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Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Integrierte-Schaltung-Sensoren (IC-Sensoren, IC = integrated circuit) und insbesondere auf magnetoresistive IC-Stromsensoren, die eine sehr ausgeprägte Formanisotropie aufweisen.
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Magnetoresistive Sensoren können Riesenmagnetowiderstands- (GMR - giant magnetoresistive), Tunnelmagnetowiderstands- (TMR - tunnel magnetoresistive), Anisotrop-Magnetowiderstands- (AMR - anisotropic magnetoresistive) und sonstige Technologien umfassen, die kollektiv als xMR-Technologien bezeichnet werden. Für manche Anwendungen dieser xMR-Sensoren wird eine sehr ausgeprägte Formanisotropie des xMR-Streifens, d. h. eine Länge des xMR-Streifens, die viel größer ist als die Breite, oder umgekehrt, benötigt. Beispielsweise benötigt ein Mehrfachumdrehungssensor zum Erfassen einer Anzahl von Umdrehungen eines rotierenden Magnetfeldes eine sehr schmale xMR-Streifenbreite, beispielsweise in der Größenordnung von 200 Nanometern (nm) oder weniger. Die Breite muss auch über einen ganzen Wafer und von Wafer zu Wafer sehr präzise und einheitlich sein, um eine hohe Herstellungsausbeute zu erzielen. Ferner kann keine beträchtliche chemische Modifikation der geätzten Seitenwände nach dem Verarbeiten auftreten, da eine derartige Korrosion eine Schwankung der Leistungsfähigkeit bewirken kann.
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Mit anderen Worten sind die Herstellungsherausforderungen für xMR-Sensoren, die eine sehr ausgeprägte Formanisotropie benötigen, vielfältig. Herkömmliche Ätzprozesse, die für eine Massenproduktion von xMR-Stapeln geeignet sind, erschweren es diesen Herausforderungen gerecht zu werden. Beispielsweise werden bei herkömmlichen Herstellungsprozessen oft Ionenstrahlfräsprozesse verwendet. Chemische Ätzvorgänge oder Resistbeseitigungsprozesse, die dabei verwendet werden, können jedoch Seitenwände beschädigen und dadurch die magnetische Leistungsfähigkeit beeinträchtigen, und sie können uneinheitliche Verhaltensweisen über den Wafer hinweg bewirken, was beides beträchtliche Nachteile sind. Ionenstrahlfräsprozesse sind zudem langsam und üblicherweise nicht für Massenproduktion geeignet. Deshalb besteht weiterhin ein Bedarf eines verbesserten xMR-Sensors.
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Die
US 2006/0220084 A1 beschreibt ein magnetoresistives Effektelement. Das magnetoresistive Effektelement umfasst eine erste ferromagnetische Schicht, eine nichtmagnetische Schicht, die auf der ersten ferromagnetischen Schicht gebildet ist, eine zweite ferromagnetische Schicht, die auf der nichtmagnetischen Schicht gebildet ist, und einen Seitenwandisolationsfilm, der auf der Seitenwand der zweiten ferromagnetischen Schicht gebildet ist Schicht. Das Ende der ersten ferromagnetischen Schicht ist mit dem Ende des Seitenwandisolationsfilms ausgerichtet.
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Die
US 2006/0261425 A1 bezieht sich auf einen magnetischen Speicher. Der magnetische Speicher umfasst ein Substrat, eine untere Teilstruktur eines magnetischen Elements, eine obere Teilstruktur des magnetischen Elements und einen Seitenwandisolationsfilm. Die untere Teilstruktur des Magnetelements ist ein Teil des Magnetelements, der auf der Oberseite des Substrats vorgesehen ist. Die obere Abschnittsstruktur des Magnetelements ist ein verbleibender Abschnitt des Magnetelements, der auf der Oberseite der unteren Abschnittsstruktur des Magnetelements vorgesehen ist. Der Seitenwand-Isolierfilm ist vorgesehen, um die obere Abschnittsstruktur des Magnetelements zu umgeben, und ist aus einem Isoliermaterial gebildet. Das heißt, die untere Teilstruktur des magnetischen Elements ist aus einer Schicht oder mehreren Schichten auf einer Seite nahe dem Substrat unter mehreren laminierten Filmen des magnetischen Elements gebildet, die auf der Oberseite des Substrats vorgesehen sind. Die obere Teilstruktur des magnetischen Elements wird aus anderen Schichten als der unteren Teilstruktur des magnetischen Elements unter den mehreren laminierten Filmen des magnetischen Elements gebildet.
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Die
US 6 485 989 B1 bezieht sich auf die Herstellungsprozess eines MRAM Elements. Das Verfahren umfasst das Strukturieren einer global abgeschiedenen Erfassungsschicht und das Bilden eines Abstandshalters um die gemusterte Erfassungsschicht, um die Seitenkanten der gemusterten Erfassungsschicht abzudecken. Anschließend werden eine global abgeschiedene Tunnelschicht und eine feste Schicht strukturiert, um das MRAM-Element zu definieren. Vorzugsweise ist die fixierte Schicht so strukturiert, dass die äußeren Seitenkanten der fixierten Schicht von den Seitenkanten der strukturierten erfassten Schicht in einer Richtung parallel zum Substrat verschoben sind, wodurch Kopplungseffekte zwischen den beiden Schichten verringert werden. Darüber hinaus verhindert die Verwendung eines Abstandshalters während des Prozesses einen Kurzschluss zwischen der Erfassungsschicht und der fixierten Schicht während der Strukturierung der fixierten Schicht.
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Die
US 2006/0014305 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zum Strukturieren von magnetischen Tunnelübergängen (MTJs) von magnetischen Speichervorrichtungen, wobei die zweite magnetische Schicht oder freie Schicht eines Magnetstapels unter Verwendung einer Nassätztechnik strukturiert werden kann. Eine Deckschicht wird über der freien Schicht gebildet, nachdem die freie Schicht strukturiert wurde. Die Deckschicht wird unter Verwendung von Abhebetechniken gebildet. Um die Deckschicht zu bilden, werden Resistschichten abgeschieden und strukturiert, und Materialschichten werden über den Resistschichten abgeschieden. Teile der Materialschichten werden entfernt, wenn der Resist abgezogen wird.
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Die
US 2005/0101035 A1 bezieht sich auf die Herstellung eines magnetoresistiven Elements. Eine ferromagnetische Erfassungsschicht wird auf einer Oberfläche abgeschieden. Die ferromagnetische Erfassungsschicht ist strukturiert. Ein Ätzen wird zur Vorbereitung der Abscheidung einer dielektrischen Schicht durchgeführt. Die dielektrische Schicht wird über der Erfassungsschicht abgeschieden. Über der dielektrischen Schicht wird eine ferromagnetische Stiftschicht abgeschieden.
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Die
US 2003/0145453 A1 bezieht sich auf einen magnetoresistiven Kopf. Die untere Elektrode liegt zumindest an der Oberfläche einer Unterstrukturschicht in einem magnetoresistiven Element mit einer Struktur senkrecht zur ebenen Struktur frei. Ein Resist wird gebildet, um sich über die Oberfläche der Unterstrukturschicht zu erstrecken. Im Resist ist ein Musterhohlraum definiert. Die Form des Strukturierungshohlraums ist so ausgelegt, dass sie der Kontur des magnetoresistiven mehrschichtigen Films entspricht. Der magnetoresistive mehrschichtige Film wird durch Abscheidung innerhalb des Strukturierungshohlraums gebildet. Dieses Verfahren ermöglicht die Vermeidung eines Trockenätzprozesses, der auf den magnetoresistiven mehrschichtigen Film ausgeübt wird. Kratzer oder Abfälle des magnetoresistiven mehrschichtigen Films werden überhaupt nicht erzeugt. Die Seitenflächen des magnetoresistiven mehrschichtigen Films werden vollständig daran gehindert, Kratzer oder Abfall anzubringen oder zu haften. Die Seitenflächen des magnetoresistiven mehrschichtigen Films sind rostfrei gehalten.
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US 6 297 983 B1 bezieht sich auf eine magnetische Speicherzelle, die eine aktive Schicht und eine Referenzschicht umfasst, die so strukturiert ist, dass Störungen der Magnetisierung in ihrer aktiven Schicht minimiert werden. Die Referenzschicht ist so strukturiert, dass ein Paar ihrer gegenüberliegenden Kanten ein Paar entsprechender Kanten der aktiven Schicht überlappt. Dies kann verwendet werden, um die Auswirkungen von Entmagnetisierungsfeldern auf die aktive Schicht zu minimieren. Zusätzlich kann die Referenzschicht an ihren gegenüberliegenden Kanten verdünnt werden, um die Auswirkungen von Kopplungsfeldern auf die aktive Schicht zu steuern und das Entmagnetisierungsfeld auszugleichen.
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Die
US 7 440 241 B2 bezieht sich auf einen magnetoresistive Kopf und ein Herstellungsverfahren davon, das eine hohe Leseempfindlichkeit und eine ausgezeichnete lineare Reaktion mit geringem Rauschen erreicht, selbst wenn Fortschritte bei der Verengung der Spurbreite erzielt werden, sind vorgesehen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein magnetoresistives Sensorelement sowie Verfahren zum Herstellen eines magnetoresistiven Sensorelements mit verbesserten Charakteristika zu liefern.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist ein magnetoresistives Sensorelement einen ersten magnetoresistiven Stapelabschnitt auf, der eine freie Schicht aufweist und eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Seite aufweist; und einen zweiten magnetoresistiven Stapelabschnitt, der mit dem ersten magnetoresistiven Stapelabschnitt gekoppelt ist und der eine fünfte, eine sechste, eine siebte und eine achte Seite aufweist, von denen jede mit der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Seite nicht bündig abschließt.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist ein Verfahren zum Herstellen eines magnetoresistiven Sensorelements ein Bereitstellen eines Substrats; ein Aufbringen einer dielektrischen Schicht auf das Substrat und Strukturieren der dielektrischen Schicht; ein Aufbringen eines Freie-Schicht-Systems und Strukturieren des Freie-Schicht-Systems; ein Aufbringen zusätzlicher Stapelschichten auf dem Freie-Schicht-System; und ein Strukturieren der zusätzlichen Stapelschichten derart, dass laterale Abmessungen der zusätzlichen Stapelschichten größer sind als laterale Abmessungen des Freie-Schicht-Systems und Seiten der zusätzlichen Stapelschichten mit Seiten des Freie-Schicht-Systems nicht bündig abschließen, auf.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist ein Verfahren zum Herstellen eines magnetoresistiven Sensorelements ein Bereitstellen eines Substrats; ein Aufbringen einer ersten dielektrischen Schicht auf das Substrat; ein Bilden einer Rille in der ersten dielektrischen Schicht; ein Aufbringen eines xMR-Stapels auf der ersten dielektrischen Schicht, wobei eine Höhe der Rille größer ist als eine Höhe des xMR-Stapels; ein Aufbringen einer zweiten dielektrischen Schicht auf dem xMR-Stapel; und ein Beseitigen von Abschnitten des xMR-Stapels und der zweiten dielektrischen Schicht von der ersten dielektrischen Schicht auf.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weist ein Verfahren zum Herstellen eines magnetoresistiven Sensorelements ein Bereitstellen eines Substrats; ein Bereitstellen einer Resistschicht auf dem Substrat; ein Strukturieren der Resistschicht, um eine Rille zu bilden, die negativ geneigte Seitenwände aufweist; ein Aufbringen eines Freie-Schicht-Systems auf der Resistschicht und in der Rille, wobei das Freie-Schicht-System in der Rille von den Seitenwänden beabstandet ist; ein Beseitigen von Abschnitten der Resistschicht auf dem Substrat und von Abschnitten des Freie-Schicht-Systems auf der Resistschicht; und ein Aufbringen und Strukturieren eines Reststapels über das Freie-Schicht-System auf dem Substrat auf.
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Die Erfindung ist in Anbetracht der folgenden ausführlichen Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen umfassender verständlich. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 einen xMR-Stapel gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 ein Flussdiagramm gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 einen Prozess gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 4 einen Prozess gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
- 5 einen Prozess gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Obwohl sich die Erfindung für verschiedene Modifikationen und alternative Formen anbietet, wurden beispielhaft Einzelheiten derselben in den Zeichnungen gezeigt und werden noch ausführlich beschrieben. Jedoch sollte man verstehen, dass keine Absicht besteht, die Erfindung auf die bestimmten beschriebenen Ausführungsbeispiele zu beschränken. Im Gegenteil, es besteht die Absicht, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die innerhalb der Wesensart und des Schutzumfangs der Erfindung liegen, wie sie durch die angehängten Patentansprüche definiert werden.
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Ausführungsbeispiele beziehen sich auf xMR-Sensoren, die eine sehr ausgeprägte Formanisotropie aufweisen. Ausführungsbeispiele beziehen sich außerdem auf neuartige Strukturierungsprozesse von xMR-Stapeln, um sehr ausgeprägte Formanisotropien zu erzielen, ohne das für die Leistungsfähigkeit relevante magnetfeldempfindliche Schichtsystem chemisch zu beeinflussen und dabei gleichzeitig vergleichsweise einheitliche Strukturbreiten über einen Wafer hinweg bereitzustellen, bei Ausführungsbeispielen bis zu etwa 100 nm. Ausführungsbeispiele können auch xMR-Stapel liefern, die Seitenwände des für die Leistungsfähigkeit relevanten Freie-Schicht-Systems aufweisen, die glatt sind und/oder eine definierte laterale Geometrie aufweisen, was wichtig ist, um ein homogenes magnetisches Verhalten über den Wafer hinweg zu erzielen.
Bei einem Ausführungsbeispiel wird ein Minor-Loop-Bestimmungsteil (minor loop determining part) eines xMR-Stapels ohne einen direkten chemischen Ätzprozess strukturiert und erzielt sehr schmale Breiten. Die Strukturierung des xMR-Stapels kann in zwei Prozesse unterteilt werden: einen ersten Prozess, bei dem das für die Leistungsfähigkeit relevante Freie-Schicht-System ohne direktes Ätzen strukturiert wird, beispielsweise anhand eines Damaszener- oder Abhebeprozesses, und einen zweiten Prozess, bei dem der Reststapel mit einer Sensorschicht gekoppelt wird und anhand eines herkömmlichen Ätzprozesses mit entspannten lateralen Abmessungen, d. h. die größer sind als das Freie-Schicht-System, strukturiert wird. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der gesamte xMR-Stapel anhand eines Damaszener-Prozesses strukturiert, der sehr schmale xMR-Strukturen ohne ein direktes chemisches Ätzen liefern kann.
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1 zeigt einen xMR-Stapel 100, der auf einem Prinzip eines Top-Spin-Ventils (TSV-Prinzip, TSV = top spin-valve) gemäß einem Ausführungsbeispiel beruht. Bei einem Ausführungsbeispiel weist der Stapel 100 eine Keimschicht 102, beispielsweise Ta, TaN, NiCr oder ein anderes geeignetes Material; eine freie Schicht 104, die die Sensorschicht ist und beispielsweise NiFe, CoFe, CoFeB oder ein anderes geeignetes Material sein kann, als eine einzelne Schicht oder eine Mehrschichtkombination; eine erste nichtmagnetische Schicht 106 wie z. B. Cu, Al2O3 / MgO einer TMR-Vorrichtung oder ein anderes geeignetes Material; eine Referenzschicht 108 bzw. ferromagnetische Schicht wie z. B. CoFe oder ein anderes geeignetes Material; eine zweite nichtmagnetische Schicht 110 wie z. B. Ru oder ein anderes geeignetes Material; eine gepinnte (festgelegte) Schicht 112 bzw. eine weitere ferromagnetische Schicht wie z. B. CoFe oder ein anderes geeignetes Material; einen natürlichen Antiferromagneten 114 wie z. B. IrMn, PtMn oder ein anderes geeignetes Material; und eine Abdeckschicht 116 wie z. B. Ta, TaN oder ein anderes geeignetes Material auf. Die Keimschicht 102 und die freie Schicht 104 werden hierin als Freie-Schicht-System 103 bezeichnet, wobei der Rest des Stapels 100 als Reststapel 111 bezeichnet wird. Die verschiedenen Abmessungen und Dicken, wie sie in 1 gezeigt sind, sind nicht maßstabsgetreu.
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Wie zuvor erwähnt wurde, ist das Freie-Schicht-System 103 der Abschnitt des Stapels 100, der am relevantesten für die Leistungsfähigkeit ist. Deshalb kann das Strukturieren des Stapels 100 bei einem Ausführungsbeispiel in zwei Prozesse unterteilt werden, wie in 2 veranschaulicht ist: einen ersten Prozess, bei dem das für die Leistungsfähigkeit relevante Freie-Schicht-System 103 ohne direktes Ätzen strukturiert wird, beispielsweise anhand eines Damaszener- oder Abhebeprozesses, und einen zweiten Prozess, bei dem der Reststapel 111 mit einer Sensorschicht gekoppelt wird und anhand eines herkömmlichen Ätzprozesses mit entspannten lateralen Abmessungen strukturiert wird. Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Damaszener-Strukturierungsprozess des Freie-Schicht-Systems 103 gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Ausführungsbeispiele können mehr oder weniger Schritte umfassen, als speziell veranschaulicht sind, wie Fachleuten einleuchten wird; beispielsweise kann zwischen (a) und (b) ein Lithographieprozess stattfinden, ist jedoch nicht gezeigt.
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Bei (a) wird ein dünnes Dielektrikum 120 auf ein Substrat 118 aufgebracht. Bei einem Ausführungsbeispiel weist das Substrat 118 eine polierte Oberfläche auf, auf der das Dielektrikum 120 aufgebracht wird, und umfasst zwei Durchkontaktierungen 122 zum späteren Bereitstellen einer Verbindung mit einem darunterliegenden Verdrahtungsmetall. Bei Ausführungsbeispielen weist das Dielektrikum 120 Siliziumnitrid oder -oxid auf und wird mit einer Dicke aufgebracht, die ungefähr gleich derjenigen ist, die für das Freie-Schicht-System 103 gewünscht ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen können andere geeignete dielektrische Materialien verwendet werden. Wie gezeigt ist, werden Durchkontaktierungen 122 während des Verarbeitens mit Wolframstöpseln versehen.
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Bei (b) wird eine Rille 124, die die gewünschte Geometrie des Freie-Schicht-Systems 103 aufweist, mit einer hohen Selektivität für das darunterliegende Oxid des Substrats 118 in das Dielektrikum 120 geätzt. Bei Ausführungsbeispielen liegt eine Breite der Rille 124 in einem Bereich von etwa 100 nm bis etwa 300 nm, bei einem Ausführungsbeispiel beispielsweise bei etwa 200 nm.
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Bei (c) wird das Freie-Schicht-System 103 aufgebracht. Das Freie-Schicht-System 103, so wie es aufgebracht ist, kann bei Ausführungsbeispielen die Keimschicht 102, die freie Schicht 104 und optionale zusätzliche Funktionsschichten umfassen.
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Bei (d) beseitigt ein chemisch-mechanischer Polierprozess (CMP-Prozess, CMP = chemical-mechanical polishing) die Abschnitte des Freie-Schicht-Systems 103 auf dem Dielektrikum 120. Das Freie-Schicht-System 103 verbleibt in der früheren Rille 124.
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Bei (e) wird der Reststapel 111 aufgebracht. Bei einem Ausführungsbeispiel wurde der Reststapel 111 anhand eines standardmäßigen Ätzprozesses wie z. B. eines chemischen, Plasma- oder Sputterätzprozesses strukturiert, wobei die Abmessungen des Reststapels 111 relativ zu denen des Freie-Schicht-Systems 103 entspannt (relaxiert) sind, und er wird aufgebracht, nachdem auf der polierten freien Schicht 103 ein Konditionierungsprozess durchgeführt wurde.
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Bei einem Ausführungsbeispiel weist der Stapel 100 somit einen ersten Abschnitt (Freie-Schicht-System 103) und einen zweiten Abschnitt (Reststapel 111) auf. Bei einem Ausführungsbeispiel sind laterale Abmessungen des Reststapels 111 allgemein größer als die des Freie-Schicht-Systems 103. Beispielsweise und unter Bezugnahme auf den Stapel 100, wie er auf der Seite in 3 bei (e) orientiert ist, ist eine Breite (von links nach rechts verlaufende laterale Abmessung) des Reststapels 111 größer als eine Breite des Freie-Schicht-Systems 103 in der früheren Rille 124, und eine Tiefe (laterale Abmessung in die Seite (Zeichnungsebene)) des Reststapels 111 ist ebenfalls größer als eine Tiefe des Freie-Schicht-Systems 103. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind laterale Abmessungen des Reststapels 111 allgemein geringer als die des Freie-Schicht-Systems 103. Mit anderen Worten sind Seitenwandabschnitte des Freie-Schicht-Systems 103 nicht mit Seitenwandabschnitten des Reststapels 111 ausgerichtet oder sind nicht bündig mit denselben.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der gesamte Stapel 100 gemäß einem Damaszener-Prozess strukturiert werden. Unter Bezugnahme auf 4 wird bei (a) eine dielektrische Schicht 120 auf ein Substrat 118 aufgebracht. Wie bei dem Ausführungsbeispiel der 3 kann das Substrat 118 Durchkontaktierungen 122 aufweisen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist eine Dicke des Dielektrikums 120 größer als eine Dicke des gesamten xMR-Stapels.
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Bei (b) wird eine Rille 124 mit der Geometrie der Sensorstruktur, Freie-Schicht-System 103, gebildet. Wie bei dem Ausführungsbeispiel der 3 können mehr oder weniger Prozesse auftreten als die speziell in 4 gezeigten. Beispielsweise kann zwischen (a) und (b) ein Lithographieprozess stattfinden.
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Bei (c) wird der gesamte xMR-Stapel 100 aufgebracht, und bei (d) wird ein weiterer dielektrischer Film 126, beispielsweise ein Oxid, aufgebracht.
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Bei (e) beseitigt ein CMP-Prozess den dielektrischen Film 126 und den xMR-Stapel 100 außerhalb der Rille 124. Folglich verbleibt lediglich der in der Rille 126 befindliche Abschnitt des Stapels 100 auf dem Wafer.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in 5 gezeigt, bei dem der Freie-Schicht-System-Abschnitt eines xMR-Stapels im Gegensatz zu dem bei anderen Ausführungsbeispielen erörterten Damaszener-Prozess ohne ein direktes chemisches Ätzen durch Verwendung einer Abhebetechnik strukturiert wird. Bei (a) wird auf dem Substrat 118, das bei einem Ausführungsbeispiel negativ geneigte Seitenwände aufweist, ein strukturiertes Resist 128 vorgesehen. Bei anderen Ausführungsbeispielen werden nicht negativ geneigte Seitenwände mit einer starken Abhebekraft, bei einem Ausführungsbeispiel beispielsweise ein Schrubber (scrubber), verwendet. Bei (b) wird das Freie-Schicht-System 103 aufgebracht. Das Resist 128 und das Freie-Schicht-System 103 auf dem Substrat 118 werden anschließend beseitigt. Bei Ausführungsbeispielen kann dieses Beseitigen anhand eines Druckstrahls eines Resist-Lösungsmittels, einer Ultraschallbehandlung innerhalb eines Resist-Lösungsmittels oder anhand eines anderen geeigneten Prozesses ausgeführt werden. Die verbleibende Struktur ist bei (c) gezeigt. Bei (d) wird der Reststapel 111, der gemäß einem herkömmlichen Ätzprozess strukturiert ist, bei einem Ausführungsbeispiel nach einem Reinigen der Oberfläche des Freie-Schicht-Systems 103 aufgebracht.
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Durch Ausführungsbeispiele werden verschiedene Vorteile präsentiert. Beispielsweise sind sehr kleine Freie-Schicht-System-Abmessungen, beispielsweise bis zu etwa 100 nm, ohne einen komplexen xMR-Stapel-Ätzprozess möglich. Ferner können diese Abmessungen über einen gesamten Wafer hinweg äußerst gleichmäßig sein, und das Freie-Schicht-System kann über den Wafer hinweg einheitliche gewünschte glatte Seitenwände aufweisen, wodurch es äußerst einheitliche magnetische Eigenschaften aufweist. Bei Ausführungsbeispielen, die Damaszener-Prozesse verwenden, kann die Struktur des Freie-Schicht-Systems auf einem hinreichend eingeführten chemischen Ätzen einer dielektrischen Schicht beruhen. Sogar Ausführungsbeispiele größerer Sensorstrukturen, beispielsweise derjenigen, die im Mikrometer-Abmessungsbereich liegen, können von der reproduzierbaren Geometrik der Seitenwände des Freie-Schicht-Systems profitieren. Dies kann bei verschiedenen Ausführungsbeispielen sowohl ideal glatte als auch definierte „raue“ Wände umfassen. Ausführungsbeispiele können bei Drehungs-, Mehrfachumdrehungs- und Umlaufzählungsanwendungen sowie bei anderen geeigneten Erfassungsanwendungen eingesetzt werden.
