Brevet FR3067809A1 — publié le 20181221

Numéro de publication européen Numéro de dépôt de la demande 18/54894 Numéro et date du Bulletin où la mention a été publiée Dispositifs de Jauge à Vide Micro-fabriqués sans Étalonnage et Procédé de Mesure de Pression Domaine [0001] La présente divulgation se rapporte à des capteurs micro-fabriqués tels que des jauges à vide (de pression) à conduction thermique et à des dispositifs micro-fabriqués tels que des boîtiers sous vide comportant de telles jauges et plus particulièrement à la mesure de pression en utilisant des jauges de pression micro-fabriquées sans étalonnage. Arrière-plan [0002] Les jauges à vide doivent généralement être étalonnées par rapport à la pression. Traditionnellement, les jauges à vide étaient utilisées dans des chambres à vide dans lesquelles la pression pouvait facilement varier, mais une nouvelle application pour les jauges à vide est de les intégrer sur des microplaquettes électroniques ou des systèmes micro-électromécaniques (MEMS) qui sont enfermées/enfermés dans des boîtiers hermétiques sous vide afin de surveiller la pression. Dans ce cas, la pression ne peut pas être commandée et l'étalonnage des jauges à vide enfermées dans des boîtiers sous vide (au niveau puce ou au niveau tranche) est difficile. Une approche consiste à étalonner la jauge à vide par rapport à la pression avant l'encapsulation sous vide, mais le procédé d'encapsulation nécessite généralement un recuit du dispositif, ce qui peut modifier les propriétés des matériaux de la jauge à vide, rendant ainsi l'étalonnage invalide. L'étalonnage par rapport à la pression après l'encapsulation nécessite un test destructif, ouvrant le boîtier pour faire varier le niveau de vide. Il est possible d'étalonner un sous-ensemble de jauges provenant d'un lot et d'utiliser cet étalonnage pour toutes les autres jauges du lot, mais les variations des propriétés des matériaux rendent cette approche inexacte. [0003] Une alternative à l'étalonnage est de modéliser la réponse de la jauge en fonction de la pression, et d'adapter ce modèle à la réponse de la jauge 2 pendant le fonctionnement afin d'extraire la pression. Cela nécessite une connaissance précise des propriétés des matériaux et des dimensions de la jauge afin de prédire sa réponse. Cela peut ne pas être possible, en particulier lorsqu'on utilise des techniques de micro-fabrication, où les variations à l'intérieur 5 de la tranche et de tranche à tranche sont courantes. [0004] Les jauges à conduction thermique sont un type de jauge à vide bien connu et sont disponibles dans le commerce depuis plusieurs décennies. Plus récemment, la technologie de micro-fabrication a été appliquée à la fabrication de jauges miniaturisées, et il existe plusieurs brevets divulguant la 10 conception et la fabrication de ce type de dispositif : les brevets américains 4,682,503, 5,347,869, 5,557,972, 8,171,801 B2, 8,449,177 B2, 9,335,231. [0005] Un grand nombre de travaux a étudié les moyens d'améliorer la conception et le fonctionnement des jauges à conduction thermique. Étant donné que ces jauges étaient traditionnellement utilisées dans des chambres à vide où 15 la pression pouvait facilement varier, il n'y a que peu de travaux sur les procédés d'étalonnage. Le sujet le plus largement étudié est la compensation de l'effet des variations de température ambiante, par exemple les brevets américains 6,023,979, 6,474,172, 6,658,941 B1, 7,249,516, 7,331,237 B2. [0006] Le document US 8,504,313 propose un procédé d'étalonnage où 20 l'étalonnage par rapport à la pression est remplacé par l'étalonnage de la température. Cependant, ce procédé nécessite toujours une exposition à la pression atmosphérique, il n'est donc pas adapté aux jauges à vide à conduction thermique micro-fabriquées encapsulées à l'intérieur de puces fermées. [0007] Le document US 7,385,199 B2 divulgue un procédé pour utiliser un 25 pixel de bolomètre infrarouge en tant que jauge à vide à conduction thermique. Une stratégie d'étalonnage détaillée est également décrite, mais nécessite encore une fois un étalonnage par rapport à la pression. [0008] Le document US 8,171,801 B2 présente une jauge à thermistance micro-fabriquée et un procédé de fonctionnement,moyennant quoi la réponse en 30 tension de la jauge est mesurée à deux températures différentes. Ce procédé est conçu pour supprimer l'effet de certains paramètres, tels que les variations de température ambiante, mais nécessite que la différence de tension entre les deux températures soit étalonnée par rapport à la pression. [0009] Un grand nombre d'articles scientifiques ont été publiés sur le sujet 35 des jauges- à conduction thermique micro-fabriquées. Plusieurs articles présentent des jauges qui sont encapsulées à l'intérieur de puces scellées, mais 3 les jauges sont soit étalonnées avant l'encapsulation, ou un trou est pratiqué dans le boîtier pour mesurer leur réponse en pression. Ces articles comportent : [0010] J. Mitchell, G. R. Lahiji, et K. Najafi, "An lmproved Performance Poly-Si Pirani Vacuum Gauge Using Heat-Distributing Structural Supports", J. 5 Microelectromech. Syst., Vol. 17, no. 1, pp. 93-102, février 2008. [0011] Junseok Chae, J. M. Giachino, et K. Najafi, "Fabrication and Characterization of a Wafer-Level MEMS Vacuum Package With Vertical Feedthroughs," J. Microelectromech. Syst., Vol. 17, no. 1, pp. 193-200, février. 2008. 10 [0012] L. Zhang, B. Jiao, S. Yun, Y. Kong, C. Ku et D.-P. Chen, "A CMOS Compatible MEMS Pirani Vacuum Gauge with Monocrystal Silicon," Chinese Phys. Lett., vol. 34, no. 2, p. 25101, 2017. [0013] R. Kuljic et al., "Microelectromechanical system-based vacuum gauge for measuring pressure and outgassing rates in miniaturized vacuum 15 microelectronic devices,", J. Vac. Sci. Technol. B, vol. 29, no. 2, p. 02B114, 2011. [0014] Plusieurs articles ont publié des modèles utiles de la réponse des jauges : [0015] F. Vôlklein, M. Grau, A. Meier, G. Hemer, L. Breuer, et P. Woias, "Optimized MEMS Pirani sensor with increased pressure measurement 20 sensitivity in the fine and high vacuum regime," J. Vac . ScÉ Technol. A, vol. 31, no. 6, p. 61604, 2013. [0016] C. H. Mastrangelo et R. S. Muller, "Microfabricated thermal absolute-pressure sensor with on-chip digital front-end processor,", IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 26, no. 12, pp. 1998-2007, 1991. 25 [0017] P. Eriksson, J. Y. Andersson, et G. Stemme, "Thermal characterization of surface-micromachined silicon nitride membranes for thermal infrared detectors,", J. Microelectromech. Syst., vol. 6, no. 1, pp 55-61, mars 1997. [0018] En résumé, de nombreux brevets et articles ont été publiés sur le 30 thème des jauges à conduction thermique, et des jauges micro-fabriquées en particulier. Les sujets de conception, de fabrication et de fonctionnement sont bien abordés, mais à notre connaissance aucun travail n'a été publié qui présente un procédé d'étalonnage qui ne nécessite pas d'étalonnage par rapport à la pression. 35 Résumé 4 [0019] Cette divulgation fournit une manière de déterminer la pression, par exemple, à l'intérieur d'un boîtier sous vide, tel qu'une puce MEMS, sans étalonnage préalable, en utilisant un modèle et un ensemble d'une ou de plusieurs jauge(s) à vide incorporée(s) ayant des géométries distinctes. Afin de 5 calculer la pression à partir des mesures électriques effectuées sur les jauges de pression, il existe plusieurs étapes intermédiaires et un modèle analytique décrit chacune de ces étapes. Outre les mesures électriques, d'autres entrées sont nécessaires, telles que les propriétés des matériaux et certaines dimensions, qui peuvent ne pas être connues avec précision. Plusieurs géométries de jauge 10 différentes sont proposées qui peuvent être combinées afin de déterminer le niveau de vide (pression) sans connaître au préalable les valeurs de ces entrées. [0020111 est fourni un dispositif micro-fabriqué comprenant : un substrat ; et une pluralité de jauges de détection de pression sur ledit substrat. Chacune des jauges comprend : un élément de détection de température comprenant un 15 élément résistif ou une jonction de thermocouple qui génère un signal de sortie sensible à une température de l'élément résistif ou de la jonction de thermocouple ; et une structure de support couplée pour suspendre l'élément de détection sur la plate-forme de support au-dessus et en isolation thermique du substrat. L'élément de détection a une connectivité électrique pour recevoir un 20 signal électrique pour chauffer, directement ou indirectement, l'élément de détection à une température qui est fonction d'un niveau de pression et pour générer le signal de sortie qui dépend du niveau de pression. La structure de support pour chacune de la pluralité de jauges est configurée avec une géométrie différente de sorte que chaque jauge génère un signal de sortie différent en 25 réponse à un même signal électrique lors de la mesure du même niveau de pression dans un même environnement du dispositif micro-fabriqué. [0021] La structure de support peut comprendre une plate-forme de support et des pieds de support et où la géométrie différente comprend l'une parmi : la variation d'une géométrie de la plate-forme de support entre chacune 30 des jauges tout en gardant la géométrie des pieds de support identique ; et la variation d'une géométrie des pieds de support entre chacune des jauges tout en gardant la géométrie de la plate-forme de support identique. [0022] Le dispositif micro-fabriqué peut comprendre un composant configuré pour recevoir chaque signal de sortie différent pour définir des courbes 35 puissance-réponse respectives et adapter un modèle aux courbes pour extraire 5 une conductance thermique de la pluralité de jauges et associer la conductance thermique à la pression pour déterminer un signal de pression. [0023] Lorsque les jauges comprennent des éléments résistifs, chaque signal de sortie différent comprend une mesure respective de la résistance 5 variable totale pour une jauge respective et chaque résistance variable totale comprend des mesures d'une résistance de pied et d'une résistance d'élément résistif ; et le modèle utilise chaque signal de sortie différent pour séparer la résistance de pied et la résistance d'élément résistif et déterminer une température qui est sensible à la résistance d'élément résistif. 10 [0024] Pour un élément de détection de température comprenant un élément résistif qui génère un signal de sortie mesurant la résistance, le modèle peut déterminer une réponse initiale (Ro) et une température (To), à température ambiante en l'absence de chauffage de l'élément de détection, par extrapolation des courbes puissance-réponse à puissance nulle. Le modèle peut déterminer 15 une variation de température AT par rapport à To conformément à l'équation : AT = 1 [0025] où RSE est une mesure du signal de sortie de l'élément de détection lorsqu'il est chauffé, RSE,0 est la réponse initiale de l'élément de détection à To et 20 a est le coefficient thermique de résistance (TCR) d'un matériau de l'élément de détection par exemple lorsque les jauges délivrent en sortie une résistance. [0026] Le modèle peut déterminer la conductance thermique totale en fonction d'une température de l'élément de détection et de la puissance dissipée dans chaque jauge. Le modèle peut utiliser les différents signaux de sortie pour 25 séparer une conductance thermique de pied et une conductance thermique de gaz de la conductance thermique totale et pour déterminer le signal de pression en réponse à la conductance thermique de gaz ; où la conductance thermique de pied est une mesure de la conductance à travers une partie de pied de la structure de support supportant l'élément de détection au-dessus du substrat ; et 30 où la conductance thermique de gaz est une mesure de la conductance à travers un gaz autour de l'élément de détection de chaque jauge. Le modèle peut extrapoler une relation entre la conductance thermique totale et une longueur de a 1 T In( )o i`SE,0 6 la partie de pied de la structure de support pour déterminer la conductance thermique en l'absence de la partie de pied. [0027] Les jauges peuvent être configurées pour déterminer un niveau de vide dans un boîtier sous vide du dispositif micro-fabriqué. 5 [0028] Dans un autre aspect, il est fourni un dispositif de détermination de pression configuré pour : recevoir différents signaux de sortie définissant des courbes puissance-réponse respectives ; et adapter un modèle aux courbes pour extraire une conductance thermique de la pluralité de jauges et associer la conductance thermique pour déterminer un signal de pression. Les différents 10 signaux de sortie sont reçus à partir d'une pluralité de jauges de détection de température sur un substrat d'un dispositif micro-fabriqué, où chacune des jauges comprend : un élément de détection comprenant un élément résistif ou une jonction de thermocouple qui génère un signal de sortie sensible à une température de l'élément résistif ou de la jonction de thermocouple, laquelle 15 température est sensible à un niveau de pression ; et une structure de support couplée pour suspendre l'élément de détection sur la plate-forme de support au-dessus et en isolation thermique du substrat. La structure de support pour chacune de la pluralité de jauges est configurée avec une géométrie différente de sorte que chaque jauge génère un signal de sortie différent en réponse à un 20 même signal électrique lors de la mesure de la même pression dans un même environnement. [0029] Les caractéristiques du modèle pour le dispositif de détermination de pression sont telles que décrites pour le dispositif micro-fabriqué tel qu'énoncé ci-dessus. 25 [0030] Le dispositif de détermination de pression peut être l'un parmi a) un dispositif de traitement séparé en communication avec un dispositif micro-fabriqué comprenant le substrat et une pluralité de jauges et b) un composant du dispositif micro-fabriqué. [0031] Dans un autre aspect, il est fourni un procédé pour un composant 30 de traitement comprenant : l'application de mêmes signaux électriques à plusieurs jauges de pression d'un même type de jauge colocalisées dans un même dispositif micro-fabriqué, chaque jauge ayant un élément de détection et une structure de support supportant l'élément de détection, une géométrie de la structure de support variait entre l'ensemble des plusieurs jauges de sorte que 35 chaque jauge génère un signal de sortie différent en réponse à un même niveau de pression dans un même environnement du dispositif micro-fabriqué ; la 7 réception du signal de sortie différent de chacune des jauges pour définir des courbes puissance-réponse respectives ; l'extraction à partir des courbes d'une conductance thermique de la pluralité de jauges ; et l'association de la conductance thermique à la pression pour déterminer un signal de pression. 5 [0032] L'extraction dans le procédé peut comprendre : la détermination d'une mesure de réponse initiale Ro à une température To des jauges par extrapolation des courbes puissance-réponse à puissance nulle, où To est une température ambiante en l'absence de puissance chauffant les jauges ; la détermination d'une mesure de réponse des jauges après un chauffage par les 10 signaux électriques, chaque mesure de réponse comportant a) une composante de mesure de réponse provenant d'un élément résistif ou d'une jonction de thermocouple de l'élément de détection et b) une composante de mesure de réponse provenant de la structure de support ; la détermination d'une mesure de la variation de température .6T par rapport à To et d'une mesure de la puissance 15 dissipée dans la jauge, la séparation et la conversion de la composante de mesure de réponse provenant de l'élément résistif ou de la jonction de thermocouple pour déterminer la LIT; la détermination de la conductance thermique totale en fonction de la puissance dissipée où la conductance thermique totale comporte a) une première composante de conductance 20 thermique sensible à la conductance à travers un composant de pieds de la structure de support de la jauge et b) une deuxième composante de conductance thermique sensible à la conductance à travers un gaz autour de la jauge ; et la détermination d'un signal de pression en réponse à la deuxième composante de conductance thermique, en utilisant les différentes résistances variables pour 25 séparer la deuxième composante de conductance thermique de la conductance thermique totale par extrapolation de la conductance thermique totale en l'absence du composant de pieds. [0033] Dans l'un quelconque des aspects discutés ici, le dispositif micro-fabriqué peut comprendre un composant de détection supplémentaire ayant un 30 signal de sortie dont l'intégrité est sensible à la pression. Le signal de pression peut être fourni pour signaler, ou utilisé comme une mesure de, l'intégrité du signal de sortie de composant de détection supplémentaire. Dans l'un quelconque des aspects ici, les jauges peuvent être des jauges de type Pirani, à thermistance ou à thermocouple. 8 [0034] Ces aspects et d'autres, y compris les aspects de dispositif de stockage où des instructions sont stockées pour configurer l'exécution d'un procédé par un dispositif de traitement apparaîtront à l'homme du métier. 5 Brève Description des Dessins : [0035] La Figure 1 est une représentation en coupe transversale des principaux éléments d'une jauge de Pirani, et des principales voies de perte de chaleur selon l'art antérieur. [0036] La Figure 2 est une illustration d'un ensemble simplifié de jauges à 10 vide couplées à un composant de détermination de signal de pression conformément à un mode de réalisation pour mesurer la pression sans étalonnage. [0037] La Figure 3 est un organigramme d'opérations pour déterminer la pression sans étalonnage, conformément à un mode de réalisation. 15 [0038] Les Figures 4A et 4B sont des représentations graphiques de a) la résistance de jauge en fonction du courant pour une jauge de Pirani à trois pressions différentes et b) les mêmes données tracées sous forme de logarithme de résistance en fonction de la puissance, utilisées pour trouver la résistance à To. 20 [0039] La Figure 5 est une vue de dessus de deux jauges à vide représentatives ayant des longueurs de pied différentes. [0040] Les Figures 6A et 6B sont des représentations graphiques de a) la résistance de jauge en fonction de la longueur de pied pour trois jauges ayant différentes longueurs de pied où la ligne est extrapolée pour extraire la résistance 25 de la plate-forme de jauge et b) la résistance de jauge en fonction de l'inverse de la longueur de pied où la ligne est extrapolée pour extraire la conductance thermique du gaz. [0041] La Figure 7 est une vue de dessus d'une jauge suspendue par quatre pieds, dont les paires ont des longueurs différentes. 30 Description [0042] La description fournie dans la présente est présentée principalement en référence aux jauges de Pirani, mais pourrait être appliquée à d'autres types de capteurs à conduction thermique qui peuvent être utiles pour 35 déterminer la- pression, tels que les jauges à thermocouple ou les jauges à thermistance. Les jauges à conduction thermique fonctionnent en mesurant la 9 conductivité thermique dépendant de la pression d'un gaz. La jauge est chauffée, généralement par effet Joule, et la température de la jauge dépend de la quantité de chaleur perdue dans son environnement. Les principales sources de perte de chaleur sont la conduction solide depuis la jauge vers la structure la supportant, 5 le rayonnement et la conduction gazeuse. Les deux premières voies de perte de chaleur restent constantes avec la pression, mais la conductivité thermique d'un gaz dépend de sa pression, tant que le trajet libre moyen des espèces gazeuses est supérieur à la dimension typique du système. Par conséquent, la température de la jauge est associée au niveau de pression (vide). Dans une jauge de Pirani, 10 la température est déterminée en mesurant la résistance de l'élément chauffant lui-même. Dans une jauge à thermistance, il y a une thermistance séparée qui est utilisée pour mesurer la température de la jauge, et dans une jauge à thermocouple, une jonction de thermocouple est utilisée pour mesurer la température, par exemple au moyen d'un signal de sortie de tension variable. 15 [0043] D'autres informations concernant les capteurs de vide (jauges) et leur fabrication et utilisation dans des boîtiers sous vide sont discutées dans le document US 7,385,199 B2, publié le 10 juin 2008 et intitulé "Microbolometer IR Focal Plane Array (FPA) with In-situ Mirco Vacuum Sensor and Method of Fabrication", qui est incorporé ici par référence. 20 [0044] Une utilisation de jauges à vide micro-fabriquées consiste à les intégrer à des dispositifs devant être encapsulés sous vide, tels que des bolomètres ou des MEMS résonnants, et à les utiliser pour surveiller l'herméticité du boîtier. Cela est particulièrement utile pour des dispositifs encapsulés sur tranche, où l'herméticité est un défi majeur. Comme la pression est fixée pendant 25 fencapsulation sous vide, un étalonnage non destructif ultérieur par rapport à la pression est impossible, des approches alternatives doivent donc être trouvées. La similitude entre les jauges à vide de Pirani micro-fabriquées et les micro-bolomètres est bien connue, ce qui rend les premières particulièrement appropriées pour la- surveillance d'herméticité dans des puces de bolomètre. Les 30 jauges de Pirani pour cette application peuvent être développées en utilisant de l'oxyde de vanadium (V0x) comme matériau de détection, qui est le matériau de détection le plus couramment utilisé dans les bolomètres, en raison de son coefficient thermique de résistance (TCR) élevé. [0045] Afin de faciliter l'utilisation des jauges de Pirani pour la surveillance 35 de l'herméticité, il est proposé un procédé de fonctionnement qui ne nécessite pas d'étalonnage par rapport à la pression. Cette approche repose sur un modèle 10 de la jauge et l'utilisation de stratégies pour déterminer les valeurs des entrées inconnues, y compris la combinaison de mesures sur plusieurs jauges ayant des géométries différentes. 5 Modélisation des Jauges de Pirani [0046] Une jauge de Pirani 100 est illustrée dans la Figure 1 pour le contexte. La jauge 100 peut comprendre un élément résistif VOx 102 (élément de détection) déposé sur une membrane diélectrique 104, et suspendu au-dessus d'un substrat 106 par des pieds 108 et 110, qui agissent également 10 comme des connexions électriques. Un signal électrique (courant ou tension) passe à travers la jauge 100, provoquant un auto-échauffement de l'élément résistif 102, qui perd de la chaleur dans son environnement par l'intermédiaire de différentes voies de perte de chaleur telles que le rayonnement, la conduction à travers un gaz et la conduction à travers les pieds, et la résistance électrique de 15 la jauge varie avec sa température. [0047] La Figure 2 est une illustration d'un dispositif micro-fabriqué simplifié 200 (par exemple une partie du dispositif à boîtier sous vide) comprenant une pluralité de jauges à vide 202, 204 et 206 couplées à un composant de détermination de signal de pression 208 conformément à un mode de réalisation 20 pour mesurer la pression sans étalonnage. Les jauges à vide 202, 204 et 206 peuvent être configurées avec des ROIC (circuits intégrés de lecture) respectifs comme représenté et/ou des broches de sortie ou d'autres couplages pour fournir des mesures pour le traitement. Le composant 208 incorpore une fonctionnalité qui modélise les jauges, ce qui permet de déterminer des valeurs d'entrées 25 inconnues comportant la combinaison de mesures provenant des plusieurs jauges ayant chacune des géométries différentes pour déterminer un signal de pression 212. Le composant 208 peut être configuré de façon intégrée (c'est-à-dire conjointement avec les jauges d'une microplaquette/puce MEMS) en tant que circuit(s) (par exemple ROIC) ou peut être un dispositif séparé (composant 30 de traitement) couplé pour recevoir les sorties de mesure des jauges 202, 204 et 206. Le composant 208 peut être un ordinateur ayant un ou plusieurs microprocesseur(s) tel qu'un ordinateur portable, un poste de travail ou un dispositif dédié pour une pièce d'équipement, etc.' capable de recevoir les mesures provenant des jauges 202, 204 et 206 et de déterminer la pression telle 35 que décrite ici. Le composant 208 peut être un réseau prédiffusé programmable par l'utilisateur (FPGA), un circuit intégré à application spécifique (ASIC) ou un 11 autre composant matériel capable de recevoir les mesures provenant des jauges 202, 204 et 206 et de déterminer la pression comme décrit ici. Le composant 208 peut être configuré en utilisant un logiciel (instructions) stocké dans un dispositif de stockage (non représenté) tel qu'une mémoire pour configurer l'exécution/le 5 fonctionnement du composant 208. Le composant 208 peut également être configuré pour appliquer ou invoquer l'application des signaux électriques aux jauges 202, 204 et 206 et/ou pour afficher ou autrement fournir (par exemple communiquer à un autre dispositif) ou utiliser le signal de pression. [0048] La jauge à vide 202 est représentée de manière plus détaillée où 10 le ROIC de jauge à vide fournit un signal électrique (par exemple un signal de courant 210 ou un signal de tension 214) qui chauffe l'élément résistif (non représenté) dans un composant de jauge 216 à une température qui est fonction du niveau de vide (pression) et détecte une variation de la tension 214 (ou du courant 210 si un signal de tension est utilisé) aux bornes du capteur. Le 15 composant de jauge 216 est similaire à celui représenté dans la Figure 1 en ce qu'il comprend un élément résistif (par exemple un élément de détection par exemple VOx mais d'autres peuvent être utilisés tels que le Silicium Amorphe (a-Si)) déposé sur une plate-forme de matériau de membrane diélectrique (Si02 et SiN sont des matériaux typiques), et suspendu au-dessus d'un substrat par des 20 pieds de support. Les pieds agissent également comme des connexions électriques. Une amplitude de la variation de tension (ou de résistance) est utile pour mesurer le niveau de vide comme décrit plus en détail. [0049] Les ROIC de jauge à vide 204 et 206 comprennent des composants de jauge 218 et 220 avec des éléments résistifs respectifs (non représentés) et 25 il est entendu que, pour simplifier l'illustration, les aspects de courant et de tension ne sont pas représentés pour les ROIC de jauge à vide 204 et 206 mais sont présents de manière similaire comme montré pour le ROIC de jauge à vide 202. Conformément aux aspects sans étalonnage, des sorties provenant de chacun des ROIC de jauge 202, 204 et 206 sont utilisées-pour déterminer le 30 signal de pression 212. Les composants 216, 218 et 220 des trois jauges diffèrent en configuration (géométrie) comme décrit plus loin, par exemple, en ayant des longueurs de pied différentes, de manière à donner différentes sorties de résistance variable lors de la mesure de la même pression dans un même environnement, par exemple dans un boîtier sous vide d'un dispositif. Il est 35 entendu que les jauges dans cet exemple sont des jauges à vide de type Pirani. 12 [0050] Les jauges de Pirani peuvent être exploitées en mesurant les courbes l-V. Ensuite, plusieurs opérations sont effectuées pour transformer cette mesure électrique en une valeur de pression sans étalonnage. La Figure 3 est un organigramme d'opérations 300 conformément à un mode de réalisation. La 5 première étape en 302 implique le calcul de la résistance R à partir des données de courant / et de tension V. La résistance en fonction du courant ou de la tension ne sera pas constante, en raison de l'auto-échauffement de la jauge. Détermination de la Résistance à To 10 [0051] À l'étape 304, le présent procédé détermine la valeur de Ro, la résistance à température ambiante To, qui se produit en l'absence d'auto-échauffement. Le moyen le plus simple d'obtenir Ro est simplement de réduire le courant ou la tension de polarisation jusqu'à ce que l'auto-échauffement devienne négligeable. Cependant, dans certains cas, spécialement sous vide 15 poussé lorsque la conductance thermique de la jauge est faible, cela peut nécessiter de très faibles courants ou tensions que l'instrument de mesure est incapable de fournir. Une approche alternative peut être adoptée comme suit. Les jauges de Pirani proposées (par exemple 202, 204 et 206) utilisent de l'Oxyde de Vanadium (V0x) comme matériau de détection, et sa résistance, 20 Rvox, peut être décrite par l'équation suivante : [0052] Rvox = AR exp(Ea ) (1) kBT [0053] où AR est un préfacteur exponentiel, Ea est l'énergie d'activation, 25 ke la constante de Boltzmann et T la température. Cette équation peut être réorganisée comme suit : Rvox = AR exp(- Ea 2 ( O kBTo T [0054] (2) =AR exp(a(-2-)) 30 [0055] où a est le coefficient thermique de résistance (TCR) de VOx. Cette expression peut être réorganisée encore pour être exprimée en fonction de LIT = T- To 13 [0056] Rvox = Rvox,oexp( aATT0 ) (3) To + AT [0057] L'élévation de température peut être associée à la conductance thermique totale de la jauge, Gth, et à la chaleur dissipée dans la jauge, Ph, par 5 AT= Ph/Gth. En combinant cela avec (3) et en traçant la résistance en fonction de la puissance, nous avons : [0058] a Ph To (4) log(R ) = 1og(Rv00) + G, hph To + [0059] Lorsque AT REVENDICATIONS1. Dispositif micro-fabriqué comprenant : un substrat ; une pluralité de jauges de détection de pression sur ledit substrat, chacune 5 des jauges comprenant : un élément de détection de température comprenant un élément résistif ou une jonction de thermocouple qui génère un signal de sortie sensible à une température de l'élément résistif ou de la jonction de thermocouple ; et 10 une structure de support couplée pour suspendre l'élément de détection sur la plate-forme de support au-dessus et en isolation thermique du substrat ; dans lequel l'élément de détection a une connectivité électrique pour recevoir un signal électrique pour chauffer, directement ou 15 indirectement, l'élément de détection à une température qui est une fonction d'un niveau de pression et pour générer le signal de sortie qui dépend du niveau de pression ; et dans lequel la structure de support pour chacune de la pluralité de jauges est configurée avec une géométrie différente de sorte que chaque 20 jauge génère un signal de sortie différent en réponse à un même signal électrique lors de la mesure du même niveau de pression dans un même environnement du dispositif micro-fabriqué. 2. Dispositif micro-fabriqué de la revendication 1, dans lequel la structure de support comprend une plate-forme de support et des pieds de support et dans 25 lequel la géométrie différente comprend l'une parmi : la variation de la géométrie de la plate-forme de support entre chacune des jauges tout en gardant la géométrie des pieds de support identique ; et la variation de la géométrie des pieds de support entre chacune des jauges tout en gardant la géométrie de la plate-forme de support identique. 30 3. Dispositif micro-fabriqué de la revendication 1, comprenant un composant configuré pour recevoir chaque signal de sortie différent pour définir des courbes puissance-réponse respectives et adapter un modèle aux courbes pour extraire une conductance thermique de la pluralité de jauges et associer la conductance thermique à la pression pour déterminer un signal de pression. 35 4. Dispositif micro-fabriqué de la revendication 3, dans lequel : les jauges comprennent des éléments résistifs ; 23 chaque signal de sortie différent comprend une mesure respective de la résistance variable totale pour une jauge respective et chaque résistance variable totale comprend des mesures d'une résistance de pied et d'une résistance d'élément résistif ; et le modèle utilise chaque signal de sortie différent pour séparer la résistance de pied et la résistance d'élément résistif et déterminer une température qui est sensible à la résistance d'élément résistif. 5. Dispositif micro-fabriqué de la revendication 3, dans lequel le modèle détermine une réponse initiale (Ro) et une température (To), à température ambiante en l'absence de chauffage de l'élément de détection, par extrapolation des courbes puissance-réponse à puissance nulle. 6. Dispositif micro-fabriqué de la revendication 5, dans lequel, pour un élément de détection de température comprenant un élément résistif qui génère un signal de sortie mesurant la résistance, le modèle détermine une variation de 15 température AT par rapport à To conformément à l'équation : 1 1 in( RSE ) T0 RSE,0 où RSE est une mesure du signal de sortie de l'élément de détection lorsqu'il est chauffé, RSE,0 est la réponse initiale de l'élément de détection à To et a est le coefficient thermique de résistance (TCR) d'un matériau de l'élément de 20 détection. 7. Dispositif micro-fabriqué de la revendication 3, dans lequel le modèle détermine la conductance thermique totale en fonction d'une température de l'élément de détection et de la puissance dissipée dans chaque jauge. 8. Dispositif micro-fabriqué de la revendication 7, dans lequel le modèle 25 utilise les différents signaux de sortie pour séparer une conductance thermique de pied et une conductance thermique de gaz de la conductance thermique totale et pour déterminer le signal de pression en réponse à la conductance thermique de gaz ; dans lequel la conductance thermique de pied est une mesure de la conductance à travers une partie de pied de la structure de support supportant 30 l'élément de détection au-dessus du substrat ; et dans lequel la conductance thermique de gaz est une mesure de la conductance à travers un gaz autour de l'élément de détection de chaque jauge. AT = 24 9. Dispositif micro-fabriqué de la revendication 8, dans lequel le modèle extrapole une relation entre la conductance thermique totale et une longueur de la partie de pied de la structure de support pour déterminer la conductance thermique en l'absence de la partie de pied. 5 10. Dispositif micro-fabriqué de la revendication 1, dans lequel les jauges sont configurées pour déterminer un niveau de vide dans un boîtier sous vide du dispositif micro-fabriqué. 11. Dispositif de détermination de pression configuré pour : recevoir différents signaux de sortie définissant des courbes puissance- 10 réponse respectives, où les différents signaux de sortie sont reçus à partir d'une pluralité de jauges de détection de température sur un substrat d'un dispositif micro-fabriqué, chacune des jauges comprenant : un élément de détection comprenant un élément résistif ou une jonction de thermocouple qui génère un signal de sortie sensible à une température de l'élément résistif ou de la jonction de thermocouple, laquelle température est sensible à un niveau de pression ; et une structure de support couplée pour suspendre l'élément de détection sur la plate-forme de support au-dessus et en isolation thermique du substrat ; et dans lequel la structure de support pour chacune de la pluralité de jauges est configurée avec une géométrie différente de sorte que chaque jauge génère un signal de sortie différent en réponse à un même signal électrique lors de la mesure de la même pression dans un même environnement ; adapter un modèle aux courbes pour extraire une conductance thermique de la pluralité de jauges et associer la conductance thermique pour déterminer un signal de pression. 12. Dispositif de détermination de pression de la revendication 11, dans lequel : les jauges comprennent des éléments résistifs ; le signal de sortie différent provenant de chaque jauge comprend une mesure de la résistance variable totale pour la jauge et chaque résistance variable totale comprend des mesures d'une résistance de pied et d'une résistance d'élément résistif ; et 25 le modèle utilise chaque signal de sortie différent pour séparer la résistance de pied et la résistance d'élément résistif et pour déterminer une température qui est sensible à la résistance d'élément résistif. 13. Dispositif de détermination de pression de la revendication 11, dans 5 lequel le modèle détermine une réponse initiale (Ro) et une température (To), à température ambiante en l'absence de chauffage de l'élément de détection, par utilisation d'une relation linéaire entre la puissance et le signal de sortie généré en réponse et par extrapolation de la relation à puissance nulle. 14. Dispositif de détermination de pression de la revendication 13, dans 10 lequel, pour un élément de détection de température comprenant un élément résistif qui génère un signal de sortie mesurant la résistance, le modèle détermine une variation de température AT par rapport à To conformément à l'équation : AT = 1 1 In( RSE ) To R SE,0 où RSE est une mesure du signal de sortie de l'élément de détection 15 lorsqu'il est chauffé, RSE,0 est la réponse initiale de l'élément de détection à To et a est le coefficient thermique de résistance (TCR) d'un matériau de l'élément de détection. 15. Dispositif de détermination de pression de la revendication 11, dans lequel le modèle détermine la conductance thermique totale en fonction d'une 20 température de l'élément de détection et de la puissance dissipée dans chaque jauge. 16. Dispositif de détermination de pression de la revendication 15, dans lequel le modèle utilise les différents signaux de sortie pour séparer une conductance thermique de pied et une conductance thermique de gaz de la 25 conductance thermique totale et pour déterminer le signal de pression en réponse à la -conductance thermique de gaz ; dans lequel la conductance thermique de pied est une mesure de la conductance à travers une partie de pied de la structure de support supportant l'élément de détection au-dessus du substrat ; et dans lequel la conductance thermique de gaz est une mesure de la 30 conductance à travers un gaz autour de l'élément de détection de chaque jauge. 17. Dispositif de détermination de pression de la revendication 16, dans lequel le modèle extrapole une relation entre la conductance thermique totale et 26 une longueur de la partie de pied de la structure de support pour déterminer la conductance thermique en l'absence de la partie de pied. 18. Dispositif de détermination de pression de la revendication 11, dans lequel le dispositif est l'un parmi a) un dispositif de traitement séparé en 5 communication avec un dispositif micro-fabriqué comprenant le substrat et une pluralité de jauges et b) un composant du dispositif micro-fabriqué. 19. Dispositif de détermination de pression de la revendication 18, dans lequel le dispositif micro-fabriqué comprend un composant de détection supplémentaire ayant un signal de sortie dont l'intégrité est sensible à la pression 10 et dans lequel le dispositif de détermination de pression est configuré pour fournir le signal de pression pour signaler l'intégrité du signal de sortie du composant de détection supplémentaire. 20. Dispositif de détermination de pression de la revendication 11, dans lequel les jauges sont configurées pour déterminer un niveau de vide dans un 15 boîtier sous vide d'un dispositif micro-fabriqué. 21. Procédé de détermination de pression pour un composant de traitement comprenant : l'application des mêmes signaux électriques à plusieurs jauges de pression d'un même type de jauge colocalisées dans un même dispositif micro- 20 fabriqué selon l'une quelconque des revendication 1 à 10, chaque jauge ayant un élément de détection et une structure de support supportant l'élément de détection, une géométrie de la structure de support variait entre l'ensemble des plusieurs jauges de sorte que chaque jauge génère un signal de sortie différent en réponse à un même niveau de pression dans un même environnement du 25 dispositif micro-fabriqué ; la réception du signal de sortie différent de chacune des jauges pour définir des courbes puissance-réponse respectives ; l'extraction à partir des courbes d'une conductance thermique de la pluralité de jauges ; et 30 l'association de la conductance thermique à la pression pour déterminer un signal de pression. 22. Procédé de la revendication 21, dans lequel l'extraction comprend : la détermination d'une mesure de réponse initiale Ro à une température To des jauges par extrapolation des courbes puissance-réponse à puissance 35 nulle, où To est une température ambiante en l'absence de puissance chauffant les jauges : 27 la détermination d'une mesure de réponse des jauges après chauffage par les signaux électriques, chaque mesure de réponse comportant a) une composante de mesure de réponse provenant d'un élément résistif ou d'une jonction de thermocouple de l'élément de détection et b) une composante de 5 mesure de réponse provenant de la structure de support ; la détermination d'une mesure de la variation de température AT par rapport à To et d'une mesure de la puissance dissipée dans la jauge, la séparation et la conversion de la composante de mesure de réponse provenant de l'élément résistif ou de la jonction de thermocouple pour déterminer la AT ; 10 la détermination de la conductance thermique totale en fonction de la puissance dissipée où la conductance thermique totale comporte a) une première composante de conductance thermique sensible à la conductance à travers un composant de pieds de la structure de support de la jauge et b) une deuxième composante de conductance thermique sensible à la conductance à travers un 15 gaz autour de la jauge ; et la détermination d'un signal de pression en réponse à la deuxième composante de conductance thermique, en utilisant les différentes résistances variables pour séparer la deuxième composante de conductance thermique de la conductance thermique totale par extrapolation de la conductance thermique 20 totale en l'absence du composant de pieds. 23. Dispositif micro-fabriqué de la revendication 1, dans lequel la pluralité de jauges sont choisies dans le groupe des jauges Pirani, des thermistances et des thermocouples.