[发明专利]图像传感器

权利要求书

1.一种图像传感器，包括：

第一层，包括呈像素阵列的像素、以及配置为控制所述像素阵列的第一逻辑电路，每个所述像素包括：

至少一个光电二极管，配置为响应光而产生电荷；以及

像素电路，配置为产生与所述电荷对应的像素信号；

第二层，包括电连接到所述像素阵列和所述第一逻辑电路的第二逻辑电路，其中所述第二层在所述第一层上；以及

第三层，包括电连接到所述像素和所述第一逻辑电路中的至少一个的存储元件，并且进一步包括绝缘层，所述绝缘层在其中包括所述存储元件，

其中所述绝缘层的下表面附接到所述第一层的上部，并且所述绝缘层的上表面附接到所述第二层的下部。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一层包括第一半导体基板，所述第二层包括第二半导体基板，所述第三层没有半导体基板。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中每个所述像素的所述像素电路连接到所述存储元件中的至少一个，并且

所述像素分别连接到所述存储元件之中的不同的存储元件。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中所述像素配置为被同时激活以产生所述电荷，并且所述存储元件配置为由所述像素信号编程。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中所述存储元件配置为将所述像素信号依次输出到所述第一逻辑电路。

6.根据权利要求4所述的图像传感器，其中每个所述像素的所述像素电路包括开关元件，所述开关元件连接在所述存储元件中的所述至少一个与所述至少一个光电二极管之间。

7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述存储元件配置为存储第一图像数据，所述第一逻辑电路配置为通过控制所述像素在第一时间期间是激活的来产生所述第一图像数据，以及

所述第一逻辑电路配置为使用所述第一图像数据和第二图像数据来产生结果图像，所述第二图像数据通过控制所述像素在不同于所述第一时间的第二时间期间是激活的来获取。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述存储元件包括金属-绝缘体-金属电容器、电荷陷阱元件、磁隧道结元件和锗(Ge)-锑(Sb)-碲(Te)元件中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述像素和所述存储元件通过在所述第一层与所述第三层之间的边界处的铜到铜接合而连接。

10.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述绝缘层的所述上表面通过在所述第二层与所述第三层之间的粘合层附接到所述第二层的所述下部。

11.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第二层的第二区域对应于所述第一层的第一区域，所述第二逻辑电路设置在所述第二层的所述第二区域中，所述像素阵列设置在所述第一层的所述第一区域中，以及

所述第二逻辑电路电连接到所述像素和所述存储元件中的至少一个。

12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中所述第二逻辑电路和所述存储元件在所述第二层与所述第三层之间的边界处通过铜到铜接合而连接，以及其中所述边界位于所述像素阵列上方。

13.根据权利要求11所述的图像传感器，其中所述第二逻辑电路包括模数转换器，所述模数转换器通过所述存储元件连接到所述像素并且配置为将所述像素信号转换成数字像素信号。

14.根据权利要求13所述的图像传感器，其中所述模数转换器分别连接到所述像素，并且配置为通过列线输出所述数字像素信号。

15.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述第一层进一步包括连接到每个所述像素的所述像素电路的金属布线，以及其中所述金属布线包括铜(Cu)。