[发明专利]采集场景的2D图像和深度图像的装置

权利要求书

1.一种采集2D图像和深度图像的装置，包括：

第一传感器(C1)，形成于包括前表面和后表面的第一半导体衬底(100)的内部和顶部，所述第一传感器(C1)包括多个2D图像像素(P1)和多个透射窗口(F)，每个透射窗口(F)包括所述第一衬底的一部分(100F)和与所述第一衬底(100)的所述一部分(100F)的后表面接触的非晶硅区域(50)；以及

第二传感器(C2)，与在所述第一衬底的后表面侧上的所述第一传感器(C1)反向地形成于第二半导体衬底(130)的内部和顶部，并包括与所述第一传感器(C1)的透射窗口(F)相对布置的多个深度像素(P2)。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一传感器(C1)在所述第一衬底(100)的后表面侧包括互连堆叠(110)，所述互连堆叠中形成有电连接轨道和/或端子(111)。

3.根据权利要求2所述的装置，其中在所述第一传感器(C1)的每个透射窗口(F)中，所述非晶硅区域(50)布置在穿过所述第一传感器(C1)的互连堆叠(110)的开口中。

4.根据权利要求3所述的装置，其中在所述第一传感器(C1)的每个透射窗口(F)中，所述非晶硅区域(50)延伸穿过基本上等于所述第一传感器(C1)的互连堆叠(100)的厚度，并且齐平于所述第一传感器(C1)的互连堆叠(110)的与所述第一半导体衬底(100)相对的表面。

5.根据权利要求1所述的装置，其中在所述第一传感器(C1)的每个透射窗口(F)中，所述非晶硅区域(50)沿其外围和沿其整个高度全部被折射率小于非晶硅的介电材料横向限定。

6.根据权利要求1所述的装置，其中在所述第一传感器(C1)的每个透射窗口(F)中，所述第一衬底的所述一部分(100F)沿其外围和沿其整个高度全部被折射率小于所述第一半导体衬底(100)的介电材料制成的壁(103)横向限定。

7.根据权利要求1所述的装置，其中在所述第一传感器(C1)的每个透射窗口(F)中，所述第一半导体衬底(100)的所述一部分(100F)和所述非晶硅区域(50)在俯视图中具有基本相同的表面积。

8.根据权利要求1所述的装置，在所述第一传感器(C1)的每个透射窗口(F)和所述第二传感器(C2)的相应深度像素(P2)之间还包括具有不同折射率的介电层(128，126a-126b，132)的交替，以形成光线穿过所述透射窗口(F)朝向所述深度像素(P2)的抗反射堆叠。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二传感器(C2)在所述第二半导体衬底(130)的后表面侧包括互连堆叠(140)，所述互连堆叠中形成有电连接轨道和/或端子(141)。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二传感器(C2)的每个深度像素(P2)包括SPAD型光电二极管(133)。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二传感器(C2)的每个深度像素(P2)包括连接到同一检测区域的多个存储区域，并且能够测量由所述装置的光源发射的调幅光信号与在希望获取其图像的场景上反射后由像素光电检测区域接收的光信号之间的相移。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一半导体衬底(100F)由单晶硅制成。