(57)【要約】【課題】波長選択特性（感度）を向上させること。【解決手段】特定の波長の電磁波（３００）を検出する電磁波検出器は、内部に読取回路（３０７）が形成された基板（３０８）と；この基板（３０８）から離間して配置された、ボロメータ薄膜を含む温度検出部（３０１）と；読取回路（３０７）とボロメータ薄膜とに接続された電極配線を含み、温度検出部（３０１）を基板（３０８）から浮いた状態で支持する支持部（３０２）と；基板（３０８）と温度検出部（３０１）とに設けられた電磁波共振構造（４００;４０２，４０４）と；を備える。電磁波共振構造（４００;４０２，４０４）は、特定の波長の電磁波（３００）を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向とにおいて共振させつつ、特定の波長の電磁波（３００）を熱に変換して、変換した熱を温度検出部（３０１）に伝える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の波長の電磁波を検出する電磁波検出器であって、
内部に読取回路が形成された基板と、
該基板から離間して配置された、ボロメータ薄膜を含む温度検出部と、
前記読取回路と前記ボロメータ薄膜とに接続された電極配線を含み、前記温度検出部を前記基板から浮いた状態で支持する支持部と、
前記基板と前記温度検出部とに設けられた電磁波共振構造であって、前記特定の波長の電磁波を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向とにおいて共振させつつ、前記特定の波長の電磁波を熱に変換して、変換した熱を前記温度検出部に伝える、前記電磁波共振構造と、
を備えた電磁波検出器。
【請求項２】
前記電磁波が、前記特定の波長が２μｍから２０μｍの範囲にある、赤外線から成る、請求項１に記載の電磁波検出器。
【請求項３】
前記電磁波共振構造は、
前記基板上に形成された反射器と、
前記温度検出部に形成された放射器であって、前記特定の波長に等しい長さのループ長を持ち、前記特定の波長の電磁波を熱に変換する電磁波／熱変換手段を含む、前記放射器と、
を備える請求項１又は２に記載の電磁波検出器。
【請求項４】
前記特定の波長をλとし、前記反射器と前記放射器との間のギャップをＤとすると、前記ギャップＤと前記特定の波長λとは、次の関係
０．１λ≦  Ｄ  ≦  ０．２５λ
を満たす、請求項３に記載の電磁波検出器。
【請求項５】
前記放射器を間に挟んで、前記反射器と対向して配置された導波器配線を更に備え、
該導波器配線は、一辺の長さＬが前記特定の波長λの１／４に設定された、正方形をしており、且つ、前記放射器から前記ギャップＤと等しい距離だけ離間している、請求項４に記載の電磁波検出器。
【請求項６】
特定の波長の電磁波を検出する電磁波検出器であって、
内部に読取回路が形成された基板と、
該基板から離間して配置された、ボロメータ薄膜を含む温度検出部と、
前記読取回路と前記ボロメータ薄膜とに接続された電極配線を含み、前記温度検出部を前記基板から浮いた状態で支持する支持部と、
前記温度検出部上に、該温度検出部の周縁部から外側に延びるように形成された庇と、
前記基板と前記庇とに設けられた電磁波共振構造であって、前記特定の波長の電磁波を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向とにおいて共振させつつ、前記特定の波長の電磁波を熱に変換して、変換した熱を前記温度検出部に伝える、前記電磁波共振構造と、
を備えた電磁波検出器。
【請求項７】
前記電磁波が、前記特定の波長が３ｍｍから３０μｍの間の範囲にある、ＴＨｚ波から成る、請求項６に記載の電磁波検出器。
【請求項８】
前記電磁波共振構造は、
前記基板上に形成された反射器と、
前記庇に形成された放射器であって、前記特定の波長に等しい長さのループ長を持ち、前記特定の波長の電磁波を熱に変換する電磁波／熱変換手段を含む、前記放射器と、
を備える請求項６又は７に記載の電磁波検出器。
【請求項９】
特定の波長の電磁波を検出する電磁波検出器であって、
内部に読取回路が形成された基板と、
該基板から離間して配置された、ボロメータ薄膜を含む温度検出部と、
前記読取回路と前記ボロメータ薄膜とに接続された電極配線を含み、前記温度検出部を前記基板から浮いた状態で支持する支持部と、
前記支持部と前記温度検出部とに設けられた電磁波共振構造であって、前記特定の波長の電磁波を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向とにおいて共振させつつ、前記特定の波長の電磁波を熱に変換して、変換した熱を前記温度検出部に伝える、前記電磁波共振構造と、
を備えた電磁波検出器。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１つに記載の電磁波検出器が二次元マトリクス状に配列されてなる、撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の周波数帯の電磁波（赤外線やＴＨｚ周波数帯の電磁波（ＴＨｚ波））を検出する電磁波検出器に関し、特に、ボロメータ型光検出器およびそれを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、赤外線は、１８００年頃、イギリスのウィリアム・ハーシェルによって発見された、波長λが１０μｍ帯の目には見えない光である。赤外線は、人間の体温などの検知や煙などを透過して物体を検知することに利用できたり、可視光のスポットライトやヘッドライトの影響を受けないという特徴を持っている。
【０００３】
このような赤外線を撮像する撮像装置の一例として、一次元または二次元のセンサアレイと読出回路から構成されるボロメータ型赤外線撮像装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に開示されたボロメータ型赤外線撮像装置は、熱電変換素子を二次元マトリクス状に配列し、そこで受光した赤外線信号を熱電変換素子毎に検出、出力する。
【０００４】
また、一般的に、この種のボロメータ型熱型赤外センサアレイは、ダイアフラムと梁とから成る熱分離構造を有している（非特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
尚、特許文献２では、ダイアフラムの直下の基板上に赤外線完全反射膜を形成し、ダイアフラムの保護膜を赤外線に対して透明な材質で構成し、ダイアフラムの上面に真空インピーダンスマッチングした赤外吸収薄膜を形成した、熱型赤外アレイセンサを開示している。赤外吸収膜と赤外線完全反射膜との間で打消し合う干渉により所定の波長帯以外の赤外線が吸収されるような間隔に、赤外線吸収薄膜と赤外線完全反射膜の間隔が調整されている。
【０００６】
一方、近年、光と電波の狭間にあるテラヘルツ周波数帯の電磁波（すなわち、周波数が１０１２Ｈｚ、波長が略３０μｍ〜１ｍｍの電磁波、以下、「ＴＨｚ波」と呼ぶ。）が物質の情報を直接反映する電磁波として注目されている。
【０００７】
ＴＨｚ波は、波長λがマイクロ波と赤外光との間に位置づけられ、サブミリメートル波とも呼ばれる。ＴＨｚ波は、紙（紙製品）、プラスチック、布（衣服）、ビニール、セラミック、木材、骨、歯、脂肪、粉体、乾燥食品、壁などの非導電性（非金属）材料や無極性材料を容易に透過することが知られている。そのため、例えば、ＴＨｚ波は、現在Ｘ線が空港のセキュリティに使用されているのとほぼ同様の仕方で、隠匿がされた金属製および非金属製の武器を見つけるために使用することができる。
【０００８】
また、前述したように、ＴＨｚ波は、紙（紙製品）を容易に透過するので、例えば、封筒を開封することなく、当該封筒内の内容物を検出するために応用可能である。
【０００９】
特許文献３は、高性能かつ高歩留まりで製造可能なボロメータ型ＴＨｚ波検出器を開示している。この特許文献３に開示されているボロメータ型ＴＨｚ波検出器では、ボロメータ型赤外線検出器の光学的共振構造を利用してＴＨｚ波を吸収している。この特許文献３では、第２の実施例として、温度検出部を透過したＴＨｚ波を効率的に吸収するために、温度検出部にＴＨｚ波を吸収する吸収膜を追加した構造の、ボロメータ型ＴＨｚ波検出器を開示している。また、この特許文献３では、第３の実施例として、温度検出部上に、温度検出部の周縁部から外側に向かって延びる庇を形成した構造のボロメータ型ＴＨｚ波検出器をも開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３８２１０４０号公報（［００６６］〜［００６７］、図２）
【特許文献２】特許第３５９７０６９号公報（［０００３］〜［０００４］、図７）
【特許文献３】特許第５１０９１６９号公報（［００２４］、［００５０］〜［００７１］、図８〜図１５）
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】R.A. Wood, “Uncooled Infrared Image arrays and Systems”, Semiconductors and Semimetals, Vol. 17, volume editors P.W. Kruse & D.D. Skatrud, Academic Press, 1997年, p. 103
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献２に開示されたサーミスタボロメータ型赤外アレイセンサや、特許文献３に開示されたボロメータ型ＴＨｚ波検出器においては、入射した赤外線又はＴＨｚ波をその進行方向においてのみに共振させる、光学的共振構造（光共振器）を備えている。すなわち、従来の光学的共振構造（光共振器）は、反射膜とダイアフラム（温度検出部）との間のギャップ間共振を利用している。そのような構造の従来の光学的共振構造（光共振器）を備えたサーミスタボロメータ型赤外アレイセンサやボロメータ型ＴＨｚ波検出器では、共振特性の向上に限界がある。換言すれば、波長選択特性（感度）を向上させることができない。
【００１３】
本発明の目的は、波長選択特性（感度）を向上させることができる、電磁波検出器およびそれを備えた撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の形態は、特定の波長の電磁波を検出する電磁波検出器であって、内部に読取回路が形成された基板と、この基板から離間して配置された、ボロメータ薄膜を含む温度検出部と、読取回路とボロメータ薄膜とに接続された電極配線を含み、温度検出部を基板から浮いた状態で支持する支持部と、基板と温度検出部とに設けられた電磁波共振構造と、を備える。電磁波共振構造は、特定の波長の電磁波を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向とにおいて共振させつつ、特定の波長の電磁波を熱に変換して、変換した熱を温度検出部に伝える。
【００１５】
本発明の第２の形態は、特定の波長の電磁波を検出する電磁波検出器であって、内部に読取回路が形成された基板と、この基板から離間して配置された、ボロメータ薄膜を含む温度検出部と、読取回路とボロメータ薄膜とに接続された電極配線を含み、温度検出部を基板から浮いた状態で支持する支持部と、温度検出部上に、該温度検出部の周縁部から外側に延びるように形成された庇と、基板と庇とに設けられた電磁波共振構造と、を備える。電磁波共振構造は、特定の波長の電磁波を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向とにおいて共振させつつ、特定の波長の電磁波を熱に変換して、変換した熱を温度検出部に伝える。
【００１６】
本発明の第３の形態は、特定の波長の電磁波を検出する電磁波検出器であって、内部に読取回路が形成された基板と、この基板から離間して配置された、ボロメータ薄膜を含む温度検出部と、読取回路とボロメータ薄膜とに接続された電極配線を含み、温度検出部を基板から浮いた状態で支持する支持部と、支持部と温度検出部とに設けられた電磁波共振構造と、備える。電磁波共振構造は、特定の波長の電磁波を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向とにおいて共振させつつ、特定の波長の電磁波を熱に変換して、変換した熱を温度検出部に伝える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、波長選択特性（感度）を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】関連の撮像素子（ボロメータ型赤外線撮像装置）全体の構成を示す図である。
【図２】図１中の１個の熱電変換素子の附近を拡大して示す回路図である。
【図３】関連のサーミスタボロメータ型熱型赤外アレイセンサの構成図であって、（ａ）は模式的斜視図、（ｂ）は模式的側面断面図である。
【図４】関連のボロメータ型ＴＨｚ波検出器の構造を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る電磁波検出器を（図１中の１個の熱電変換素子の附近を拡大して）示す回路図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る電磁波検出器の構成図（サーミスタボロメータ型熱型赤外アレイセンサの模式的斜視図）である。
【図７】図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される、本発明の第１の実施例に係る電磁波共振構造のみを示す概略斜視図である。
【図８】図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される、本発明の第２の実施例に係る電磁波共振構造のみを示す概略斜視図である。
【図９】図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される、本発明の第３の実施例に係る電磁波共振構造のみを示す概略斜視図である。
【図１０】図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される、本発明の第４の実施例に係る電磁波共振構造のみを示す概略斜視図である。
【図１１】図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される、本発明の第５の実施例に係る電磁波共振構造のみを示す概略斜視図である。
【図１２】図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される、本発明の第６の実施例に係る電磁波共振構造のみを示す概略斜視図である。
【図１３】図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される、本発明の第７の実施例に係る電磁波共振構造のみを示す概略斜視図である。
【図１４】図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される、本発明の第８の実施例に係る電磁波共振構造のみを示す概略斜視図である。
【図１５】図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される、本発明の第９の実施例に係る電磁波共振構造のみを示す概略斜視図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る電磁波検出器の具体例である、本発明の第１０の実施例に係る電磁波検出器（ボロメータ型ＴＨｚ波検出器）の１画素の構造を模式的に示す平面図である。
【図１７】図１６に示した電磁波検出器（ボロメータ型ＴＨｚ波検出器）の１画素の構造を模式的に示す断面図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態に係る電磁波検出器の具体例である、本発明の第１１の実施例に係る電磁波検出器（ボロメータ型赤外線検出器）の１画素の構造を模式的に示す平面図である。
【図１９】図１８に示した電磁波検出器（ボロメータ型赤外線検出器）の１画素の構造を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［関連技術］
本発明の理解を容易するために、以下、図面を参照して本発明の関連技術について説明する。
【００２０】
図１は、上記特許文献１の図２に開示されている、関連の撮像素子（ボロメータ型赤外線撮像装置）全体の構成を示す図である。図１は、関連のボロメータ型赤外線撮像装置のうち、読み出し回路と二次元センサアレイを部分的に示している。
【００２１】
本撮像装置は、熱電変換素子を二次元マトリクス状に配列し、そこで受光した赤外線信号を熱電変換素子毎に検出、出力する装置である。
【００２２】
本撮像装置は、垂直シフトレジスタ２０５により走査線２１１を介して選択された画素スイッチ２０１、および水平スイッチ２０４、信号線２０３を介して熱電変換素子２０２に接続する読出回路２０６により、検出信号を並列処理することができる。複数の読出回路２０６の出力は、水平シフトレジスタ２０８によって、マルチプレクサスイッチ２０７および出力バッファ２０９を介して、出力端子２１０から順次、外部に出力される。
【００２３】
熱電変換素子２０２は、この例では、基板上に、二次元にマトリクス状に形成され、画素スイッチ２０１、水平スイッチ２０４によって切り替えて順次選択されていく。信号線２０３と走査線２１１との交差する箇所に画素スイッチ２０１を備える。画素スイッチ２０１は、ソースが接地され、ドレインが熱電変換素子２０２を介して信号線２０３に接続され、ゲートが走査線２１１に接続されたＮｃｈＭＯＳＦＥＴ（metal oxide semiconductor field effect transistor）から成る。
【００２４】
信号線２０３は、水平スイッチ２０４を介して、読出回路２０６に接続されている。読出回路２０６の出力は、マルチプレクサスイッチ２０７を介して出力バッファ２０９に接続される。マルチプレクサスイッチ２０７のオン・オフ制御は、水平シフトレジスタ２０８によって行われる。
【００２５】
各熱電変換素子２０２の信号を読み出すために、マトリクスの２列毎に読出回路２０６が設けられている。垂直シフトレジスタ２０５は、マトリクスの各行を順次選択し、水平シフトレジスタ２０８は、マルチプレクサスイッチ２０７を順次選択していき、各読出回路２０６の出力を出力バッファ２０９に出力する。
【００２６】
図２は、図１中の１個の熱電変換素子２０２の附近を拡大して示す回路図である。熱電変換素子２０２はダイアフラムや温度検出部とも呼ばれる。信号線２０３は信号配線とも呼ばれ、走査配線２１１はゲート配線とも呼ばれる。熱電変換素子（ダイアフラム；温度検出部）２０２は、シリコン基板３０８（図３参照）から梁（空中配線）３０２（図３参照）により熱分離されている。
【００２７】
図３は、上記非特許文献１（上記特許文献２の図７）に開示されている、関連のサーミスタボロメータ型熱型赤外アレイセンサの構成図であり、（ａ）は模式的斜視図、（ｂ）は模式的側面断面図である。
【００２８】
図３に示すように、関連のサーミスタボロメータ型赤外アレイセンサは、ダイアフラム３０１と梁（空中配線）３０２とから成る熱分離構造を有している。前述したように、ダイアフラム３０１は、図１の熱電変換素子２０２に相当（対応）する。
【００２９】
ダイアフラム３０１は、抵抗温度係数の大きなボロメータ材料薄膜３０５と、電極（図示せず）と、それらを取り囲む保護膜３０６となら成る。梁３０２には熱伝導率の小さい金属薄膜で電気配線（図示せず）がなされている。ボロメータ材料薄膜３０５はＶＯｘからなり、保護膜３０６はＳｉＮからなり、金属薄膜はＮｉＣｒからなる。ダイアフラム３０１は、読出回路３０７を搭載したシリコン基板３０８に接続されている。ダイアフラム３０１直下には空洞３０９がありシリコン基板３０８上に完全反射膜３０４がある。読出回路３０７は、図１の読出回路２０６に対応する。
【００３０】
このように、ダイアフラム３０１（熱電変換素子２０２）は、シリコン基板３０８から伸長している梁３０２によって空間に支持されている。ダイアフラム３０１（熱電変換素子２０２）は、１つの画素に対応して配置される。
【００３１】
ダイアフラム３０１に入射した赤外線３００はＳｉＮから成る保護膜３０６に吸収され、ダイアフラム３０１を透過した赤外線３００は完全反射膜３０４でダイアフラム３０１の方向に反射され、再度、ＳｉＮから成る保護膜３０６に吸収される。このように吸収された赤外線３００はダイアフラム３０１を暖め、ボロメータの抵抗を変化させ、電圧変化として検出される。被写体の温度がダイアフラム３０１より低い場合は、逆にダイアフラム３０１が熱輻射をして温度が下がり、それに対応したボロメータの抵抗変化が生じる。ＳｉＮから成る保護膜３０６の赤外吸収帯は波長１０μｍ帯にあるため、この熱型赤外センサアレイの検出波長はこの波長帯に限られる。
【００３２】
尚、前述したように、図３には図示していないが、上記特許文献２では、ダイアフラム３０１の直下の基板３０８上に赤外線完全反射膜を形成し、ダイアフラム３０１の保護膜３０６を赤外線に対して透明な材質で構成し、ダイアフラム３０１の上面に真空インピーダンスマッチングした赤外吸収薄膜を形成した、熱型赤外アレイセンサを開示している。赤外吸収膜と赤外線完全反射膜との間で打消し合う干渉により所定の波長帯以外の赤外線が吸収されるような間隔に、赤外線吸収薄膜と赤外線完全反射膜の間隔が調整されている。
【００３３】
このように、関連のサーミスタボロメータ型赤外アレイセンサでは、基板３０８上に完全反射膜３０４を形成し、ダイアフラム３０１上に赤外線吸収薄膜を形成することにより、完全反射膜３０４とダイアフラム３０１とで、入射した赤外線３００をその進行方向において共振させる光学的共振構造（いわゆる光共振器）を構成している。
【００３４】
図４は、上記特許文献３の図１４に開示されている、関連のボロメータ型ＴＨｚ波検出器１の１画素の構造を模式的に示す断面図である。
【００３５】
関連のボロメータ型ＴＨｚ波検出器１は、読出回路２ａ等が形成された回路基板２上に、入射するＴＨｚ波を反射する反射膜３と読出回路２ａに接続するためのコンタクト４が形成されている。コンタクト４の上に第１保護膜５が形成されている。また、コンタクト４上に、第２保護膜６、第３保護膜８、電極配線９、第４保護膜１０からなる支持部１３が形成されている。コンタクト４を介して読出回路２ａと電極配線９とが接続されている。また、この支持部１３によって、第２保護膜６、ボロメータ薄膜７、第３保護膜８、第４保護膜１０からなる温度検出部１４（ダイアフラム）が中空に保持されている。ボロメータ薄膜７の両端部は電極配線９に接続されている。
【００３６】
温度検出部１４はＴＨｚ波を透過しやすいため、温度検出部１４の上部に、誘電体材料（以下、誘電体カバー１１と呼ぶ。）を配置する。この誘電体カバー１１は、屈折率ｎと厚みｔとの積（すなわち、光路長）がＴＨｚの波長よりも大きい、石英ガラスやＨＲＦＺ（High Resistivity Float Zone）シリコン、サファイア、人工ダイアモンド等から成る。
【００３７】
このような誘電体カバー１１を配置することにより、誘電体カバー１１の裏面（ＴＨｚ波の出射面）では、誘電体カバー１１内を伝搬する入射波と裏面で反射する反射波の電場が同符号で強め合って、裏面にＴＨｚ波を効率的に（ｎ３倍）集めることができる。
【００３８】
また、誘電体カバー１１と温度検出部１４の間隔（図４のＧＡＰ、詳細には、誘電体カバー１１の裏面と温度検出部１４の厚み方向の中心との間隔）をＴＨｚ波の半波長の整数倍に設定することにより、光学的共振により誘電体カバー１１裏面と反射膜３との間に挟まれた空間に存在するＴＨｚ波を強めることができる。その結果、ＴＨｚ波を温度検出部１４で効率的に吸収することができる。
【００３９】
温度検出部１４上に、温度検出部１４の周縁部から外側に向かって延びる庇１７が形成されている。これにより、支持部１３や画素間の領域に入射するＴＨｚ波も利用できるようにして、ＴＨｚ波をより効率的に吸収できるようにしている。
【００４０】
スパッタ法によりＡｌ、Ｔｉなどの金属を成膜した後、レジストをマスクとしてパターン形成を行い、温度検出部１４中央部及び庇１７上に吸収膜１６を形成している。
【００４１】
このように、温度検出部１４上に、温度検出部１４の周縁部から外側に向かって延びる庇１７を形成することにより、支持部１３や画素間の領域に入射するＴＨｚ波を有効に利用することができる。その結果、ＴＨｚ波の吸収率を向上させることができ、高性能なボロメータ型ＴＨｚ波検出器１を歩留まりよく製造することができる。また、このボロメータ型ＴＨｚ波検出器１では、赤外線もかなり高い吸収率で吸収することができるため、そのままボロメータ型赤外線検出器としても利用可能である。
【００４２】
このように、関連のボロメータ型ＴＨｚ波検出器１では、回路基板２上に温度検出部１４に対向する位置にＴＨｚ波を反射する反射膜３を形成し、温度検出部１４上及び庇１７上にＴＨｚ波を吸収する吸収膜１６を形成することより、反射膜３と温度検出部１４とで、入射したＴＨｚ波をその進行方向において共振させる光学的共振構造（いわゆる光共振器）を構成している。
【００４３】
上述したように、図３に示したような関連するサーミスタボロメータ型赤外アレイセンサや、図４に示したような関連するボロメータ型ＴＨｚ波検出器１においては、入射した赤外線又はＴＨｚ波をその進行方向においてのみに共振させる、光学的共振構造（光共振器）を備えている。すなわち、光学的共振構造（光共振器）は、反射膜とダイアフラム（温度検出部）との間のギャップ間共振を利用している。そのような構造の光学的共振構造（光共振器）を備えた、関連するサーミスタボロメータ型赤外アレイセンサや関連するボロメータ型ＴＨｚ波検出器１では、共振特性の向上に限界がある。換言すれば、波長選択特性（感度）を向上させることができない。
【００４４】
［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。
【００４５】
図５および図６を参照して、本発明の第１の実施形態に係る電磁波検出器について説明する。図５は本発明の第１の実施形態に係る電磁波検出器を示す回路図である。図５は、電磁波検出器として、図１中の１個の熱電変換素子２０２の附近を拡大して示す回路図である。図６は本発明の第１の実施形態に係る電磁波検出器の構成図である。図６は、電磁波検出器として、サーミスタボロメータ型熱型赤外アレイセンサの模式的斜視図である。
【００４６】
図示の電磁波検出器は、後述する電磁波共振構造４００を更に備えている点を除いて、図２及び図３に示した関連の電磁波検出器と同様の構成を有する。したがって、図２及び図３に示したものと同様の構成を有するものには同一の参照符号を付する。以下では、説明の簡略化のために、相違点についてのみ説明する。  電磁波共振構造４００は、シリコン基板３０８とダイアフラム（温度検出部）３０１とに設けられている。電磁波共振構造４００は、特定の波長の電磁波を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向において共振させつつ、特定の波長の電磁波を熱に変換して、変換した熱をダイアフラム（温度検出部）３０１に伝える。
【００４７】
図示の例では、電磁波は、特定の波長が２μｍから２０μｍの範囲にある、赤外線から成る。
【００４８】
図示の電磁波共振構造４００は、シリコン基板３０８に形成された反射器４０２と、ダイアフラム（温度検出部）３０１に形成された放射器４０４とを備える、ループアンテナ配線から成る。図示の例では、放射器４０４は、特定の波長λに等しい長さのループ長を持ち、特定の波長λの電磁波を熱に変換する電磁波／熱変換手段（後述する）を含む。
【００４９】
詳述すると、図示の例では、反射器４０２は、一辺の長さＬが特定の波長λの１／４に設定された、正方形の反射器配線から成る。一方、放射器４０４は、一辺の長さＬが特定の波長λの１／４に設定された、正方形の放射器配線４０４２と、この放射器配線４０４２に接続され、上記電磁波／熱変換手段として働く発熱抵抗体４０４４とから成る。図示の例では、発熱抵抗体４０４４は、放射器配線４０４２の中央部に配置されている。
【００５０】
上述したように、本第１の実施形態による電磁波検出器によれば、電磁波共振構造４００が、特定の波長λの電磁波を、その進行方向ばかりでなく、その進行方向に直交する垂直方向においても共振させているので、波長選択特性（感度）を向上させることができる、という効果を奏する。
【００５１】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施形態について詳細に説明する。
【００５２】
本発明の第２の実施形態に係る電磁波検出器は、図示はしないが、図４に示した関連する電磁波検出器において、吸収膜１６の代わりに電磁波共振構造（図示せず）を備えた構成を有する。
【００５３】
電磁波共振構造は、回路基板２と庇１７とに設けられる。そして、電磁波共振構造は、特定の波長λの電磁波を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向とにおいて共振させつつ、特定の波長λの電磁波を熱に変換して、変換した熱を温度検出部１４に伝える。
【００５４】
第２の実施形態の場合、電磁波は、特定の波長λが３ｍｍから３０μｍの間の範囲にある、ＴＨｚ波から成る。
【００５５】
電磁波共振構造は、回路基板２上に形成された反射器と、庇１７に形成された放射器とから構成される。放射器は、特定の波長λに等しい長さのループ長を持ち、特定の波長λの電磁波を熱に変換する電磁波／熱変換手段を含む。
【００５６】
このような構成を有する、第２の実施形態による電磁波検出器においても、電磁波共振構造が、特定の波長λの電磁波を、その進行方向ばかりでなく、その進行方向に直交する垂直方向においても共振させているので、波長選択特性（感度）を向上させることができる、という効果を奏する。
【００５７】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施形態について詳細に説明する。
【００５８】
本発明の第３の実施形態に係る電磁波検出器は、支持部と温度検出部とに電磁者共振構造を設けた構成を有する。
【００５９】
電磁波共振構造は、特定の波長λの電磁波を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向とにおいて共振させつつ、特定の波長λの電磁波を熱に変換して、変換した熱を温度検出部に伝える。
【００６０】
第３の実施形態の場合、電磁波は、特定の波長λが２μｍから２０μｍの間の範囲にある、赤外線から成る。
【００６１】
電磁波共振構造は、支持部上に形成された反射器と、温度検出器上に形成された放射器とから構成される。放射器は、特定の波長λに等しい長さのループ長を持ち、特定の波長λの電磁波を熱に変換する電磁波／熱変換手段を含む。
【００６２】
このような構成を有する、第３の実施形態による電磁波検出器においても、電磁波共振構造が、特定の波長λの電磁波を、その進行方向ばかりでなく、その進行方向に直交する垂直方向においても共振させているので、波長選択特性（感度）を向上させることができる、という効果を奏する。
【００６３】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００６４】
本発明の第４の実施形態に係る撮像装置は、上述した第１乃至第３の実施形態に係る電磁波検出器のいずれか１つを、図１に示すように、熱電変換素子２０２として二次元マトリクス状に配列した構成を有する。
【００６５】
このような構成の撮像装置によれば、各電磁波検出器の感度が良好であるので、全体としての感度が良好になるという効果を奏する。
【実施例１】
【００６６】
次に、図７を参照して、本発明の第１の実施例に係る電磁波共振構造４００について説明する。
【００６７】
図７は、図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される電磁波共振構造４００のみを示す概略斜視図である。
【００６８】
図７に示した電磁波共振構造４００は、図６に示した電磁波共振構造４００と同様の構成を有する。したがって、図６と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、それらの説明については省略する。
【００６９】
図示の電磁波共振構造４００は、特定の波長λと、反射器４０２と放射器４０４との間のギャップＤとの間には、次の関係がある。 
０．１λ≦  Ｄ  ≦  ０．２５λ
【００７０】
したがって、図示の電磁波共振構造４００は、発熱抵抗体４０４４を含む、キュービカルクワッドループアンテナ配線から成る。
【００７１】
次に、本発明の第１の実施例の効果について説明する。 
本第１の実施例では、発熱抵抗体４０４４を放射器配線４０４２の中央部に配置しているので、変換した熱を効率良く、ダイアフラム（温度検出部）３０１へ伝達することができるという効果がある。
【実施例２】
【００７２】
次に、図８を参照して、本発明の第２の実施例に係る電磁波共振構造４００Ａについて説明する。
【００７３】
図８は、図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される電磁波共振構造４００Ａのみを示す概略斜視図である。
【００７４】
図８に示した電磁波共振構造４００Ａは、放射器の構成が後述するように変更されている点を除いて、図７に示した電磁波共振構造４００と同様の構成を有する。したがって、放射器に４０４Ａの参照符号を付してある。また、図７と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、それらの説明については省略する。
【００７５】
図７に示した放射器４０４では、発熱抵抗体４０４４が放射器配線４０４２の中央部に配置されている。
【００７６】
それに対して、図８に示した放射器４０４Ａでは、発熱抵抗体４０４４が放射器配線４０４２の角部に配置されている。
【００７７】
次に、本発明の第２の実施例の効果について説明する。 
本第２の実施例では、発熱抵抗体４０４４を放射器配線４０４２の角部に配置したので、上記第１の実施例に比較して、構造が簡単になり、容易に製造できるという利点がある。
【実施例３】
【００７８】
次に、図９を参照して、本発明の第３の実施例に係る電磁波共振構造４００Ｂについて説明する。
【００７９】
図９は、図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される電磁波共振構造４００Ｂのみを示す概略斜視図である。
【００８０】
図９に示した電磁波共振構造４００Ｂは、放射器の構成が後述するように変更されている点を除いて、図８に示した電磁波共振構造４００Ａと同様の構成を有する。したがって、放射器に４０４Ｂの参照符号を付してある。また、図８と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、それらの説明については省略する。
【００８１】
図示の放射器４０４Ｂは、一辺の長さＬが特定の波長λの１／４に設定された、正方形の発熱抵抗線のみから構成されている。
【００８２】
次に、本発明の第３の実施例の効果について説明する。 
本第３の実施例では、放射器４０４Ｂが発熱抵抗線のみの１部品から構成されるので、上記第１および第２の実施例に比較して、部品点数を削減でき、容易に製造できるという利点がある。
【実施例４】
【００８３】
次に、図１０を参照して、本発明の第４の実施例に係る電磁波共振構造４００Ｃについて説明する。
【００８４】
図１０は、図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される電磁波共振構造４００Ｃのみを示す概略斜視図である。
【００８５】
図１０に示した電磁波共振構造４００Ｃは、反射器の構成が後述するように変更されている点を除いて、図８に示した電磁波共振構造４００Ａと同様の構成を有する。したがって、反射器に４０２Ａの参照符号を付してある。また、図８と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、それらの説明については省略する。
【００８６】
図示の反射器４０２Ａは、反射器層から成る。反射器層４０２Ａは、例えば、アルミニウムなどの金属膜から構成される。
【００８７】
次に、本発明の第４の実施例の効果について説明する。 
本第４の実施例では、反射器４０２Ａが反射器層で構成されているので、上記第２の実施例に比較して、製造が容易になるという利点がある。
【実施例５】
【００８８】
次に、図１１を参照して、本発明の第５の実施例に係る電磁波共振構造４００Ｄについて説明する。
【００８９】
図１１は、図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される電磁波共振構造４００Ｄのみを示す概略斜視図である。
【００９０】
図１１に示した電磁波共振構造４００Ｄは、反射器の構成が後述するように変更されている点を除いて、図９に示した電磁波共振構造４００Ｂと同様の構成を有する。また、図８と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、それらの説明については省略する。
【００９１】
図示の反射器４０２Ａは、反射器層から成る。
【００９２】
次に、本発明の第５の実施例の効果について説明する。 
本第５の実施例では、反射器４０２Ａが反射器層で構成されているので、上記第３の実施例に比較して、製造が容易になるという利点がある。
【実施例６】
【００９３】
次に、図１２を参照して、本発明の第６の実施例に係る電磁波共振構造４００Ｅについて説明する。
【００９４】
図１２は、図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される電磁波共振構造４００Ｅのみを示す概略斜視図である。
【００９５】
図１２に示した電磁波共振構造４００Ｅは、導波器配線４０６を更に有する点点を除いて、図８に示した電磁波共振構造４００Ａと同様の構成を有する。したがって、図８と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、それらの説明については省略する。
【００９６】
導波器配線４０６は、放射器４０４Ａを間に挟んで、反射器配線４０２と対向して配置されている。導波器配線４０６は、一辺の長さＬが特定の波長λの１／４に設定された正方形をしている。また、導波器配線４０６は、放射器４０４Ａから上記ギャップＤと等しい距離Ｄだけ離間している。導波器配線４０６としては、抵抗値の小さい材料が使用される。導波器配線４０６は、例えば、薄膜を形成した後に、エッチングすることにより、形成される。
【００９７】
次に、本発明の第６の実施例の効果について説明する。 
本第６の実施例では、導波器配線４０６を更に備えているので、上記第２の実施例に比較して、指向性が向上し、波長選択特性（感度）が良好になるという利点がある。
【実施例７】
【００９８】
次に、図１３を参照して、本発明の第７の実施例に係る電磁波共振構造４００Ｆについて説明する。
【００９９】
図１３は、図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される電磁波共振構造４００Ｆのみを示す概略斜視図である。
【０１００】
図１３に示した電磁波共振構造４００Ｆは、導波器配線４０６を更に有する点点を除いて、図９に示した電磁波共振構造４００Ｂと同様の構成を有する。したがって、図９と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、それらの説明については省略する。
【０１０１】
導波器配線４０６は、発熱抵抗線４０４Ｂを間に挟んで、反射器配線４０２と対向して配置されている。導波器配線４０６は、発熱抵抗線４０４Ｂから上記ギャップＤと等しい距離Ｄだけ離間している。
【０１０２】
次に、本発明の第７の実施例の効果について説明する。 
本第７の実施例では、導波器配線４０６を更に備えているので、上記第３の実施例に比較して、指向性が向上し、波長選択特性（感度）が良好になるという利点がある。
【実施例８】
【０１０３】
次に、図１４を参照して、本発明の第８の実施例に係る電磁波共振構造４００Ｇについて説明する。
【０１０４】
図１４は、図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される電磁波共振構造４００Ｇのみを示す概略斜視図である。
【０１０５】
図１４に示した電磁波共振構造４００Ｇは、導波器配線４０６を更に有する点点を除いて、図１０に示した電磁波共振構造４００Ｃと同様の構成を有する。したがって、図１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、それらの説明については省略する。
【０１０６】
導波器配線４０６は、放射器４０４Ａを間に挟んで、反射器層４０２Ａと対向して配置されている。導波器配線４０６は、放射器４０４Ａから上記ギャップＤと等しい距離Ｄだけ離間している。
【０１０７】
次に、本発明の第８の実施例の効果について説明する。 
本第８の実施例では、導波器配線４０６を更に備えているので、上記第４の実施例に比較して、指向性が向上し、波長選択特性（感度）が良好になるという利点がある。
【実施例９】
【０１０８】
次に、図１５を参照して、本発明の第９の実施例に係る電磁波共振構造４００Ｈについて説明する。
【０１０９】
図１５は、図６に示した第１の実施形態に係る電磁波検出器に使用される電磁波共振構造４００Ｈのみを示す概略斜視図である。
【０１１０】
図１５に示した電磁波共振構造４００Ｈは、導波器配線４０６を更に有する点点を除いて、図１１に示した電磁波共振構造４００Ｄと同様の構成を有する。したがって、図１１と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、それらの説明については省略する。
【０１１１】
導波器配線４０６は、発熱抵抗線４０４Ｂを間に挟んで、反射器層４０２Ａと対向して配置されている。導波器配線４０６は、発熱抵抗線４０４Ｂから上記ギャップＤと等しい距離Ｄだけ離間している。
【０１１２】
次に、本発明の第９の実施例の効果について説明する。 
本第９の実施例では、導波器配線４０６を更に備えているので、上記第５の実施例に比較して、指向性が向上し、波長選択特性（感度）が良好になるという利点がある。
【実施例１０】
【０１１３】
次に、図１６および図１７を参照して、本発明の第１０の実施例に係る電磁波検出器１Ａについて説明する。図示の電磁波検出器１Ａは、上述した本発明の第２の実施形態に係る電磁波検出器の具体例であって、ボロメータ型ＴＨｚ波検出器の例を示している。従って、入射する電磁波は、特定の波長λが３ｍｍから３０μｍの間の範囲にある、ＴＨｚ波から成る。
【０１１４】
図１６はボロメータ型ＴＨｚ波検出器１Ａの１画素の構造を模式的に示す平面図であり、図１７はボロメータ型ＴＨｚ波検出器１Ａの１画素の構造を模式的に示す断面図である。
【０１１５】
図示のボロメータ型ＴＨｚ波検出器１Ａは、吸収膜１６の代わりに、後述する電磁波共振構造５００を備えている点を除いて、図４に図示したボロメータ型ＴＨｚ波検出器１と同様の構成を有し、動作をする。したがって、図４に示したものと同様の構成要素には、同一の参照符号を付して、説明の簡略化のためにそれらの説明については省略する。
【０１１６】
但し、図１７に示したボロメータ型ＴＨｚ波検出器１Ａでは、図４には図示してある、誘電体カバー１１、読出回路２ａ、第１保護膜５の図示を諸略している。
【０１１７】
電磁波共振構造５００は、回路基板２と庇１７とに設けられている。電磁波共振構造５００は、特定の波長λの電磁波を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向において共振させつつ、特定の波長λの電磁波を熱に変換して、変換した熱を温度検出部１４に伝える。
【０１１８】
図示の電磁波共振構造５００は、回路基板２上に形成された反射器５２０と、庇１７に形成された放射器５４０とから構成される。放射器５４０は、特定の波長λに等しい長さのループ長を持ち、特定の波長λを熱に変換する電磁波／熱変換手段を含む。
【０１１９】
反射器５２０と放射器５４０との間のギャップをＤとすると、ギャップＤと特定の波長λとには、次の関係がある。 
０．１λ≦  Ｄ  ≦  ０．２５λ
【０１２０】
図示の例では、反射器５２０はループ状反射器配線から成り、放射器５４０はループ状共振抵抗線から成る。ループ状反射器配線５２０は、複数のループからなり、その全長が特定の波長λに等しい長さのループ長を持つ。同様に、ループ状共振抵抗線５４０も、複数のループからなり、その全長が特定の波長λに等しい長さのループ長を持つ。
【０１２１】
図示のループ状反射器配線５２０は、間にＳｉＮの薄い層間膜５２３が介挿された、第１および第２の反射器配線層５２１および５２２上に形成されている。第１の反射器配線層５２１上に形成されたループ状反射器配線は閉曲線から成り、第２の反射器配線層５２２上に形成されたループ状反射器配線も閉曲線から成る。第１および第２の反射器配線層５２１および５２２は、コンタクトホール（図示せず）で結線されている。
【０１２２】
同様に、ループ状共振抵抗線５４０も、間にＳｉＮの薄い層間膜５４３が介挿された、第１および第２の共振器配線層５４１および５４２上に形成されている。図１６に示されるように、第１の共振器配線層５４１上に形成されたループ状共振抵抗線は閉曲線から成り、第２の共振器配線層５４２上に形成されたループ状共振抵抗線も閉曲線から成る。図１６に示されるように、第１および第２の共振器配線層５４１および５４２は、コンタクトホール５４５で結線されている。
【０１２３】
図示の例では、ループ状反射器配線５２０およびループ状共振抵抗線５４０の各々は、２層で形成されているが、３以上の多層で形成されてもよいのは勿論である。また、ループ状反射器配線５２０およびループ状共振抵抗線５４０の各々のループ数および総ループ長は、入射するＴＨｚ波の波長によって選択される。
【０１２４】
次に、本発明の第１０の実施例の効果について説明する。 
第１０の実施例によるボロメータ型ＴＨｚ波検出器１Ａにおいては、電磁波共振構造５００が、特定の波長λの電磁波を、その進行方向ばかりでなく、その進行方向に直交する垂直方向においても共振させているので、波長選択特性（感度）を向上させることができる、という効果を奏する。
【実施例１１】
【０１２５】
次に、図１８および図１９を参照して、本発明の第１１の実施例に係る電磁波検出器６００について説明する。図示の電磁波検出器６００は、上述した本発明の第３の実施形態に係る電磁波検出器の具体例であって、ボロメータ型赤外線検出器の例を示している。
【０１２６】
図示の例は、１画素がその１辺（寸法）が１２μｍの正方形の形状（大きさ）をしている場合を示している。また、入射する電磁波は、特定の波長λが１０μｍの赤外線から成る場合の例を示している。また、本例では、波長短縮率が１．１であるとする。従って、特定の波長λである検知波長は１０μｍであるが、各ループアンテナのループ長は１１μｍとなる。そのため、正方形のループアンテナの場合、その１辺は２．７５μｍとなる。
【０１２７】
図１８は、ボロメータ型赤外線検出器６００の１画素の構造を模式的に示す平面図であり、図１９はボロメータ型赤外線検出器６００の１画素の構造を模式的に示す断面図である。
【０１２８】
図１９に示すように、本第１１の実施例に係るボロメータ型赤外線検出器６００は、内部に読取回路（図示せず）等の信号処理回路が形成された回路基板６０２上に、読取回路に接続するためのコンタクト６０４が形成され、その上に保護膜（図示せず）が形成されている。
【０１２９】
また、コンタクト６０４上に、支持部（梁）６１０が形成されている。この支持部（梁）６１０は、梁下層保護膜６１１、バックメタル６１２、梁配線６１３、梁上層保護膜６１４、およびスタッドメタル６１５から構成されている。支持部（梁）６１０は、回路基板６０２の主面と並行に延在する部分を持つ。コンタクト６０４を介して、読取回路と、バックメタル６１２、梁配線６１３、およびスタッドメタル６１５とが電気的に接続される。
【０１３０】
また、支持部（梁）６１０によって、温度検出部（ダイアフラム）６２０が回路基板６０２上で、中空に保持されている。温度検出部（ダイアフラム）６２０は、ボロメータ下層保護膜６２２、ボロメータ薄膜６２４、ボロメータ上層保護膜６２６、および上層保護膜６２８から構成れている。ボロメータ薄膜６２４は、スタッドメタル６１５、梁配線６１３、バックメタル６１２、およびコンタクト６０４を介して、読取回路と接続される。
【０１３１】
ボロメータ薄膜６２４として、酸化バナジウムや酸化チタンを用いているが、抵抗温度係数（ＴＣＲ：Temperature Coefficient Resistance）の大きい他の材料を用いることができる。
【０１３２】
図１９に示されるように、ボロメータ型赤外線検出器６００は、支持部（梁）６１０と温度検出部６２０とに設けられた電磁波共振構造６３０を含む。電磁波共振構造６３０は、特定の波長λ（本例では、１０μｍ）の電磁波（赤外線）を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向とにおいて共振させつつ、特定の波長λの電磁波（赤外線）を熱に変換して、変換した熱を温度検出部６２０に伝える。
【０１３３】
電磁波共振構造６３０は、支持部（梁）６１０上に形成された反射器６３２と、温度検出部６２０の上層保護膜６２８上に形成された放射器６３４とから構成される。放射器６２３は、特定の波長λに等しいループ長を持ち、特定の波長λの電磁波（赤外線）を熱に変換する電磁波／熱変換手段を含む。
【０１３４】
反射器６３２と放射器６３４との間のギャップをＤとすると、ギャップＤと特定の波長λとには、次の関係がある。 
０．１λ≦  Ｄ  ≦  ０．２５λ
【０１３５】
図示はしないが、図示の例では、反射器６３２は、４個の正方形のループ状反射器配線から構成される。各ループ状反射器配線は、一辺の長さＬが特定の波長λ（本例では、１．１の波長短縮率により、１１μｍ）の１／４（本例では、２．７５μｍ）に設定されている。尚、反射器６３２は、反射器層から構成されてもよい。
【０１３６】
一方、図１８に示されるように、放射器６３４は、４個の正方形のループ状発熱抵抗線６３４２から構成される。各ループ状発熱抵抗線６３４２は、一辺の長さＬが特定の波長λ（本例では、１．１の波長短縮率により、１１μｍ）の１／４（本例では、２．７５μｍ）に設定されている。すなわち、温度検出部６２０の上層保護膜６２８上に、２．７５μｍのピッチで、１つのループ状発熱抵抗線６３４２が描かれている。
【０１３７】
このように、本例では、１画素がその１辺が１２μｍの正方形の形状（大きさ）をしているので、放射器６３４は、（２×２）個のループ状発熱抵抗線６３４２から構成されている。
【０１３８】
したがって、１画素がその１辺が２３．５μｍの正方形の形状（大きさ）をしている場合、放射器６３４は、（４×４）個のループ状発熱抵抗線６３４２から構成される。
【０１３９】
尚、１画素の大きさ（寸法）や、特定の波長（検知波長）λに依存して、ループ状発熱抵抗線６３４２の個数が変化する（選択される）ことは勿論である。また、複数個のループ状発熱抵抗線６３４２は、回転対称に配置されることが好ましい。
【０１４０】
図示の例では、入射する電磁波が、その特定の波長λが１０μｍである赤外線の場合を例に挙げているが、入射する電磁波は、その特定の波長λが２μｍから２０μｍの範囲にある、赤外線であってよい。
【０１４１】
次に、本発明の第１１の実施例の効果について説明する。 
第１１の実施例によるボロメータ型赤外線検出器６００においては、電磁波共振構造６３０が、特定の波長λ（本例では、１０μｍ）の電磁波（赤外線）を、その進行方向ばかりでなく、その進行方向に直交する垂直方向においても共振させているので、波長選択特性（感度）を向上させることができる、という効果を奏する。
【０１４２】
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１４３】
例えば、上述した実施例では、放射器としてループ形状の放射器を備えた電磁波共振器の例を挙げているが、放射器はループ形状の放射器に限定されない。例えば、放射器は渦巻き（スパイラル）形状の放射器であっても良い。すなわち、全長が特定の波長に等しければ、放射器はどのような形状をしていてもよい。また、上述した実施例では、基板（回路基板）としてシリコン基板の例を挙げているが、基板はシリコン基板に限定されないのは勿論である。
【０１４４】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０１４５】
（付記１）
特定の波長の電磁波を検出する電磁波検出器であって、
内部に読取回路が形成された基板と、
該基板から離間して配置された、ボロメータ薄膜を含む温度検出部と、
前記読取回路と前記ボロメータ薄膜とに接続された電極配線を含み、前記温度検出部を前記基板から浮いた状態で支持する支持部と、
前記基板と前記温度検出部とに設けられた電磁波共振構造であって、前記特定の波長の電磁波を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向とにおいて共振させつつ、前記特定の波長の電磁波を熱に変換して、変換した熱を前記温度検出部に伝える、前記電磁波共振構造と、
を備えた電磁波検出器。
【０１４６】
（付記２）
前記電磁波が、前記特定の波長が２μｍから２０μｍの範囲にある、赤外線から成る、付記１に記載の電磁波検出器。
【０１４７】
（付記３）
前記電磁波共振構造は、
前記基板上に形成された反射器と、
前記温度検出部に形成された放射器であって、前記特定の波長に等しい長さのループ長を持ち、前記特定の波長の電磁波を熱に変換する電磁波／熱変換手段を含む、前記放射器と、
を備える付記１又は２に記載の電磁波検出器。
【０１４８】
（付記４）
前記特定の波長をλとし、前記反射器と前記放射器との間のギャップをＤとすると、前記ギャップＤと前記特定の波長λとは、次の関係
０．１λ≦  Ｄ  ≦  ０．２５λ
を満たす、付記３に記載の電磁波検出器。
【０１４９】
（付記５）
前記反射器は、一辺の長さＬが前記特定の波長λの１／４に設定された、正方形の反射器配線から構成される、付記４に記載の電磁波検出器。
【０１５０】
（付記６）
前記反射器は、反射器層から成る、付記４に記載の電磁波検出器。
【０１５１】
（付記７）
前記放射器は、
一辺の長さＬが前記特定の波長λの１／４に設定された、正方形の放射器配線と、
該放射器配線に接続され、前記電磁波／熱変換手段としての発熱抵抗体と、
から構成される、付記４乃至６のいずれか１項に記載の電磁波検出器。
【０１５２】
（付記８）
前記発熱抵抗体は、前記放射器配線の中央部に配置されている、付記７に記載の電磁波検出器。
【０１５３】
（付記９）
前記発熱抵抗体は、前記放射器配線の角部に配置されている、付記７に記載の電磁波検出器。
【０１５４】
（付記１０）
前記放射器は、一辺の長さＬが前記特定の波長λの１／４に設定された、正方形の発熱抵抗線から構成される、付記４乃至６のいずれか１項に記載の電磁波検出器。
【０１５５】
（付記１１）
前記放射器を間に挟んで、前記反射器と対向して配置された導波器配線を更に備え、
該導波器配線は、一辺の長さＬが前記特定の波長λの１／４に設定された、正方形をしており、且つ、前記放射器から前記ギャップＤと等しい距離だけ離間している、付記４乃至１０のいずれか１項に記載の電磁波検出器。
【０１５６】
（付記１２）
特定の波長の電磁波を検出する電磁波検出器であって、
内部に読取回路が形成された基板と、
該基板から離間して配置された、ボロメータ薄膜を含む温度検出部と、
前記読取回路と前記ボロメータ薄膜とに接続された電極配線を含み、前記温度検出部を前記基板から浮いた状態で支持する支持部と、
前記温度検出部上に、該温度検出部の周縁部から外側に延びるように形成された庇と、
前記基板と前記庇とに設けられた電磁波共振構造であって、前記特定の波長の電磁波を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向とにおいて共振させつつ、前記特定の波長の電磁波を熱に変換して、変換した熱を前記温度検出部に伝える、前記電磁波共振構造と、
を備えた電磁波検出器。
【０１５７】
（付記１３）
前記電磁波が、前記特定の波長が３ｍｍから３０μｍの間の範囲にある、ＴＨｚ波から成る、請求項１２に記載の電磁波検出器。
【０１５８】
（付記１４）
前記電磁波共振構造は、
前記基板上に形成された反射器と、
前記庇に形成された放射器であって、前記特定の波長に等しい長さのループ長を持ち、前記特定の波長の電磁波を熱に変換する電磁波／熱変換手段を含む、前記放射器と、
を備える付記１２又は１３に記載の電磁波検出器。
【０１５９】
（付記１５）
前記特定の波長をλとし、前記反射器と前記放射器との間のギャップをＤとすると、前記ギャップＤと前記特定の波長λとは、次の関係
０．１λ≦  Ｄ  ≦  ０．２５λ
を満たす、付記１４に記載の電磁波検出器。
【０１６０】
（付記１６）
前記反射器は、複数のループからなり、全長が前記特定の波長に等しい長さのループ長を持つ、ループ状反射器配線から構成され、
前記放射器は、複数のループからなり、全長が前記特定の波長に等しい長さのループ長を持つ、ループ状共振抵抗線から構成される、
付記１５に記載の電磁波検出器。
【０１６１】
（付記１７）
前記ループ状反射器配線は、間に層間膜が介挿された複数の反射器配線層上に形成され、前記複数の反射器配線層はコンタクトホールで結線されており、
前記ループ状共振抵抗線は、間に層間膜が介挿された複数の共振器配線層上に形成され、前記複数の共振器配線層はコンタクトホールで結線されている、
付記１６に記載の電磁波検出器。
【０１６２】
（付記１８）
特定の波長の電磁波を検出する電磁波検出器であって、
内部に読取回路が形成された基板と、
該基板から離間して配置された、ボロメータ薄膜を含む温度検出部と、
前記読取回路と前記ボロメータ薄膜とに接続された電極配線を含み、前記温度検出部を前記基板から浮いた状態で支持する支持部と、
前記支持部と前記温度検出部とに設けられた電磁波共振構造であって、前記特定の波長の電磁波を、その進行方向と該進行方向に直交する垂直方向とにおいて共振させつつ、前記特定の波長の電磁波を熱に変換して、変換した熱を前記温度検出部に伝える、前記電磁波共振構造と、
を備えた電磁波検出器。
【０１６３】
（付記１９）
前記電磁波が、前記特定の波長が２μｍから２０μｍの範囲にある、赤外線から成る、付記１８に記載の電磁波検出器。
【０１６４】
（付記２０）
前記電磁波共振構造は、
前記支持部上に形成された反射器と、
前記温度検出部に形成された放射器であって、前記特定の波長に等しい長さのループ長を持ち、前記特定の波長の電磁波を熱に変換する電磁波／熱変換手段を含む、前記放射器と、
を備える付記１８又は１９に記載の電磁波検出器。
【０１６５】
（付記２１）
前記特定の波長をλとし、前記反射器と前記放射器との間のギャップをＤとすると、前記ギャップＤと前記特定の波長λとは、次の関係
０．１λ≦  Ｄ  ≦  ０．２５λ
を満たす、付記２０に記載の電磁波検出器。
【０１６６】
（付記２２）
前記反射器は、各々の一辺の長さＬが前記特定の波長λの１／４に設定された、複数の正方形のループ状反射器配線から構成され、
前記放射器は、各々の一辺の長さＬが前記特定の波長λの１／４に設定された、複数の正方形のループ状発熱抵抗線から構成される、
付記２１に記載の電磁波検出器。
【０１６７】
（付記２３）
付記１乃至２２のいずれか１つに記載の電磁波検出器が二次元マトリクス状に配列されてなる、撮像装置。
【符号の説明】
【０１６８】
１    ボロメータ型ＴＨｚ波検出器
１Ａ  電磁波検出器（ボロメータ型ＴＨｚ検出器）
２    回路基板
２ａ    読出回路
３    反射膜
４    コンタクト
５    第１保護膜
６    第２保護膜
８    第３保護膜
７    ボロメータ薄膜
９    電極配線
１０    第４保護膜
１１    誘電体カバー
１３    支持部
１４    温度検出部
１６    吸収膜
１７    庇
２０１    画素スイッチ
２０２    熱電変換素子（ダイアフラム；温度検出部）
２０３    信号線（信号配線）
２０４    水平スイッチ
２０５    垂直シフトレジスタ
２０６    読出回路
２０７    マルチプレクサスイッチ
２０８    水平シフトレジスタ
２０９    出力バッファ
２１０    出力端子
２１１    走査線（ゲート配線）
３００    入射赤外線
３０１    ダイアフラム（温度検出部）
３０２    梁（空中配線）
３０４    完全反射膜
３０５    ボロメータ材料薄膜
３０６    保護膜
３０７    読出回路
３０８    シリコン基板
３０９    空洞
４００    電磁波共振構造（ループアンテナ配線）
４００Ａ    電磁波共振構造
４００Ｂ    電磁波共振構造
４００Ｃ    電磁波共振構造
４００Ｄ    電磁波共振構造
４００Ｅ    電磁波共振構造
４００Ｆ    電磁波共振構造
４００Ｇ    電磁波共振構造
４００Ｈ    電磁波共振構造
４０２    反射器（反射器配線）
４０２Ａ    反射器（反射器層）
４０４    放射器
４０４２    放射器配線
４０４４    発熱抵抗体
４０４Ａ    放射器
４０４Ｂ    放射器（発熱抵抗線）
４０６    導波器配線
５００    電磁波共振構造
５２０    反射器（ループ状反射器配線）
５２１    第１の反射器配線層
５２３    第２の反射器配線層
５２３    層間膜
５４０    放射器（ループ状共振抵抗線）
５４１    第１の共振器配線層
５４２    第２の共振器配線層
５４３    層間膜
５４５    コンタクトホール
６００    電磁波検出器（ボロメータ型赤外線検出器）
６０２    回路基板
６０４    コンタクト
６１０    支持部（梁）
６１１    梁下層保護膜
６１２    バックメタル
６１３    梁配線
６１４    梁上層保護膜
６１５    スタッドメタル
６２０    温度検出部（ダイアフラム）
６２２    ボロメータ下層保護膜
６２４    ボロメータ薄膜
６２６    ボロメータ上層保護膜
６２８    上層保護膜
６３０    電磁波共振構造
６３２    反射器
６３４    放射器
６３４２    ループ状発熱抵抗線
【図１】
2014190783.tif 000003
【図２】
2014190783.tif 000004
【図３】
2014190783.tif 000005
【図４】
2014190783.tif 000006
【図５】
2014190783.tif 000007
【図６】
2014190783.tif 000008
【図７】
2014190783.tif 000009
【図８】
2014190783.tif 000010
【図９】
2014190783.tif 000011
【図１０】
2014190783.tif 000012
【図１１】
2014190783.tif 000013
【図１２】
2014190783.tif 000014
【図１３】
2014190783.tif 000015
【図１４】
2014190783.tif 000016
【図１５】
2014190783.tif 000017
【図１６】
2014190783.tif 000018
【図１７】
2014190783.tif 000019
【図１８】
2014190783.tif 000020
【図１９】
2014190783.tif 000021