)或二维(2D)HCG设计为使输出光束聚焦、散焦、偏转并分裂成多个光束，这些多个光束也称为衍射级。在反射以法线和非法线角度分裂成多个光束(衍射级)时，HCG或2D HCG能被设计为向相邻的VCSEL提供额外的光学耦合。所述法线反射被用于为VCSEL提供反射，并且非法线角度能被设计为耦合到相邻的VCSEL中。如果将器件倒装芯片连接到衬底上，则薄的上镜可以为高功率器件提供出色的散热性能。

本文描述的技术的其他方面将在说明书的以下部分中提出，其中，具体描述是出于完全公开本技术的优选实施方式而非对其施加限制的目的。

附图说明

通过参考以下仅用于说明目的的附图，将更充分地理解本文所描述的技术：

图1是根据本公开的实施方式制造的HCG反射器的SEM显微照片。

图2A与图2B是根据本公开的实施方式的在氧化下方的氧化物间隔之前和之后示出的柱型HCG区域的SEM显微照片。

图3A至图3D是根据本公开的实施方式的在制造氧化物间隔HCG中的工艺步骤的示意图。

图4A至图4E是根据本公开实施方式的制造氧化物间隔HCG作为通过单台面工艺形成的垂直腔面发射激光器(VCSEL)中的上反射器的工艺步骤的示意图。

图5A至图5F是根据本公开的实施方式的制造氧化物间隔HCG作为通过双台面工艺形成的垂直腔面发射激光器(VCSEL)中的上反射器的工艺步骤的示意图。

图6A和图6B是根据本公开的实施方式的形成氧化物孔的工艺步骤的示意图。

具体实施方式

垂直腔面发射激光器(VCSEL)是短距离高带宽通信中的重要光源，因为它们与光纤的耦合效率高、直接调制率高且效率高。VCSEL阵列由于其高功率和高效率而也被应用于光检测和测距(LIDAR)系统。VCSEL相对于其他类型激光器的最终优势是极低的生产成本：由于VCSEL的几何形状，能够在加工期间测试各个激光器。最重要的是，可以在切割和包装之前执行此测试。 VCSEL具有复杂的外延结构，其包含需要精确成分和厚度控制的数百个层，这使得每个外延晶圆在制造之前要花费数千美元。其结果是，层数的减少对应于VCSEL成本的减少。

创建VCSEL需要三个基本元素(但并不总是足够的)：底反射器、有源增益材料和顶反射器。这两个反射器通常由分布式布拉格反射器(DBR)构成：具有不同折射率的交替λ/4层，其通过在每个界面反射的波之间引起相长干涉能够反射大于99.9％的入射光功率。半导体DBR具有较低的折射率对比度 (Δn≈0.5)，因此需要20-40个DBR对(40-80层)以使单个VCSEL反射器获得足够高的反射率。交替层还引起导带波纹(corrugation)和价带波纹，这引起不希望的电阻。能够通过使用渐变界面层和掺杂技术来最小化此电阻；然而，这会给每个DBR对增加额外的层并且降低整体反射率，因此需要更多的DBR 对。由于这些复杂效应，一个30对DBR可能需要120个外延层，其需要精确的厚度、组成和掺杂控制。

高对比度光栅(HCG)反射器是DBR的替代产品。HCG反射器是单层高折射率材料，该材料由亚波长光栅构图并且在所有侧面上均被低折射率材料包围。HCG仅需要两层：HCG层和间隔层。在现有技术中，HCG反射器通过生长GaAs间隔层和Al

本公开描述了新型的使用氧化物间隔的VCSEL用HCG反射器及其制造方法。

图1示出了该HCG反射器的示例性实施方式10，显示为该HCG反射器的扫描电子显微镜(SEM)显微照片，该HCG反射器包括由半导体24构成的亚波长光栅26，所述亚波长光栅26布置在间隔层20(例如Al

图2A与图2B示出了能够支撑所有HCG设计的氧化物间隔层的示例性实施方式30、50，在本文中示例为柱型二维HCG。这可以使更复杂的HCG光学元件(如用于轨道角动量光束生成的透镜或相位板)直接集成到反射器中。在图2A中，HCG柱类型被例举为在氧化之前的，并且在其侧面具有251.0nm 的方形柱(V1)，柱之间的间距为254.9nm(V2)，而五个柱及相关间距的总间距为2.043μm(V3)。在图2B中，该柱被示出为在氧化之后的，其中抗蚀性氧化物导致图像伪影，该图像伪影被视为柱之间的暗水平线。

图3A至图3D示出了由外延结构制造的氧化物间隔HCG反射器的示例性实施方式70，该外延结构包括能被热氧化以产生具有低折射率的氧化物的间隔层以及在氧化工艺期间中不会显著变化的HCG层。

在图3A中，可以看到初始结构具有衬底72，衬底72上为间隔层74，间隔层74上为HCG层76。在图3B中，HCG首先使用例如电子束、光学或纳米压印光刻技术进行光刻限定，其示出了具有图案化的开口80a、80b、80c和 80d至80n的抗蚀剂层78。在图3C中，然后使用例如反应性离子蚀刻、感应耦合等离子体蚀刻或各向异性化学蚀刻，将HCG层76的暴露部分向下蚀刻 76'到间隔层74。在图3D中，去除抗蚀剂层，并且例如使用在富含水蒸气的环境中湿式热氧化，将间隔层74氧化74′，从而形成低折射率氧化物75。HCG 82被示出在低折射率氧化物的低折射率间隔层上方。不需要氧化步骤直接跟在蚀刻步骤之后进行，其他工艺步骤，如光刻、湿法和干法蚀刻以及材料沉积可能在两者之间发生。

可以在VCSEL制造工艺的开始时执行全氧化物间隔HCG工艺，以便在继续加工之前验证HCG反射率。如果HCG反射率不符合要求的规格，则可以重复进行光刻、蚀刻和氧化工艺，只要该光刻偏离原始尝试即可。由于具有 VCSEL外延的晶圆非常昂贵，因此这种返工程序将为每个未通过检查的晶圆节省数千美元。

氧化步骤还可用于通过孔层的横向氧化同时形成电流孔和光孔。间隔层的组成可以并且应该被选择为比孔层更慢地氧化，以最小化间隔层的横向氧化并最大化机械稳定性。

可以以许多不同的方式将氧化物间隔HCG结合到VCSEL制造工艺中。在至少一个重要的实施方式中，它可以用于生产用于电信的高速VCSEL或用于测距的高功率VCSEL阵列。对于高速应用，VCSEL的布局面积被最小化以减小结构的电容。由于HCG棒只能由氧化物间隔支撑，因此与具有空气间隔的HCG相比，具有氧化物间隔的HCG可以显著减小占地面积。高功率VCSEL 阵列还受益于减少的氧化物间隔层HCG反射器的布局面积—减少的面积允许更高的孔密度、更宽的接触栅格(grid)和/或其他散热结构。

图4A至图4F示出了简单VCSEL工艺的示例性实施方式90，该VCSEL 工艺在单台面工艺中结合了氧化物间隔HCG。在图4A中，VCSEL外延从底部到顶部包括：具有交替的高折射率层和低折射率层94a、94b、94c、94d等的半导体DBR 92；n型接触层96，其可被结合到DBR中；腔包层98a；多个量子阱增益区100；一个或多个氧化物孔层102；GaAs电流扩散层104；间隔 106，例如包含Al

在图4B中，首先例如通过使用电子束光刻将HCG层108限定为具有光栅元件和间隔110的层108’。然后使用反应性离子蚀刻对HCG进行蚀刻，终止于间隔层内。

接下来，在图4C中，使用光刻和蚀刻步骤来限定具有层98'、100'、102'、104'、106'和108”的激光二极管台面112，其蚀刻终止于n型接触层96内并暴露于台面侧壁上的氧化物孔层。

在图4D中，在水蒸气中在升高的温度(通常在400至450℃的范围内) 中执行湿式热氧化，以氧化间隔层106”，从而创建穿过HCG中的开口的低折射率氧化物区107和穿过台面的边缘的孔103。然后，在图4E中，使用光刻、蒸发和剥离来限定在HCG层的顶部上的p型接触116和在n型接触层上的n 型接触114。

由于单台面工艺中的氧化物间隔层具有较大的铝摩尔分数，因此先前的设计可能遭受高串联电阻的困扰。为了防止这种情况，可以利用双台面工艺。

图5A至图5F示出了双台面工艺的示例性实施方式130。在图5A中， VCSEL外延示例性地示出从底部到顶部具有：包含示例性层132、134、136 和138的半导体DBR 131，随后是可被结合到DBR中的n型接触层140、腔包层142、多个量子阱增益区144、一个或多个氧化物孔层146、p型接触层 148、间隔150(例如包含Al

在图5B中，通过使用电子束光刻在HCG层152’中限定HCG 154。然后，使用反应性离子蚀刻对HCG进行蚀刻，终止于间隔层内。在图5C中，使用光刻和蚀刻步骤来限定HCG台面151，其中蚀刻涉及HCG层152'和间隔层 150'并且终止于p型接触层148内。在图5D中，另一光刻和蚀刻步骤用于限定激光二极管台面156，该蚀刻终止于n型接触层140内并且在台面的侧壁中暴露出氧化物孔层。在图5E中，在升高的温度(典型范围400至450℃)下在水蒸气中执行诸如湿式热氧化的氧化工艺，从而穿过HCG中的开口来氧化间隔层以及穿过台面的边缘来氧化孔147。最后，在图5F中，执行光刻、蒸发和剥离，以在p型接触层的顶部上限定p型接触158并且在n型接触层上限定n型接触160。

为了使布局面积最小化，HCG的外部尺寸应大于HCG台面光刻所掩盖的区域。HCG台面蚀刻能够用于使HCG的未掩盖部分平坦化，从而使HCG棒仅被下面的氧化物悬挂。HCG棒通常不会从氧化物间隔层上剥离，但是如果考虑到结构稳定性，则可以使用HCG台面掩模来完全包围HCG。这留下了氧化物间隔层的未氧化部分以提供稳定性。未氧化部分还可被用作将废热从增益区传导出去的路径。

单台面和双台面工艺均能被用于生产各高速VCSEL和高功率VCSEL阵列。

氧化物限制的VCSEL阵列可以由大的包含多个氧化物孔的激光二极管台面构成，或多个由单个衬底支撑的各晶圆构成。前者能够通过在激光二极管台面内产生孔氧化沟的周期性格子(lattice)来实现。这些沟必须被蚀刻到暴露沟侧壁中的氧化物孔层的深度。

图6A和图6B示出了在LD台面174的区172中产生氧化物孔的示例性实施方式170。在图6A中，该材料被示出为在氧化之前的材料，而图6B描绘了在氧化之后的材料。氧化的材料是绝缘的，因此所有电流都通过未氧化的孔而漏过。氧化物间隔HCG应位于每个氧化物孔上方。在图6A中，氧化沟 176被示出，其在阵列被氧化之后导致了形成氧化物孔178的格子(如图6B 所示)，其形成在沟176之间的空间。除了通过附加的光刻和蚀刻步骤来创建该图案之外，这还能够用现有步骤在单台面或双台面制造工艺中实现。

在单台面工艺中，氧化沟能被包含在激光二极管台面蚀刻中。沟的尺寸和蚀刻条件必须被设计成使得蚀刻停止在氧化沟内且在激光二极管台面外的可接受深度处。在两个区中，蚀刻必须进行到暴露出氧化物孔层的深度。在外部区中，蚀刻必须停止在n型接触层内。由于扩散和负载效应会导致窄沟中的蚀刻变慢，因此很难做到这一点。为了在氧化沟中实现更深的蚀刻，在HCG蚀刻和激光二极管台面蚀刻期间沟可以未被掩蔽。

在双台面工艺中，氧化沟能被包含在许多不同的步骤中。例如，它们优选地在HCG台面蚀刻以及HCG蚀刻或激光二极管台面蚀刻期间暴露。如果沟在HCG蚀刻期间暴露，则能够使用RIE滞后效应将沟蚀刻到比HCG棒更大的深度。然后使用HCG台面蚀刻来继续蚀刻，以暴露出沟侧壁中的氧化物孔层。如前所述，如果在激光二极管台面蚀刻期间暴露出沟，则在设计沟的宽度和激光二极管台面蚀刻的条件时必须考虑负载或扩散效应，以确保沟和外部区达到所需的深度。

在本文中，该技术的实施方式可以参考根据该技术的方法和系统的图示和 /或也可被实现为计算机程序的过程、算法、步骤、操作、公式或其他计算描述的图示进行描述。

根据本文的描述，应当理解，本公开涵盖多个实施方式，这些实施方式包括但不限于以下内容：

1.一种高对比度光栅(HCG)反射器装置，包括：(a)由间隔层形成的低折射率氧化物；和(b)由高对比度光栅(HCG)层形成的高折射率半导体的光栅，其设置在所述低折射率氧化物上，组合形成高对比度光栅(HCG) 反射器装置。

2.一种垂直腔面发射激光器(VCSEL)装置，包括：(a)下反射器和上反射器；和(b)增益区，所述增益区设置在所述下反射器与所述上反射器之间；并且(c)其中，所述上反射器和/或所述下反射器包括具有由间隔层形成的低折射率氧化物的氧化物间隔高对比度光栅(HCG)反射器，以及由高对比度光栅(HCG)层形成的高折射率半导体的光栅，所述高折射率半导体的光栅设置在所述低折射率氧化物上。

3.一种用于形成高对比度光栅(HCG)反射器的方法，包括：(a)穿过高折射率材料蚀刻用于高对比度光栅(HCG)的光栅，向下直到所述高折射率材料下方的间隔层；和(b)穿过在所述间隔层上的所述光栅进行氧化工艺，从而在所述光栅下的所述间隔层内创建低折射率氧化物区。

4.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述光栅包括棒(bar) 或柱(post)的布置。

5.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述反射器的反射率大于99％。

6.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述低折射率氧化物被配置为利用选择性湿式氧化来制造。

7.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述反射器装置的外延包括：(a)间隔层，所述间隔层被配置为被氧化以形成所述低折射率氧化物；和(b)高对比度光栅(HCG)层，所述高对比度光栅层被配置为通过氧化工艺来保持高折射率并且形成所述光栅。

8.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述间隔层包括 Al

9.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述光栅被配置为利用光刻来制造并且蚀穿所述高对比度光栅(HCG)层以在创建所述低折射率氧化物时暴露出下面的间隔层。

10.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述高对比度光栅 (HCG)反射器装置被配置用于氧化物间隔高对比度光栅(HCG)垂直腔面发射激光器(VCSEL)中，作为所获得的氧化物间隔HCG VCSEL的上反射器、下反射器或同时作为上反射器和下反射器。

11.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述高对比度光栅 (HCG)层的原子结构的取向确定了所述氧化物间隔HCG VCSEL的偏振。

12.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，在VCSEL的阵列内检测到来自两个或更多个VCSEL的信号时，所述偏振提高信噪比。

13.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，VCSEL的密集阵列能够被配置为在所述阵列的不同区域中的不同偏振，以提供由偏振确定的结构化照明。

14.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述光栅包括形成二维高对比度光栅(HCG)反射器装置或高对比度介结构的二维(2D)柱。

15.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述二维(2D)柱具有均匀的尺寸和形状，或者具有变化的尺寸和形状，以在激光发射平面中提供反射或透射相位分布，从而使输出光束聚焦、散焦、偏转或分裂，和/或以产生特定的光学角动量。

16.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述高对比度光栅 (HCG)反射器装置被配置为用于氧化物间隔高对比度光栅(HCG)垂直腔面发射激光器(VCSEL)中，以在反射以法线角分裂成多个光束时提供对所述HCG VCSEL的附加光耦合，以及在反射以非法线角度分裂时提供耦合到相邻VCSEL的耦合。

17.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，还包括氧化物孔层，所述氧化物孔层被设置在所述增益区上方和所述上反射器下方。

18.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述氧化物孔层包括Al

19.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述氧化物孔层被横向氧化以形成电流孔和光孔。

20.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述垂直腔面发射激光器(VCSEL)装置被配置为具有各自的垂直腔面发射激光器(VCSEL) 台面或者一个大的垂直腔面发射激光器(VCSEL)台面的阵列，所述一个大的垂直腔面发射激光器(VCSEL)台面被配置为具有多个电流孔。

21.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述方法用于制造上反射器、下反射器或同时制造上反射器和下反射器，作为使用单台面或双台面工艺制造的垂直腔面发射激光器(VCSEL)器件或阵列中的氧化物间隔高对比度光栅(HCG)。

22.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述垂直腔面发射激光器(VCSEL)器件或阵列VCSEL器件中的每个VCSEL被制造为具有下反射器、n型接触层、上反射器、设置在所述下反射器与所述上反射器之间的增益区、和设置在所述增益区上方且在所述上反射器下方的氧化物孔层、以及在所述氧化物孔层和所述上反射器上方的p型接触层；并且其中在所述n型接触层上方向上至少到所述上反射器的层是台面区的一部分；并且所述方法还包括在台面区中制造氧化沟的格子，以在形成至少一个孔时暴露出所述氧化物孔层并氧化其中心部分。

23.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述氧化沟的格子通过蚀刻而形成。

24.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，在所述顶反射器包括氧化物间隔高对比度光栅(HCG)时，所述蚀刻的所述深度小于约1μm。

25.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，在所述氧化物孔层上进行氧化步骤以使其横向氧化，从而在所述氧化沟之间形成孔格。

26.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，利用所述氧化步骤在所述垂直腔面发射激光器(VCSEL)器件中同时形成电流孔和光孔。

27.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，将所述间隔层和所述氧化物孔层的组成选择为具有不同氧化速率，以有助于使用湿式氧化来同时形成电流孔和光孔，从而限定所述氧化物间隔高对比度光栅(HCG)。

28.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述高对比度光栅 (HCG)层的原子结构的取向确定了所述氧化物间隔高对比度光栅(HCG) 垂直腔面发射激光器(VCSEL)器件或阵列的偏振。

29.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，在VCSEL的阵列内检测到来自两个或更多个VCSEL的信号时，所述偏振提高信噪比。

30.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，VCSEL的阵列能够被配置为在所述阵列的不同区域中具有不同偏振，以提供由偏振确定的结构化照明。

31.一种高对比度光栅，包括置于低折射率氧化物(在本文中被称为氧化物间隔，OS)上的高折射率半导体光栅，所述低折射率氧化物能够利用选择性湿式氧化来制造以生产高反射率(>99％)的反射镜。

32.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，用于所述反射器的外延可以包括(1)能被氧化以形成低折射率氧化物的间隔层和(2)将通过氧化工艺而保持高折射率的HCG层。在一个实施方式中，所述间隔层为 Al

33.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述制造工艺可以包括：(1)利用光刻限定所述HCG并且蚀穿所述HCG层以暴露出下面的间隔层；(2)氧化下面的间隔层。

34.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，能够利用所述氧化物间隔HCG反射器来制造垂直腔面发射激光器(VCSEL)。所述VCSEL可以包括下反射器、增益区和上反射器。所述VCSEL还可以包括由Al

35.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，能够利用氧化物间隔HCG反射器来制造VCSEL阵列。所述VCSEL阵列可以包括下反射器、增益区和上反射器。所述VCSEL还可以包括由Al

36.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述氧化步骤可以用于或可以不用于在选择实施方式的VCSEL中同时形成电流孔和光孔。所述间隔层和所述孔层的组成能够并且应该被选择为具有不同的氧化速率。使用湿式氧化来同时形成电流孔和光孔以限定氧化物间隔HCG是新颖的途径。

37.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，所述HCG取向确定了氧化物间隔HCG VCSEL的偏振。当检测到来自两个或更多个VCSEL的信号时，能够利用它来提高信噪比。密集阵列可以在阵列的不同区域中具有不同的偏振，以有助于由偏振确定的结构化照明。

38.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，HCG可以是2D柱的形式，以形成2D HCG反射器(也称为高对比度介结构)。所述柱可以是均匀的，或者具有变化的尺寸和形状，以在激光发射平面中提供反射或透射相位分布，从而使输出光束聚焦、散焦、偏转或分裂，和/或以产生特定的光学角动量。

39.根据任何前述实施方式所述的装置或方法，其中，在反射以法线和非法线角度分裂成多个光束(也称为衍射级)时，HCG或2D HCG能被设计为提供与相邻VCSEL的额外光学耦合。法线反射用于为VCSEL提供反射，并且非法线角度能被设计为耦合到相邻的VCSEL中。

如本文中使用，单数术语“一”、“一个”和“该”可以包括复数指代，除非上下文另有明确规定。除非明确说明，否则以单数形式提及对象并不旨在表示“一个且仅一个”，而是表示“一个或多个”。

如本文中使用，术语“组(set)”是指一个或多个对象的集合。因此，例如，一组对象可以包括单个对象或多个对象。

如本文中使用，术语“大致”和“大约”用于描述和解释小的变化。当与事件或环境结合使用时，该术语可以指事件或环境精确发生的实例以及事件或环境近似发生的实例。当与数值结合使用时，该术语可以指小于或等于该数值的±10％的变化范围，例如，小于或等于±5％，小于或等于±4％，小于或等于±3％，小于或等于±2％，小于或等于±1％，小于或等于±0.5％，小于或等于±0.1％，或小于或等于±0.05％。例如，“大致”对齐可指小于或等于±10°的角度变化范围，例如小于或等于±5°、小于或等于±4°、小于或等于±3°、小于或等于±2°、小于或等于±1°、小于或等于±0.5°、小于或等于±0.1°、或小于或等于±0.05°。

此外，数量、比率和其他数值有时可以在本文中以范围格式呈现。应当理解的是，这种范围格式是为了方便和简洁而使用的，并且应当灵活地理解为包括明确地指定为范围的限制的数值，但是也包括包含在该范围内的所有单独的数值或子范围，如同每个数值和子范围被明确地指定一样。例如，在大约1 至大约200的范围内的比率应理解为包括明确列举的大约1至大约200的极限，但也包括单独的比率，例如大约2、大约3和大约4，以及子范围，例如大约 10至大约50、大约20至大约100等。

虽然本文的描述包含许多细节，但这些不应被解释为限制本公开的范围，而是仅提供对一些当前优选实施方式的说明。因此，应当理解的是，本公开的范围完全包括对本领域技术人员来说可能变得显而易见的其他实施方式。

本领域普通技术人员已知的与所公开的实施方式的要素的所有结构和功能等同物在此明确引入作为参考，并且旨在被本权利要求书所涵盖。此外，无论本公开中的要素、组件或方法步骤是否在权利要求中明确陈述，该要素、组件或方法步骤都不旨在贡献于公众。本文中的权利要求要素不应被解释为“特征加功能”要素，除非使用短语“用于……的特征”明确地叙述该要素。本文中的权利要求要素不应被解释为“步骤加功能”要素，除非使用短语“用于……的步骤”明确地叙述该要素。