KR100308638B1

KR100308638B1 - 밀리미터파감지장치및감지센서의제조방법

Info

Publication number: KR100308638B1
Application number: KR1019980034451A
Authority: KR
Inventors: 황학인; 이대성; 송기무
Original assignee: 김춘호; 전자부품연구원
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2002-04-24
Also published as: KR20000014835A

Abstract

본 발명의 밀리미터파 감지장치는 볼로미터로 산화바나듐(VO_x)을 사용하여 산화바나듐의 온도에 따른 저항변화를 측정하여 밀리미터파의 강도를 측정하고, 밀리미터파를 반사하는 금속반사층을 두어 금속반사층에 의해 반사되어 감지센서에 입사하는 밀리미터파와 감지센서에 바로 입사하는 밀리미터파의 위상을 일치시켜 밀리미터파의 입사효율을 높이고, 이러한 산화바나듐의 저항변화를 전위변화로서 측정하는 저항변화측정회로를 이용해 밀리미터파의 강도를 정밀히 센싱할 수 있고, 볼로미터와 안테나 사이에 히터를 연결해 임피던스 매칭시킴으로써 센서의 전력효율을 높인다.

Description

밀리미터파 감지 장치 및 감지센서의 제조 방법

본 발명은 밀리미터파 감지장치 및 감지센서의 제조방법에 관한 것으로서,특히 감지센서로 산화 바나듐을 사용한 밀리미터파 감지장치 및 감지센서의 제조방법에 관한 것이다.

밀리미터파는 주파수 대역이 약 30~300㎓인 파(wave)를 말하며, 파장이 짧고 회절이 적어 높은 해상도를 제공하고, 적외선과 달리 안개 및 구름과 같은 대기의 상태에 따른 영향을 적게 받는다. 이러한 특성으로 인해 자동차, 비행기, 군수장비 등에 사용되는 감지 시스템과, 위성통신 및 이동통신과 같은 통신에도 이용되고 있다.

이러한 밀리미터파를 감지하는 감지센서에는 정류기(rectifier) 방식의 센서와 열 감지 방식의 센서(thermal detector)가 있다.

정류기 방식의 센서는 다이오드와 같은 비선형소자의 특성에 의한 저주파수대역으로의 변환 방식(frequency down conversion)을 이용한다. 흔히 비선형소자로는 숏키 배리어 다이오드(Schottky barrier diode)나 SIS(superconductor insulator superconductor) 믹서(mixer)가 사용되는데, 특히 SIS 믹서는 밀리미터파를 가장 민감하게 감지한다. 하지만, 밀리미터파에 동작하는 숏키 배리어 다이오드나 SIS 믹서는 제작이 어렵고, 특히 SIS 믹서는 초전도체를 사용하므로 극저온 냉각이 필요한 문제점이 있다.

반면에, 열감지 방식의 센서는 온도의 변화에 따른 저항 변화나 유전율 변화를 이용하는데, 이러한 감지센서에는 볼로미터(bolometer), 열전쌍(thermocouple)센서, 초전기성 센서(pyroelectric detector)와 같은 센서가 있다. 열감지 방식의 센서는 정류기 방식의 센서와 달리 검출신호가 초고주파 특성이 없기 때문에 측정이 용이하고 인터페이스가 간단하고, 상온에서 동작이 가능하므로 냉각이 필요 없는 장점이 있다.

밀리미터파가 적외선보다 파장이 길어서 열효과(thermal effect)가 작으므로, 열감지 방식에 있어서 입사된 파를 효과적으로 흡수하기 위해서 센서의 크기는 파장의 5-10배가 되어야 한다. 즉, 100GHz의 밀리미터파인 경우 센서의 크기는 15-20mm정도가 되어야 하는데 그 크기가 너무 커 어레이(array) 센서로 사용하기에 부적합하다. 또한 열질량(thermal mass)이 커 응답속도가 떨어지게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 열감지소자인 볼로미터를 수 ㎛ 크기(마이크로 볼로미터)로 제작, 안테나와 결합하여 밀리미터파를 흡수하도록 하는 방법이 제안되었다.

종래의 안테나가 커플링된 마이크로 볼로미터를 도1에 도시하였다. 종래의 안테나가 커플링된 마이크로 볼로미터는 볼로미터(1)와 안테나(2)와 평판 유전체(3)와 반구 유전체(4)로 이루어져 있다.

안테나(2)는 밀리미터파를 흡수하여 마이크로 볼로미터에 전달하는 역할을 하고, 평판 유전체(3)는 안테나가 설치된 기판이고, 반구 유전체(4)는 평판 유전체(3)의 파가 수직으로 입사되도록 하여 표면파의 손실을 줄이는 역할을 한다.

이러한 종래의 마이크로 볼로미터는 반구 유전체(4)를 사용함으로 인해 제작상의 어려움과 단위 셀(cell)의 크기가 커지는 문제점, 그리고 반구 유전체(4)의 유전체 손실에 의해 응답특성이 좋지 않은 문제점이 있다.

마이크로 볼로미터의 재료로는 보통 비저항이 높은 비스무스(bismuth)를 사용하는데 안테나와 임피던스 매칭하기에 적합한 재료이다. 한편, 최근에는 마이크로 볼로미터의 재료로 응답특성이 높은 YBCO₃와 같은 초전도체를 사용하는 연구가 진행되고 있다.

초전도체인 YBCO₃는 온도계수가 1에 가까운 높은 재료이기 때문에 응답특성은 좋으나, 비스무스와 달리 비저항이 낮기 때문에 임피던스 매칭을 하기 어려운 문제점과 -188℃정도까지 냉각환경을 만들어 주어야 하는 문제점을 안고 있다.

임피던스 매칭의 문제점을 해결하기 위해 임피던스 매칭시키기 위한 NiCr을 안테나와 인터페이스(interface)시키고, YBCO₃로 온도변화를 감지하여 저항변화를 측정하는 센서구조가 사용되고 있다. 하지만, 이러한 센서는 여전히 극저온의 냉각환경을 만들어 주어야 하는 문제점이 남아 있다.

이러한 냉각문제를 해결하기 위한 센서가 하니웰(Honeywell) 특허(US Patent No. 5,450,053)의 산화바나듐(VO₂)을 사용한 센서이다.

도2a와 도2b는 하니웰 특허를 도시한 것이다. 즉, 도2a는 센서의 평면도이고, 도2b는 센서의 측면도이다.

하니웰특허의 센서는, 도2a와 도2b에 도시된 바와 같이, 실리콘 웨이퍼를 에칭(etching)하여 형성한 얇은 멤브레인(membrane)(5) 위에 안테나(6)에 직접 연결된 산화바나듐(7,8)으로 구성되어 있다. 산화 바나듐은 높은 온도계수를 가지고, 상온에서도 동작하므로 초전도체의 냉각환경을 만들어 주어야 하는 문제점을 해결하는 볼로미터 재료이다.

하지만, 이러한 장점을 가지고 있는 산화 바나듐을 사용한 하니웰특허의 센서도 산화 바나듐의 저항은 재료의 조성과 열처리 과정에 따라 변함으로 인해 안테나와 임피던스 매칭하기 쉽지 않은 문제점이 있다. 또한, 에칭된 실리콘층은 V홈 모양을 하고 있는데, 이는 공간을 두어 다른 소자에 의한 열적 방해를 방지하기 위한 열격리(thermal isolation) 공간을 두기 위한 것이나, 이러한 V홈모양은 안테나의 후면 복사(back radiation)를 막지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 임피던스 매칭이 용이하고 안테나의 후면복사에 의한 손실을 감소시키는 밀리미터파 감지 센서를 구현하는 것을 목적으로 한다.

도1은 종래의 밀리미터파 감지 장치이고,

도2a는 하니웰 적외선 감지센서의 평면도이고,

도2b는 하니웰 적외선 감지센서의 측면도이고,

도3은 본 발명의 밀리미터파 감지장치의 단면도이고,

도4는 본 발명의 밀리미터파 감지장치의 사시도이고,

도5는 본 발명의 밀리미터파 감지센서의 평면도를 도시한 것이고,

도6a는 본 발명의 센서판독회로층의 저항변화측정회로의 제1실시예를 도시한 것이고,

도6b는 본 발명의 센서판독회로층의 저항변화측정회로의 제2실시예를 도시한 것이고,

도7은 본 발명의 밀리미터파 감지센서가 다수 결합된 감지장치를 도시한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 밀리미터파 감지장치는, 실리콘 기판의 일부가 홈형태로 식각되어 형성된 감지층과, 감지층의 하부에 증착된 유전체막과, 유전체막 아래에 실리콘 기판의 일부가 홈형태로 식각되어 형성된 센서 판독 회로층과, 센서 판독 회로층의 홈부분 위의 유전체막의 하부에 형성되어 밀리미터파를 감지하는 감지센서와, 센서 판독 회로층의 하부에 증착된 절연층과, 절연층의 하부에 형성되고, 감지센서로부터 밀리미터파 파장의의 거리에 위치하여 상기 유전체막을 투과한 밀리미터파를 반사하는 금속반사층을 포함하며,

감지센서는 저항변화로 밀리미터파의 강도를 나타내는 산화바나듐 볼로미터와, 산화바나듐 볼로미터와 연결되어 센서 판독 회로층으로 볼로미터의 저항변화를 전달하는 금속 신호선과, 금속신호선과 산화바나듐 볼로미터 위에 증착되어 상하부를 절연시키는 절연층과, 절연층 위에 상기 금속신호선이 없는 부분 위에 금속신호선의 방향과 엇갈리게 스트라이프 형태로 증착되어 안테나와 임피던스 매칭된 히터와, 상기 히터의 양끝 부분에 연결되어 밀리미터파를 흡수하는 안테나를 포함하며, 금속반사층과 센서간의 거리를 밀리미터파 파장의 이 되게 하여 안테나의 효율을 높이고, 센서 판독회로층에는 볼로미터의 저항변화를 측정하는 저항변화측정회로를 설치하여 밀리미터파의 강도를 정밀히 측정할 수 있다.

본 발명의 밀리미터파 감지센서의 제조방법은, 유전체막 위에 산화 바나듐을 증착하고, 상기한 산화 바나듐을 열처리하여 온도특성을 개선한 후, 열처리된 산화 바나듐을 건식식각으로 스트라이프 형태로 패터닝하고, 패터닝된 산화 바나듐 위에 신호선을 형성하기 위한 금속층을 형성한다. 그 후 금속층을 원하는 형태의 신호선으로 식각하고, 산화바나듐층과 금속층위에 절연체를 형성하고, 절연체위에 임피던스 매칭을 위한 히터를 증착하고, 히터 위에 안테나로 사용되는 금속을 증착하고, 히터와 금속을 건식식각으로 패터닝하여 제조한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 밀리미터파 감지 장치의 단면도(도4의 A부분의 단면도)이다.

도3에 도시한 바와 같이, 밀리미터파를 반사하는 금속 반사층(100) 위에 절연층(200)이 형성되어 있고, 그 위에 센서의 정보를 판독하는 회로가 포함되어 있는 센서 판독(readout) 회로층(300)이 형성되어 있다. 센서 판독 회로층(300) 위에는 밀리미터파를 감지하는 센서(600)가 형성되어 있는 얇은 유전체막(400)이 증착되어 있고, 그 위에는 감지층(500)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에 따르면 센서(600)와 반사층(100) 사이의 거리는 밀리미터파의 파장의 약정도이다.

도4는 본 발명의 실시예의 센서(600)를 자세히 나타낸 사시도로서 상하를 뒤집어 도시한 것이고, 도5는 본 발명의 실시예의 센서(600)의 평면도를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도4와 도5에 도시한 바와 같이, 센서(600)는 볼로미터(11)와 금속 신호선(12)과 절연층(13)과 히터(14)와 안테나(15)로 이루어져 있으며 다음과 같은 구조를 가진다.

본 실시예의 센서는 유전체막(400)의 하부에 부착되어 있다.

유전체막(400)위에는 절연층(10)이 형성되고, 절연층(10)위에 볼로미터(11)가 스트라이프형태로 놓여져 있다.

볼로미터(11)는 밀리미터파를 감지하는 센서소자를 말하며, 흔히 온도가 변화함에 따른 저항값의 변화나, 커패시턴스(capacitance)의 변화나, 유전율의 변화등을 측정하여 밀리미터파를 판별할 수 있게 한다. 볼로미터(11)의 재료로는 산화바나듐(VO₂), PbZrTiO₃, PMN-PT, PbTiO₃등이 사용되는데, 본 실시예에서는 볼로미터의 소자로 온도의 변화에 따른 저항값의 변화로 밀리미터파를 감지하는 산화바나듐을 사용한다. 산화바나듐은 저항값의 온도변화특성을 통해 온도의 변화를 측정할 수 있고, 이 온도변화를 통해 밀리미터파의 강도를 측정할 수 있다.

볼로미터(11)의 양쪽끝의 일부분 위에 금속 신호선(12)이 연결되어 있고, 볼로미터(11)와 금속신호선(12)은 절연층(13)으로 덮여 있고, 절연층(13) 아래에 금속신호선(12)이 없는 부분에 금속신호선(12)의 방향과 엇갈리게 스트라이프 형태로 히터(14)가 연결되어 있다.

히터(14)의 재료는 니크롬(NiCr) 또는 HfB₂를 사용한다.

히터(14)의 양끝 부분에 안테나(15)가 연결되어 있다. 안테나(15)는 밀리미터파의 파장(λ)의 크기에 비해 볼로미터(11)의 크기가 현저히 작음으로 인해 밀리미터파의 복사를 받아들이기 위해 필요하다. 안테나(15)는 다이폴(dipole) 안테나, 슬롯(slot)형 안테나, 보우타이(bow-tie) 안테나 등이 사용되는데, 본 실시예에서는 다이폴 안테나를 사용한다.

위와 같은 구조의 밀리미터파 감지장치는 다음의 방법으로 제조한다.

본 실시예에서 금속반사층(100), 절연층(200), 센서 판독 회로층(300)이 있는 하부구조와 유전체막(400), 감지층(500), 센서(600)가 있는 상부구조를 각각 다른 공정에 의해 만든 후 두 구조를 접합하여 제조한다.

먼저, 저항 측정 회로가 있는 센서판독 회로층(300) 위에 절연층(200)을 증착하고, 절연층(200)위에 금속을 증착하여 금속반사층(100)을 형성하고, 그런 다음 실리콘 기판을 식각하여 도3과 같은 모양의 실리콘 기판에 홈을 만들어 신호 판독 회로층(300)을 형성하여 감지장치의 하부를 제조한다.

감지장치의 상부의 제조방법은 아래와 같다.

즉, 감지층(500) 위에 유전체막(400)을 증착하고, 유전체막(400)위에 산화바나듐막(11)을 E빔(E-beam) 증착기를 이용하여 약 2,000~3,000Å정도의 두께로 증착한다. 증착된 산화바나듐막(11)을 환원성 분위기(산소가 공급되지 않는 상태)에서 약 400℃로 3시간정도 열처리하여 온도변화에 대한 저항변화특성을 개선한다. 그런 다음 열처리된 산화바나듐막(11)을 스트라이프(stripe) 형태로 건식 식각 방식으로 패터닝한다. 패터닝된 산화바나듐층(11) 위에 금속신호층(12)을 증착하고, 이 금속신호층(12)을 원하는 형태의 신호선으로 패터닝한다. 그런 다음 스퍼터(sputter)로 SiO₂층(13)을 약 800Å 정도의 두께로 코팅하고, 스퍼터(sputter)로 니크롬(NiCr)층을 약 2,000Å 정도의 두께로 증착하고, 계속해서 그 위에 금속층을 약 2000Å 정도의 두께로 증착한다. 금속층과 니크롬층을 건식식각으로 동시에 패터닝하고, 습식식각방식으로 다시 금속층을 식각하여 히터(14)와 안테나(15)를 형성한다. 그런 다음 감지층(500)을 수산화 칼륨(KOH) 용액으로 도3에 도시한 모양과 같이 식각하여 감지층(500)을 형성한다.

그러면 이러한 센서의 동작에 대해 도3, 도4, 도5를 참조하여 설명한다.

외부에서 입사된 밀리미터파는 센서(600)에 직접 입력되거나 유전체막(400)을 통과하여 반사층(100)에 의하여 반사된 후 센서(600)에 입력된다.

유전체막(400)을 통과한 밀리미터파는 금속반사층(100)에 의하여 반사되어 입사된 밀리미터파와 중첩된다. 금속반사층(100)과 센서(600)의 거리는 밀리미터파의 파장(이하 λ라 칭함)의 이므로 밀리미터파가 금속반사층에 도달하면 센서(600)에 직접 입사된 파와 위상이 90°차가 난다. 또한, 밀리미터파가 금속반사층(100)에서 반사되면 위상이 180° 반전되고, 반사된 파가 유전체막으로 돌아오기까지의 거리가 λ의 이므로 밀리미터파가 반사되어 돌아오면 입사파와 반사되어 돌아온 파의 위상차는 360°가 되어 위상이 일치한다. 따라서, 입사파와 반사파가 동위상이 되어 센서(600)의 감지효율이 높아진다.

이하에서 본 실시예의 센서(600)의 동작에 대해 설명한다.

센서(600)부근에 도달한 밀리미터파는 먼저 안테나(15)에 의하여 받아들여진다. 안테나(15)를 통해 입사된 밀리미터파는 히터(14)로 전달된다. 히터(14)는 볼로미터(11)로 사용되는 재료는 통상 안테나에 비해 비저항이 매우 낮기 때문에 전력효율이 떨어지므로, 볼로미터(11)의 임피던스를 높여서 안테나(15)와 임피던스 매칭을 시켜야 할 필요에서, 히터(14)를 안테나(15)와 볼로미터(11) 사이에 설치하여 히터(14)와 볼로미터(11)의 합성 임피던스를 높인다.

안테나(15)에서 흡수한 밀리미터파가 히터(14)를 통해 볼로미터(11)로 입력되면, 볼로미터(11)는 밀리미터파의 강도에 따라 온도가 변화하고, 온도의 변화에 맞추어 저항값이 변화하고, 이러한 볼로미터의 저항값의 변화를 측정하여 밀리미터파의 강도를 알 수 있다. 또한, 밀리미터파의 강도로써 이미지의 명암을 알 수 있으므로, 볼로미터의 저항값의 변화를 측정하면 입사된 파의 이미지의 명암을 알 수 있다.

볼로미터(11)의 저항값 변화는 센서판독 회로층(300)에 있는 저항 변화 측정 회로에 의해 알 수 있으며, 저항 변화 측정 회로는 여러 가지 형태로 구현 가능하나 여기에서는 도6a 및 도6b에 도시한 두가지 예를 제시한다.

도6a에 도시한 저항변화 측정회로의 제1실시예는 산화 바나듐 볼로미터(11)에 연결된 두 개의 금속신호선(12)중 일단에 연결된 저항(Rb)과, 저항(Rb)의 타단과 접지점 사이에 연결된 바이어스 전원(Vb)과, 저항(Rb)과 금속신호선(12)의 공동단자에 연결된 증폭기(A1)로 구성된다.

위와 같은 구조의 저항변화 측정회로의 동작은 다음과 같다.

즉, 저항과 산화바나듐 볼로미터(11)에 바이어스 전원(Vb)을 인가하여 산화바나듐 볼로미터(11)에 분배되는 전위의 변화로써 산화바나듐 볼로미터(11)의 저항변화를 측정한다. 또한, 전위변화의 측정을 용이하게 하기 위해 증폭기를 인가하여 산화바나듐에 분배되는 전압을 증폭한다.

한편, 이러한 저항변화 측정회로는 저항 (Rb)와 산화바나듐의 온도변화에 따른 저항값의 변화율이 다르기 때문에 저항측정에 오차가 생길 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것이 도6b에 도시한 제2 실시예의 저항 측정회로이다.

제2실시예의 저항 측정회로는 볼로미터(11) 양단에 연결된 두 개의 금속신호선 중 하나에 연결된 저항 (Rb1)과, 저항 (Rb1)의 타단에 연결된 저항 (Rb2)와, 저항 (Rb2)의 타단과 접지점사이에 연결된 저항 (Rb3)와, 저항 (Rb2)와 저항 (Rb3)의 공동단자와 접지점 사이에 연결되어 저항 (Rb1, Rb2, Rb3)와 볼로미터(11)에 전원을 공급하는 바이어스 전원(Vb)과, 볼로미터(11) 및 저항 (Rb1)의 공통단자와 상기 저항(Rb2) 및 저항(Rb3)의 공통단자에 각각 +단자와 -단자가 연결되어 두 단자의 입력전위의 차를 증폭하는 차동증폭기(A2)로 구성되어 있다.

이러한 구성을 한 제2실시예의 저항 변화 측정회로는 저항 Rb1, Rb2, Rb3이 산화 바나듐이라는데 그 특징이 있다. 즉, 저항Rb1, Rb2, Rb3를 산화 바나듐으로 만듦으로써 온도가 변화하더라도 저항값의 변화율이 같기 때문에 산화 바나듐의 저항값의 변화를 오차없이 측정할 수 있다.

도7은 밀리미터파 감지센서를 배열하여 밀리미터파 이미지 카메라에 적용할 수 있는 어레이(array) 센서이다. 도7에 도시된 하나의 센서의 크기는 밀리미터파 파장의 1~2배이고, 각 센서의 구조는 위에서 설명한 바와 같다.

이상과 같은 저항변화측정회로에 의해 산화 바나듐의 저항변화가 전위변화로 측정되고, 이러한 전위변화를 이용해 밀리미터파 감지센서에 감지된 이미지를 디스플레이 패널에 나타낼 수 있다. 이로써 군수장비, 비행기의 감지시스템과 같은 다양한 응용이 가능하게 된다.

상기한 실시예는 밀리미터파 감지용으로만 사용되는 센서의 실시예에 대해 설명했으나. 이에 한정되는 것이 아니라 적외선 등의 감지용으로 사용할 수 있다.

또한, 감지센서로는 본 발명의 실시예의 산화 바나듐에 한정되는 것이 아니다.

본 발명의 밀리미터파 감지센서에 따르면, 임피던스 매칭이 용이하고 안테나의 후면복사에 의한 손실을 감소시키는 산화 바나듐 센서를 구현할 수 있다.

Claims

실리콘 기판의 일부가 음각하여 형성된 감지층과,

상기 감지층의 하부에 증착된 유전체막과,

상기 유전체막 아래에 실리콘 기판의 일부가 음각하여 형성된 센서 판독 회로층과,

상기 유전체막의 하부에 형성되어 밀리미터파를 감지하는 감지센서와,

상기 센서 판독 회로층의 하부에 증착된 절연층과,

상기 절연층의 하부에 형성되고, 상기 감지센서로부터 밀리미터파 파장의 ¼의 거리에 위치하여 상기 유전체막을 투과한 밀리미터파를 반사하는 금속반사층을 포함하는 밀리미터파 감지장치.
제1항에서,

상기 감지센서는,

상기 절연층 위에 스트라이프 형태로 놓여져 저항변화로 밀리미터파의 강도를 나타내는 산화바나듐 볼로미터와,

상기 산화바나듐 볼로미터와 연결되어 상기 센서 판독 회로층으로 볼로미터의 저항변화를 전달하는 금속 신호선과,

상기 금속신호선과 산화바나듐 볼로미터 위에 증착되어 상하부를 절연시키는 절연층과,

상기 절연층 위에 상기 금속신호선이 없는 부분 위에 금속신호선의 방향과 엇갈리게 스트라이프 형태로 증착되어 안테나와 임피던스매칭된 히터와,

상기 히터의 양끝 부분에 연결되어 밀리미터파를 흡수하는 안테나를 포함하는 밀리미터파 감지장치.
제1항에서,

상기 센서 판독 회로층은,

상기 금속신호선의 양단에 연결되어 상기 볼로미터의 저항변화를 감지하는 저항변화 측정회로를 포함하는 밀리미터파 감지장치.
제2항에서,

상기 산화 바나듐 볼로미터의 산화 바나듐은 VO₂와 V₂O₃의 조성비가 2:1인 밀리미터파 감지장치.
제3항에서,

상기 저항변화 측정회로는,

상기 금속신호선의 일단에 연결된 제1저항과,

상기 제1저항의 타단에 연결된 제2저항과,

상기 제1저항과 제2저항의 공동단자와 접지점 사이에 연결되어 전원전압을공급하는 바이어스전원과,

상기 제2저항의 타단과 상기 금속신호선의 타단사이에 연결된 제3저항과,

상기 제2저항 및 제3저항의 공동단자와 상기 제1저항과 금속신호선의 공동단자에 제1입력단자와 제2입력단자가 각각 연결되어 양단자간의 전위차를 증폭하는 차동증폭기를 포함하며,

상기 제1,2,3,4저항은 센서와 동일한 재료인 밀리미터파 감지장치.
제2항에서,

상기한 히터는,

NiCr 또는 HfB₂인 밀리미터파 감지장치.
제2항에서,

상기한 안테나는,

다이폴 안테나 또는 슬롯형 안테나 또는 보우 타이형 안테나인 밀리미터파 감지장치.
유전체막 위에 산화 바나듐을 증착하는 단계와;

상기한 산화 바나듐을 열처리하여 온도특성을 개선하는 단계와;

상기 열처리된 산화 바나듐을 건식식각으로 스트라이프 형태로 패터닝하는단계와;

상기 패터닝된 산화 바나듐 위에 신호선을 형성하기 위한 금속층을 형성하는 단계와;

상기 금속층을 원하는 형태의 신호선으로 식각하는 단계와;

상기 산화바나듐층과 금속층위에 절연체를 형성하는 단계와;

상기 절연체위에 임피던스 매칭을 위한 히터를 증착하는 단계와;

상기 히터 위에 안테나로 사용되는 금속을 증착하는 단계와;

상기 히터와 금속을 건식식각으로 패터닝하는 단계를 포함하는 밀리미터파 감지센서의 제조방법.