本发明提供一种光学指纹识别装置的形成方法，包括：提供硅基板，于硅基板上形成凹槽阵列；提供透光基板、图像传感器芯片，键合透光基板与图像传感器芯片，通过渐变通光量光刻方法于透光基板上形成透镜阵列，所述透镜阵列对应于图像传感器芯片的感光阵列；将硅基板的凹槽面与透光基板键合，所述凹槽阵列对应于所述透镜阵列，刻蚀硅基板的非凹槽面以暴露出所述透镜阵列，并且于相邻透镜之间形成硅光栏。本发明的光学指纹识别装置的形成方法，通过渐变通光量光刻方法形成透镜阵列，可满足更为精细、复杂的透镜制作要求，准确保证光学指纹识别装置所需的光学特性，适用于便携式电子设备，且与现有的芯片制作和封装工艺兼容，以降低成本。