TWI643321B - 堆疊式影像感測器 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種堆疊式影像感測器，其包含第一複數個光二極體(photodiode)，該第一複數個光二極體包含安置於一第一半導體材料中之一第一光二極體及一第二光二極體。該第一半導體材料靠近該第一光二極體處之一厚度小於該第一半導體材料靠近該第二光二極體處之厚度。第二複數個光二極體經安置於一第二半導體材料中。該第二複數個光二極體與該第一複數個光二極體光學對準。一互連層經安置於該第一半導體材料與該第二半導體材料之間。該互連層包含安置於該第二光二極體與包含於該第二複數個光二極體中之一第三光二極體之間的一光學屏蔽件。該光學屏蔽件防止影像光之一第一部分到達該第三光二極體。

Description

堆疊式影像感測器
本發明大體上係關於影像感測器，且特定言之但非排他性地，係關於堆疊式影像感測器。
影像感測器已變得無處不在。其等廣泛用於數位靜態相機、蜂巢式電話、保全攝影機以及醫療、汽車及其他應用中。影像感測器之裝置架構已歸因於對更高解析度、更低功率消耗、增加的動態範圍等之增加的需求而持續快速發展。此等需求亦已鼓勵影像感測器進一步小型化及整合至此等裝置中。 典型影像感測器操作如下。來自一外部場景之影像光入射於影像感測器上。影像感測器包含複數個光敏元件，使得各光敏元件吸收入射影像光之一部分，該部分表示待擷取之外部場景之一部分。包含於影像感測器中之光敏元件(諸如光二極體)在吸收影像光之後產生影像電荷。所產生之影像電荷量與影像光之強度成比例。影像電荷可用以基於影像光產生一影像。 影像感測器之一參數係動態範圍。一影像感測器之動態範圍描述最大與最小可量測影像光強度之間的比。例如，具有一低動態範圍之一影像感測器可僅能夠在一非常特定影像光強度下產生影像，而具有一高動態範圍之一影像感測器可能夠在多種影像光強度下產生影像。大多數應用期望一高動態影像感測器，尤其是需要在多種影像光條件下進行影像擷取之汽車及保全應用。
在本文中描述用於一堆疊式影像感測器之一設備及方法之實例。在以下描述中，闡述許多具體細節以提供對實例之一透徹理解。然而，熟習相關技術者將認識到：可在無該等具體細節之一或多者之情況下或運用其他方法、組件、材料等來實踐本文中描述之技術。在其他例項中，未詳細展示或描述熟知結構、材料或操作以避免使某些態樣不清楚。 貫穿本說明書對「一項實例」或「一項實施例」之參考意謂結合實例描述之一特定特徵、結構或特性包含於本發明之至少一項實例中。因此，貫穿本說明書出現在各個位置處之片語「在一項實例中」或「在一項實施例中」不一定皆指相同實例。此外，在一或多個實例中，可以任何適合方式組合特定特徵、結構或特性。 貫穿本說明書使用數若干技術術語。除非本文中明確定義或使用其等之上下文將清楚地提出，否則此等術語具有其所來自之領域中之普通含義。應注意，可貫穿此文獻可互換地使用元件名稱及符號(例如，Si對矽)；然而，兩者具有相同含義。 圖1A係一例示性堆疊式影像感測器102之一橫截面圖。堆疊式影像感測器102包含影像感測器110及影像感測器150。影像感測器110包含複數個微透鏡112、彩色濾光片120、介電材料122、複數個光二極體(包含光二極體124、126及128)、半導體材料130及互連層132。影像感測器150包含互連層152、光學屏蔽件156、複數個光二極體(包含光二極體162、164及166)及半導體材料170。 如所繪示，堆疊式影像感測器102包含影像感測器110及影像感測器150。影像感測器110包含安置於半導體材料130中之第一複數個光二極體(包含光二極體124、126及128)。半導體材料130靠近光二極體124處之厚度小於半導體材料130靠近光二極體128處之厚度。在一項實例中，半導體材料130靠近光二極體124處之厚度係半導體材料130靠近光二極體128處之厚度之一半。影像感測器150包含安置於半導體材料170中之第二複數個光二極體(包含光二極體162、164及166)。第一複數個光二極體與第二複數個光二極體光學對準，使得第一複數個光二極體中之各光二極體與第二複數個光二極體中之一各自光二極體光學對準。光二極體之光學對準容許第一及第二複數個光二極體中之各自光二極體吸收表示一外部場景之相同部分之影像光。在所繪示實例中，光二極體124與光二極體162光學對準，光二極體126與光二極體164光學對準，且光二極體128與光二極體166光學對準。例如，表示一外部場景之一相同部分之影像光可由光二極體124部分吸收。表示一外部場景之相同部分之未吸收影像光可傳播穿過光二極體124且由光二極體162吸收。 一互連層經安置於半導體材料130與半導體材料170之間。互連層可為一單一層或可包含結合至互連層152之互連層132。一光學屏蔽件156經安置於光二極體128與光二極體166之間，以防止影像光之一部分到達光二極體166。 如所繪示，堆疊式影像感測器102之影像感測器110可包含複數個微透鏡112，以將影像光引導朝向複數個光二極體中之各光二極體。彩色濾光片120可經安置於複數個微透鏡112與半導體材料130之間。在一項實例中，彩色濾光片112可包含藍色、綠色及紅色濾光片，其等可經配置成一拜耳圖案(Bayer pattern)、EXR圖案、X-trans圖案或類似者。然而，在一不同或相同實例中，彩色濾光片112可包含紅外線濾光片、紫外線濾光片或隔離電磁頻譜之部分之其他濾光片。介電材料122可經安置於彩色濾光片112與半導體材料130之間。半導體材料130可經安置於介電材料122與互連層132之間。半導體材料130與介電材料122之組合厚度可為均勻的，使得介電材料填充於由半導體材料130靠近光二極體124處及光二極體126之厚度差引起之凹陷中。在一項實例中，用以將影像光引導朝向複數個光二極體之一金屬柵格可經安置於介電材料122中。 在所繪示實例中，堆疊式影像感測器102係可見光譜之一高動態範圍影像感測器。彩色濾光片120包含與光二極體124及162光學對準之藍色濾光片114、與光二極體126及164光學對準之綠色濾光片116及與光二極體128及166光學對準之紅色濾光片118。在一項實例中，彩色濾光片之橫向尺寸與半導體材料130及半導體材料170中之複數個光二極體之橫向尺寸相同。表示來自堆疊式影像感測器102之光二極體124及162之經吸收藍光、來自光二極體126及164之經吸收綠光及來自光二極體128及166之經吸收紅光之光生影像電荷可經組合以獲得入射影像光之全色光譜資訊。影像感測器110可為一背側照明影像感測器，以在低影像光條件或正常影像光條件下提供對影像光之一高靈敏度。影像感測器150可為一前側照明影像感測器，且其經安置以接收並吸收傳播穿過影像感測器110之未吸收入射光之一部分。影像感測器150可藉由在高影像光條件下提供額外影像光資訊而提供堆疊式影像感測器102之進一步增強動態範圍。 例如，在高影像光條件下，由半導體材料130中之複數個光二極體中之一光二極體光致產生之影像電荷可飽和。然而，堆疊式影像感測器102進一步包含影像感測器150，其經安置以接收傳播穿過影像感測器110之入射影像光。影像感測器150對影像光之靈敏度可比影像感測器110小十倍。因此，使影像感測器110中之複數個光二極體飽和之影像光之強度小於使安置於影像感測器150中之複數個光二極體飽和之影像光之強度。堆疊式影像感測器102可具有高於影像感測器110或影像感測器150之個別動態範圍之一動態範圍。 在所繪示實施例中，半導體材料130及半導體材料170係矽。由於藍光傳播穿過小於綠光或紅光之矽之一厚度，故半導體材料130靠近光二極體124處(其可接收藍光)之厚度小於半導體材料130靠近光二極體126處(其可接收綠光)之厚度。因此，光二極體162對藍色影像光之靈敏度與光二極體164對綠色影像光之靈敏度實質上相同。類似地，由於紅光傳播穿過大於綠光或藍光之矽之一厚度，故一光學屏蔽件156可經安置於半導體材料130與半導體材料170之間以防止影像光之一部分到達光二極體166 (其可接收紅光)。光學屏蔽件156可經安置於互連層132、互連層152中或安置為半導體材料130與半導體材料170之間的一單獨層。光學屏蔽件156可吸收、反射或折射影射光，使得防止影像光之一部分到達光二極體166。替代地或額外地，可調整光學屏蔽件156之幾何大小作為控制經阻擋影像光之部分之另一途徑。例如，光學屏蔽件156之橫向尺寸可小於光二極體166之橫向尺寸。因此，光二極體166對紅色影像光之靈敏度與光二極體164對綠色影像光之靈敏度實質上相同。藉由控制半導體材料130之厚度且包含光學屏蔽件156，影像感測器150具有對紅色影像光、綠色影像光及藍色影像光之實質上相同靈敏度。 圖1B係圖1A中之影像感測器110之一電路圖。圖1B之論述可返回參考圖1A之元件以進一步闡明影像感測器110之操作。如圖1B中繪示，影像感測器110包含：半導體材料130、複數個光二極體107 (包含例如圖1A之光二極體124、126及128)、複數個轉移閘極113、浮動擴散區121、重設電晶體123、放大器電晶體131及列選擇電晶體133。複數個光二極體107經安置於半導體材料130中以累積回應於引導至複數個光二極體107中之入射影像光而光致產生之影像電荷。在一項實例中，半導體材料130可包含矽，但可包含其他適合之半導體材料及摻雜原子。複數個轉移閘極113亦經安置於半導體材料130中，且複數個轉移閘極113中之個別轉移閘極113經耦合至複數個光二極體107中之個別光二極體107。浮動擴散區121經安置於半導體材料130中，且浮動擴散區121經耦合至複數個轉移閘極113以回應於循序施加至各個別轉移閘極113之一控制端子的一轉移信號而自複數個光二極體107接收影像電荷。換言之，在所描繪實例中，將一轉移信號施加至頂部轉移閘極113之控制端子，接著，將一轉移信號施加至從頂部數第二個轉移閘極113之控制端子，依此類推。重設電晶體123經耦合至浮動擴散區121以自浮動擴散區121提取影像電荷。此外，放大器電晶體131經耦合至浮動擴散區121，且列選擇電晶體133經耦合於放大器電晶體131之一輸出與一位元線輸出之間。在一項實例中，放大器電晶體131包含一源極隨耦器耦合電晶體。 儘管圖1A中未描繪，然讀出電路可至少部分安置於互連層132中。例如，轉移閘極113及浮動擴散區121可至少部分安置於互連層132中以自安置於半導體材料130中之複數個光二極體讀出影像電荷。替代地或額外地，類似於圖1B中描繪之元件之元件亦可包含於影像感測器150中。例如，讀出電路可至少部分安置於互連層152中以自安置於半導體材料170中之複數個光二極體讀出影像電荷。 在所描繪實例中，複數個光二極體107包含透過轉移閘極113耦合至浮動擴散區121之四個光二極體107。然而，在一不同實例中，任何數目之光二極體107可耦合至浮動擴散區121，包含兩個、六個及八個光二極體107。在所描繪實例中，四個光二極體107包含經安置以吸收綠色影像光之兩個光二極體107、經安置以吸收藍色影像光之一個光二極體107及經安置以吸收紅色影像光之一個光二極體107。 圖2係繪示包含圖1A之影像感測器之成像系統200之一項實例之一方塊圖。圖2之論述可返回參考圖1A之元件以進一步闡明堆疊式影像感測器102之操作。成像系統200包含像素陣列205、控制電路221、讀出電路211及功能邏輯215。在一項實例中，像素陣列205係堆疊式光二極體或影像感測器像素(例如，像素P1、P2、...、Pn)之一二維(2D)陣列，其包含安置於半導體材料130中之複數個光二極體及安置於半導體材料170中之複數個光二極體。如所繪示，光二極體經配置成列(例如，列R1至Ry)及行(例如，行C1至Cx)以獲取一人物、地點、物件等之影像資料，接著，可使用該影像資料來呈現該人物、地點、物件等之一2D影像。然而，光二極體不必配置成列及行且可採取其他組態。 在一項實例中，在像素陣列205中之各影像感測器光二極體/像素已獲取其影像資料或影像電荷之後，影像資料由讀出電路211讀出且接著被轉移至功能邏輯215。讀出電路211可包含至少部分安置於互連層132中之一第一讀出電路及至少部分安置於互連層152中之一第二讀出電路。第一讀出電路可經耦合以自由安置於半導體材料130中之複數個光二極體光致產生之一第一影像電荷讀出第一影像資料，且第二讀出電路可經耦合以自由安置於半導體材料170中之複數個光二極體光致產生之一第二影像電荷讀出第二影像資料。在各項實例中，讀出電路211可包含放大電路、類比轉數位(ADC)轉換電路或其他電路。功能邏輯215可簡單儲存影像資料或甚至藉由施加影像後效應(例如，修剪、旋轉、移除紅眼、調整亮度、調整對比度或以其他方式)而操縱影像資料。在一項實例中，讀出電路211可沿讀出行線每次讀出一列影像資料(已繪示)，或可使用多種其他技術來讀出影像資料(未繪示)，諸如同時對全部像素進行一串列讀出或同時完全並列讀出全部像素。在一項實例中，堆疊式影像感測器經組態以擷取高動態範圍影像及低動態範圍影像兩者。例如，堆疊式影像感測器可經組態以擷取具有高保真度之一亮影像區域及一暗影像區域兩者。在另一實例中，功能邏輯經耦合至第一讀出電路及第二讀出電路。回應於接收第一影像資料及第二影像資料，功能邏輯將第一影像資料及第二影像資料轉換成對應於一高動態範圍影像之一資料集。 在一項實例中，控制電路221經耦合至像素陣列205以控制像素陣列205中之複數個光二極體之操作。控制電路221可包含至少部分安置於互連層132中之一第一控制電路及至少部分安置於互連層152中之一第二控制電路。第一控制電路控制安置於半導體材料130中之複數個光二極體之操作，且第二控制電路控制安置於半導體材料170中之複數個光二極體之操作。例如，控制電路221可產生用於控制影像獲取之一快門信號。在一項實例中，快門信號係用於在一單一獲取視窗期間同時啟用像素陣列205內之全部像素以同時擷取其等各自影像資料之一全域快門信號。在另一實例中，快門信號係一滾動快門信號，使得在連續獲取視窗期間循序地啟用像素之各列、各行或各群組。在另一實例中，影像獲取與照明效應(諸如一閃光燈)同步。 在一項實例中，成像系統200可包含於一數位攝影機、行動電話、膝上型電腦、汽車或類似者中。另外，成像系統200可經耦合至其他硬體件，諸如一處理器(通用或其他)、記憶體元件、輸出(USB埠、無線傳輸器、HDMI埠等)、照明/閃光燈、電輸入(鍵盤、觸控顯示器、觸控板、滑鼠、麥克風等)及/或顯示器。其他硬體件可將指令傳遞至成像系統200、自成像系統200提取影像資料或操縱由成像系統200供應之影像資料。 圖3繪示用於形成圖1A之堆疊式影像感測器之一例示性方法300。一些或全部程序區塊在方法300中出現之順序不應視為限制性。實情係，受益於本發明之一般技術者將瞭解，方法300中之一些可依未繪示之多種順序執行或甚至並行執行。此外，方法300可省略某些程序區塊以避免使某些態樣不清楚。或者，方法300可包含在本發明之一些實施例/實例中可不必要之額外程序區塊。 程序區塊301至309繪示形成堆疊式影像感測器102之影像感測器110。程序區塊301繪示提供一第一晶圓。在一項實例中，晶圓可為一矽晶圓。 程序區塊303展示形成第一晶圓中之複數個凹陷。在一項實例中，可使用一電漿蝕刻劑(諸如CF4 )來蝕刻矽晶圓。可使用形成凹陷之其他方法，諸如濕式化學蝕刻、電漿蝕刻、離子研磨、濺鍍等。在一項實例中，具有凹陷之矽係1.5 µm厚，而不具有凹陷之矽係2 µm至3 µm厚。 程序區塊305描繪經由離子植入而在半導體材料中形成複數個光二極體。然而，在其他實例中，在半導體材料生長期間藉由摻雜劑包含物形成複數個光二極體(例如，在一化學氣相沈積半導體生長製程中併入砷基氣體)。 程序區塊307展示在第一晶圓之一第一側上形成一介電層且介電層與晶圓之組合厚度係均勻的。可經由熱氧化、化學氣相沈積或其他手段生長介電層。介電層可包含氧化物，諸如氧化矽(SiO2 )、氧化鉿(HfO2 )或類似者。可使用其他介電質，諸如可溶液加工之有機物，如聚(甲基丙烯酸甲酯) (PMMA)、聚苯乙烯等。另外，熟習相關技術者將認識到，可使用滿足必要電阻率之任何介電質。一金屬柵格亦可安置於介電層中以將光引導朝向複數個光二極體。 區塊309描繪在第一晶圓之一第二側上形成一互連層。第一晶圓經安置於互連層與介電層之間。讀出電路至少部分安置於互連層中，該讀出電路經耦合以自複數個光二極體提取影像電荷(如圖1A中繪示)。此外，程序區塊309繪示形成一光學堆疊。光學堆疊可包含彩色濾光片、微透鏡及其他二次光學結構以最佳化藉由影像感測器之影像獲取。 程序區塊311至315繪示形成堆疊式影像感測器102之影像感測器150。程序區塊311繪示提供一第二晶圓。在一項實例中，晶圓可為一矽晶圓。 程序區塊313描繪經由離子植入而在半導體材料中形成複數個光二極體。然而，在其他實例中，在半導體材料生長期間藉由摻雜劑包含物形成複數個光二極體(例如，在一化學氣相沈積半導體生長製程中併入砷基氣體)。 程序區塊315繪示在第二晶圓之一第一側上形成一互連層。讀出電路至少部分安置於互連層中，該讀出電路經耦合以自複數個光二極體提取影像電荷(如圖1A中繪示)。此外，程序區塊315描繪形成一光學屏蔽件。光學屏蔽件可經安置於互連層中或可安置為靠近互連層之一單獨層。 程序區塊321繪示形成堆疊式影像感測器102。影像感測器110之互連層可經堆疊於影像感測器150之互連層上，因此入射影像光傳播穿過影像感測器110而至影像感測器150。第一晶圓及第二晶圓可在影像感測器110之互連層與影像感測器150之互連層之一介面處結合在一起。或者，可藉由一般技術者已知之其他手段來連接第一晶圓與第二晶圓。 本發明之所繪示實例之上文描述(包含[摘要]中描述之內容)並不意欲為詳盡的或將本發明限制於所揭示之精確形式。如熟習相關技術者將認識到，雖然本文中為闡釋性目的而描述本發明之特定實例，但在本發明之範疇內各種修改係可行的。 可根據上文[實施方式]對本發明進行此等修改。在以下申請專利範圍中使用之術語不應解釋為將本發明限制於本說明書中揭示之特定實例。實情係，應完全藉由以下申請專利範圍判定本發明之範疇，應根據申請專利範圍詮釋之既定原則而解釋以下申請專利範圍。
102‧‧‧堆疊式影像感測器
107‧‧‧光二極體
110‧‧‧影像感測器
112‧‧‧微透鏡
113‧‧‧轉移閘極
114‧‧‧藍色濾光片
116‧‧‧綠色濾光片
118‧‧‧紅色濾光片
120‧‧‧彩色濾光片
121‧‧‧浮動擴散區
122‧‧‧介電材料
123‧‧‧重設電晶體
124‧‧‧光二極體
126‧‧‧光二極體
128‧‧‧光二極體
130‧‧‧半導體材料
131‧‧‧放大器電晶體
132‧‧‧互連層
133‧‧‧列選擇電晶體
150‧‧‧影像感測器
152‧‧‧互連層
156‧‧‧光學屏蔽件
162‧‧‧光二極體
164‧‧‧光二極體
166‧‧‧光二極體
170‧‧‧半導體材料
200‧‧‧成像系統
205‧‧‧像素陣列
211‧‧‧讀出電路
215‧‧‧功能邏輯
221‧‧‧控制電路
300‧‧‧方法
301‧‧‧程序區塊
303‧‧‧程序區塊
305‧‧‧程序區塊
307‧‧‧程序區塊
309‧‧‧程序區塊
311‧‧‧程序區塊
313‧‧‧程序區塊
315‧‧‧程序區塊
321‧‧‧程序區塊
C1至Cn‧‧‧行
P1至Pn‧‧‧像素
R1至Rn‧‧‧列
參考下圖描述本發明之非限制性及非窮舉性實例，其中相似元件符號指代貫穿各個視圖之相似部分，除非另有指定。 圖1A係根據本發明之教示之一例示性堆疊式影像感測器之一橫截面圖。 圖1B係根據本發明之教示之圖1A中之堆疊式影像感測器之一例示性電路圖。 圖2係繪示根據本發明之教示之包含圖1A之影像感測器之一成像系統之一項實例之一方塊圖。 圖3繪示根據本發明之教示之用於形成圖1A之堆疊式影像感測器之一例示性方法。 對應元件符號指示貫穿圖式之若干視圖之對應組件。熟習此項技術者將瞭解，為簡單及清楚起見而繪示圖中之元件，且該等元件不一定已按比例繪製。例如，圖中之一些元件之尺寸可相對於其他元件放大，以有助於改良對本發明之各種實施例之理解。再者，通常未描繪在一商業上可行之實施例中有用或必要之常見而熟知元件，以促進對本發明之此各種實施例之一較不受妨礙的觀察。

Claims (20)

  1. 一種堆疊式影像感測器，其包括：第一複數個光二極體，其等包含安置於一第一半導體材料中之一第一光二極體及一第二光二極體，其中該第一半導體材料靠近(proximate to)該第一光二極體處之一厚度小於該第一半導體材料靠近該第二光二極體處之厚度；第二複數個光二極體，其等經安置於一第二半導體材料中，其中該第二複數個光二極體與該第一複數個光二極體光學對準；及一互連層(interconnect layer)，其經安置於該第一半導體材料與該第二半導體材料之間，其中該互連層包含安置於該第二光二極體與包含於該第二複數個光二極體中之一第三光二極體之間的一光學屏蔽件(optical shield)，且其中該光學屏蔽件防止影像光之一第一部分到達該第三光二極體。
  2. 如請求項1之堆疊式影像感測器，其中該第二複數個光二極體進一步包含與該第一光二極體光學對準之一第四光二極體，且其中該第一光二極體及該第四光二極體吸收該影像光中之藍光。
  3. 如請求項2之堆疊式影像感測器，其中該第二光二極體與該第三光二極體光學對準，且其中該第二光二極體及第三光二極體吸收該影像光中之紅光。
  4. 如請求項3之堆疊式影像感測器，其中該第一複數個光二極體進一步包含一第五光二極體且該第二複數個光二極體進一步包含一第六光二極體，其中該第五光二極體與該第六光二極體光學對準，且其中該第五光二極體及該第六光二極體吸收該影像光中之綠光。
  5. 如請求項4之堆疊式影像感測器，其進一步包括與該第一光二極體光學對準之一藍色濾光片、與該第二光二極體光學對準之一紅色濾光片及與該第五光二極體光學對準之一綠色濾光片。
  6. 如請求項1之堆疊式影像感測器，其中該影像光之一第一強度使該第一複數個光二極體中之影像電荷飽和，其中該影像光之一第二強度使該第二複數個光二極體中之影像電荷飽和，且其中該第一強度小於該第二強度。
  7. 如請求項1之堆疊式影像感測器，其進一步包括一介電材料，其中該第一半導體材料經安置於該介電材料與該互連層之間，且其中該第一半導體材料與該介電材料之一組合厚度係均勻的。
  8. 如請求項1之堆疊式影像感測器，其中該互連層進一步包含一第一互連層及一第二互連層，其中該第一互連層經安置於該第一半導體材料與該第二互連層之間，且其中該第二互連層經安置於該第一互連層與該第二半導體材料之間。
  9. 如請求項8之堆疊式影像感測器，其中該光學屏蔽件經安置於該第一互連層或該第二互連層之至少一者中。
  10. 如請求項1之堆疊式影像感測器，其中該堆疊式影像感測器經組態以擷取具有一高保真度之一亮影像區域及一暗影像區域兩者。
  11. 一種成像系統，其包括：第一複數個光二極體，其等經安置於一第一半導體晶圓中且包含一第一光二極體及一第二光二極體，其中該第一半導體晶圓靠近該第一光二極體處之一厚度小於該第一半導體晶圓靠近該第二光二極體處之厚度；第二複數個光二極體，其等經安置於一第二半導體晶圓中且包含一第三光二極體，其中該第二複數個光二極體與該第一複數個光二極體光學對準；一第一互連層及一第二互連層，其中該第一互連層經安置於該第一半導體晶圓與該第二互連層之間，其中該第二互連層經安置於該第一互連層與該第二半導體晶圓之間；及一光學屏蔽件，其經安置於該第二互連層中，其中該光學屏蔽件與該第一半導體晶圓之該第二光二極體及該第二半導體晶圓之該第三光二極體光學對準並防止影像光之一部分傳播至該第三光二極體。
  12. 如請求項11之成像系統，其中該第二複數個光二極體進一步包含與該第一光二極體光學對準之一第四光二極體，且其中該第一光二極體及該第四光二極體吸收該影像光中之藍光。
  13. 如請求項12之成像系統，其中該第二光二極體與該第三光二極體光學對準，且其中該第二光二極體及該第三光二極體吸收該影像光中之紅光。
  14. 如請求項13之成像系統，其中該第一複數個光二極體進一步包含一第五光二極體且該第二複數個光二極體進一步包含一第六光二極體，其中該第五光二極體與該第六光二極體光學對準，且其中該第五光二極體及該第六光二極體吸收該影像光中之綠光。
  15. 如請求項14之成像系統，其進一步包括與該第一光二極體光學對準之一藍色濾光片、與該第二光二極體光學對準之一紅色濾光片及與該第五光二極體光學對準之一綠色濾光片。
  16. 如請求項11之成像系統，其進一步包括至少部分安置於該第一互連層中之一第一控制電路及至少部分安置於該第二互連層中之一第二控制電路，且其中該第一控制電路控制該第一複數個光二極體之操作且該第二控制電路控制該第二複數個光二極體之操作。
  17. 如請求項16之成像系統，其進一步包括至少部分安置於該第一互連層中且經耦合以自該第一複數個光二極體讀出一第一影像資料之一第一讀出電路，及至少部分安置於該第二互連層中且經耦合以自該第二複數個光二極體讀出一第二影像資料之一第二讀出電路。
  18. 如請求項17之成像系統，其進一步包括耦合至該第一讀出電路及該第二讀出電路之功能邏輯，其中回應於接收該第一影像資料及該第二影像資料，該功能邏輯將該第一影像資料及該第二影像資料轉換成對應於一高動態範圍(HDR)影像之一資料集。
  19. 如請求項11之成像系統，其中該第一半導體晶圓及該第二半導體晶圓在該第一互連層與該第二互連層之一介面處結合在一起。
  20. 如請求項11之成像系統，其中該第一半導體晶圓及該第一互連層係一背側照明影像感測器，且其中該第二半導體晶圓及該第二互連層係一前側照明影像感測器。
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