EP2791704A1 - Method of producing a radiation imager exhibiting improved detection efficiency - Google Patents

Method of producing a radiation imager exhibiting improved detection efficiency

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EP2791704A1
EP2791704A1 EP12801614.4A EP12801614A EP2791704A1 EP 2791704 A1 EP2791704 A1 EP 2791704A1 EP 12801614 A EP12801614 A EP 12801614A EP 2791704 A1 EP2791704 A1 EP 2791704A1
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EP
European Patent Office
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substrate
portions
block
layer
detector
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12801614.4A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Eric Gros D'aillon
Luc Andre
Vincent REBOUD
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
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    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2002—Optical details, e.g. reflecting or diffusing layers
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    • G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
    • G01T1/20185—Coupling means between the photodiode and the scintillator, e.g. optical couplings using adhesives with wavelength-shifting fibres
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    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14658—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
    • H01L27/14659—Direct radiation imagers structures
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L27/14683—Processes or apparatus peculiar to the manufacture or treatment of these devices or parts thereof
    • H01L27/14685—Process for coatings or optical elements

Definitions

  • the present invention relates to the field of radiation imagers, for example ionizing radiation.
  • Imagers for ionizing radiation are intended to detect ionizing radiation, such as for example X-ray or gamma radiation.
  • ionizing radiation imager uses a scintillator, also called a "detector" that converts ionizing radiation into visible radiation. It is this visible radiation which is then detected by photodetectors arranged downstream of the scintillator in the direction of propagation of the radiation.
  • the photodetectors are generally divided into matrices.
  • the photodetectors may be of the CMOS type ("Complementary Metal Oxide Semiconductor" in English terminology).
  • Each photodetector comprises an active part, which serves to detect the light radiation forming the signal, and electronic means.
  • the set forms the reading block.
  • Electronic means are assembled in the immediate vicinity of the photodetectors and are carried on the sides.
  • the scintillator is disposed on a transparent substrate which forms a mechanical support for it, this substrate is chosen transparent to visible radiation.
  • This set called the detector block, is located above the photodetectors.
  • the reading block and the detection block are separated by an air gap.
  • This air gap has the effect that a large part of the visible radiation is trapped in the detector block. The detection efficiency is therefore very low.
  • WO 2009/024895 discloses a radiation detector having light concentrators between a scintillator and a light-sensitive area.
  • a radiation imager and method of producing said imager comprising a substrate and a read block formed of a plurality of photodetectors, the photodetectors being arranged at a distance from the substrate, and light guides arranged between the substrate and one or more photodetectors for capturing the visible photons of the radiation and bringing them to the photodetectors, the waveguides being formed by portions of a first material transparent to visible radiation having a first optical index connecting the substrate to N photodetectors, and a second material having a second optical index smaller than the first optical index or being a reflective material, said second material surrounding at least partially one of the first material portions.
  • the waveguides are made directly on a substrate by photolithography or printing. Prior to assembling the substrate and the reading block, a layer of a third material is deposited on the reading block so that said third material layer wets the free ends of the waveguides in a first material during the first time. assembly, thereby forming rectifiers.
  • the guiding structures collect more photons thanks to beam straighteners added to the foot of the waveguides.
  • the invention therefore makes it possible to increase the detection efficiency. It can also make it possible to increase the spatial resolution by guiding the visible photons toward the photodetector or photodetectors closest to their generation zone in the detector block. The spatial accuracy of the image thus obtained is thus improved.
  • the first material of the waveguides is formed by an adhesive, for example an adhesive, also serving to secure the detector block and the reading block.
  • the second material is advantageously air.
  • the first material is structured so that its cross section is reduced from the detection block to the photodetector (s).
  • the subject of the present invention is therefore a method for producing a radiation imager comprising a reading block intended to convert the radiation into an electrical signal, comprising a plurality of photodetectors, said method comprising the steps of:
  • step a) comprises:
  • the first material being a resin
  • step a) comprises:
  • the first material being a resin
  • the thickness of the layer of a third material is between h / 10 and 3 / h / 4, h being the height of the portions of a first material.
  • the thickness of the layer in a third material is between 100 nm and 3 ⁇ .
  • the optical index of the third material is greater than or equal to that of the second material.
  • the first material is an SU8 resin or Epotek353ND type resin, Epotek360ND, Polycarbonate.
  • the first material advantageously has an index close to that of the detector material, preferably between 1.4 and 3.
  • the cavities of the mold have a shape of revolution or polygonal.
  • the cavities of the mold have a variable section reducing from the face in which they open.
  • the mold and the substrate comprising the resin layer are heated before the pressing step.
  • the first substrate is advantageously a transparent material, for example glass.
  • the method may comprise the additional step of producing the detector block on said substrate, after assembly of the substrate and the read block.
  • the first substrate is a detector block comprising a detector block, comprising at least one detector able to emit an optical signal from an incident radiation to be imaged.
  • the method may comprise a step of surface treatment of said portions so as to modify their surface energy.
  • the deposition of the layer of the first material can be carried out by centrifugal coating.
  • the manufacturing method comprises for example a step of making via and connection by means of metal balls.
  • FIG. 1 is a side view of a first embodiment of a radiation imager according to the invention produced according to a method according to the invention
  • FIGS. 2A and 2B are perspective and top views of a matrix of pixels provided with light guides implemented in the imager of FIG. 1;
  • FIGS. 3A and 3B are views in perspective and from above of a pixel of the matrix of FIGS. 2A and 2B,
  • FIG. 4 is a perspective view of a second embodiment of a pixel provided with a plurality of light guides
  • FIG. 5 is a schematic representation of the path of visible radiation in a light guide of FIG. 4;
  • FIGS. 6A and 6B are perspective views of another embodiment of the light guide of FIG. 4,
  • FIGS. 7A and 7B are perspective views of another perspective example of another embodiment of the light guide of FIG. 4,
  • FIG. 8 is a graphical representation of the fraction of light collected as a function of the angle of incidence for different pixels,
  • FIGS. 9A to 9H are diagrammatic representations of various steps of realization of a method of realization according to an embodiment of the invention.
  • FIGS. 10A and 10B are detailed views of process steps illustrated in FIGS. 9A to 9H.
  • FIGS. 11A, 11B and 11C are enlarged schematic representations of FIGS. 10A and 10B,
  • FIGS. 12A and 12B are diagrammatic representations of a variant of the method according to the invention.
  • FIGS. 13A and 13B are diagrammatic representations of various waveguide pads that can be implemented in the present invention and can be obtained by photolithography,
  • FIG. 14 is a photograph of a pad surrounded by a resin zone at its end in contact with the reading block obtained by the method according to the invention.
  • the imager comprises a detector block 1 which is formed in the illustrated example of a scintillator 2 and a substrate 4 transparent to visible radiation, for example glass on which the detector is deposited, and a read block 6, disposed away from the substrate 4 opposite the detector 2.
  • the detector converts the ionizing photons into visible photons.
  • the substrate 4 ensures the rigidity of the detector, especially when the latter has a small thickness. This substrate may however be omitted in the case where the thickness of the detector 2 is sufficient to ensure its own rigidity.
  • the read block 6 comprises a plurality of photodetectors 8, in the example shown, these are advantageously distributed in a plane.
  • the photodetectors are for example avalanche photodiodes ("Avalanche PhotoDiode” in English terminology), for example SPAD's (Single Photon Avalanche Diode in English terminology), or simple photodiodes.
  • the photodetectors 8 are, in our example, SPAD photodetectors arranged at a distance from each other and separated by a guard ring 9.
  • the photodetectors are grouped in pixels.
  • Each pixel 10 has electronics.
  • the pixels 10 are, themselves, arranged in a matrix.
  • a matrix of pixels 10 can be seen.
  • FIGS. 3A and 3B a single pixel can be seen.
  • the pixel has an active portion 10.1 which detects light radiation from the detector block and an electronics portion 10.2 disposed on one side of the active portion 10.1.
  • the imager further comprises portions of a first material 12 disposed between the detection block and the read block, each portion of a first material 12 optically connecting the substrate 4 and one or more photodetectors.
  • the portions of first material 12 are separated from each other by a second material 11 whose optical index is less than that of the first material.
  • the portions 12 of first material each cover one pixel and have the shape of a rectangular parallelepiped comprising a face 12.1 in contact with the active part 10.1 of the pixel and leaving discovered the electronic part 10.2, and a face 12.2 parallel to the face 12.1 in contact with the substrate 4.
  • the portions of a first material 12 are separated from each other by a gas, for example air, this which simplifies the realization.
  • the portions of material covering several photodetectors also have the advantage of improving the mechanical strength of the structure.
  • the first material has an optical index close to that of the substrate material 4 and the detector.
  • the optical index of the first material is between 1.4 and 3.
  • the end of each portion 12 in contact with the reading block is surrounded by a zone 14 in a third material forming a rectifier.
  • This third material is advantageously an adhesive or a resin. Area 14 is also referred to as "foot”.
  • the third material has an optical index preferably greater than or equal to that of the second material further enhancing the effect of radiation recovery.
  • This zone 14 around each stud 12 forms a zone for straightening beams towards the photodetection zone.
  • the active detection zone is generally buried several micrometers below the surface with several levels of metal electrical connections on the sides of the detection zone schematized by dashed lines in FIGS. 11A and 11B.
  • Zone 14 makes it possible to straighten the light beams coming from the scintillator towards the detection zone by avoiding these metal levels.
  • the light beams tend to fold after one or more reflections in the waveguides, ie they are more and more parallel to the surfaces of the photodetectors, their angle of incidence in the waveguides increasing with the approach of the detection zones.
  • the first material is an adhesive material, for example a resin used in microelectronic processes.
  • a resin used in microelectronic processes.
  • the use of resin is particularly advantageous for the realization of these light guides because it is commonly used in microelectronics processes, but for other purposes.
  • the network of photodetectors 8 with the guard rings can be seen by transparency, this network forming the active part.
  • FIG. 4 a particularly advantageous embodiment of portions made of a first material 12 can be seen.
  • a portion in one first material 12 is dedicated to each photodetector 8.
  • the portions made of a first material 12 have the shape of a circular section column extending between the substrate 2 and the photodetector 8.
  • the columns are separated from each other by the second material, which is advantageously air.
  • the area of the section of each column is substantially equal to the surface of a photodetector.
  • the lower surface of the pad corresponds to the active surface of the latter, or is inscribed in FIG. the latter, while the upper surface may be rectangular, so that the collection surface of the photons emerging from the detector block is optimized.
  • a pixel comprises 64 photodetectors, in the embodiment of Figure 4, 64 portions of a first columnar material are then formed.
  • FIG. 5 is a diagram of the effect of the light guides on the light ray paths emitted in the detector which is located on the left in the representation of FIG. 4. It can be seen that the light rays undergo multiple reflections at the interface between the first material and the second material because of the choice of the optical indices, which has the effect of guiding the light rays R in the light guides to the active part of the photodetectors, and not on the electronic part, which therefore increases the amount of light collected by the active parts. It can be seen that the greater the number of guides and the closer the number of photodetectors, the more the spatial resolution is improved. An imager may comprise certain photodetectors not covered by a portion of a first material is not beyond the scope of the present invention.
  • FIGS. 6A and 6B another advantageous embodiment of the portions made of a first material 12 of FIG. 4 can be seen.
  • the portions made of a first material 12 have the form of a truncated cone, the large base being oriented towards the detector.
  • the portions may have other shapes, and this regardless of the embodiment. It may for example be a pyramid square section, or truncated square section pyramid, or hemisphere.
  • the pads whose section decreases, between the detector block and the photodetector matrix made it possible to increase the collection efficiency.
  • the straight studs, i.e. of constant cross section, can be used for detection at higher angles.
  • the glue foot 14 in the case of low angle and high angle photons straighten the beams towards the detection zone.
  • the height of the pads may vary, for example between 1 ⁇ and 100 ⁇ , preferably between 5 ⁇ and 30 ⁇ .
  • the height of the pads that is to say the distance separating the photodetectors of the detector block or the substrate, (or the base of the pads of their end) can vary, for example between 1 ⁇ and 100 ⁇ , preferably between 5 ⁇ and 30 ⁇ .
  • the surface of the small base (or their end) is preferably substantially equal to the surface of the active part of a photodetector.
  • FIGS. 7A and 7B another embodiment can be seen in which the portions made of a first material 12 have the shape of a truncated bottom paraboloid, the bottom of a smaller surface being oriented towards the reading block side.
  • the exemplary embodiments of FIGS. 6A, 6B and 7A, 7B are particularly suitable for the embodiment in which a portion made of a first material is provided for each photodetector.
  • the surface of the truncated base is substantially equal to the surface of the active part of a photodetector.
  • an imager in which the portions of a first material cover more than one photodetector and have a frustoconical or parabolic shape is not outside the scope of the present invention.
  • FIGS. 6A, 6B and 7A, 7B have the advantage of allowing the collection of a quantity of light much greater than that collected by the portions in a first columnar material as shown in FIG. 8.
  • the pads are delimited by a second reflective material, for example a metal, or with a lower index than that of the material of the pads, so that a part of the photons emerging towards the outside of a stud are re-emitted in this stud.
  • a second reflective material for example a metal
  • reflective is meant a material for which the majority of the incident light is reflected rather than being absorbed or transmitted.
  • the photons are reflected: the light is guided by reflection, because of the presence of metal, and therefore of the reflecting material, at the interface between the first material and the second material.
  • the radiation is in the visible, metals, and for example copper, are good reflectors.
  • a Lambertian emitter is considered in an infinite medium of index 1.51, which is formed by the detector 2 and the substrate 4.
  • the first material is an adhesive of index 1.51.
  • the detector block and the photodetection block are separated by a distance of 10 ⁇ . It is recalled that the detector block comprises the scintillator material, the latter being able to be mechanically supported by a layer of transparent material, for example glass.
  • Curve I represents the case where an air gap separates the substrate 4 from the photodetectors.
  • Curve II represents the fraction of light collected by 1 pixel in the case where the entire pixel is covered with glue, which corresponds to the imager of FIGS. 1 to 3.
  • Curve III represents the light fraction collected by the device of FIG. 4, comprising a portion made of a first columnar material for each photodetector.
  • Curve IV represents the fraction of light collected by the device of FIG. 6.
  • Curve V represents the fraction of light collected by the device of FIG. 7.
  • the fill factor of the photodetector matrix is 50%.
  • curve I the fraction of light collected at normal incidence is equal to the filling factor of the sensor. This falls for an angle greater than 33 °, this angle corresponding to the angle of Total Internal Reflection.
  • Curve II shows the fraction of light collected in the case where several photodetectors are covered with the same first material.
  • Curve III shows that the fraction of light collected increases substantially for angles around 20 ° passing from 50% to 70%, which is obtained thanks to the light guidance by the columns. It is also noted that the fraction of light collected by the devices of FIGS. 6 and 7 (curves IV and V) is further increased compared with that of the device of FIG. 4. In addition, the curves IV and V show that the light is concentrated for low incident angles, typically less than 45 °. In other words, the photons emitted by the detector at such angles are channeled by the light guide, formed by the pads made in the first material, surrounded by a second material whose index is lower. A similar result would be obtained by placing a reflective material at the periphery of each pad.
  • the structure substantially increase the energy resolution by increasing the amount of light collected, but also significantly improve the spatial resolution of the conversion point of the gamma or X photon into visible photon, light being collected. for low angles.
  • the addition of the straightening areas 14 at the end of the studs further increases the amount of light collected.
  • the portions made of a first material can be deposited either solely on the photodetectors, for example patterns of a few microns to a few hundred microns depending on the size of the photodetector, or on a set of photodetectors to mask a portion of electronics located next to these photodiodes, routing etc, the patterns can then be from a few hundred ⁇ to a few mm.
  • each portion of a first material covers only a photodetector, it may have a shape other than a circular section column, it may be a square section column, for example of 12 ⁇ of side.
  • the first material may be a resin or resin SU8 type EPO-TEK ® 353ND, EPO-TEK ® 360ND, Polycarbonate, Si0 2 ...
  • the second material is a reflective material
  • a detector according to this second embodiment can be implemented as follows: a deposit of an oxide (SiO 2 ) having a thickness of between 100 nm and 10 ⁇ m, preferably between 100 nm and 2 ⁇ m, or even 10 ⁇ m on a substrate, is deposited,
  • an etching is then carried out throughout the thickness of Si0 2 , so as to emerge on the photodetectors and the resin is removed, for example by chemical stripping, for example,
  • a reflective material preferably a metal, for example aluminum or copper
  • a layer of third material is deposited on the reading block and assembles the substrate provided with the pads and the reading block, thereby forming zones 14 of third material wetting the ends of the pads.
  • the guides described in this way can be applied to other types of imagers than to ionizing radiation imagers, such as infrared, UV or wavelength imagers ("wavelength shifter" in English terminology). ).
  • FIGS. 9A to 9F We will now describe various embodiments of a method for producing an imager according to the present invention in the case where the portions of a first material has a frustoconical shape, the steps of which are shown diagrammatically in FIGS. 9A to 9F.
  • the read block is formed which is formed of a substrate comprising matrices of pixels of photodetectors.
  • the read block without its electrical connections that will be made later by vias is shown in Figure 9A.
  • thermoplastic or thermosetting or UV-curable polymer is formed on a glass substrate 4.
  • a layer of thermoplastic or thermosetting or UV-curable polymer is formed on a glass substrate 4.
  • he can be a thermoplastic such as PMMA or PS and or a UV-curable polymer such as SU8 resin manufactured by MicroChem ® , for example by spin coating ("spin coating" in English terminology). Aligning crosses were previously made on the glass substrate 4 for the alignment of the substrate with a mold 16.
  • the mold 16 comprises a plurality of frustoconical recesses corresponding to the shape of the portions made of a first material 12. The great base of the truncated cone is in contact with the glass substrate 4.
  • the mold and the substrate comprising the resin layer are heated before the pressing step, at a temperature above the glass transition temperature of the polymer, typically from 20 ° to 50 ° C. above the glass transition temperature of the polymer.
  • the mold 16 is aligned with the substrate 2 (FIG. 9C) and then the resin is printed by means of the mold 16 (also known as imprint).
  • the mold is then pressed into the polymer film, which fills the cavities of the mold. For example the pressure is between a few Bar and 40 Bar.
  • the mold and the substrate are cooled to a temperature below the glass transition temperature and then separated. The element obtained after removal of the mold is shown in FIG. 9D.
  • the pads are made of SU-8 which is a UV-curable resin
  • the pads in SU-8 are exposed to UV radiation and annealed to finalize the curing of the resin.
  • a layer of a third material is deposited on the reading block, for example by spin coating.
  • h be the height of the pads
  • the thickness of the adhesive layer is then advantageously between h / 10 and 3 h / 4.
  • h is equal to 4 ⁇ and the thickness of the glue is between 100 nm and 3 ⁇ .
  • each portion is aligned in a first material with the active part of a photodetector so that each stud 12 is centered on a photodetector.
  • each stud 12 penetrates into the third material layer 13, the thickness of which is such that the third adhesive material 13 wets the walls of each stud 12 and forms a zone 14 surrounding each end of a stud 13 .
  • the collage is then made.
  • the resin portions are then in contact with the glass substrate 2 and photodetectors 8.
  • FIG. 10A we can see the element with the pads and the reading block covered with the layer before assembly.
  • FIG. 9E The element obtained is shown in FIG. 9E.
  • Figure 10B we can see in detail the element provided with the pads and the reading block covered with the layer after assembly, the ends of the pads 12 facing the read block 6 are wetted by the glue.
  • the substrate of the reading block for example by polishing, it is for example silicon.
  • the mechanical rigidity of the assembly is provided mainly by the glass substrate 4.
  • the element obtained is shown in FIG. 9F.
  • the electrical connections of the read block are then made by means of vertical connections or via (or “via-silicon” via the substrate and connecting balls.)
  • the element obtained is represented in FIG. 9G.
  • the detector 2 is then assembled with the element shown in FIG. 9G.
  • the imager thus obtained is shown in Figure 9H.
  • the second material 11 may be air.
  • FIGS. 11A and 11B a detail view of a stud 12 before and after assembly can be seen respectively, in FIG. 11B the zone 14 can be enlarged.
  • This method differs from that described with reference to FIGS. 9A to 9H in that after the step of coating the substrate, a lithography is carried out.
  • the resin is insolated through a mask, defining in the glue the resin portions.
  • the exposed areas are then developed, for which low temperature annealing is carried out to activate the polymerization, followed by chemical etching to remove the insolated portions of the resin.
  • a current resin is the JSR M78Y whose thickness between 500 nm and 1 ⁇ is deposited by spin (designated by "spin coating" in English terminology).
  • the resin is then annealed a first time at 130 ° C to remove the solvents. After exposure, the resin is heated a second time at the same temperature in order to be cured.
  • the developer used is TMAH (Tetramethylammonium hydroxide).
  • the shapes of the achievable studs are shapes with a constant section, such as those of FIGS. 3A to 3B and of FIG. 4 or with a slight slope, as will be described below.
  • the realization of the zones 14 further allows a more solid assembly of the pads on the substrate carrying the photodetectors due to the presence of a relatively large thickness of the adhesive 13, and thus to obtain a more robust device.
  • This method of realization is therefore all the more interesting when the first material constituting the pads, is not sufficiently adhesive, it then uses a third material, whose refractive index is close to that of the first material.
  • This third material is adhesive, so that it allows good adhesion between the pads and the matrix of photodetectors.
  • FIG. 11C an example of truncated pyramid studs can be seen. It is also possible to make rectification areas as for a pyramidal shaped pad or in the form of truncated paraboloids.
  • the stud has a cylinder shape.
  • a rectification area 14 is also formed around the pad.
  • the pyramidal, truncated pyramidal and truncated paraboloid shaped pads are made by printing.
  • the cylindrical studs can be made by printing or UV lithography as described above.
  • the pads extend between an upper base and a lower base, the lower base being contiguous to the photodetectors; the cross section of said pads increases on the lower part of the pads, that is to say on the adjacent portion of the lower base.
  • the printing technique is particularly suitable for structuring unconventional substrates in microelectronics, such as substrates of the scintillator type.
  • a hard mask is deposited on a substrate, for example made of silicon, provided with alignment marks. This is then structured by depositing a resin forming a pattern on the mask and etching the mask.
  • the silicon is then etched through the mask and the mask is removed. This is a wet or dry etching or a combination of both.
  • the mold thus formed is covered with a layer having non-stick properties, for example a monolayer of molecules containing fluorinated atoms.
  • a layer having non-stick properties for example a monolayer of molecules containing fluorinated atoms.
  • This type of treatment is well known to those skilled in the art and will not be described in detail.
  • Such a layer facilitates the separation of the mold and the substrate after printing.
  • the pads are made on the detector block, they are assembled with the photodetectors preferably with a flip-chip machine, this which allows alignment of the waveguides with the photodetectors.
  • An alignment of less than 1 ⁇ can advantageously be achieved for aligning the waveguides with a photodetector substrate.
  • the shape of the straightening zones 14 may advantageously be controlled during gluing.
  • the control of the time, the bonding temperature, the surface energies of the waveguides and the thickness of the adhesive make it possible to control the shape of the rectifying zones 313.
  • the choice of the temperature of the third material during pressurization has an effect on its viscosity. The higher the temperature, the more viscous the third material, the more it tends to rise along pads and thus wet them more. Controlling the temperature of the third material makes it possible to control the wettability of the third material. The more the pads are wet, the more the straightening effect of the beams is pronounced.
  • the layer 318 is in SU8, by pressing pyramidal waveguides of 80 ° slope at a temperature of 50 ° C higher than the glass transition temperature of the resin SU8 and a temperature of 10 ° C. ° C higher than the glass transition temperature of the resin SU8, rectification zones of very different shapes are obtained.
  • the zones obtained at a temperature of 50 ° C. higher than the glass transition temperature of the resin have a greater height along the pads than that obtained with a temperature of 10 ° C. higher than the glass transition temperature.
  • the cylindrical waveguides can be made by photolithography. It is also possible to produce waveguides in the form of cones of low slope.
  • a substrate 4 is for example coated with a photoresist, for example JR 335 resin. Then, by controlling the doses and the focusing distances, it is possible to obtain different types of structures having a slight slope. as shown in Figure 13A and 13B.
  • the scintillator block After development of the unexposed areas, the scintillator block is assembled on the waveguides.
  • the generally cylindrical stud 12.1 has a concave lateral edge and in FIG. 13B the stud 12.3 is in the form of a truncated cone with a weak slope, that is to say with a slope less than 20 ".
  • the dose is of the order of 300 mJ / cm 2 and the defocusing can vary from - ⁇ to 10 ⁇ .
  • the transparent substrate or silicon is coated with a layer of 3 ⁇ JR 355. It undergoes UV lithography. The resin not exposed by the UV radiation is then developed.

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Abstract

Imager for radiation a reading block (6) comprising: a reading block (8), - a first substrate, a plurality of portions (12) made of a first material of first optical index between the first substrate (1) and the reading block (6), a second material at the periphery of at least one of said portions (12), the second material having a second optical index which is lower than the first optical index, zones made of a third material surrounding at least the ends of said portions (12) oriented on the side of the reading block (6), said zones made of a third material (14) being obtained by applying a layer made of a third material to the reading block (6) and penetration of said end of the at least one portion (12) made of a first material into said layer made of a third material.

Description

PROCEDE DE REALISATION D'UN IMAGEUR DE RAYONNEMENT PRESENTANT UN RENDEMENT DE DETECTION AMELIORE DESCRIPTION  METHOD FOR PRODUCING A RADIATION IMAGER HAVING AN IMPROVED DETECTION EFFECT DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR La présente invention concerna le domaine des imageurs de rayonnement, par exemple de rayonnements ionisants. TECHNICAL FIELD AND PRIOR ART The present invention relates to the field of radiation imagers, for example ionizing radiation.
Les imageurs de rayonnements ionisants sont destinés à détecter des rayonnements ionisants, comme par exemple un rayonnement X ou gamma. Un type d'imageur de rayonnements ionisants utilise un scintillateur, appelé également "détecteur" qui convertit le rayonnement ionisant en rayonnement visible. C'est ce rayonnement visible qui est ensuite détecté par des photodétecteurs disposés en aval du scintillateur dans le sens de propagation du rayonnement. Les photodétecteurs sont généralement répartis en matrices.  Imagers for ionizing radiation are intended to detect ionizing radiation, such as for example X-ray or gamma radiation. One type of ionizing radiation imager uses a scintillator, also called a "detector" that converts ionizing radiation into visible radiation. It is this visible radiation which is then detected by photodetectors arranged downstream of the scintillator in the direction of propagation of the radiation. The photodetectors are generally divided into matrices.
Les photodétecteurs peuvent être du type CMOS ("Complementary Métal Oxide Semiconductor" en terminologie anglo-saxonne). Chaque photodétecteur comporte une partie active, qui sert à détecter le rayonnement lumineux formant le signal, et des moyens électroniques. L'ensemble forme le bloc de lecture. Des moyens électroniques sont assemblés à proximité immédiate des photodétecteurs et sont reportés sur les côtés.  The photodetectors may be of the CMOS type ("Complementary Metal Oxide Semiconductor" in English terminology). Each photodetector comprises an active part, which serves to detect the light radiation forming the signal, and electronic means. The set forms the reading block. Electronic means are assembled in the immediate vicinity of the photodetectors and are carried on the sides.
Le scintillateur est disposé sur un substrat transparent qui forme un support mécanique pour celui-ci, ce substrat est choisi transparent au rayonnement visible. Cet ensemble, appelé bloc détecteur, est situé au dessus des photodétecteurs.  The scintillator is disposed on a transparent substrate which forms a mechanical support for it, this substrate is chosen transparent to visible radiation. This set, called the detector block, is located above the photodetectors.
Le bloc de lecture et le bloc de détection sont séparés par une lame d'air. Or cette lame d'air a pour effet qu'une grande partie du rayonnement visbie est piégée dans le bloc détecteur. Le rendement de détection est donc très faible.  The reading block and the detection block are separated by an air gap. This air gap has the effect that a large part of the visible radiation is trapped in the detector block. The detection efficiency is therefore very low.
Par exemple, dans le cas où le scintillateur a un indice optique égal à 1,82, 92% du rayonnement visbie sont piégés dans le bloc détecteur. Le document WO 2009/024895 décrit un détecteur de rayonnement comportant des concentrateurs de lumières entre un scintillateur et une zone sensible à la lumière. For example, in the case where the scintillator has an optical index equal to 1.82, 92% of the visible radiation is trapped in the detector block. WO 2009/024895 discloses a radiation detector having light concentrators between a scintillator and a light-sensitive area.
EXPOSÉ DE L'INVENTION C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un procédé de réalisation d'un imageur de rayonnement à rendement de détection augmentée et un imageur de rayonnement à rendement de détection augmentée. SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a method of making an enhanced detection efficiency radiation imager and an enhanced detection efficiency radiation imager.
Le but précédemment énoncé est atteint par un imageur de rayonnement et procédé de réalisation dudit imageur, l'imageur comportant un substrat et un bloc de lecture formé de plusieurs photodétecteurs, les photodétecteurs étant disposés à distance du substrat, et des guides de lumière disposés entre le substrat et un ou plus photodétecteurs afin de capter les photons visibles du rayonnement et les amener jusqu'aux photodétecteurs, les guides d'onde étant formés par des portions en un premier matériau transparent au rayonnement visible présentant un premier indice optique reliant le substrat à N photodétecteurs, et un deuxième matériau ayant un deuxième indice optique inférieur au premier indice optique ou étant un matériau réfléchissant, ledit deuxième matériau entourant au moins en partie une des portions en premier matériau. Les guides d'onde sont réalisés directement sur un substrat par photolithographie ou par impression. Préalablement à l'assemblage du substrat et du bloc de lecture, une couche en un troisième matériau est déposée sur le bloc de lecture de sorte que ladite couche de troisième matériau mouille les extrémités libres des guides d'onde en un premier matériau lors de l'assemblage, formant ainsi des redresseurs.  The previously stated goal is achieved by a radiation imager and method of producing said imager, the imager comprising a substrate and a read block formed of a plurality of photodetectors, the photodetectors being arranged at a distance from the substrate, and light guides arranged between the substrate and one or more photodetectors for capturing the visible photons of the radiation and bringing them to the photodetectors, the waveguides being formed by portions of a first material transparent to visible radiation having a first optical index connecting the substrate to N photodetectors, and a second material having a second optical index smaller than the first optical index or being a reflective material, said second material surrounding at least partially one of the first material portions. The waveguides are made directly on a substrate by photolithography or printing. Prior to assembling the substrate and the reading block, a layer of a third material is deposited on the reading block so that said third material layer wets the free ends of the waveguides in a first material during the first time. assembly, thereby forming rectifiers.
Grâce à l'invention, les structures guidantes collectent plus de photons grâce à des redresseurs de faisceaux ajoutées au pied des guides d'ondes.  Thanks to the invention, the guiding structures collect more photons thanks to beam straighteners added to the foot of the waveguides.
L'invention permet donc d'augmenter le rendement de détection. Elle peut également permettre d'augmenter la résolution spatiale en guidant les photons visibles vers le ou les photodétecteurs les plus proches de leur zone de génération dans le bloc détecteur. La précision spatiale de l'image ainsi obtenue est donc améliorée. De manière avantageuse, le premier matériau des guides d'onde est formé par un adhésif, par exemple une colle, servant également à solidariser le bloc détecteur et le bloc de lecture. Le deuxième matériau est avantageusement de l'air. The invention therefore makes it possible to increase the detection efficiency. It can also make it possible to increase the spatial resolution by guiding the visible photons toward the photodetector or photodetectors closest to their generation zone in the detector block. The spatial accuracy of the image thus obtained is thus improved. Advantageously, the first material of the waveguides is formed by an adhesive, for example an adhesive, also serving to secure the detector block and the reading block. The second material is advantageously air.
De manière très avantageuse, le premier matériau est structuré de telle sorte que sa section transversale se réduise du bloc de détection vers le ou les photodétecteurs.  Very advantageously, the first material is structured so that its cross section is reduced from the detection block to the photodetector (s).
La présente invention a alors pour objet un procédé de réalisation d'un imageur de rayonnement comportant un bloc de lecture destiné à convertir le rayonnement en signal électrique, comportant une pluralité de photodétecteurs, ledit procédé comportant les étapes :  The subject of the present invention is therefore a method for producing a radiation imager comprising a reading block intended to convert the radiation into an electrical signal, comprising a plurality of photodetectors, said method comprising the steps of:
a) formation d'une pluralité de portions d'un premier matériau, d'un premier indice, sur un premier substrat, les portions comportant, en leur périphérie, un deuxième matériau, ledit deuxième matériau ayant un deuxième indice optique inférieur au premier indice optique ou étant un matériau réfléchissant,  a) forming a plurality of portions of a first material, a first index, on a first substrate, the portions having, at their periphery, a second material, said second material having a second optical index less than the first index optical or being a reflective material,
b) formation d'une couche plane en un troisième matériau sur ledit bloc de lecture,  b) forming a planar layer of a third material on said reading block,
c) alignement du premier substrat par rapport au bloc de lecture, de telle sorte que lesdites portions formées sur le bloc détecteur soient disposées en vis-à- vis des photodétecteurs du bloc de lecture  c) alignment of the first substrate with respect to the reading block, such that said portions formed on the detector block are arranged opposite the photodetectors of the read block
d) assemblage dudit substrat et du bloc de lecture par l'intermédiaire des portions en un premier matériau, de telle sorte que le troisième matériau vienne mouiller sur lesdites portions du premier substrat,  d) assembling said substrate and the read block through the portions of a first material, such that the third material is wetting on said portions of the first substrate,
e) durcissement du troisième matériau  e) hardening of the third material
Dans un mode de réalisation, l'étape a) comporte :  In one embodiment, step a) comprises:
- la formation d'une couche en un premier matériau sur le premier substrat, le premier matériau étant une résine,  forming a layer of a first material on the first substrate, the first material being a resin,
- la mise en place d'un moule muni de cavités ayant la forme extérieure des portions en un premier matériau au-dessus de la couche en un premier matériau,  - the establishment of a mold provided with cavities having the outer shape of the portions of a first material above the layer of a first material,
- le pressage du premier matériau par le moule, - le chauffage du premier matériau au dessus de la température de transition vitreuse du premier matériau the pressing of the first material by the mold, the heating of the first material above the glass transition temperature of the first material
- le refroidissement du premier matériau en dessous de ladite température de transition vitreuse, puis retrait du moule,  the cooling of the first material below said glass transition temperature, then withdrawal of the mold,
Dans un autre mode de réalisation, l'étape a) comporte :  In another embodiment, step a) comprises:
- la formation d'une couche du premier matériau sur le premier substrat, le premier matériau étant une résine,  forming a layer of the first material on the first substrate, the first material being a resin,
- l'insolation du premier matériau à travers un masque définissant les portions en un premier matériau,  insolation of the first material through a mask defining the portions in a first material,
- l'activation de la polymérisation par un recuit à basse température, the activation of the polymerization by a low temperature annealing,
- le retrait des parties du premier matériau qui ont été insolées. - the removal of the parts of the first material which have been insolated.
De manière préférée, lors de l'étape b), l'épaisseur de la couche en un troisième matériau est comprise entre h/10 et 3/h/4, h étant la hauteur des portions en un premier matériau. Par exemple, l'épaisseur de la couche en un troisième matériau est comprise entre 100 nm et 3 μιη.  Preferably, during step b), the thickness of the layer of a third material is between h / 10 and 3 / h / 4, h being the height of the portions of a first material. For example, the thickness of the layer in a third material is between 100 nm and 3 μιη.
De préférence, l'indice optique du troisième matériau est supérieur ou égale à celui du deuxième matériau.  Preferably, the optical index of the third material is greater than or equal to that of the second material.
Le premier matériau est une résine SU8 ou une résine de type Epotek353ND, Epotek360ND, Polycarbonate.  The first material is an SU8 resin or Epotek353ND type resin, Epotek360ND, Polycarbonate.
Le premier matériau a avantageusement un indice proche de celui du matériau du détecteur, de préférence compris entre 1,4 et 3.  The first material advantageously has an index close to that of the detector material, preferably between 1.4 and 3.
Par exemple, les cavités du moule ont une forme de révolution ou polygonale. Les cavités du moule présentent une section variable se réduisant à partir de la face dans laquelle elles débouchent.  For example, the cavities of the mold have a shape of revolution or polygonal. The cavities of the mold have a variable section reducing from the face in which they open.
De préférence, le moule et le substrat comportant la couche de résine sont échauffés avant l'étape de pressage.  Preferably, the mold and the substrate comprising the resin layer are heated before the pressing step.
Le premier substrat est avantageusement un matériau transparent, par exemple du verre. Dans un exemple de réalisation, le procédé peut comporter l'étape supplémentaire de réalisation du bloc détecteur sur ledit substrat, après assemblage du substrat et du bloc de lecture. The first substrate is advantageously a transparent material, for example glass. In an exemplary embodiment, the method may comprise the additional step of producing the detector block on said substrate, after assembly of the substrate and the read block.
Dans un autre exemple de réalisation, le premier substrat est un bloc détecteur comportant un bloc détecteur, comprenant au moins un détecteur apte à émettre un signal optique à partir d'un rayonnement incident à imager.  In another exemplary embodiment, the first substrate is a detector block comprising a detector block, comprising at least one detector able to emit an optical signal from an incident radiation to be imaged.
Le procédé peut comporter une étape de traitement de surface desdites portions de sorte à modifier leur énergie de surface.  The method may comprise a step of surface treatment of said portions so as to modify their surface energy.
Le dépôt de la couche du premier matériau peut être réalisé par enduction centrifuge.  The deposition of the layer of the first material can be carried out by centrifugal coating.
Le procédé de fabrication comporte par exemple une étape de réalisation de via et de connexion au moyen de billes métalliques.  The manufacturing method comprises for example a step of making via and connection by means of metal balls.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et des dessins en annexe sur lesquels : The present invention will be better understood with the aid of the description which follows and the attached drawings in which:
- la figure 1 est une vue de côté d'un premier mode de réalisation d'un imageur de rayonnement selon l'invention réalisé suivant un procédé selon l'invention,  FIG. 1 is a side view of a first embodiment of a radiation imager according to the invention produced according to a method according to the invention,
- les figures 2A et 2B sont des vues en perspective et de dessus d'une matrice de pixels muni de guides de lumière mises en œuvre dans l'imageur de la figure 1,  FIGS. 2A and 2B are perspective and top views of a matrix of pixels provided with light guides implemented in the imager of FIG. 1;
- les figures 3A et 3B sont des vues en perspective et de dessus d'un pixel de la matrice des figures 2A et 2B,  FIGS. 3A and 3B are views in perspective and from above of a pixel of the matrix of FIGS. 2A and 2B,
- la figure 4 est une vue en perspective d'un second mode de réalisation d'un pixel muni de plusieurs guides de lumière,  FIG. 4 is a perspective view of a second embodiment of a pixel provided with a plurality of light guides,
- la figure 5 est une représentation schématique du parcours du rayonnement visible dans un guide de lumière de la figure 4,  FIG. 5 is a schematic representation of the path of visible radiation in a light guide of FIG. 4;
- les figures 6A et 6B sont des vues en perspective d'un autre exemple de réalisation du guide de lumière de la figure 4,  FIGS. 6A and 6B are perspective views of another embodiment of the light guide of FIG. 4,
- les figures 7A et 7B sont des vues en perspective d'un autre exemple en perspective d'un autre exemple de réalisation du guide de lumière de la figure 4, - la figure 8 est une représentation graphique de la fraction de lumière collectée en fonction de l'angle d'incidence pour différents pixels, FIGS. 7A and 7B are perspective views of another perspective example of another embodiment of the light guide of FIG. 4, FIG. 8 is a graphical representation of the fraction of light collected as a function of the angle of incidence for different pixels,
- les figures 9A à 9H sont des représentations schématiques de différentes étapes de réalisation d'un procédé de réalisation selon un mode de réalisation de l'invention,  FIGS. 9A to 9H are diagrammatic representations of various steps of realization of a method of realization according to an embodiment of the invention,
- les figures 10A et 10B sont des vues de détail d'étapes du procédé illustrées par les figures 9A à 9H,  FIGS. 10A and 10B are detailed views of process steps illustrated in FIGS. 9A to 9H,
- les figures 11A, 11B et 11C sont des représentations schématiques agrandies des figures 10A et 10B,  FIGS. 11A, 11B and 11C are enlarged schematic representations of FIGS. 10A and 10B,
- les figures 12A et 12B sont des représentations schématiques d'une variante du procédé selon l'invention,  FIGS. 12A and 12B are diagrammatic representations of a variant of the method according to the invention,
- les figures 13A et 13B sont des représentations schématiques de différents formes de plots guides d'onde pouvant être mis en œuvre dans la présente invention et pouvant être obtenus pas photolithographie,  FIGS. 13A and 13B are diagrammatic representations of various waveguide pads that can be implemented in the present invention and can be obtained by photolithography,
- la figure 14 est une photographie d'un plot entouré d'une zone de résine au niveau de son extrémité en contact avec le bloc de lecture obtenu grâce au procédé selon l'invention.  - Figure 14 is a photograph of a pad surrounded by a resin zone at its end in contact with the reading block obtained by the method according to the invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS DETAILED PRESENTATION OF PARTICULAR EMBODIMENTS
Sur la figure 1, on peut voir un exemple d'imageur de rayonnements ionisants selon l'invention représenté schématiquement, cet imageur étant réalisé par un procédé selon la présente invention. In Figure 1, we can see an example of ionizing radiation imager according to the invention shown schematically, the imager being produced by a method according to the present invention.
L'imageur comporte un bloc détecteur 1 qui est formé dans l'exemple représenté d'un scintillateur 2 et d'un substrat 4 transparent au rayonnement visible, par exemple en verre sur lequel est déposé le détecteur, et un bloc de lecture 6, disposé à distance du substrat 4 à l'opposé du détecteur 2. Le détecteur convertit les photons ionisants en photons visibles.  The imager comprises a detector block 1 which is formed in the illustrated example of a scintillator 2 and a substrate 4 transparent to visible radiation, for example glass on which the detector is deposited, and a read block 6, disposed away from the substrate 4 opposite the detector 2. The detector converts the ionizing photons into visible photons.
Le substrat 4 assure la rigidité du détecteur, notamment lorsque ce dernier présente une épaisseur faible. Ce substrat peut cependant être omis dans le cas où l'épaisseur du détecteur 2 est suffisante pour assurer sa propre rigidité. Le bloc de lecture 6 comporte une pluralité de photodétecteurs 8, dans l'exemple représenté, ceux-ci sont avantageusement répartis dans un plan. Les photodétecteurs sont par exemple des photodiodes à avalanche ("Avalanche PhotoDiode" en terminologie anglo-saxonne), par exemple SPAD's (Single Photon Avalanche Diode en terminologie anglo-saxonne), ou de simples photodiodes. The substrate 4 ensures the rigidity of the detector, especially when the latter has a small thickness. This substrate may however be omitted in the case where the thickness of the detector 2 is sufficient to ensure its own rigidity. The read block 6 comprises a plurality of photodetectors 8, in the example shown, these are advantageously distributed in a plane. The photodetectors are for example avalanche photodiodes ("Avalanche PhotoDiode" in English terminology), for example SPAD's (Single Photon Avalanche Diode in English terminology), or simple photodiodes.
Les photodétecteurs 8 sont, dans notre exemple, des photodétecteurs SPADs disposés à distance les uns des autres et séparés par un anneau de garde 9. Les photodétecteurs sont regroupés en pixel.  The photodetectors 8 are, in our example, SPAD photodetectors arranged at a distance from each other and separated by a guard ring 9. The photodetectors are grouped in pixels.
Chaque pixel 10 présente une électronique. Les pixels 10 sont, eux- mêmes, disposés en matrice. Sur les figures 2A et 2B, on peut voir une matrice de pixels 10. Sur les figures 3A et 3B, on peut voir un pixel seul. Le pixel comporte une partie active 10.1 qui détecte le rayonnement lumineux provenant du bloc détecteur et une partie d'électronique 10.2 disposée sur un côté de la partie active 10.1.  Each pixel 10 has electronics. The pixels 10 are, themselves, arranged in a matrix. In FIGS. 2A and 2B, a matrix of pixels 10 can be seen. In FIGS. 3A and 3B, a single pixel can be seen. The pixel has an active portion 10.1 which detects light radiation from the detector block and an electronics portion 10.2 disposed on one side of the active portion 10.1.
L'imageur comporte en outre des portions en un premier matériau 12 disposées entre le bloc de détection et le bloc de lecture, chaque portion en un premier matériau 12 connectant optiquement le substrat 4 et un ou plusieurs photodétecteurs.  The imager further comprises portions of a first material 12 disposed between the detection block and the read block, each portion of a first material 12 optically connecting the substrate 4 and one or more photodetectors.
Les portions de premiers matériau 12 sont séparées les uns des autres par un deuxième matériau 11 dont l'indice optique est inférieur à celui du premier matériau. Dans l'exemple représenté sur les figures 1, 2A, 2B et 3A et 3B, les portions 12 de premier matériau recouvrent chacune un pixel et présentent la forme de parallélépipède rectangle comportant une face 12.1 en contact avec la partie active 10.1 du pixel et laissant découverte la partie électronique 10.2, et une face 12.2 parallèle à la face 12.1 en contact avec le substrat 4. En outre, les portions en un premier matériau 12 sont séparées les unes des autres par un gaz, par exemple de l'air, ce qui simplifie la réalisation.  The portions of first material 12 are separated from each other by a second material 11 whose optical index is less than that of the first material. In the example shown in FIGS. 1, 2A, 2B and 3A and 3B, the portions 12 of first material each cover one pixel and have the shape of a rectangular parallelepiped comprising a face 12.1 in contact with the active part 10.1 of the pixel and leaving discovered the electronic part 10.2, and a face 12.2 parallel to the face 12.1 in contact with the substrate 4. In addition, the portions of a first material 12 are separated from each other by a gas, for example air, this which simplifies the realization.
Les portions de matériau recouvrant plusieurs photodétecteurs présentent en outre l'avantage d'améliorer la solidité mécanique de la structure.  The portions of material covering several photodetectors also have the advantage of improving the mechanical strength of the structure.
Le premier matériau présente un indice optique proche de celui du matériau du substrat 4 et du détecteur. De préférence, l'indice optique du premier matériau est compris entre 1,4 et 3. L'extrémité de chaque portion 12 en contact avec le bloc de lecture est entourée d'une zone 14en un troisième matériau formant un redresseur. Ce troisième matériau est avantageusement une colle ou une résine. La zone 14 est également désignée "pied". Le troisième matériau présente un indice optique de préférence supérieure ou égale à celui du deuxième matériau amplifiant encore l'effet de redressement du rayonnement. The first material has an optical index close to that of the substrate material 4 and the detector. Preferably, the optical index of the first material is between 1.4 and 3. The end of each portion 12 in contact with the reading block is surrounded by a zone 14 in a third material forming a rectifier. This third material is advantageously an adhesive or a resin. Area 14 is also referred to as "foot". The third material has an optical index preferably greater than or equal to that of the second material further enhancing the effect of radiation recovery.
Cette zone 14 autour de chaque plot 12 forme une zone de redressement de faisceaux vers la zone de photodétection. La zone active de détection est en général enterrée plusieurs micromètres sous la surface avec plusieurs niveaux de métal de connexions électriques sur les côtés de la zone de détection schématisée par des pointillés sur les figures 11A et 11B. La zone 14 permet de redresser les faisceaux lumineux venant du scintillateur vers la zone de détection en évitant ces niveaux de métal. En l'absence de cette zone de redressement, les faisceaux lumineux ont tendance à se coucher après une ou plusieurs réflexions dans les guides d'ondes, i.e. ils sont de plus en plus parallèles à la surfaces des photodétecteurs, leur angle d'incidence dans les guides d'onde augmentant à l'approche des zones de détection.  This zone 14 around each stud 12 forms a zone for straightening beams towards the photodetection zone. The active detection zone is generally buried several micrometers below the surface with several levels of metal electrical connections on the sides of the detection zone schematized by dashed lines in FIGS. 11A and 11B. Zone 14 makes it possible to straighten the light beams coming from the scintillator towards the detection zone by avoiding these metal levels. In the absence of this rectification zone, the light beams tend to fold after one or more reflections in the waveguides, ie they are more and more parallel to the surfaces of the photodetectors, their angle of incidence in the waveguides increasing with the approach of the detection zones.
La présence de ces zones de redressement au niveau du contact entre les plots guides d'onde et les photodétecteurs est d'autant plus avantageuse que le silicium présente une forte réflexion aux forts angles. Grâce au redressement des faisceaux incidents dans les guides d'onde, leur entrée est favorisée vers les zones de détection.  The presence of these rectification areas at the contact between the waveguide pads and the photodetectors is all the more advantageous as the silicon has a strong reflection at high angles. By rectifying the incident beams in the waveguides, their entry is favored towards the detection zones.
De manière avantageuse, le premier matériau est un matériau adhésif, par exemple une résine utilisée dans les procédés microélectroniques. Comme nous le verrons par la suite, l'utilisation de résine est particulièrement avantageuse pour la réalisation de ces guides de lumière car elle est couramment utilisée dans les procédés de microélectronique, mais à d'autres fins.  Advantageously, the first material is an adhesive material, for example a resin used in microelectronic processes. As we will see later, the use of resin is particularly advantageous for the realization of these light guides because it is commonly used in microelectronics processes, but for other purposes.
Sur la figure 3B, on peut voir par transparence le réseau de photodétecteurs 8 avec les anneaux de garde, ce réseau formant la partie active.  In FIG. 3B, the network of photodetectors 8 with the guard rings can be seen by transparency, this network forming the active part.
Sur la figure 4, on peut voir un mode de réalisation particulièrement avantageux de portions en un premier matériau 12. Dans cet exemple, une portion en un premier matériau 12 est dédiée à chaque photodétecteur 8. Les portions en un premier matériau 12 ont la forme de colonne à section circulaire s'étendant entre le substrat 2 et le photodétecteur 8. Les colonnes sont séparées les unes des autres par le second matériau, qui est avantageusement de l'air. La surface de la section de chaque colonne est sensiblement égale à la surface d'un photodétecteur. In FIG. 4, a particularly advantageous embodiment of portions made of a first material 12 can be seen. In this example, a portion in one first material 12 is dedicated to each photodetector 8. The portions made of a first material 12 have the shape of a circular section column extending between the substrate 2 and the photodetector 8. The columns are separated from each other by the second material, which is advantageously air. The area of the section of each column is substantially equal to the surface of a photodetector.
De préférence, la surface inférieure du plot (dans la représentation de la figure 1), c'est-à-dire la surface destinée à être mise en contact avec le photodétecteur, correspond à la surface active de ce dernier, ou est inscrite dans cette dernière, tandis que la surface supérieure peut être rectangulaire, de façon à ce que la surface de collecte des photons émergeant du bloc détecteur soit optimisée.  Preferably, the lower surface of the pad (in the representation of FIG. 1), that is to say the surface intended to be brought into contact with the photodetector, corresponds to the active surface of the latter, or is inscribed in FIG. the latter, while the upper surface may be rectangular, so that the collection surface of the photons emerging from the detector block is optimized.
Plus le nombre de photodétecteurs par portions en un premier matériau est petit, jusqu'à atteindre un seul photodétecteur par portion en un premier matériau comme cela est représenté sur la figure 4, plus la résolution spatiale de l'imageur est améliorée. En effet, plus la section des portions en un premier matériau qui forment des guides de lumière se rapproche de la surface d'un photodétecteur, plus la zone de collecte des photons visibles produits dans le détecteur à partir des photons ionisants est proche de la zone de génération de ces photons visibles, en considérant une direction perpendiculaire à l'empilement du bloc de détection.  The smaller the number of photodetectors in portions of a first material, to a single photodetector per portion of a first material as shown in Fig. 4, the better the spatial resolution of the imager. Indeed, the more the section of the first material portions which form light guides approaches the surface of a photodetector, the more the collection zone of the visible photons produced in the detector from the ionizing photons is close to the zone. generating these visible photons, considering a direction perpendicular to the stack of the detection block.
Dans cet exemple, un pixel comporte 64 photodétecteurs, dans le mode de réalisation de la figure 4, 64 portions en un premier matériau en forme de colonne sont alors formées.  In this example, a pixel comprises 64 photodetectors, in the embodiment of Figure 4, 64 portions of a first columnar material are then formed.
Sur la figure 5 est schématisé l'effet des guides de lumière sur les parcours de rayons lumineux émis dans le détecteur qui est situé à gauche dans la représentation de la figure 4. On constate que les rayons lumineux subissent des réflexions multiples à l'interface entre le premier matériau et le deuxième matériau du fait du choix des indices optiques, ce qui a pour effet de guider les rayons lumineux R dans les guides de lumière jusqu'à la partie active des photodétecteurs, et non sur la partie électronique, ce qui augmente donc la quantité de lumière collectée pa r les parties actives. On constate que, plus le nombre de guides est grand et se rapproche du nombre de photodétecteurs, plus la résolution spatiale est améliorée. Un imageur peut comporter certains photodétecteurs non recouverts par une portion en un premier matériau ne sort pas du cadre de la présente invention. FIG. 5 is a diagram of the effect of the light guides on the light ray paths emitted in the detector which is located on the left in the representation of FIG. 4. It can be seen that the light rays undergo multiple reflections at the interface between the first material and the second material because of the choice of the optical indices, which has the effect of guiding the light rays R in the light guides to the active part of the photodetectors, and not on the electronic part, which therefore increases the amount of light collected by the active parts. It can be seen that the greater the number of guides and the closer the number of photodetectors, the more the spatial resolution is improved. An imager may comprise certain photodetectors not covered by a portion of a first material is not beyond the scope of the present invention.
Sur les figures 6A et 6B, on peut voir un autre exemple de réalisation avantageuse des portions en un premier matériau 12 de la figure 4. Les portions en un premier matériau 12 ont la forme de cône tronqué, la grande base étant orientée du côté du détecteur. Les portions peuvent avoir d'autres formes, et cela quel que soit le mode de réalisation. Il peut par exemple s'agir d'une pyramide à section carrée, ou pyramide à section carrée tronquée, ou d'hémisphère.  In FIGS. 6A and 6B, another advantageous embodiment of the portions made of a first material 12 of FIG. 4 can be seen. The portions made of a first material 12 have the form of a truncated cone, the large base being oriented towards the detector. The portions may have other shapes, and this regardless of the embodiment. It may for example be a pyramid square section, or truncated square section pyramid, or hemisphere.
Pour le cas de détection de photons à faible angle, on a constaté que les plots dont la section diminue, entre le bloc détecteur et la matrice des photodétecteurs, permettaient d'accroître le rendement de collecte. Aussi, dans ce cas on préfère les plots formés de telle sorte que leur base, c'est-à-dire la surface au contact du bloc détecteur, soit plus large que leur extrémité au contact d'un photodétecteur. Les plots droits, i.e. à section transversale constante, peuvent être utilisés pour une détection à des angles supérieurs. Le pied de colle 14 dans les cas de photons à faible angle et à angle supérieur redressent les faisceaux vers la zone de détection.  In the case of detection of low-angle photons, it has been found that the pads whose section decreases, between the detector block and the photodetector matrix, made it possible to increase the collection efficiency. Also, in this case we prefer the pads formed so that their base, that is to say the surface in contact with the detector block, is wider than their end in contact with a photodetector. The straight studs, i.e. of constant cross section, can be used for detection at higher angles. The glue foot 14 in the case of low angle and high angle photons straighten the beams towards the detection zone.
La hauteur des plots, c'est-à-dire la distance séparant les photodétecteurs du bloc détecteur, peut varier, par exemple entre 1 μιη et 100 μιη, de préférence entre 5 μιη et 30 μιη. La hauteur des plots, c'est-à-dire la distance séparant les photodétecteurs du bloc détecteur ou du substrat, (ou la base des plots de leur extrémité) peut varier, par exemple entre 1 μιη et 100 μιη, de préférence entre 5 μιη et 30 μιη.  The height of the pads, that is to say the distance separating the photodetectors of the detector block, may vary, for example between 1 μιη and 100 μιη, preferably between 5 μιη and 30 μιη. The height of the pads, that is to say the distance separating the photodetectors of the detector block or the substrate, (or the base of the pads of their end) can vary, for example between 1 μιη and 100 μιη, preferably between 5 μιη and 30 μιη.
La surface de la petite base (ou leur extrémité) est de préférence sensiblement égale à la surface de la partie active d'un photodétecteur.  The surface of the small base (or their end) is preferably substantially equal to the surface of the active part of a photodetector.
Sur les figures 7A et 7B, on peut voir encore un autre exemple de réalisation dans laquelle les portions en un premier matériau 12 ont la forme de paraboloïde à fond tronqué, le fond de plus petite surface étant orienté du côté du bloc de lecture. Les exemples de réalisation des figures 6A, 6B et 7A, 7B sont particulièrement adaptés au mode de réalisation dans lequel une portion en un premier matériau est prévue pour chaque photodétecteur. La surface de la base tronquée est sensiblement égale à la surface de la partie active d'un photodétecteur. Cependant un imageur dans lequel les portions en un premier matériau recouvrent plus d'un photodétecteur et ont un forme tronconique ou parabolique, ne sort pas du cadre de la présente invention. In FIGS. 7A and 7B, another embodiment can be seen in which the portions made of a first material 12 have the shape of a truncated bottom paraboloid, the bottom of a smaller surface being oriented towards the reading block side. The exemplary embodiments of FIGS. 6A, 6B and 7A, 7B are particularly suitable for the embodiment in which a portion made of a first material is provided for each photodetector. The surface of the truncated base is substantially equal to the surface of the active part of a photodetector. However, an imager in which the portions of a first material cover more than one photodetector and have a frustoconical or parabolic shape, is not outside the scope of the present invention.
Les exemples de réalisation des figures 6A, 6B et 7A, 7B présentent l'avantage de permettre la collecte d'une quantité de lumière très supérieure à celle collectée par les portions en un premier matériau en forme de colonne comme le montre la figure 8.  The exemplary embodiments of FIGS. 6A, 6B and 7A, 7B have the advantage of allowing the collection of a quantity of light much greater than that collected by the portions in a first columnar material as shown in FIG. 8.
De préférence, selon ce mode de réalisation, les plots sont délimités par un deuxième matériau réfléchissant, par exemple un métal, ou d'indice plus faible que celui du matériau des plots, de telle sorte qu'une partie des photons émergeant vers l'extérieur d'un plot soient réémis dans ce plot. Par "réfléchissant", on entend un matériau pour lequel la majorité de la lumière incidente est réfléchie plutôt que d'être absorbée ou transmise.  Preferably, according to this embodiment, the pads are delimited by a second reflective material, for example a metal, or with a lower index than that of the material of the pads, so that a part of the photons emerging towards the outside of a stud are re-emitted in this stud. By "reflective" is meant a material for which the majority of the incident light is reflected rather than being absorbed or transmitted.
Si on considère une structure dans laquelle le premier matériau des plots est du Si02 et le deuxième matériau est du cuivre ou un autre métal ; les photons sont réfléchis : le guidage de la lumière est réalisé par réflexion, du fait de la présence de métal, donc du matériau réfléchissant, à l'interface entre le premier matériau et le deuxième matériau. Lorsque le rayonnement est dans le visible, les métaux, et par exemple le cuivre, sont de bons réfléchissants. If we consider a structure in which the first material of the pads is Si0 2 and the second material is copper or another metal; the photons are reflected: the light is guided by reflection, because of the presence of metal, and therefore of the reflecting material, at the interface between the first material and the second material. When the radiation is in the visible, metals, and for example copper, are good reflectors.
Sur la figure 8, on peut voir une représentation graphique de la fraction f en % de la lumière collectée par un pixel en fonction de l'angle d'incidence a (°) pour différentes structures.  In Figure 8, we can see a graphical representation of the fraction f in% of the light collected by a pixel as a function of the angle of incidence a (°) for different structures.
On considère un émetteur lambertien dans un milieu infini d'indice 1,51, qui est formé par le détecteur 2 et le substrat 4. Le premier matériau est une colle d'indice 1,51. Le bloc détecteur et le bloc de photodétection sont séparés d'une distance de 10 μιη. On rappelle que le bloc détecteur comprend le matériau scintillateur, ce dernier pouvant être mécaniquement supporté par une couche de matériau transparent, par exemple du verre.  A Lambertian emitter is considered in an infinite medium of index 1.51, which is formed by the detector 2 and the substrate 4. The first material is an adhesive of index 1.51. The detector block and the photodetection block are separated by a distance of 10 μιη. It is recalled that the detector block comprises the scintillator material, the latter being able to be mechanically supported by a layer of transparent material, for example glass.
La courbe I représente le cas où une lame d'air sépare le substrat 4 des photodétecteurs. La courbe II représente la fraction de lumière collectée par 1 pixel dans le cas où tout le pixel est recouvert de colle, ce qui correspond à l'imageur des figures 1 à 3. Curve I represents the case where an air gap separates the substrate 4 from the photodetectors. Curve II represents the fraction of light collected by 1 pixel in the case where the entire pixel is covered with glue, which corresponds to the imager of FIGS. 1 to 3.
La courbe III représente la fraction de lumière collectée par le dispositif de la figure 4, comportant une portion en un premier matériau en forme de colonne pour chaque photodétecteur.  Curve III represents the light fraction collected by the device of FIG. 4, comprising a portion made of a first columnar material for each photodetector.
La courbe IV représente la fraction de lumière collectée par le dispositif de la figure 6.  Curve IV represents the fraction of light collected by the device of FIG. 6.
La courbe V représente la fraction de lumière collectée par le dispositif de la figure 7.  Curve V represents the fraction of light collected by the device of FIG. 7.
Dans tous les cas de figure, le facteur de remplissage de la matrice de photodétecteurs est de 50%. Ainsi, on constate avec la courbe I que la fraction de lumière collectée en incidence normale est égale au facteur de remplissage du capteur. Celle-ci chute pour un angle supérieur à 33°, cet angle correspondant à l'angle de Réflexion Interne Totale.  In all cases, the fill factor of the photodetector matrix is 50%. Thus, it can be seen with curve I that the fraction of light collected at normal incidence is equal to the filling factor of the sensor. This falls for an angle greater than 33 °, this angle corresponding to the angle of Total Internal Reflection.
La courbe II montre la fraction de lumière collectée dans le cas où plusieurs photodétecteurs sont recouverts d'un même premier matériau.  Curve II shows the fraction of light collected in the case where several photodetectors are covered with the same first material.
On constate que du fait de la variation de l'angle de réflexion interne totale au niveau de l'interface bloc détecteur - air, il y a davantage de lumière collectée par la matrice de photodétecteurs. Par exemple, un faisceau émergeant du bloc détecteur selon un angle supérieur à l'angle de réflexion total, par rapport à la verticale, n'est pas réémis vers le détecteur lorsque le premier matériau est de l'air ; l'angle de réflexion totale est de l'ordre de 33.3° en considérant que l'indice du scintillateur est de 1.82. En revanche, lorsqu'on remplace l'air par la résine adhésive, dont l'indice est plus élevé que l'indice de l'air, l'angle de réflexion totale augmente. Ainsi, la quantité de lumière collectée par les photodétecteurs élémentaires composant la matrice est augmentée. On accroît alors la sensibilité du dispositif.  It is found that due to the variation of the total internal reflection angle at the detector-air block interface, there is more light collected by the photodetector array. For example, a beam emerging from the detector block at an angle greater than the total angle of reflection, relative to the vertical, is not re-transmitted to the detector when the first material is air; the total angle of reflection is of the order of 33.3 ° considering that the index of the scintillator is 1.82. On the other hand, when the air is replaced by the adhesive resin, whose index is higher than the index of air, the total reflection angle increases. Thus, the amount of light collected by the elementary photodetectors composing the matrix is increased. The sensitivity of the device is then increased.
La courbe III montre que la fraction de lumière collectée augmente sensiblement pour des angles autour de 20° passant de 50% à 70%, ce qui est obtenu grâces au guidage de la lumière par les colonnes. On constate également que la fraction de lumière collectée par les dispositifs des figures 6 et 7 (courbes IV et V) est encore augmentée par rapport à celle du dispositif de la figure 4. En outre, les courbes IV et V montrent que la lumière est concentrée pour des angles incidents faibles, typiquement inférieurs à 45°. Autrement dit, les photons émis par le détecteur à de tels angles sont canalisés par le guide de lumière, formé par les plots réalisés dans le premier matériau, entourés par un second matériau dont l'indice est plus faible. On obtiendrait un résultat similaire en disposant un matériau réfléchissant à la périphérie de chaque plot. Curve III shows that the fraction of light collected increases substantially for angles around 20 ° passing from 50% to 70%, which is obtained thanks to the light guidance by the columns. It is also noted that the fraction of light collected by the devices of FIGS. 6 and 7 (curves IV and V) is further increased compared with that of the device of FIG. 4. In addition, the curves IV and V show that the light is concentrated for low incident angles, typically less than 45 °. In other words, the photons emitted by the detector at such angles are channeled by the light guide, formed by the pads made in the first material, surrounded by a second material whose index is lower. A similar result would be obtained by placing a reflective material at the periphery of each pad.
Ainsi, non seulement la structure permet d'accroître sensiblement la résolution en énergie, en augmentant la quantité de lumière collectée, mais également d'améliorer sensiblement la résolution spatiale du point de conversion du photon gamma ou X en photon visible, la lumière étant collectée pour de faibles angles. L'ajout des zones de redressement 14 à l'extrémité des plots augmente encore la quantité de lumière collectée.  Thus, not only can the structure substantially increase the energy resolution by increasing the amount of light collected, but also significantly improve the spatial resolution of the conversion point of the gamma or X photon into visible photon, light being collected. for low angles. The addition of the straightening areas 14 at the end of the studs further increases the amount of light collected.
Les portions en un premier matériau peuvent être déposées soit uniquement sur les photodétecteurs, par exemple des motifs de quelques microns à quelques centaines de microns selon la taille du photodétecteur, soit sur un ensemble de photodétecteurs pour masquer une partie d'électronique située à coté de ces photodiodes, du routage etc., les motifs peuvent alors être de quelques centaines de μιη à quelques mm.  The portions made of a first material can be deposited either solely on the photodetectors, for example patterns of a few microns to a few hundred microns depending on the size of the photodetector, or on a set of photodetectors to mask a portion of electronics located next to these photodiodes, routing etc, the patterns can then be from a few hundred μιη to a few mm.
En outre, dans le cas où chaque portion en un premier matériau ne recouvre qu'un photodétecteur, il peut présenter une forme autre qu'une colonne à section circulaire, il peut s'agir d'une colonne à section carrée, par exemple de 12 μιη de côté.  In addition, in the case where each portion of a first material covers only a photodetector, it may have a shape other than a circular section column, it may be a square section column, for example of 12 μιη of side.
A titre d'exemple, le premier matériau peut être une résine SU8 ou résine de type EPO-TEK®353ND, EPO-TEK®360ND, Polycarbonate, Si02... For example, the first material may be a resin or resin SU8 type EPO-TEK ® 353ND, EPO-TEK ® 360ND, Polycarbonate, Si0 2 ...
Dans le cas où le deuxième matériau est un matériau réfléchissant, on peut choisir un métal, par exemple du cuivre d'indice n = 0.95 ou de l'aluminium.  In the case where the second material is a reflective material, it is possible to choose a metal, for example copper of index n = 0.95 or aluminum.
A titre d'exemple, un détecteur selon ce deuxième mode de réalisation peut être réalisé de la façon suivante : - on effectue un dépôt d'un oxyde (Si02) d'épaisseur comprise entre 100 nm et 10 μιη, de préférence entre 100 nm et 2 μιη, voire 10 μιη sur un substrat, By way of example, a detector according to this second embodiment can be implemented as follows: a deposit of an oxide (SiO 2 ) having a thickness of between 100 nm and 10 μm, preferably between 100 nm and 2 μm, or even 10 μm on a substrate, is deposited,
- ensuite a lieu une lithographie pour définir des zones à graver, - then a lithography takes place to define areas to be engraved,
- on effectue ensuite une gravure dans toute l'épaisseur de Si02, de façon à déboucher sur les photodétecteurs et on retire la résine, par exemple par stripping chimique par exemple, an etching is then carried out throughout the thickness of Si0 2 , so as to emerge on the photodetectors and the resin is removed, for example by chemical stripping, for example,
- les parties laissées libres par la gravure sont ensuite remplies par un matériau réfléchissant, de préférence un métal, par exemple de l'aluminium ou du cuivre,  the parts left free by etching are then filled with a reflective material, preferably a metal, for example aluminum or copper,
- on réalise un polissage de façon à enlever le résidu de métal sur l'extrémité des plots. Ainsi, on dispose de plots de Si02 délimités par un métal. - Polishing is carried out so as to remove the metal residue on the end of the pads. Thus, there are metal Si0 2 pads.
- ensuite on dépose une couche de troisième matériau sur le bloc de lecture et on assemble le substrat muni des plots et le bloc de lecture, formant ainsi des zones 14 de troisième matériau mouillant l'extrémité des plots.  - Then a layer of third material is deposited on the reading block and assembles the substrate provided with the pads and the reading block, thereby forming zones 14 of third material wetting the ends of the pads.
Selon une variante, on peut également réaliser le dépôt d'une couche métallique avant de réaliser une lithographie, les espaces libérés par la lithographie étant comblés à l'aide d'un premier matériau.  Alternatively, it is also possible to deposit a metal layer before performing lithography, the spaces released by the lithography being filled with a first material.
Les guides ainsi décrits peuvent s'appliquer à d'autres types d'imageurs qu'aux imageurs de rayonnements ionisants, comme par exemple des imageurs infrarouge, UV, ou convertisseurs de longueurs d'onde ("wavelenght shifter" en terminologie anglo-saxonne).  The guides described in this way can be applied to other types of imagers than to ionizing radiation imagers, such as infrared, UV or wavelength imagers ("wavelength shifter" in English terminology). ).
Nous allons maintenant décrire différents modes de réalisations d'un procédé de réalisation d'un imageur selon la présente invention dans le cas où les portions en un premier matériau présente une forme tronconique, dont les étapes sont schématisées sur les figures 9A à 9F.  We will now describe various embodiments of a method for producing an imager according to the present invention in the case where the portions of a first material has a frustoconical shape, the steps of which are shown diagrammatically in FIGS. 9A to 9F.
On réalise d'une part le bloc de lecture qui est formé d'un substrat comportant des matrices de pixels de photodétecteurs. Le bloc de lecture sans ses connexions électriques qui seront réalisées ultérieurement par des vias est représenté sur la figure 9A.  On the one hand, the read block is formed which is formed of a substrate comprising matrices of pixels of photodetectors. The read block without its electrical connections that will be made later by vias is shown in Figure 9A.
D'autre part, on forme sur un substrat en verre 4 une couche de polymère thermoplastique ou thermodurcissable ou UV-durcissable. Par exemple, il peut s'agir d'un thermoplastique tel que du PMMA ou du PS et ou un polymère UV-durcissable tel que la résine SU8 fabriquée par la société MicroChem®, par exemple par enduction centrifuge ("spin coating" en terminologie anglo-saxonne). Des croix d'alignement ont été préalablement réalisées sur le substrat en verre 4 pour l'alignement du substrat avec un moule 16. Le moule 16 comporte une pluralité d'évidements tronconiques correspondant à la forme des portions en un premier matériau 12. La grande base des troncs de cône est en contact avec le substrat en verre 4. On the other hand, a layer of thermoplastic or thermosetting or UV-curable polymer is formed on a glass substrate 4. For example, he can be a thermoplastic such as PMMA or PS and or a UV-curable polymer such as SU8 resin manufactured by MicroChem ® , for example by spin coating ("spin coating" in English terminology). Aligning crosses were previously made on the glass substrate 4 for the alignment of the substrate with a mold 16. The mold 16 comprises a plurality of frustoconical recesses corresponding to the shape of the portions made of a first material 12. The great base of the truncated cone is in contact with the glass substrate 4.
L'élément ainsi obtenu est représenté sur la figure 9B.  The element thus obtained is shown in FIG. 9B.
Lors d'une étape suivante, de préférence le moule et le substrat comportant la couche de résine sont échauffés avant l'étape de pressage, à une température supérieure à la température de transition vitreuse du polymère, typiquement de 20° à 50°C au-dessus de la température de transition vitreuse du polymère. On aligne le moule 16 avec le substrat 2 (figure 9C) et ensuite on imprime la résine au moyen du moule 16 (étape également désignée imprint). Le moule est ensuite pressé dans le film de polymère, qui remplit les cavités du moule. Par exemple la pression est comprise entre quelques Bar et 40 Bar. Enfin, le moule et le substrat sont refroidis à une température inférieure à la température de transition vitreuse puis séparés. L'élément obtenu après retrait du moule est représenté sur la figure 9D.  In a next step, preferably the mold and the substrate comprising the resin layer are heated before the pressing step, at a temperature above the glass transition temperature of the polymer, typically from 20 ° to 50 ° C. above the glass transition temperature of the polymer. The mold 16 is aligned with the substrate 2 (FIG. 9C) and then the resin is printed by means of the mold 16 (also known as imprint). The mold is then pressed into the polymer film, which fills the cavities of the mold. For example the pressure is between a few Bar and 40 Bar. Finally, the mold and the substrate are cooled to a temperature below the glass transition temperature and then separated. The element obtained after removal of the mold is shown in FIG. 9D.
Par exemple si les plots sont réalisés en SU-8 qui est une résine UV-durcissable, après impression, les plots en SU-8 sont exposés aux rayonnements UV et recuits pour finaliser le durcissement de la résine.  For example if the pads are made of SU-8 which is a UV-curable resin, after printing, the pads in SU-8 are exposed to UV radiation and annealed to finalize the curing of the resin.
Lors d'une étape suivante, on dépose une couche d'un troisième matériau sur le bloc de lecture, par exemple par spin coating. Soit h la hauteur des plots, l'épaisseur de la couche de colle est alors avantageusement comprise entre h/10 et 3h/4. Par exemple, h est égale à 4 μιη et l'épaisseur de la colle est comprise entre 100 nm et 3 μιη.  In a next step, a layer of a third material is deposited on the reading block, for example by spin coating. Let h be the height of the pads, the thickness of the adhesive layer is then advantageously between h / 10 and 3 h / 4. For example, h is equal to 4 μιη and the thickness of the glue is between 100 nm and 3 μιη.
Lors d'une étape suivante, on retourne l'élément obtenu après impression et on l'aligne avec le bloc de lecture muni de la couche de troisième matériau, plus particulièrement on aligne chaque portion en un premier matériau avec la partie active d'un photodétecteur de telle sorte que chaque plot 12 soit centré sur un photodétecteur. Durant cette application, chaque plot 12 pénètre dans la couche de troisième matériau 13, dont l'épaisseur est telle que le troisième matériau 13, adhésif, mouille les parois de chaque plot 12 et forme une zone 14 entourant chaque extrémité d'un plot 13. In a next step, the element obtained after printing is returned and aligned with the reading block provided with the third material layer, more particularly each portion is aligned in a first material with the active part of a photodetector so that each stud 12 is centered on a photodetector. During this application, each stud 12 penetrates into the third material layer 13, the thickness of which is such that the third adhesive material 13 wets the walls of each stud 12 and forms a zone 14 surrounding each end of a stud 13 .
On effectue ensuite le collage. Les portions de résine sont alors au contact du substrat en verre 2 et des photodétecteurs 8. Sur la figure 10A; on peut voir représenté l'élément muni des plots et le bloc de lecture recouvert de la couche avant l'assemblage.  The collage is then made. The resin portions are then in contact with the glass substrate 2 and photodetectors 8. In FIG. 10A; we can see the element with the pads and the reading block covered with the layer before assembly.
L'élément obtenu est représenté sur la figure 9E. Sur la figure 10B, on peut voir en détail l'élément muni des plots et le bloc de lecture recouvert de la couche après l'assemblage, les extrémités des plots 12 orientées vers le bloc de lecture 6 sont mouillées par la colle.  The element obtained is shown in FIG. 9E. In Figure 10B, we can see in detail the element provided with the pads and the reading block covered with the layer after assembly, the ends of the pads 12 facing the read block 6 are wetted by the glue.
Ensuite a lieu une étape d'amincissement du substrat du bloc de lecture, par exemple par polissage, celui-ci est par exemple en silicium. La rigidité mécanique de l'ensemble est assurée principalement par le substrat en verre 4. L'élément obtenu est représenté sur la figure 9F.  Then there is a step of thinning the substrate of the reading block, for example by polishing, it is for example silicon. The mechanical rigidity of the assembly is provided mainly by the glass substrate 4. The element obtained is shown in FIG. 9F.
On réalise ensuite les connexions électriques du bloc de lecture au moyen de connexions verticales ou via (ou TSV "Through-silicon via en terminologie anglo-saxonne) à travers le substrat et de billes de connexion. L'élément obtenu est représenté sur la figure 9G.  The electrical connections of the read block are then made by means of vertical connections or via (or "via-silicon" via the substrate and connecting balls.) The element obtained is represented in FIG. 9G.
On assemble ensuite le détecteur 2 à l'élément représenté sur la figure 9G. L'imageur ainsi obtenu est représenté sur la figure 9H.  The detector 2 is then assembled with the element shown in FIG. 9G. The imager thus obtained is shown in Figure 9H.
Selon ce mode de réalisation, le deuxième matériau 11 peut être de l'air.  According to this embodiment, the second material 11 may be air.
Sur les figures 11A et 11B, on peut voir une vue de détail d'un plot 12 avant et après assemblage respectivement, sur la figure 11B on peut voir de manière agrandie la zone 14.  In FIGS. 11A and 11B, a detail view of a stud 12 before and after assembly can be seen respectively, in FIG. 11B the zone 14 can be enlarged.
Sur la figure 14, on peut voir une photographie d'un plot 12, de la couche de troisième matériau 13 et d'une zone de redressement 14 obtenu grâce au procédé selon l'invention. L'utilisation d'un moule permet la réalisation de portions de résine de forme libre par exemple des plots ne présentant pas une section constante, par exemple en forme de lentilles tronquées, de troncs de cône (figure 6), des parabole (figure 7). Comme expliqué précédemment ces formes sont particulièrement avantageuses comme guide de lumière. In Figure 14, we can see a photograph of a pad 12, the third material layer 13 and a rectification area 14 obtained by the method according to the invention. The use of a mold makes it possible to produce portions of free-form resin, for example studs that do not have a constant cross-section, for example in the form of truncated lenses, truncated cones (FIG. 6), parabolas (FIG. 7). ). As explained above, these forms are particularly advantageous as a light guide.
Nous allons maintenant décrire un autre mode de réalisation du procédé de réalisation selon l'invention.  We will now describe another embodiment of the production method according to the invention.
Ce procédé diffère de celui décrit en référence aux figures 9A à 9H en ce qu'après l'étape d'enduction du substrat, on effectue une lithographie. Pour cela la résine est insolée à travers un masque, définissant dans la colle les portions de résine. On développe ensuite les zones insolées, pour cela on effectue un recuit à basse température pour activer la polymérisation, puis on effectue une attaque chimique pour retirer les parties de la résine qui ont été insolées. Pour cela, une résine courante est la JSR M78Y dont une épaisseur comprise entre 500 nm et 1 μιη est déposée à la tournette (désigné par "spin coating" en terminologie anglo-saxonne). La résine est ensuite recuite une première fois à 130°C afin d'éliminer les solvants. Après insolation, la résine est chauffée une seconde fois à la même température afin d'être durcie. Le développeur utilisé est du TMAH (Tetramethylammonium hydroxide).  This method differs from that described with reference to FIGS. 9A to 9H in that after the step of coating the substrate, a lithography is carried out. For this the resin is insolated through a mask, defining in the glue the resin portions. The exposed areas are then developed, for which low temperature annealing is carried out to activate the polymerization, followed by chemical etching to remove the insolated portions of the resin. For this, a current resin is the JSR M78Y whose thickness between 500 nm and 1 μιη is deposited by spin (designated by "spin coating" in English terminology). The resin is then annealed a first time at 130 ° C to remove the solvents. After exposure, the resin is heated a second time at the same temperature in order to be cured. The developer used is TMAH (Tetramethylammonium hydroxide).
Cet exemple de procédé n'est pas une lithographie de contact contrairement au procédé par impression. Les formes des plots réalisables sont des formes à section constante, tels que ceux des figures 3A à 3B et de la figure 4 ou à faible pente comme cela sera décrit ci-dessous  This example of a process is not a contact lithography unlike the printing process. The shapes of the achievable studs are shapes with a constant section, such as those of FIGS. 3A to 3B and of FIG. 4 or with a slight slope, as will be described below.
La réalisation des zones 14 permet en outre de réaliser un assemblage plus solide des plots sur le substrat portant les photodétecteurs du fait de la présence d'une épaisseur relativement importante de la colle 13, et, partant, d'obtenir un dispositif plus robuste. Ce procédé de réalisation est donc d'autant plus intéressant lorsque le premier matériau constituant les plots, n'est pas suffisamment adhésif, on utilise alors un troisième matériau, dont l'indice de réfraction est proche à celui du premier matériau. Ce troisième matériau est adhésif, de telle sorte qu'il permet une bonne adhésion entre les plots et la matrice de photodétecteurs. Sur la figure 11C, on peut voir un exemple de plots en forme de pyramide tronquée. Il est également possible de réaliser des zones de redressement comme pour un plot de forme pyramidale ou en forme des paraboloïdes tronquées. The realization of the zones 14 further allows a more solid assembly of the pads on the substrate carrying the photodetectors due to the presence of a relatively large thickness of the adhesive 13, and thus to obtain a more robust device. This method of realization is therefore all the more interesting when the first material constituting the pads, is not sufficiently adhesive, it then uses a third material, whose refractive index is close to that of the first material. This third material is adhesive, so that it allows good adhesion between the pads and the matrix of photodetectors. In FIG. 11C, an example of truncated pyramid studs can be seen. It is also possible to make rectification areas as for a pyramidal shaped pad or in the form of truncated paraboloids.
Sur les figures 12A et 12B, le plot a une forme de cylindre. Une zone de redressement 14 est également formée autour de plot.  In FIGS. 12A and 12B, the stud has a cylinder shape. A rectification area 14 is also formed around the pad.
Les plots de forme pyramidale, pyramidale tronquée et en forme de paraboloïdes tronquées sont réalisés par impression. Les plots de forme cylindrique peuvent être réalisés par impression ou par lithographie UV comme cela a été décrit précédemment.  The pyramidal, truncated pyramidal and truncated paraboloid shaped pads are made by printing. The cylindrical studs can be made by printing or UV lithography as described above.
D'une façon générale, selon ce mode de réalisation, les plots s'étendent entre une base supérieure et une base inférieure, la base inférieure étant accolée aux photodétecteurs ; la section transversale desdits plots s'accroît sur la partie inférieure des plots, c'est-à-dire sur la partie adjacente de la base inférieure.  In a general manner, according to this embodiment, the pads extend between an upper base and a lower base, the lower base being contiguous to the photodetectors; the cross section of said pads increases on the lower part of the pads, that is to say on the adjacent portion of the lower base.
La technique d'impression est particulièrement adaptée pour structurer des substrats non-conventionnels en microélectronique, comme par exemple des substrats du type scintillateur.  The printing technique is particularly suitable for structuring unconventional substrates in microelectronics, such as substrates of the scintillator type.
Un procédé de réalisation d'un moule pour impression va maintenant être décrit brièvement.  A method of making a printing mold will now be briefly described.
Un masque dur est déposé sur un substrat par exemple en silicium, muni de marques d'alignement. Celui-ci est ensuite structuré par le dépôt d'une résine formant un motif sur le masque et par gravure du masque.  A hard mask is deposited on a substrate, for example made of silicon, provided with alignment marks. This is then structured by depositing a resin forming a pattern on the mask and etching the mask.
Le silicium est ensuite gravé à travers le masque et le masque est retiré. Il s'agit d'une gravure humide ou sèche ou une combinaison des deux.  The silicon is then etched through the mask and the mask is removed. This is a wet or dry etching or a combination of both.
De préférence le moule ainsi formé est recouvert d'une couche présentant des propriétés antiadhésives, par exemple une monocouche de molécules contenant des atomes fluorés. Ce type de traitement est bien connu par l'homme de métier et ne sera pas décrit en détail. Une telle couche facilite la séparation du moule et du substrat après impression.  Preferably the mold thus formed is covered with a layer having non-stick properties, for example a monolayer of molecules containing fluorinated atoms. This type of treatment is well known to those skilled in the art and will not be described in detail. Such a layer facilitates the separation of the mold and the substrate after printing.
Dans le cas où les plots sont réalisés sur le bloc détecteur, ils sont assemblés avec les photodétecteurs de préférence avec une machine de type flip-chip, ce qui permet l'alignement des guides d'ondes avec les photodétecteurs. Un alignement inférieur à 1 μιη peut avantageusement être atteint pour aligner les guides d'ondes à un substrat de photodétecteurs. In the case where the pads are made on the detector block, they are assembled with the photodetectors preferably with a flip-chip machine, this which allows alignment of the waveguides with the photodetectors. An alignment of less than 1 μιη can advantageously be achieved for aligning the waveguides with a photodetector substrate.
La forme des zones de redressement 14 peut avantageusement être contrôlée lors du collage. Par exemple, le contrôle du temps, de la température de collage, des énergies de surfaces des guides d'ondes et de l'épaisseur de la colle permettent de contrôler la forme des zones de redressement 313.  The shape of the straightening zones 14 may advantageously be controlled during gluing. For example, the control of the time, the bonding temperature, the surface energies of the waveguides and the thickness of the adhesive make it possible to control the shape of the rectifying zones 313.
Le choix de la température du troisième matériau, lors de la mise en pression a un effet sur sa viscosité. Plus la température est élevée, plus le troisième matériau est visqueux, plus celui a tendance à monter le long de plots et donc à les mouiller davantage. Le contrôle de la température du troisième matériau permet de contrôler la mouillabilité du troisième matériau. Plus les plots sont mouilles, plus l'effet de redressement des faisceaux est prononcé.  The choice of the temperature of the third material during pressurization has an effect on its viscosity. The higher the temperature, the more viscous the third material, the more it tends to rise along pads and thus wet them more. Controlling the temperature of the third material makes it possible to control the wettability of the third material. The more the pads are wet, the more the straightening effect of the beams is pronounced.
Par exemple, dans le cas où la couche 318 est en SU8, en pressant des guides d'ondes pyramidaux de pente de 80° à une température de 50°C supérieure à la température de transition vitreuse de la résine SU8 et une température de 10°C supérieure à la température de transition vitreuse de la résine SU8, on obtient des zones de redressement de formes très différentes. Les zones obtenues à une température de 50°C supérieure à la température de transition vitreuse de la résine présente une hauteur plus importante le long des plots que celle obtenue avec une température de 10°C supérieure à la température de transition vitreuse.  For example, in the case where the layer 318 is in SU8, by pressing pyramidal waveguides of 80 ° slope at a temperature of 50 ° C higher than the glass transition temperature of the resin SU8 and a temperature of 10 ° C. ° C higher than the glass transition temperature of the resin SU8, rectification zones of very different shapes are obtained. The zones obtained at a temperature of 50 ° C. higher than the glass transition temperature of the resin have a greater height along the pads than that obtained with a temperature of 10 ° C. higher than the glass transition temperature.
Il est également possible d'accentuer fortement les formes de la zone de redressement 14 en contrôlant l'énergie de surface des guides d'ondes et de contrôler la hauteur selon laquelle le troisième matériau mouille les plots en modifiant l'angle de mouillage du troisième matériau sur les plots. Pour cela, on applique des traitements chimiques à la surface des plots. Ces traitements visent à modifier le caractère hydrophile ou hydrophobe des plots, par des traitements hydrophobiques, par exemple de type OpTool®, ou des traitements hydrophile, par exemple de type argon plasma ou argon plasma et vapeur d'acide acétique. Comme le contrôle de la température du troisième matériau en favorisant le mouillage des plots par le troisième matériau grâce à un traitement de surface adapté, on peut amplifier l'effet de redressement des faisceaux. It is also possible to strongly accentuate the shapes of the straightening zone 14 by controlling the surface energy of the waveguides and to control the height at which the third material wets the studs by changing the wetting angle of the third material on the studs. For this, we apply chemical treatments on the surface of the pads. These treatments are intended to modify the hydrophilic or hydrophobic nature of the pads, by hydrophobic treatments, for example of the OpTool ® type, or hydrophilic treatments, for example argon plasma or argon plasma and acetic acid vapor. As the control of the temperature of the third material by promoting the wetting of the pads by the third material through a suitable surface treatment, one can amplify the effect of recovery of the beams.
Comme décrit ci-dessus, les guides d'ondes cylindriques peuvent être réalisés par photolithographie. Il est également possible de réaliser des guides d'onde en forme de cônes de faible pente. Pour cela, un substrat 4 est par exemple enduit d'une résine photosensible, par exemple de la résine JR 335. Ensuite, en contrôlant les doses et les distances de focalisation, il est possible d'obtenir différents types de structures ayant de faible pente, comme présenté à la figure 13A et 13B.  As described above, the cylindrical waveguides can be made by photolithography. It is also possible to produce waveguides in the form of cones of low slope. For this, a substrate 4 is for example coated with a photoresist, for example JR 335 resin. Then, by controlling the doses and the focusing distances, it is possible to obtain different types of structures having a slight slope. as shown in Figure 13A and 13B.
Après développement des zones non-exposées, le bloc scintillateur est assemblé sur les guides d'onde.  After development of the unexposed areas, the scintillator block is assembled on the waveguides.
Sur la figure 13A, le plot de forme générale cylindrique 12.1 présente un bord latéral concave et sur la figure 13B, le plot 12.3 a la forme d'un tronc de cône à pente faible, c'est-à-dire de pente inférieure à 20 ".La dose est de l'ordre de 300 mJ/cm2 et la défocalisation peut varier de -ΙΟμπι à 10 μηι. In FIG. 13A, the generally cylindrical stud 12.1 has a concave lateral edge and in FIG. 13B the stud 12.3 is in the form of a truncated cone with a weak slope, that is to say with a slope less than 20 ".The dose is of the order of 300 mJ / cm 2 and the defocusing can vary from -ΙΟμπι to 10 μηι.
A titre d'exemple, le substrat transparent ou en silicium est enduit d'une couche de 3 μητι de JR 355. Celle-ci subit une lithographie UV. La résine non exposée par le rayonnement UV est ensuite développée.  For example, the transparent substrate or silicon is coated with a layer of 3 μητι JR 355. It undergoes UV lithography. The resin not exposed by the UV radiation is then developed.
FEUILLE RECTIFIÉE RÈGLE 91) ISA/EP RECTIFIED SHEET RULE 91) ISA / EP

Claims

REVENDICATIONS
1. Imageur de rayonnement comportant : 1. Radiation imager comprising:
- un bloc de lecture destiné à convertir le rayonnement en signal électrique comprenant une pluralité de photodétecteurs (8),  a read block for converting the radiation into an electrical signal comprising a plurality of photodetectors (8),
- un premier substrat,  a first substrate,
- une pluralité de portions (12) en un premier matériau de premier indice optique s'étendant entre le premier substrat (1) et le bloc de lecture (6),  a plurality of portions (12) of a first optical index material extending between the first substrate (1) and the read block (6),
- un deuxième matériau à la périphérie d'au moins une desdites portions (12), le deuxième matériau ayant un deuxième indice optique inférieur au premier indice optique, ou étant un matériau réfléchissant,  a second material at the periphery of at least one of said portions (12), the second material having a second optical index less than the first optical index, or being a reflective material,
- au moins une zone en un troisième matériau entourant au moins l'une desdites portions (12) en un premier matériau au niveau de l'extrémité de ladite portion (12) en un premier matériau orientée du côté du bloc de lecture (6), ladite au moins une zone en troisième matériau (14) étant obtenue par application d'une couche (13) en un troisième matériau sur le bloc de lecture (6) et pénétration de ladite extrémité de la au moins une portion (12) en un premier matériau dans ladite couche en un troisième matériau.  at least one zone in a third material surrounding at least one of said portions (12) in a first material at the end of said portion (12) in a first material oriented towards the reading block (6) said at least one third material zone (14) being obtained by applying a layer (13) of a third material to the reading block (6) and penetrating said end of the at least one portion (12) into a first material in said layer of a third material.
2. Imageur de rayonnement selon la revendication 1, dans lequel chaque portion en un premier matériau est entourée d'une zone (14) en un troisième matériau au niveau de son extrémité de orientée du côté du bloc de lecture (6), The radiation imager according to claim 1, wherein each first material portion is surrounded by a zone (14) of a third material at its oriented end on the reading block (6) side,
3. Imageur de rayonnement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier substrat est un matériau transparent, par exemple du verre. The radiation imager of claim 1 or 2, wherein the first substrate is a transparent material, for example glass.
4. Imageur de rayonnement selon la revendication 1 ou 2, le premier substrat est un bloc détecteur comportant un bloc détecteur, comprenant au moins un détecteur (2) apte à émettre un signal optique à partir d'un rayonnement incident à imager. 4. Radiation imager according to claim 1 or 2, the first substrate is a detector block comprising a detector block, comprising at least one detector (2) capable of emitting an optical signal from an incident radiation to be imaged.
5. Imageur de rayonnement selon la revendication 1 à 4, dans lequel l'indice optique du troisième matériau est supérieur ou égale à celui du deuxième matériau. The radiation imager of claim 1 to 4, wherein the optical index of the third material is greater than or equal to that of the second material.
6. Procédé de réalisation d'un imageur de rayonnement selon l'une des revendications 1 à 5, comportant un bloc de lecture (6) destiné à convertir le rayonnement en signal électrique, comportant une pluralité de photodétecteurs (8), ledit procédé comportant les étapes : 6. A method of producing a radiation imager according to one of claims 1 to 5, comprising a read block (6) for converting the radiation into an electrical signal, comprising a plurality of photodetectors (8), said method comprising Steps :
a) formation d'une pluralité de portions d'un premier matériau, d'un premier indice, sur un premier substrat, les portions comportant, en leur périphérie, un deuxième matériau, ledit deuxième matériau ayant un deuxième indice optique inférieur au premier indice optique ou étant un matériau réfléchissant,  a) forming a plurality of portions of a first material, a first index, on a first substrate, the portions having, at their periphery, a second material, said second material having a second optical index less than the first index optical or being a reflective material,
b) formation d'une couche plane en un troisième matériau sur ledit bloc de lecture,  b) forming a planar layer of a third material on said reading block,
c) alignement du premier substrat par rapport au bloc de lecture, de telle sorte que lesdites portions formées sur le bloc détecteur soient disposées en vis-à- vis des photodétecteurs du bloc de lecture,  c) aligning the first substrate with respect to the read block, so that said portions formed on the detector block are arranged vis-à-vis the photodetectors of the reading block,
d) assemblage dudit substrat et du bloc de lecture par l'intermédiaire des portions en un premier matériau, de telle sorte que le troisième matériau vienne mouiller sur lesdites portions du premier substrat,  d) assembling said substrate and the read block through the portions of a first material, such that the third material is wetting on said portions of the first substrate,
e) durcissement du troisième matériau.  e) hardening of the third material.
7. Procédé de réalisation d'un imageur de rayonnement selon la revendication 6, dans lequel l'étape a) comporte : The method of producing a radiation imager according to claim 6, wherein step a) comprises:
- la formation d'une couche en un premier matériau sur le premier substrat, le premier matériau étant une résine,  forming a layer of a first material on the first substrate, the first material being a resin,
- la mise en place d'un moule muni de cavités ayant la forme extérieure des portions en un premier matériau au-dessus de la couche en un premier matériau,  - the establishment of a mold provided with cavities having the outer shape of the portions of a first material above the layer of a first material,
- le pressage du premier matériau par le moule, - le chauffage du premier matériau au dessus de la température de transition vitreuse du premier matériau, the pressing of the first material by the mold, heating the first material above the glass transition temperature of the first material,
- le refroidissement du premier matériau en dessous de ladite température de transition vitreuse, puis retrait du moule.  cooling the first material below said glass transition temperature, and then removing the mold.
8. Procédé de réalisation d'un imageur de rayonnement selon la revendication 6, dans lequel l'étape a) comporte : 8. A method of producing a radiation imager according to claim 6, wherein step a) comprises:
- la formation d'une couche du premier matériau sur le premier substrat, le premier matériau étant une résine,  forming a layer of the first material on the first substrate, the first material being a resin,
- l'insolation du premier matériau à travers un masque définissant les portions en un premier matériau,  insolation of the first material through a mask defining the portions in a first material,
- l'activation de la polymérisation par un recuit à basse température, the activation of the polymerization by a low temperature annealing,
- le retrait des parties du premier matériau qui ont été insolées. - the removal of the parts of the first material which have been insolated.
9. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 6 à 8, dans lequel lors de l'étape b), l'épaisseur de la couche en un troisième matériau est comprise entre h/10 et 3/h/4, h étant la hauteur des portions en un premier matériau. 9. Production method according to one of claims 6 to 8, wherein during step b), the thickness of the layer of a third material is between h / 10 and 3 / h / 4, h being the height of the portions in a first material.
10. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 9, dans lequel l'épaisseur de la couche en un troisième matériau est comprise entre 100 nm et10. Production method according to one of claims 9, wherein the thickness of the layer of a third material is between 100 nm and
3 μιη. 3 μιη.
11. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 6 à 10, dans lequel le premier matériau est une résine SU8 ou une résine de type EPO-TEK®353ND, EPO-TEK®360ND, Polycarbonate. 11. Production method according to one of Claims 6 to 10, wherein the first material is a resin or resin SU8 type EPO-TEK ® 353ND, EPO-TEK 360ND ® Polycarbonate.
12. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 6 à 11, dans lequel le premier matériau a un indice proche de celui du matériau du détecteur, de préférence compris entre 1,4 et 3. 12. Production method according to one of claims 6 to 11, wherein the first material has an index close to that of the detector material, preferably between 1.4 and 3.
13. Procédé de réalisation selon la revendication 7, dans lequel les cavités du moule ont une forme de révolution ou polygonale. 13. The production method according to claim 7, wherein the cavities of the mold have a shape of revolution or polygonal.
14. Procédé de réalisation selon la revendication 13, dans lequel les cavités du moule présentent une section variable se réduisant à partir de la face dans laquelle elles débouchent. 14. The production method according to claim 13, wherein the cavities of the mold have a variable section reducing from the face in which they open.
15. Procédé selon l'une des revendications 9 à 14 en combinaison avec la revendication 7, dans lequel le moule et le substrat comportant la couche de résine sont échauffés avant l'étape de pressage. 15. Method according to one of claims 9 to 14 in combination with claim 7, wherein the mold and the substrate comprising the resin layer are heated before the pressing step.
16. Procédé selon l'une des revendications 6 à 15, dans lequel le premier substrat est un matériau transparent, par exemple du verre. 16. Method according to one of claims 6 to 15, wherein the first substrate is a transparent material, for example glass.
17. Procédé selon la revendication 16, comportant l'étape supplémentaire de réalisation du bloc détecteur sur ledit substrat, après assemblage du substrat et du bloc de lecture. 17. The method of claim 16, comprising the additional step of producing the detector block on said substrate, after assembly of the substrate and the read block.
18. Procédé selon l'une des revendications 6 à 15, dans lequel le premier substrat est un bloc détecteur comportant un bloc détecteur, comprenant au moins un détecteur (2) apte à émettre un signal optique à partir d'un rayonnement incident à imager. 18. Method according to one of claims 6 to 15, wherein the first substrate is a detector block comprising a detector block, comprising at least one detector (2) capable of transmitting an optical signal from an incident radiation to be imaged. .
19. procédé selon l'une des revendications 1 à 18, dans lequel au moins lors de l'étape d) la température du troisième matériau est réglée de sorte à contrôler le mouillage des portions en un premier matériau. 19. Method according to one of claims 1 to 18, wherein at least in step d) the temperature of the third material is set to control the wetting of the portions of a first material.
20. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 1 à 19, comportant une étape de traitement de surface desdites portions de sorte à modifier leur énergie de surface. 20. The production method according to one of claims 1 to 19, comprising a step of surface treatment of said portions so as to modify their surface energy.
21. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 1 à 20, dans lequel le dépôt de la couche du premier matériau est réalisé par enduction centrifuge. 21. Production method according to one of claims 1 to 20, wherein the deposition of the layer of the first material is made by centrifugal coating.
22. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 21, comportant l'étape de réalisation de via et de connexion au moyen de billes métalliques. 22. The manufacturing method according to one of claims 1 to 21, comprising the step of making via and connection by means of metal balls.
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