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▶ コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5940551
(24)【登録日】2016年5月27日
(45)【発行日】2016年6月29日
(54)【発明の名称】電磁放射線を検出するための装置
(51)【国際特許分類】
G01J 1/42 20060101AFI20160616BHJP
G01J 1/02 20060101ALI20160616BHJP
【ＦＩ】
G01J1/42 B
G01J1/02 C
G01J1/02 Q
【請求項の数】19
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2013-535479(P2013-535479)
(86)(22)【出願日】2011年10月25日
(65)【公表番号】特表2013-542437(P2013-542437A)
(43)【公表日】2013年11月21日
(86)【国際出願番号】FR2011000573
(87)【国際公開番号】WO2012056124
(87)【国際公開日】20120503
【審査請求日】2014年9月25日
(31)【優先権主張番号】1004203
(32)【優先日】2010年10月26日
(33)【優先権主張国】FR
(73)【特許権者】
【識別番号】510225292
【氏名又は名称】コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ
【氏名又は名称原語表記】ＣＯＭＭＩＳＳＡＲＩＡＴ Ａ Ｌ’ＥＮＥＲＧＩＥ ＡＴＯＭＩＱＵＥ ＥＴ ＡＵＸ ＥＮＥＲＧＩＥＳ ＡＬＴＥＲＮＡＴＩＶＥＳ
(74)【代理人】
【識別番号】100117787
【弁理士】
【氏名又は名称】勝沼 宏仁
(74)【代理人】
【識別番号】100082991
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 泰和
(74)【代理人】
【識別番号】100103263
【弁理士】
【氏名又は名称】川崎 康
(74)【代理人】
【識別番号】100107582
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 毅
(74)【代理人】
【識別番号】100161517
【弁理士】
【氏名又は名称】大浦 裕美
(72)【発明者】
【氏名】ジャン‐ジャック、イオン
(72)【発明者】
【氏名】ピエール、アンペリネッティ
(72)【発明者】
【氏名】アレクサンドル、マリー
(72)【発明者】
【氏名】ビルフリート、ラボー
【審査官】
蔵田 真彦
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００８−２４１３３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０６−２１３７０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１１−３４４３７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００４−３１７１５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００１−２１５１５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許第６２０３１９３（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】
特開２００３−３１５１４８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０１Ｊ １／００−１／６０、５／００−５／６２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電磁放射線検出装置であって、同じ基板（１８）の上に、
− 前記電磁放射線（８）のアクティブボロメータ（７）であって、前記電磁放射線（８）に対して感度を持つ第１の素子（１２）が設けられている、少なくとも１つのアクティブボロメータ（７）と、
− 前記電磁放射線（８）に対して感度を持つ第２の素子（１３）を備える基準ボロメータ（１０）であって、前記第２の素子（１３）は、入射する前記電磁放射線（８）に面している第１の主面（１５）と、前記基板（１８）と面している反対側の第２の主面（１７）とを有する、少なくとも１つの基準ボロメータ（１０）と、
− 前記第２の素子（１３）の前記第１の主面（１５）と平行な前記入射する電磁放射線を反射するための第１の反射手段が設けられたカバー（１９）であって、前記カバーは、接することなく前記第２の素子（１３）を覆い、且つ、少なくとも１つの前記基準ボロメータ（１０）を格納するキャビティ（２０）を前記基板（１８）とともに形作り、少なくとも１つの前記アクティブボロメータ（７）は前記キャビティ（２０）の外側にある、カバー（１９）と、
を備える電磁放射線検出装置において、
− 前記カバー（１９）は、前記第１の主面（１５）の上方に、前記カバー（１９）から前記第１の主面（１５）を０．５μｍから５μｍの範囲の距離ｄで隔てる空間を作り出し、
− 前記カバー（１９）は、電磁放射線干渉による前記電磁放射線（８）の伝送に起因した二次電磁放射線が伝送することを妨げる第２の側面反射手段を備え、
− 前記第２の側面反射手段は前記第１の反射手段に延び、且つ、前記第１の反射手段とともに連続反射シールド（３７）を形成する、
ことを特徴とする電磁放射線測定装置。
− 前記電磁放射線（８）のアクティブボロメータ（７）であって、前記電磁放射線（８）に対して感度を持つ第１の素子（１２）が設けられている、少なくとも１つのアクティブボロメータ（７）と、
− 前記電磁放射線（８）に対して感度を持つ第２の素子（１３）を備える基準ボロメータ（１０）であって、前記第２の素子（１３）は、入射する前記電磁放射線（８）に面している第１の主面（１５）と、前記基板（１８）と面している反対側の第２の主面（１７）とを有する、少なくとも１つの基準ボロメータ（１０）と、
− 前記第２の素子（１３）の前記第１の主面（１５）と平行な前記入射する電磁放射線を反射するための第１の反射手段が設けられたカバー（１９）であって、前記カバーは、接することなく前記第２の素子（１３）を覆い、且つ、少なくとも１つの前記基準ボロメータ（１０）を格納するキャビティ（２０）を前記基板（１８）とともに形作り、少なくとも１つの前記アクティブボロメータ（７）は前記キャビティ（２０）の外側にある、カバー（１９）と、
を備える電磁放射線検出装置において、
− 前記カバー（１９）は、前記第１の主面（１５）の上方に、前記カバー（１９）から前記第１の主面（１５）を０．５μｍから５μｍの範囲の距離ｄで隔てる空間を作り出し、
− 前記カバー（１９）は、電磁放射線干渉による前記電磁放射線（８）の伝送に起因した二次電磁放射線が伝送することを妨げる第２の側面反射手段を備え、
− 前記第２の側面反射手段は前記第１の反射手段に延び、且つ、前記第１の反射手段とともに連続反射シールド（３７）を形成する、
ことを特徴とする電磁放射線測定装置。
【請求項2】
前記距離ｄは、０．５μｍ以上、２μｍ未満であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記カバー（１９）は前記連続反射シールド（３７）により形成される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項4】
前記カバー（１９）は、前記連続反射シールド（３７）により形成された外部壁を備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項5】
前記カバー（１９）は、前記基板（１８）に注ぐ前記電磁放射線（８）に対して透過性を持ち、且つ、前記連続反射シールド（３７）と前記キャビティ（２０）との間に配置された支持壁（３６）を備える、ことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項6】
前記カバー（１９）は、前記電磁放射線（８）に対して透明性を持つ支持壁（３６）により形成された外部壁を備え、前記連続反射シールド（３７）は、前記支持壁（３６）と前記キャビティ（２０）との間に配置され、且つ、前記基板（１８）と直接接している、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項7】
前記支持壁（３６）は、単結晶、多結晶又はアモルファスのシリコン、単結晶、多結晶又はアモルファスのゲルマニウム、シリコン−ゲルマニウム合金、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、酸化シリコン、及び、酸硫化シリコンから選択された材料により形成される、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の装置。
【請求項8】
前記カバー（１９）は、前記連続反射シールド（３７）と前記キャビティ（２０）との間に配置された構造層（２５）を備える、ことを特徴とする請求項４又は７に記載の装置。
【請求項9】
前記カバー（１９）は、２つの側面（２２）を介して前記基板（１８）に配置され、且つ、前記検出器（１０）の上方にブリッジを形成することにより前記基準ボロメータ（１０）を覆い、前記各側面（２２）は連続内部表面と連続外部表面とを有し、前記第２の反射手段は少なくとも前記側面（２２）の前記連続内部表面又は前記連続外部表面を形成する、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の装置。
【請求項10】
前記カバー（１９）は、前記基準ボロメータ（１０）を全体的に密封し、前記キャビティ（２０）は閉じられている、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の装置。
【請求項11】
前記連続反射シールド（３７）は、アルミニウム、チタン、金、ニッケル、タンタル、タングステン、モリブデン、これらの窒化物及びシリサイド物、及び、これらの合金から選択される少なくとも１つの金属材料の金属層により形成される、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の装置。
【請求項12】
複数の基準ボロメータ（１０）と、基準ボロメータ（１０）をそれぞれ個別に覆う少なくとも２つのカバー（１９）とを備える、ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１つに記載の装置。
【請求項13】
複数の基準ボロメータ（１０）を備え、前記カバー（１９）は、複数の基準ボロメータ（１０）を覆い、且つ、前記アクティブボロメータ（７）を覆っていない、ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１つに記載の装置。
【請求項14】
前記複数の基準ボロメータ（１０）は１つの前記キャビティ（２０）に格納される、ことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項15】
前記カバー（１９）は隣り合う２つの前記基準検出器の間に配置された少なくとも１つの内部分離壁（４１）を有し、前記カバー（１９）は前記基板（１８）とともに複数の前記キャビティ（２０）を形作り、前記各キャビティはそこに格納された基準ボロメータ（１０）を有する、ことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項16】
前記電磁放射線（８）の複数のアクティブボロメータ（７）を備え、前記アクティブボロメータ（７）と同数の前記基準ボロメータ（１０）を備える、ことを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項17】
少なくとも３つの前記アクティブボロメータ（７）を備え、前記基準ボロメータ（１０）の数は前記アクティブボロメータ（７）の数よりも少なく、前記アクティブボロメータ（７）と前記基準ボロメータ（１０）とは、ライン及びカラムのアレイ状に前記基板（１８）上に配置され、前記各基準ボロメータ（１０）は前記基板（１８）上の前記アレイのライン及び／又はカラムの頭端部に位置する、ことを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項18】
前記カバー（１９）は、前記アレイの同じライン又は同じカラムに配置された前記複数の基準ボロメータ（１０）のみを覆う、ことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項19】
前記基準ボロメータ（１０）は前記電磁放射線（８）の前記アクティブボロメータ（７）と同一である、ことを特徴とする請求項１から１８のいずれか１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電磁放射線（electromagnetic radiation）を検出するための装置に関するものであり、装置は、同じ基板の上に、− 前記放射線に対して感度を持つ第１の素子(element)が設けられた少なくとも１つのアクティブ電磁放射線検出器(active electromagnetic radiation detector)と、
− 前記電磁放射線に対して感度を持つ第２の素子を備える基準検出器(reference detector)であって、前記第２の感受素子（second sensitive element）は入射する電磁放射線に面した第１の面と前記基板に面した第２の面と有する、少なくとも１つの基準検出器と、
− 前記第２の感受素子の前記第１の面に平行な前記入射する電磁放射線を反射するための第１の反射手段が設けられたカバー（lid）であって、前記カバーは、接することなく前記第２の感受素子を覆い、且つ、前記基板とともにそこに格納された前記基準検出器を有するキャビティを形作り、前記アクティブ検出器は前記キャビティの外側にある、カバーと、
を備える。
【背景技術】
【0002】
電磁放射線を検出するための装置は、１つ又は複数の電磁放射線検出器を集積する。電磁放射線検出器は複数のボロメータを備え、ボロメータは、抵抗率又は誘電率といったボロメータを形成する材料の電気的特性の熱誘導変化（thermally-induced change）を用いる。
【0003】
ボロメータは、放射線を電気信号に変換することにより、テラヘルツ範囲の電磁放射線又は赤外線のパワーを測定することができる。図１及び２に示されるように、抵抗型（resistive type）のボロメータ測定器は、基板２の上方に懸架された（suspend）ボロメータプレート（bolometric plate）１を備える。
【0004】
ボロメータプレート１は、電磁放射線を吸収する膜３と、感熱性半導体材料により形成されたサーミスタ４とにより形成され、その温度が変化するとその電気抵抗が変化する特徴を有する。膜３は、固定点（anchoring point）６によって基板２に取り付けられた断熱アーム（thermal insulating arms）５により懸架されている。膜３は入射線を吸収し、それを熱に変換し、熱をサーミスタ４に伝送する。サーミスタ４の熱上昇は、好適な電気アセンブリで測定されるボロメータ検出器における電圧又は電流変化を導く。電極（不図示）は例えば固定点６の面に配置される。通常、読み出し回路（read circuit）は基板２に集積され、実行された測定結果を用いる。断熱アーム５は基板２から膜３を断熱し、よって測定感度を改善する。
【0005】
ボロメータ検出器の高いパフォーマンスの動作は、主に３つの条件を要求する：低い熱容量であること、基板２から膜３を良好に断熱すること、熱を電気信号に変換する際に高い感度であること。最初の２つの条件は、ボロメータ検出器を形成する薄膜により得ることができる。
【0006】
室温で動作するモノシリック赤外撮像装置（monolithic infrared imager）は、ＣＭＯＳ又はＣＣＤ型のシリコン多重回路（silicon multiplexing circuit）にボロメータ検出器アレイを直接接続することにより製造される。
【0007】
ボロメータ検出器の読み出しは、サーミスタ４の抵抗値とその変化との測定に基づいている。その変化が非常に小さい場合には、特に赤外線（ＩＲ）検出においては、検出された信号は、高増幅アンプ又は積分ステージ（integrator stage）によって読み出し回路内で増幅される。通常、バンド幅を本質的に小さくし、よってホワイトノイズを除去することから、積分ステージが好ましい。
【0008】
積分器の場合、ボロメータ検出器に起因し、積分器に集積される電流は、集積回路（読み出し集積回路、ＲＯＩＣ）の出力信号をすぐに飽和させる。よって、撮像情報（scene information）を含む有益な電流は、集積された電流全体の一部にすぎない。読み出し感度を増加させるために、電流の不変部分は、回路のベースライン・ブランチ（base lining branch）と呼ばれるものに通常伝送され、撮像（imaged scene）に対応する電流の可変部分は積分器に伝送される。
【0009】
図３は、ボロメータ検出装置の読み出し原理を示す。装置は、入射した電磁放射線８を吸収し、放射線８を測定することができるアクティブボロメータ７（active bolometer）を備える。アクティブボロメータ７の抵抗変化は放射線８の値を示す。電流の読み出しは例えばこの測定を行うために用いる。アクティブボロメータ７の出力における電流は、可変部分と不変部分とを備える。実際、測定装置は絶対的なオペレーションを行い、すなわち、検出装置は、バックグラウンド信号と比べて通常小さいものであり、可変、且つ、有益な信号の測定を妨げる連続する不変なバックグラウンド信号を検出する。従って、放射線の値を好適に測定するために、この電流の不変部分を除去することが求められる。
【0010】
読み出し感度を増加させるために、オフセット電流と呼ばれる電流の不変部分は、好ましくはバイパスブランチに回され、有用な電流と呼ばれる電流の可変部分が積分器９に伝送される。可能な限り妨害が起きることを少なくするために、電気的には、バイパスブランチで用いられる素子は可能な限りノイズレスでなければならない。この目的のために、ブランチは、アクティブボロメータ７と同じオーダーの値を持つ抵抗によって形成される。抵抗は、共通ゲートでアセンブルされた、もしくは、ダイレクトインジェクションアセンブルされたＭＯＳトランジスタと接続され、このＭＯＳトランジスタは、抵抗をバイアスすることと、抵抗と増幅ステージとの間のインピーダンス整合を行うこととの両方を行うことができる。
【0011】
従来の解決法は、バイパスブランチ抵抗として基準ボロメータ１０を備え、すなわち、これは電磁放射線８を検出しないボロメータ１０である。
【0012】
従って、図３に示されるように、バイパスブランチは基準ボロメータ１０を備え、基準ボロメータ１０は、電磁放射線８と基準ボロメータ１０との間に位置する保護シールド１１によって目隠しされている。従って、基準ボロメータ１０は、放射線を吸収せず、基準として用いられるパッシブボロメータ（passive bolometer）である。
【0013】
このタイプの検出器装置の利点は、基準ボロメータ１０の特性に基づくものであり、且つ、全体的な目隠し能力に基づくものである。
【0014】
図４に示すように、米国特許文献２００７１３８３９５は、同じ第１の基板２ａの上に形成されたアクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とを備える検出装置を提供する。第１及び第２のカバーは第２の基板２ｂから形成され、アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とをそれぞれ覆うために密封材料によって第１の基板２ａに密封される。第２のカバーは、入射電磁放射線８と基準ボロメータ１０との間の第２のカバーの外部表面に配置された不透明層１１を堆積することによって、入射電磁放射線８に対して不透明にすることができる。
【0015】
記載された検出装置は、大きな容量を持つという欠点を有する。しかしながら、密封は、操作し、且つ、装置の機械的制約に応じることができるような十分に大きな形状を持つカバーを用いることを求めている。図に示すように、赤外線検出器は、一般的には５０μｍから１００μｍの範囲の膜厚の高い側壁を持ち、１０μｍの検出波長のために、ボロメータ７及び１０に亘る平面ＡＡと、平面ＡＡと平行であってカバー２ｂに亘る平面ＢＢとの間の、典型的には１６０μｍの重要な空間ｄを持つ。平面ＡＡから不透明層１１を隔てる有意な距離は、一方で、基準ボロメータ１０からアクティブボロメータ７を分離して配置し、他方では、基準ボロメータ１０に比べて大きい反射シールドを使用することとなる。実際には、カメラフォーカスシステムに起因する光線の入射角を考慮するために、不透明層１１は、基準ボロメータ１０の表面領域よりもほぼ大きいサイズを持つように、一般的にしなくてはならない。赤外線カメラで通常用いられるレンズに対応する解放光学システム（open optical system）Ｆ／１のために、通常−３０°から＋３０°の範囲の入射角はマイクロボロメータを持つ検出器に基づく。同様に、このような形状に関する条件と与えられる電磁放射線８の入射角とにおいて、アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とは、アクティブボロメータ７を妨害することなく、基準ボロメータ１０を正確に覆うために十分な距離をもって隔てなくてはならない。
【0016】
このような形状の制約は、実際の検出装置のコストにのみ影響を与えるだけでなく、検出装置のサイズに依存する容積を持つ光学システムのコストにも影響を与える。コストの要因は、ピクセル数を増加させ、多数のボロメータ７及び１０を備えることによって改善することを必要とする解決策を持つ最近の赤外線検出装置において、顕著である。
【0017】
さらに、壊れやすいボロメータのセットの操作であり、且つ、制約のあるクリーンルームもしくは高価なクリーンな仕様において通常行われることから、密封オペレーションは、特にデリケートで高価なものである。
【0018】
最終的には、基準ボロメータ１０の上方で不透明層１１を用いることは、オフセット電流を好適に抑えるためには十分なものではなく、よって、非常に低い信号を検出することができない。この欠点は、ボロメータ抵抗をパルス状にバイアスすることにより得られる、ＩＲ撮像信号（ＩＲ imaging scene signal）を検出する高ゲインの使用を必要とするＩＲ撮像装置においては、特に有害である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0019】
本発明の目的は、高信頼性且つ高精度で電磁放射線を測定することができる検出装置であり、特に、この検出装置は、検出装置により伝送された信号の良好な分解能と改善された感度とを提供することができる。
【0020】
本発明は、低容量で且つ低コストの検出装置を目的とする。
【0021】
特に、本発明は、多数のピクセルを備え、且つ、高い増幅率と改善されたオフセット電流のしきい値とを持つＩＲ撮像信号を良好に増幅することができる好適な検出装置を目的とする。
【0022】
添付のクレーム、詳細には以下のことにより、この目的は達成される：− カバーは、第１の主面の上方に、カバーから第１の主面を０．５μｍから５μｍの範囲の距離ｄで隔てる空間を形成し、
− 前記カバーは、電磁放射線の干渉（electromagnetic coupling）による電磁放射線の伝送に起因する二次電磁放射線の伝送を妨げる第２の側面反射手段（second lateral reflective means）を備え、
− 第２の側面反射手段は第１の反射手段まで連続し、第１の反射手段とともに連続反射シールドを形成する。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【発明を実施するための形態】
【0024】
他の利点及び特徴は、本発明の特有の実施形態についての下記の説明により、さらに明らかにされる。本発明の特有の実施形態は、単なる例示であって、本発明を限定するものではない。本発明の特有の実施形態は、添付の図面により示される。
【0025】
電磁放射線８の検出装置は、好ましくはＩＲ及びテラヘルツ（ＴＨｚ）を検出する装置である。
【0026】
図５に示される第１の特有の実施形態によれば、電磁放射線８の検出装置は、電磁放射線８に感度を持つ第１の素子１２が設けられた電磁放射線８のアクティブ検出器７と、この電磁放射線８に感度を持つ素子１３を備える基準検出器１０とを備える。
【0027】
基準検出器１０は、好ましくは電磁放射線８のアクティブ検出器７と同じである。基準検出器１０を形成する形状、及び／又は、材料は、与えられた電磁放射線に対するアクティブ検出器７の温度応答と同じ温度応答が得られるように選択される。
【0028】
有利には、電磁放射線８のアクティブ検出器７と基準検出器１０とは、それぞれ電磁放射線８のアクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とである。
【0029】
アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とは、有利には、温度変化及び測定電流の変化に対して同じ応答するように設計されている。アクティブボロメータ７及び基準ボロメータ１０の電気及び温度特性が同じであることは、「マッチング」を呼ばれ、電気と同様に熱に対しても憂慮すべき影響を差し引き、アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０との異なる読み出しによる、アクティブボロメータ７に特有の信号を保存することができる。
【0030】
有利には、感度を持つ第１の素子及び第２の素子とは、それぞれ、入射する電磁放射線８に面した第１の主面１４及び１５と、第２の主面１６及び１７を有する。第１の主面１４及び１５は、好ましくは第２の主面１６及び１７と平行である。
【0031】
アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とは、同じ基板１８の上に配置され、有利には、主面１４及び１５が同一平面Ｐに位置するように、同じ列に従って互いに隣り合う。平面Ｐは好ましくは基板１８の主面と平行である。アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とは同じ環境となるように互いに近接している。従って、基準ボロメータ１０は、アクティブボロメータ７とできる限り近接した位置にあり、しかしながら、アクティブボロメータ７の応答と同じ熱及び電気ノイズに対する応答を得るために、接触させることはない。さらに、２つのボロメータ７及び１０を近接させることは、検出装置をさらにコンパクトにすることにも寄与する。
【0032】
基板１８は、一般的にはシリコンから形成された支持体（support）である。基板１８は、アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０との機械的堅固性を確保し、好ましくは、サーミスタ抵抗（不図示）をバイアスし、且つ、読み出す装置を備える。基板１８は、特に複数のマイクロボロメータのアレイを有するＩＲ測定装置の場合において、有用な撮像システムにより用いることが可能なように出力の数を減少させるために、異なるボロメータに起因する信号をシリアルに変換し、それらを伝送することができる多重化部品（multiplexing component）を備える。アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とを接合することは、２つのボロメータ７及び１０により変換された信号の差動読み出し（differential reading）を可能にし、電気及び熱ノイズに対する検出装置の感度をキャンセル又は少なくとも最小限にしつつ、入射した電磁放射線８に起因する信号を抽出することができる。
【0033】
図５及び図６に示すように、アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とは、有利にはマイクロボロメータ型のマイクロブリッジを有する絶縁構造（insulating structure）を持つ。各構造は一般的には、熱伝導を最小にするために固定点６と断熱アーム５とを備える（図６）。マイクロブリッジ構造は、有利には電磁放射線８の検出装置により伝送された信号の応答時間を短縮し、信号−ノイズ比を改善する。
【0034】
電磁放射線８を検出するための装置はカバー１９を備え、カバー１９は、接することなく電磁放射線８に晒される第２の感受素子１３を覆う。カバー１９と基板１８とは、そこに格納された基準ボロメータ１０を有するキャビティ２０を形作る。
【0035】
特有の実施形態によれば、カバー１９は、上部面（upper side）２１と上部面２１とほぼ垂直な２つの側面（lateral side）２２とにより形成され、基板１８上に、その２つの端が解放されている逆さまのＵを形成する。
【0036】
カバー１９は基板１８の上に２つの側面２２を介して位置し、基準ボロメータ１０上方にブリッジを形成することにより基準ボロメータ１０を覆う。各側面２２は、連続する内部表面と連続する外部表面とを有する。外部表面は、カバー１９の内側、すなわち、キャビティ２０に面した内部表面と反対側にある、カバー１９の外側に向いた表面を形成する。
【0037】
第２の反射手段は、少なくとも連続した内部表面と側面２２の連続した外部表面とを形成する。
【0038】
図５及び図６に示されるように、上部面２１と２つの側面２２とは、基準ボロメータ１０上方にブリッジを形成する。キャビティ２０は、カバー１９の２つの端部において解放されている。上部面２１は好ましくは第２の感受素子１３の第１の主面１５と平行であり、入射する電磁放射線８から基準ボロメータ１０を覆う（mask）ために入射電磁放射線８に面した連続する外部表面を有する。
【0039】
各側面２２は連続した外部表面を有する。カバー１９のディメンションは基準ボロメータ１０のディメンションよりも大きい。
【0040】
「連続する外部表面」というタームが用いられるにもかかわらず、上部面２１と側面２２との外部表面は、検出された波長に比べて小さなディメンションを持つ各開口部２３を与えるような１つ又は複数の貫通開口部が存在していても連続であるとみなされる。開口部２３は異なる形状を持ち、例えば四角形又は円形状である。各開口部２３は大きいディメンションであっても１μｍ未満のサイズを有し、開口部２３を介してカバー１９内部への入射電磁放射線８の伝送を十分に減衰させる。
【0041】
カバー１９は、第２の感受素子１３の第１の主面の上方に空間を形成する。空間は、有利には、できるかぎり電磁放射線８を検出する装置の容積を減少させるように小さいものである。空間は、有利は０．５μｍから５μｍの間の範囲で、好ましくは０．５μｍ以上２μｍ未満の距離ｄを持ってカバー１９から主面１５を隔てる。詳細には、距離ｄは、カバー１９の上面２１の内部表面から第１の主面１５を隔てる。
【0042】
カバー１９は第１の反射手段と第２の側面反射手段とを備える。第１及び第２の反射手段は、例えば金属層から形成された反射体（reflector）により形成される。
【0043】
図５及び図６に示されるような特有の実施形態によれば、第１の反射手段はカバー１９の上部面２１を形成し、第２の反射手段は側面２２を形成する。第２の側面反射手段は第１の反射手段まで連続し、第１の反射手段とともに連続反射シールドを形成する。
【0044】
カバー１９は、連続反射シールドにより全体的に形成される。反射シールドを形成するカバー１９は、検討される電磁放射線８に対して不透明性の高い少なくとも１つの材料の反射薄層により形成することができる。不十分な不透明性を持ったカバー１９と、電磁放射線８に対する基準ボロメータ１０の余計な感度（residual sensitivity）とに起因したゴースト画像が生成されることを避けるために、入射電磁放射線８の減衰率は、好ましくは約６０ｄＢから約８０ｄＢの間の範囲にある。
【0045】
カバー１９は、有利には、アルミニウム、チタン、金、ニッケル、タンタル、タングステン、モリブデン、これらの窒化物及びシリサイド、及び、これらの合金から選択される少なくとも１つの金属材料の金属層から形成される。タングステンシリサイド（ＷＳｉ）及び窒化チタン（ＴｉＮ）を一例として説明する。
【0046】
連続反射シールドは、好ましくは１００ｎｍから１０００ｎｍの範囲の平均膜厚と１μΩｃｍから５００μΩｃｍの範囲の抵抗値を持つ金属薄膜である。
【0047】
変形例としては、連続反射シールドは、金属ポリマー反射体（metal polymer reflector）、又は、異なる屈折率を持つ２つの材料の層を交互に配置することにより一般的に形成されるブラッグフィルタ型の反射体により作られる。
【0048】
第１の反射手段は入射電磁放射線８を反射する。第１の反射手段は、カバー１９を介して基準ボロメータ１０に電磁放射線８が伝送されることを避ける。従って、第１の反射手段は基準ボロメータ１０を覆い、基準ボロメータ１０の入射電磁放射線８に対する感度を失わせる。
【0049】
しかしながら、第２の側面反射手段は、電磁放射線の干渉による電磁放射線８の伝送に起因する二次電磁放射線の伝送を妨げる。
【0050】
しかし、図４に示される従来技術の検出装置においては、基準ボロメータ１０から不透明層１１を隔てる空間が検出する波長よりも小さい場合には、カバーを形成する第２の基板２ｂの不透明層１１の端部と基準ボロメータ１０との間に電磁放射線の干渉が顕著に起きる。基準ボロメータ１０から不透明層１１を隔てる距離が１６０μｍである米国特許文献２００７０１３８３９５Ａの場合においては、このような電磁放射線の干渉は無視できるほどである。しかしながら、検出する波長に比べて空間が小さい場合に、特に０．５μｍから５μｍの範囲の場合に、電磁放射線の干渉は、熱赤外線８に対して１０μｍオーダーで測定されるようになる。このような干渉は、基準ボロメータ１０へのカバー１９内部の入射電磁放射線８の好ましくない伝送に変換される。カバーの中への電磁放射線８の伝送は、測定を妨害する二次電磁放射線を生成する。二次電磁放射線はプラズモンタイプの表面波に起因し、カバー１９の上部２１上の第１の反射手段の面に入射電磁放射線８の影響に晒すこととなり、ペロ−ファブリ側面キャビティ（lateral Perot-Fabry cavity ）として動作する。ペロ−ファブリキャビティにより吸収された表面波のエネルギーは、側面ペロ−ファブリキャビティの共鳴モデルと組み合わされる二次電磁放射線の形状で伝送される。二次電磁放射線は側面ペロ−ファブリキャビティの中では顕著であり、閉じ込められたエネルギーは基準ボロメータ１０により吸収される。第２の側面反射手段２２の存在は、二次電磁放射線を妨げることによりこのような欠点を抑制することができる。第２側面反射手段２２は、二次電磁放射線のエネルギーを基板１８へと案内し、カバー１９の中へと入射することを避ける。
【0052】
図７に示すように、端部２４はランドを形成する水平の曲がり角（horizontal return）１９により形成される。
【0053】
図８に示されるように、端部２４は、変形例としては、基板１８上にランドを形成し、上部２１と実質的に同じ面において、カバー１９の上部２１の高さまでの第２の部分から水平の曲り角を形成する第３の部分まで連続する、第１の水平の曲り角から形成される（図８の上部）。このようなカバー１９の形成は、有利には、従来の薄膜堆積とエッチング技術とから達成される。
【0054】
図９に示されるような第２の特有の実施形態によれば、カバー１９は、キャビティ２０の中に位置する基準ボロメータ１０を全体的に封入する。カバー１９は、接触することなく、基準ボロメータ１０を全体的に覆う。従って、カバー１９は、閉じられたキャビティ２０を形成するカプセルを形成し、可能であれば、しっかりとその中に基準ボロメータ１０を配置する（図９）。閉じられたキャビティ２０は、上部はカバー１９により（図９の上部）、下部は基板１８により形作られる（図９の下部）。
【0055】
図９に示されるように、カバー１９は基板１８上に設置され、基板１８の部分に延びる端部２４を備える。端部２４はカバー１９の周りのすべてに存在し、よって、接着を改善し、可能であればカバー１９の密封性も改善する。
【0056】
図１０に示される第３の特有の実施形態によれば、検出装置は今まで説明した特有の実施形態と異なり、カバー１９は、連続反射シールドとキャビティ２０との間に配置された追加構造層２５を備える。カバー１９は外部壁と内部壁とにより形成され、外部壁は内部壁と部分的に異なる。しかしながら、カバー１９の外部壁は連続反射シールドを形成し、構造層２５はカバー１９の内部壁の部分を形成する。特に、上部２１は、第１の反射手段と構造層２５とにより形成された２つの層の積層により形成される。構造層２５と第１の反射手段とは好ましくは第２の感受素子１３の第１の主面１５と平行である。
【0057】
このような電磁放射線８の検出装置の特有の実施形態を、図１１から図１８を用いてさらに詳細に説明する。議論を簡単にするために、すべての説明において赤外線に適用された検出装置とするが、しかしながら、従来技術を少し修正したものであるような、他のタイプの放射線に適用することができる。
【0058】
図１１に示されるように、図９の電磁放射線８を検出するための装置の製造方法は、既知のシリコンマイクロエレクトロニクスにより得られる完全な読み出し回路（不図示）をすでに含むシリコン基板１８から金属接続パッド２６を形成することを備える。金属接続パッド２６は、一方が読み出し回路の電気装置であり、他方がアクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とであるような間において電気的接続を形成することができる。絶縁パッシベーション層２７は、基板１８を覆い、金属接続パッド２６の面に覆われていない部分２８を形成する。
【0059】
図１２に示されるように、例えばアルミニウムにより形成された金属層は、有利には堆積され、既知の方法によりフォトリソグラフィ及びエッチングにより形作られ、読み出し回路の表面に２つの赤外線反射体２９ａ及び２９ｂを形成する。通常ポリイミドにより形成される第１の犠牲層３０は広がっており、可能であればアニールされる。
【0060】
図１３に示されるように、ボロメータプレート３１ａ及び３１ｂは、それぞれアクティブボロメータ７及び基準ボロメータ１０のものであり、既知の方法により第１の犠牲層３０上に構成される。ボロメータプレート３１ａ及び３１ｂは、それぞれ第１及び第２の感受素子１２及び１３を備える。除去されることとなる第１の犠牲層３０は、それぞれボロメータプレート３１ａ及び３１ｂから各反射体２９ａ及び２９ｂを隔てる空間を与えることができる。よって、ボロメータプレート３１ａ及び３１ｂは読み出し回路から断熱されている。空間は、１０μｍ中心の波長幅を検出するために、例えば２．５μｍオーダーの４分の１波長の共鳴キャビティを形成するために好適である。
【0061】
図１４に示すように、第１の犠牲層３０と同じ性質の第２の犠牲層３２は、有利には、アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０との上方に広がっている。そこに構成されたカバー１９を持ち、且つ、除去されることとなる第２の犠牲層３２は、基準ボロメータ１０の第１の主面１５とカバー１９との間に事前に形成された空間を与えることができる。第２の感受素子１３の第１の主面１５からカバー１９を隔てる距離ｄは、好ましくは約０．５μｍから５μｍの間の範囲である第２の犠牲層３２の膜厚に対応する。空間を最終的に形成することは、第１の主面１５とカバー１９との間に顕著な断熱を達成する。
【0062】
図１４に示すように、構造層２５は既知の方法により形成される。構造層２５は、例えば、第２の犠牲層３２の表面にアモルファスシリコン又はアルミニウムにより形成された第１の層３３の堆積し、次いでフォトリソグラフィ及びエッチングを行うことにより得られる。第１の層３３のエッチングは、アクティブボロメータ７及び基準ボロメータ１０の上方の局所領域に亘って行われる。このステップの終わりには、構造層２５と第１の残渣層（first residual layer）３３とは、第２の犠牲層３２の表面に得られる。
【0063】
図１５に示されるように、第１及び第２の犠牲層３０及び３２をすべて基板１８に対して垂直な方向に沿って容易にエッチングするために、構造層２５と第１の残渣層３３とはハードマスクとして用いられる。エッチングは、カバー１９の所望の形状に従って凹部３４を形成する。特に、基準ボロメータ１０を完全に密封し、且つ、閉じられたキャビティ２０を形成するために、凹部３４は、基準ボロメータ１０を取り囲み、且つ、第１及び第２の犠牲層３０及び３２の膜厚全体を横切る連続するトレンチにより形成される。しかしながら、上部２１と２つの側面２２とを有するブリッジ形状のカバー１９を得るために、凹部３４は、基準ボロメータ１０のそれぞれのサイドにおける２つのほぼ平行なトレンチにより形成される（図１５の右側及び左側）。
【0064】
エッチング条件は、特に構造層２５と第２の犠牲層３２との間の界面において、小さなオーバーハングを持つエッチング側面を得ることができるようなものとされる。このようにするために、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が好ましい。例えば、２．５μｍの膜厚を有する第１のポリイミド層３０と２μｍの膜厚を有する第２のポリイミド層とは、以下のようなＲＩＥ条件においてオーバーハングを限定的なものとすることによって得ることができる。− 室温約３００Ｋ
− ３ミリトールから３０ミリトールの範囲の圧力
− １０ｃｍ３／ｍｉｎから１００ｃｍ３／ｍｉｎの範囲の流量の酸素
− １０ｃｍ３／ｍｉｎから１００ｃｍ３／ｍｉｎの範囲の流量のアルゴン又は窒素
− ４４０ｋＨｚから１３．５６ＭＨｚの範囲の周波数で励起されたプラズマ
− １００Ｗから１０００Ｗの範囲のプラズマ生成パワー
【0065】
図１６に示されるように、好ましくは金属である第２の反射層３５は、第１の層３３に広がった領域とともに構成層２５を覆うように、既知の方法により堆積される。第２の層３５は凹部３４の側面及び底部を覆う。構造層２５のカバーは、カバー１９の上部２１を形成することができる。この金属堆積により覆われた凹部３４の１つ又は複数の側面は、二次電磁放射線に対するカバー１９の良好な不透明性を得るために特に重要である。しかしながら、１つ又は複数の側面２２は、二次放射線タイプに感度のない検出器を形成するように、電磁放射線８の検出装置の第２の反射手段を形成し、且つ、二次電磁放射線から保護するシールドを形成する。オーバーハングの無いエッチング側面を得ることとは別に、均一なタイプの第２の反射層３５の堆積が好ましく、その性質が連続反射シールドの効果と基準ボロメータ１０の保護の改善とに寄与するからである。
【0066】
構造層２５の存在は、既知のハードマスク技術により、そこに設けられた側面２２を有する第１及び第２の犠牲層の側面を形作ることができる。
【0067】
例えば、第２の均一金属層３５は、１００ｎｍから５００ｎｍの範囲の膜厚と２００μΩｃｍオーダーの抵抗値とを有するタングステンシリサイド薄膜（ＷＳｉ）のＬＰＣＶＤ（低圧化学気相成長法）により得ることができ、堆積条件は先に説明した範囲に対応し、一例として以下に選択された特有の点を有する。− 温度２５０℃
− 圧力０．８トール
− １．４ｃｍ３／ｍｉｎの流量のタングステンヘキサフルオリド（Tungsten hexafluoride）（ＷＦ６）
− ３００ｃｍ３／ｍｉｎの流量のシラン（ＳｉＨ４）
− ２５０ｃｍ３／ｍｉｎの流量のアルゴン（Ａｒ）
【0068】
変形例としては、他の金属層として、例えば、好ましくはＬＰＣＶＤにより堆積された、窒化チタン（ＴｉＮ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）の層３５を用いることができる。均一性が乏しく、第２の金属層３５を厚い膜に形成することを必要とするが、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）により堆積された第２の金属層３５も適している。
【0069】
図１７に示すように、広がった第１の層３３と第２の金属層３５とは、アクティブボロメータ７の位置する前でエッチングされ、可能であれば、１つ又は複数の開口部２３に対応するμｍ未満のディメンションを持つ１つ又は複数の領域を除いては、基準ボロメータの前に位置する。この開口部は、第１及び第２の犠牲層３０及び３１を連続的に除去することを容易にするものである。
【0070】
エッチング条件は、アクティブボロメータ７上方から広がった第１の層３３と第２の金属層３５とを除去し、且つ、端部２４の形状を含むカバー１９の最終的な形状を与えることができるように定められる。
【0071】
図１８に示すように、第１及び第２の犠牲層３０及び３２は、特に開口部２３を介して最終的にガス層化学エッチングにより除去される。この工程は、反応性エッチング種とエッチング残渣とをカバー１９の内部と外部との間に循環させることができる。第１及び第２の犠牲層３０及び３２の除去は、カバー１９のキャビティ２０と、第２の感受素子１３とカバー１９との間の空間とを露出することができる。
【0072】
この最終的なエッチング工程の最後に、アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とが、入射電磁放射線８と二次電磁放射線とに感度を持つようにすることができる。
【0073】
図１９の第４の実施形態によれば、電磁放射線８を検出する検出装置は、カバー１９が、連続反射シールド３７とキャビティ２０との間に配置され、基板１８に位置する電磁放射線８に対して透過性を持つ支持壁３６を備える、といったこれまで説明した第３の特有の実施形態と異なる。支持壁３６は、カバー１９の堅固性に寄与する。
【0074】
図１９に示されるように、支持壁３６は構造層２５に接している。カバー１９の上部２１は、有利にはカバー１９の外側からキャビティ２０まで、第１の反射手段と支持壁３６の上部と構造層２５とに対応する３つの層の積層により形成される。第１の反射手段は連続反射シールド３７の上部を形成する。
【0075】
支持壁３６は、好ましくは、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、単結晶ゲルマニウム、多結晶ゲルマニウム、アモルファスゲルマニウム、シリコン−ゲルマニウム合金（ＳｉＧｅ）から選択された材料から形成される。赤外電磁放射線８に対しては、支持壁３６は、シリコン、ゲルマニウム、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、酸化シリコン、酸硫化シリコンから選択された少なくとも１つの誘電材料から形成される。
【0076】
支持壁３６は、連続反射シールド３７と構造層２５との間に配置される。
【0077】
カバー１９の側面２２は、第２の反射手段と支持壁３６の側面部とに対応する２つの層の積層により形成される。２つの側面２２の連続する外部表面は、第２の反射手段により形成される。従って、第２の反射手段は連続反射シールド３７の側面部を形成する。
【0078】
従って、カバー１９の内壁は、支持壁３６と構造層２５との側面部により形成され、カバーの外壁は連続反射シールド３７により形成される。
【0079】
図１９に示されるように、支持壁３６の存在に起因して、連続反射シールド３７を形成する外壁は基板１８に接合することはなく、この支持壁は、端部２４の面において連続反射シールド３７と基板１８との間に挿入され、且つ、電磁放射線の干渉によって二次電磁放射線を形成することができる端部３８を形成する。
【0080】
電磁放射線の干渉を抑制し、二次電磁放射線を避けるために、支持壁３６は、有利には１０ｎｍから５００ｎｍの範囲の薄い膜厚を持つ。
【0081】
図２０に示される変形例によれば、電磁放射線８を検出するための装置は、電磁放射線８に対して透過性を持つ追加カバー３９を備え、この追加カバー３９は、そこに格納されたアクティブボロメータ７を有する。透過性を持つ追加カバー３９は、電磁放射線８に透過性を持つ１つ又は複数の材料を選択すること以外はこれまで説明したものと同一である構造層２５が設けられている。透過性追加カバー３９と支持壁３６とは好ましくは、電磁放射線８に透過性を持つ１つ又は複数の材料から形成された単一の層を形成する。
【0082】
追加透過性カバー３９の形成は、検出装置の製造コストを大幅に増加させることのない検出装置という利点を与える。マイクロエレクトロニクス分野における既知の共通技術に従い、装置の形成方法の一部として、支持壁３６と同時に追加透過性カバー３９を形成することができるためである。
【0083】
追加透過性カバー３９の存在は、有利には脆弱なサスペンド構造を持つアクティブボロメータ７を保護することを可能にする。
【0084】
追加透過性カバー３９はボロメータ７及び１０を外部環境から隔て、カバー３９がない場合では不可能である基本的なブロー又は洗浄方法によって、検出装置を洗浄することを可能にする。このような状況においては、電磁放射線８を検出する装置のパッキングは標準的なものとなり、未洗浄の検出装置の場合であってもウルトラクリーンルームで行う必要はない。その結果、製造コストを大幅に減らすこととなる。
【0085】
さらに、この変形例による追加カバー３９の存在は、既知の真空マイクロ密閉方法を用いた真空下でのアクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０との密閉を可能にする。特に、ＳＰＩＥ会議の予稿集“Infrared Technology and Applications XXXIV, Vol.6940, pages 1Y-1 から1Y-6（2008）に掲載されたＧ．Ｄｕｍｏｎｔらの文献“Innovative on-chip packaging applied to uncooled IRFPA”、もしくは、仏国特許２８２２５４１Ａに記載されたマイクロ密閉方法を、参考として挙げることができる。電磁放射線８を検出するための装置のボロメータ７及び１０の感度は、真空操作より実質的に改善する。
【0086】
先に挙げた文献に記載された例えばバッフル形状の排出孔（不図示）は、開口部２３を介して犠牲層を除去することを可能にし、追加カバー３９を形成する１つ又は複数の薄膜を堆積することによって密封される。連続反射シールド３７は第３の特有の実施形態と同じ方法により形成される。しかしながら、先に説明された第３の特有の実施形態と比べて、開口部２３の大きさは、装置効率に効果的なものであるようなパラメータに近づき、よって１μｍより大きい。
【0087】
図示しない他の変形例によれば、端部３８の存在を抑制し、側面２２の第２の側面反射手段が基板１８に直接接するように配置するために、支持壁３６は、局所的エッチングによりカバー１９の端部２４の面に開いている。
【0088】
図示しない他の変形例によれば、電磁放射線８を検出する装置は、カバー１９の外壁が支持壁３６により形成されている第４の特有の実施形態と大部分が異なる。連続反射シールド３７は、支持壁３６とキャビティ２０との間に配置され、例えば、支持壁３６と構造層２５との間であって、基板１８の上に直接配置される。
【0089】
図２１に示される第５の特有の実施形態によれば、カバー１９は吸収層４０により形成された内壁を持つ。吸収層４０は、キャビティ２０が吸収キャビティを形成するように、基準ボロメータ１０の第２の感受素子１３により放射された熱放射線を少なくとも吸収する。
【0090】
吸収層４０は、有利には、金黒（black-gold）、プラチナ、銀、クロムから選択された多孔質金属の吸収材料の少なくとも１つから形成される。金黒及びプラチナは、通常、焦電検出装置又は熱電気セルの分野で用いられ、銀とクロムとはブラック吸収体を形成する。
【0091】
ボロメータの熱化は、黒体（block body）で形成された内壁を構成する。
【0092】
変形例としては、吸収層４０はグラフェンを含む高分子材料から少なくとも形成される。グラフェンを含む高分子材料は、２μｍから２０μｍの範囲の波長を８０％まで吸収することができる。高分子とは、エポキシ、ポリイミド、レジストタイプの高分子樹脂のことである。
【0093】
吸収層４０の吸収能力を改善するために、この層は、多層積層、及び／又は、異なる性質の複数の吸収材料を備えるものとして形成することができる。
【0094】
よって、これまで説明したカバー１９を持つ基準ボロメータ１０は、アクティブボロメータのものと同じ、もしくは、ほとんど同じ熱抵抗を有する。
【0095】
第６の特有の実施形態によれば、電磁放射線８を検出する装置は、複数の基準ボロメータ１０を備える。
【0096】
電磁放射線８を検出する装置は、複数の基準検出器１０と複数のカバー１９とを備えることができる。特に、電磁放射線８を検出するための装置は、基準検出器１０を個別に覆う少なくとも２つのカバー１９を備えることができる。各基準検出器１０は有利にはカバー１９で覆われている。
【0097】
図２２及び２３に示される特有の実施形態によれば、電磁放射線８を検出する装置は、複数の基準検出器１０と１つのカバー１９とを備える。
【0098】
図２２に示されるように、カバー１９は複数の基準ボロメータ１０を覆い、アクティブボロメータ７を覆うことはない。電磁放射線８を検出する装置は、少なくとも３つのアクティブボロメータ７を備える。
【0099】
アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とは、ライン及びカラムのアレイ状に基板１８の上に配置される。各基準ボロメータ１０は、基板１８上のアレイのライン及び／又はカラムの頭端部に位置する。
【0100】
複数の基準ボロメータ１０は１つのキャビティ２０の中に格納される。カバー１９は、アレイの同じライン又はカラムに配置された複数の基準ボロメータのみを覆う。カバー１９は、上部２１と２つの側面２２とにより形成され、上部２１と２つの側面２２とは、基準ボロメータ１０を覆う１つのキャビティを形成し、且つ、先に説明したように、２つの端部において解放されている逆さまのＵを形成する。上部２１と側面２２とは、逆さまのＵのブランチにおいてオーバーハングするように十分に長くなくてはならない。しかしながら、カバー１９の端部において電磁放射線の干渉が起きることを少なくする、又は、抑えるために、カバー１９は、ライン又はカラムの頭端部に配置された第１の基準ボロメータと最終基準ボロメータとにオーバーラップするように覆わなくてはならない。
【0101】
同じライン又はカラムのアクティブボロメータ７は、連続して読み出され、ライン又はカラムが共通し、且つ、ライン又はカラムの頭端部に位置する基準ボロメータに接続される。
【0102】
図２２に示されるように、差動ラインが、ラインの頭端部の基準ボロメータ１０により供給された信号の複製を用いて読み取ることができるように、基準ボロメータ１０の数は、好ましくはアクティブボロメータ７の数よりも少ない。同時に１つのラインで差動読み出し操作を行うために、ラインの頭端部に位置する基準ボロメータ１０により供給された信号の複製は、このラインのアクティブボロメータ７へと再分配される。このような複製及び再分配装置は、既知の方法による電気アセンブリにより形成され、例えば、有利には、シリコン基板１８に集積された電流ミラー回路により形成される。
【0103】
電磁放射線８を検出するための装置アレイの各ラインにおいては、一方のアクティブボロメータ７と他方の基準ボロメータ１０の複製信号との差動読み出しによる複数のクリーンな信号は、それぞれ信号処理手段（不図示）に伝送される。低いノイズレベルを与えることができるように、アレイのアクティブボロメータ７の表面と比べて大きな表面を与えるよう、信号の処理手段は、例えば、アンプ、サンプラー又はマルチプレクサーによって形成されることができ、好ましくはカラムの最後に位置する（図２２）。
【0104】
第１のラインの読み出しの後に、電磁放射線８の検出装置は連続的に第２のラインのアクティブボロメータ７を読み出し、第２のラインの基準ボロメータ１０と接続し、これを電磁放射線８の検出装置のすべてのラインで行う。同じ原理に基づき、カラムの読み出しも可能である。
【0105】
同期させて読み出すことは、時間を通して影響を与えるランダムノイズ源を抑制することを可能にし、このランダムノイズ源は、各時間では異なり、しかしながら、アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とで共通する、電流測定精度に影響を与えるコモンモード電気ノイズといったものである。イメージを作り出し、パルス読み出し構成の同じ読み出しサイクルを持つように、アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０とは、同時に読み出される。
【0106】
図示しない変形例によれば、１つの基準ボロメータ１０を有する代わりに、低平均ノイズ信号を抽出するために、複数の基準ボロメータ１０を複製し、ラインの頭端部、及び／又は、カラムの頭端部の複数の基準ボロメータ１０を集積する。例えば、基準ボロメータ１０で生成される一般的なノイズを限定するために、アレイは、１つのラインの頭端部に対して８つの基準ボロメータ１０を備える。他の例においては、アクティブボロメータ７と基準ボロメータ１０との間の不完全さを調整することにより導かれる、検出装置の差動読み出しの質の改善に寄与する空間の均一性が損なわれることを抑制するために、アレイは、例えば、各ラインにおいて、ラインの頭端部に４つの基準ボロメータ１０と、ラインの他の頭端部に４つの基準ボロメータ１０とを備える。よって、基準ボロメータ１０は、アレイの中央部に位置するアクティブボロメータ７を形作る。
【0107】
例えば、差動読み出しモードのＩＲ検出装置のピクセルを形成する６４０×４８０のアクティブボロメータ７のアレイの効率的な読み出しのために、アレイは、数千の基準ボロメータ１０を備える。
【0108】
図２３に示される変形例によれば、カバー１９が基板１８とともにそこに格納された基準ボロメータ１０をそれぞれ有する複数のキャビティ２０を形作るように、カバー１９は、２つの隣り合う基準ボロメータ１０の間に配置された内部分離壁４１を少なくとも１つ有する。すべての基準ボロメータ１０は、厳密に同じ環境を持つ。
【0109】
アレイの中の状況にかかわらず、カバー１９は、有利には各基準ボロメータ１０に対して厳密に同じ環境を形成することができる。しかしながら、基準ボロメータ１０の複数のカラムを密封するカバー１９の側面２２の境界に位置する複数の基準ボロメータ１０は、様々な製造方法の下に晒される。このような様々な製造方法によって、これらは、カバー１９の側面２２から一定の距離で位置する基準ボロメータ１０と異なるものとなる。カバー１９により密封された基準ボロメータ１０の性質の均一性が失われることは、電磁放射線８の検出装置のオペレーションに悪影響を与える。従って、１つ又は複数の内部壁４１は、均一性が損なわれることを避けるために導入される。
【0110】
図２３に示されるように、内部分離壁４１は、有利には既知の方法による単一の工程において形成される単一の層を支持壁３６とともに形成する。
【0111】
図示しない変形例によれば、電磁放射線８を検出するための装置は、複数のアクティブボロメータ７と、アクティブボロメータ７と同じ数の基準ボロメータ１０とを備え、基準ボロメータ１０に起因する信号の複写を避けることができる。
【0112】
本発明による電磁放射線測定装置は、二次電磁放射線の悪影響を抑制し、よってオフセット電流飽和についての最適化することができるという点で顕著なものである。特に、本発明による電磁放射線検出器は、基準ボロメータの非常に敏感な感度とカバーの不十分な不透明性とに起因したゴーストイメージの生成を避けることができる。本発明による検出装置は、非常に整合のとれたアクティブボロメータと基準ボロメータとの同期された差動読み出しを行うことを可能にする。特に、本発明による装置は、有利には、従来技術の容積、製造の複雑さ、製造コストといった欠点を持つことなしに、非常に正確な信号を格納するため、熱又は電気的な攪乱効果を差し引くことができるという利点を持つ。
【0113】
有利には、図５及び１８に示される一例によれば、第１の感受素子１２は、カバー１９と基板１８とにより形作られたキャビティ２０の中に位置していない。よって、キャビティ２０は第２の感受素子１３のみを含む。言い換えると、第１の感受素子１２と第２の感受素子１３とがカバー１９によって隔てられるように、第１の感受素子１２はキャビティ２０の外側に位置する。
【0114】
従来技術の検出装置と異なり、本発明による電磁放射線検出装置は、小さくなった容積の装置を与える。この特性は、多数のピクセルを持つＩＲ検出装置において特に有利である。