[发明专利]图像感测装置

权利要求书

1.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：

第一传感器层，所述第一传感器层被构造为包括多个第一光电转换元件以接收光线并且生成与所述光线相对应的光电荷；

第二传感器层，所述第二传感器层设置在所述第一传感器层下方，所述第二传感器层被构造为包括与所述第一光电转换元件垂直交叠的多个第二光电转换元件以接收光线并生成与已经穿过所述第一传感器层的光线相对应的光电荷；以及

接合层，所述接合层设置在所述第一传感器层和所述第二传感器层之间，

其中，所述接合层包括透镜层，所述透镜层被构造为使已经穿过所述第一传感器层的光线朝向所述第二传感器层折射，使得所述光线的入射角大于所述光线的折射角。

2.根据权利要求1所述的图像感测装置，其中，所述透镜层包括数字透镜，所述数字透镜包括：

第一狭缝，所述第一狭缝具有第一宽度；

第二狭缝，所述第二狭缝具有比所述第一宽度窄的第二宽度；以及

介电层，所述介电层被构造为围绕所述第一狭缝和所述第二狭缝。

3.根据权利要求2所述的图像感测装置，其中，所述第一狭缝和所述第二狭缝中的每一个比所述介电层具有更高的折射率。

4.根据权利要求2所述的图像感测装置，其中，所述第一狭缝被设置在入射在所述数字透镜上的主光线到达的位置处。

5.根据权利要求2所述的图像感测装置，其中，所述第一传感器层、所述第二传感器层和所述接合层被划分成用于向所述第一光电转换元件传送光的透镜模块的光轴所穿过的中央区域以及围绕所述中央区域的边缘区域，并且

位于所述中央区域的所述数字透镜被设置在所述接合层的第一互连层中。

6.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述边缘区域中的所述第一狭缝从所述数字透镜的中央在与所述光轴相反的方向上移位。

7.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述边缘区域中的所述数字透镜被设置在所述接合层的第二互连层中，并且

其中，所述第二互连层被设置在所述第一互连层上方。

8.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，所述边缘区域中的所述数字透镜被设置在所述接合层的所述第一互连层和设置在所述第一互连层上方的第二互连层中的每一者中。

9.根据权利要求5所述的图像感测装置，其中，在所述边缘区域中设置于所述第一光电转换元件上方的微透镜从所述数字透镜的中央朝向所述光轴移位。

10.根据权利要求1所述的图像感测装置，该图像感测装置还包括：逻辑层，所述逻辑层包括处理与由所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件从所述光线转换的光电荷相对应的电信号的电路。

11.根据权利要求10所述的图像感测装置，其中，所述逻辑层被设置在所述第二传感器层下方，并且

所述接合层和所述逻辑层通过穿过所述第二传感器层形成的硅通孔TSV电联接。

12.一种图像感测装置，该图像感测装置包括：

多个第一光电转换元件，所述多个第一光电转换元件被构造为对入射光进行响应，每个第一光电转换元件被构造为将所述入射光转换成第一电信号；

多个第二光电转换元件，所述多个第二光电转换元件与所述多个第一光电转换元件垂直交叠地设置在所述多个第一光电转换元件下方，每个第二光电转换元件被构造为将穿过第一传感器层的入射光转换成第二电信号；以及

透镜层，所述透镜层设置在所述多个第一光电转换元件下方并且设置在所述多个第二光电转换元件上方，

其中，所述透镜层包括第一狭缝、第二狭缝和介电层，所述第一狭缝具有第一宽度，所述第二狭缝具有比所述第一宽度窄的第二宽度，并且所述介电层被构造为围绕所述第一狭缝和所述第二狭缝，并且

所述第一狭缝被设置在入射在所述透镜层上的主光线到达的位置处。