DE102016121353A1 - THIN-LAYER RESISTANCE DEVICE FOR USE IN AN INTEGRATED CIRCUIT, INTEGRATED CIRCUIT WITH THIN-LAYER RESISTANCE DEVICE - Google Patents

THIN-LAYER RESISTANCE DEVICE FOR USE IN AN INTEGRATED CIRCUIT, INTEGRATED CIRCUIT WITH THIN-LAYER RESISTANCE DEVICE Download PDF

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Abstract

Dünnschicht-Widerstandssensoren enthalten typischerweise eine Reihe von Widerstandskomponenten. Diese Komponenten sollten gut abgestimmt sein, damit der Sensor genaue Messwerte liefert. Wenn ein Sensor in einer integrierten Schaltung enthalten ist, können die Widerstandskomponenten über oder unter metallischen Bahnen ausgebildet sein, die einen Teil von anderen Komponenten bilden. Infolgedessen sind die Dünnschicht-Widerstandskomponenten verschiedenen Belastungsniveaus ausgesetzt. Diese Offenbarung schafft eine Struktur, die dazu ausgelegt ist, die Auswirkungen von Belastungen zu mildern.Thin film resistive sensors typically include a number of resistive components. These components should be well tuned for the sensor to provide accurate readings. When a sensor is included in an integrated circuit, the resistive components may be formed above or below metallic traces that form part of other components. As a result, the thin film resistive components are exposed to different stress levels. This disclosure provides a structure designed to mitigate the effects of stress.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION

Alle Anmeldungen, für die ein ausländischer oder innerstaatlicher Prioritätsanspruch in dem Anmeldungsdatenblatt, wie es mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht worden ist, identifiziert ist, sind hiermit durch Bezugnahme gemäß 37 CFR 1.57 aufgenommen. Diese Anmeldung beansprucht das Prioritätsrecht der UK-Patentanmeldung Nr. GB1519905.2 , die am 11. November 2015 eingereicht worden ist und deren gesamte Offenbarung hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen ist. All applications for which a foreign or domestic priority claim is identified in the application form as filed with the present application are hereby incorporated by reference in accordance with 37 CFR 1.57. This application claims the priority of UK patent application no. GB1519905.2 , filed Nov. 11, 2015, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.

HINTERGRUND BACKGROUND

Technisches Gebiet Technical area

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine verbesserte Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung, die unter Verwendung von Mikroelektroniktechniken hergestellt ist, und integrierte Schaltungen, die eine solche Vorrichtung enthalten. The present disclosure relates to an improved thin film resistor device fabricated using microelectronics techniques and integrated circuits incorporating such a device.

Beschreibung des Standes der Technik Description of the Prior Art

Dünnschicht-Widerstandssensoren werden für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet. Zum Beispiel können Magnetowiderstandssensoren verwendet werden, um eine Winkelbeziehung zwischen zwei Teilen eines Systems zu bestimmen. Solche Sensoren enthalten typischerweise eine Reihe von Widerstandskomponenten. Wenn diese Widerstandskomponenten gut aufeinander abgestimmt sind, können sie dazu beitragen, genaue Messungen zu erstellen. Wenn Dünnschicht-Widerstandsvorrichtungen auf einem einzelnen Chip mit anderen Komponenten enthalten sind, können diese anderen Komponenten ungleichmäßige Belastungsniveaus in den Dünnschichtkomponenten erzeugen. Dies kann die Abstimmung der Dünnschicht-Widerstände verschlechtern. Darüber hinaus können Temperaturänderungen in dem Sensor Parameter wie etwa die Offsetdrift beeinflussen. Dies kann auch einen Einfluss auf die Genauigkeit der Vorrichtung haben und kann Kalibrierungsvorgänge teuer machen. Thin film resistance sensors are used for a variety of applications. For example, magnetoresistance sensors can be used to determine an angular relationship between two parts of a system. Such sensors typically include a number of resistive components. When these drag components are well matched, they can help to make accurate measurements. When thin film resistive devices are contained on a single chip with other components, these other components can create uneven stress levels in the thin film components. This can degrade the tuning of the thin film resistors. In addition, temperature changes in the sensor can affect parameters such as offset drift. This can also affect the accuracy of the device and can make calibration operations expensive.

Es wäre vorteilhaft, eine Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung zu schaffen, bei der die Komponentenabstimmung verbessert ist und die gegenüber Temperaturänderungen robuster ist.  It would be advantageous to provide a thin film resistor device in which component tuning is improved and which is more robust to temperature changes.

ZUSAMMENFASSUNG BESTIMMTER ERFINDUNGSASPEKTE SUMMARY OF CERTAIN INVENTION ASPECTS

Dünnschicht-Widerstandssensoren enthalten typischerweise eine Reihe von Widerstandskomponenten. Diese Komponenten sollten gut abgestimmt sein, damit der Sensor genaue Messwerte liefert. Wenn ein Sensor in einer integrierten Schaltung integriert ist, können die Widerstandskomponenten über oder unter metallischen Bahnen ausgebildet sein, die einen Teil der anderen Komponenten bilden. Infolgedessen sind die Dünnschicht-Widerstandskomponenten verschiedenen Belastungsniveaus ausgesetzt. Diese Offenbarung schafft eine Struktur, die dazu ausgelegt ist, die Auswirkungen von Belastungen zu mildern.  Thin film resistive sensors typically include a number of resistive components. These components should be well tuned for the sensor to provide accurate readings. When a sensor is integrated in an integrated circuit, the resistive components may be formed above or below metallic tracks that form part of the other components. As a result, the thin film resistive components are exposed to different stress levels. This disclosure provides a structure designed to mitigate the effects of stress.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung zur Verwendung in einer integrierten Schaltung geschaffen, die umfasst: mehrere Dünnschicht-Widerstandselemente, die in einer ersten Schicht der Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung ausgebildet sind, und eine Belastungsausgleichsstruktur, die mehrere Belastungsausgleichselemente umfasst, die in einer zweiten Schicht der Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung ausgebildet sind, wobei die Belastungsausgleichselemente so angeordnet sind, dass sie die Belastung, die den Widerstandskomponenten auferlegt wird, ausgleichen.  According to a first aspect of the present invention there is provided a thin film resistor device for use in an integrated circuit, comprising: a plurality of thin film resistor elements formed in a first layer of the thin film resistor device and a load balancing structure including a plurality of load balancing elements are formed in a second layer of the thin film resistive device, the stress compensating elements being arranged to balance the stress imposed on the resistive components.

Ein weiterer Aspekt dieser Offenbarung ist eine monolithische integrierte Schaltung mit Belastungsausgleich. Die monolithische integrierte Schaltung umfasst Dünnschicht-Widerstandselemente die in einer ersten Schicht der monolithischen integrierten Schaltung als ein Sensor angeordnet sind. Die monolithische integrierte Schaltung umfasst auch metallische Elemente in einer zweiten Schicht der monolithischen integrierten Schaltung, wobei die zweite Schicht an die erste Schicht angrenzt. Die metallischen Elemente sind in Positionen der zweiten Schicht angeordnet, die Positionen der jeweiligen Dünnschicht-Widerstandselemente in der ersten Schicht entsprechen.  Another aspect of this disclosure is a monolithic load-balanced integrated circuit. The monolithic integrated circuit includes thin film resistive elements disposed in a first layer of the monolithic integrated circuit as a sensor. The monolithic integrated circuit also includes metallic elements in a second layer of the monolithic integrated circuit, the second layer being adjacent to the first layer. The metallic elements are arranged in positions of the second layer corresponding to positions of the respective thin film resistive elements in the first layer.

Ein weiterer Aspekt dieser Offenbarung ist eine Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung, die mehrere Dünnschicht-Widerstandselemente umfasst, die als ein Sensor angeordnet sind, und Mittel zum Reduzieren einer Differenz einer Belastung, die auf die verschiedenen Dünnschicht-Widerstandselemente des Sensors ausgeübt wird.  Another aspect of this disclosure is a thin film resistor device comprising a plurality of thin film resistive elements disposed as a sensor and means for reducing a difference in stress applied to the various thin film resistive elements of the sensor.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ausführungsformen dieser Offenbarung werden nun lediglich anhand eines nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:  Embodiments of this disclosure will now be described, by way of non-limitative example only, with reference to the accompanying drawings, in which:

1 ein Schaltbild ist, das einen Dünnschicht-Magnetowiderstandssensor zeigt; 1 Fig. 12 is a circuit diagram showing a thin film magnetoresistive sensor;

2 ein Diagramm ist, das die Ausgabe des Sensors von 1 zeigt; 2 a diagram is showing the output of the sensor from 1 shows;

3 eine Draufsicht auf eine integrierte Schaltung ist, die den Sensor von 1 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung enthält; 3 is a plan view of an integrated circuit, the sensor of 1 according to an embodiment of the disclosure;

4 eine Draufsicht auf eine integrierte Schaltung ist, die einen Dünnschicht-Magnetowiderstandssensor gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung enthält; 4 FIG. 12 is a plan view of an integrated circuit including a thin film magnetoresistive sensor according to an embodiment of the disclosure; FIG.

5 eine Draufsicht auf einen Schnitt der Schaltung von 4 ist; 5 a plan view of a section of the circuit of 4 is;

6 eine Draufsicht auf einen weiteren Schnitt der Schaltung von 4 ist; 6 a plan view of another section of the circuit of 4 is;

7 eine vergrößerte Draufsicht auf eine Gruppe von Dünnschicht-Widerstandselementen der Schaltung von 4 ist; 7 an enlarged plan view of a group of thin-film resistor elements of the circuit of 4 is;

8 eine Draufsicht auf eine integrierte Schaltung ist, die einen Dünnschicht-Magnetowiderstandssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung enthält; 8th FIG. 10 is a plan view of an integrated circuit including a thin film magnetoresistive sensor according to another embodiment of the disclosure; FIG.

9 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Schnitt der Schaltung von 8 ist; 9 an enlarged plan view of a section of the circuit of 8th is;

10 eine vergrößerte Draufsicht auf einen weiteren Schnitt der Schaltung von 8 ist; 10 an enlarged plan view of another section of the circuit of 8th is;

11 eine vergrößerte Draufsicht auf eine Gruppe von Dünnschicht-Widerstandselementen der Schaltung von 8 ist; 11 an enlarged plan view of a group of thin-film resistor elements of the circuit of 8th is;

12 eine Draufsicht auf eine integrierte Schaltung ist, die einen Dünnschicht-Magnetowiderstandssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung enthält; 12 FIG. 10 is a plan view of an integrated circuit including a thin film magnetoresistive sensor according to another embodiment of the disclosure; FIG.

13 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Schnitt der Schaltung von 12 ist; 13 an enlarged plan view of a section of the circuit of 12 is;

14 eine vergrößerte Draufsicht auf einen weiteren Schnitt der Schaltung von 12 ist; 14 an enlarged plan view of another section of the circuit of 12 is;

15 eine vergrößerte Draufsicht auf eine Gruppe von Dünnschicht-Widerstandselementen der Schaltung von 12 ist; 15 an enlarged plan view of a group of thin-film resistor elements of the circuit of 12 is;

16 eine Draufsicht auf eine integrierte Schaltung ist, die einen Dünnschicht-Magnetowiderstandssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung enthält; 16 FIG. 10 is a plan view of an integrated circuit including a thin film magnetoresistive sensor according to another embodiment of the disclosure; FIG.

17 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Schnitt der Schaltung von 16 ist; 17 an enlarged plan view of a section of the circuit of 16 is;

18 eine vergrößerte Draufsicht auf einen weiteren Schnitt der Schaltung von 16 ist; 18 an enlarged plan view of another section of the circuit of 16 is;

19 eine vergrößerte Draufsicht auf eine Gruppe von Dünnschicht-Widerstandselementen der Schaltung von 16 ist; 19 an enlarged plan view of a group of thin-film resistor elements of the circuit of 16 is;

20 eine Draufsicht auf eine integrierte Schaltung ist, die einen Dünnschicht-Magnetowiderstandssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung enthält; 20 FIG. 10 is a plan view of an integrated circuit including a thin film magnetoresistive sensor according to another embodiment of the disclosure; FIG.

21 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Schnitt der Schaltung von 20 ist; 21 an enlarged plan view of a section of the circuit of 20 is;

22 eine vergrößerte Draufsicht auf einen weiteren Schnitt der Schaltung von 20 ist; 22 an enlarged plan view of another section of the circuit of 20 is;

23 eine vergrößerte Draufsicht auf eine Gruppe von Dünnschicht-Widerstandselementen der Schaltung von 20 ist; 23 an enlarged plan view of a group of thin-film resistor elements of the circuit of 20 is;

24 eine Draufsicht auf eine integrierte Schaltung ist, die einen Dünnschicht-Magnetowiderstandssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung enthält; 24 FIG. 10 is a plan view of an integrated circuit including a thin film magnetoresistive sensor according to another embodiment of the disclosure; FIG.

25 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Schnitt der Schaltung von 24 ist; 25 an enlarged plan view of a section of the circuit of 24 is;

26 eine vergrößerte Draufsicht auf einen weiteren Schnitt der Schaltung von 24 ist; 26 an enlarged plan view of another section of the circuit of 24 is;

27 eine vergrößerte Draufsicht auf eine Gruppe von Dünnschicht-Widerstandselementen der Schaltung von 24 ist; 27 an enlarged plan view of a group of thin-film resistor elements of the circuit of 24 is;

28 eine Draufsicht auf eine integrierte Schaltung ist, die einen Dünnschicht-Magnetowiderstandssensor gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung enthält; 28 FIG. 10 is a plan view of an integrated circuit including a thin film magnetoresistive sensor according to another embodiment of the disclosure; FIG.

29 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Schnitt der Schaltung von 28 ist; 29 an enlarged plan view of a section of the circuit of 28 is;

30 eine vergrößerte Draufsicht auf einen weiteren Schnitt der Schaltung von 28 ist; und 30 an enlarged plan view of another section of the circuit of 28 is; and

31 eine vergrößerte Draufsicht auf eine Gruppe von Dünnschicht-Widerstandselementen der Schaltung von 28 ist. 31 an enlarged plan view of a group of thin-film resistor elements of the circuit of 28 is.

GENAUE BESCHREIBUNG BESTIMMTER AUSFÜHRUNGSFORMEN DETAILED DESCRIPTION OF CERTAIN EMBODIMENTS

Die folgende genaue Beschreibung bestimmter Ausführungsformen stellt verschiedene Beschreibungen von spezifischen Ausführungsformen vor. Die hierin beschriebenen Neuerungen können jedoch auf vielfältige Weisen realisiert werden, wie sie beispielsweise in den Ansprüchen definiert und abgedeckt sind. In dieser Beschreibung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Bezugszeichen identische oder funktionell ähnliche Elemente bezeichnen können. Es versteht sich, dass die in den Figuren dargestellten Elemente nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt sind. Darüber hinaus versteht es sich, dass bestimmte Ausführungsformen mehr Elemente, als in einer Zeichnung dargestellt sind, und/oder eine Teilmenge der in einer Zeichnung dargestellten Elemente umfassen können. Ferner können einige Ausführungsformen eine beliebige geeignete Kombination von Merkmalen aus zwei oder mehr Zeichnungen umfassen. The following detailed description of particular embodiments presents various descriptions of specific embodiments. However, the innovations described herein can be implemented in a variety of ways, such as For example, defined and covered in the claims. In this description, reference is made to the drawings, in which like reference numerals may designate identical or functionally similar elements. It is understood that the elements shown in the figures are not necessarily drawn to scale. Moreover, it is to be understood that certain embodiments may include more elements than illustrated in a drawing, and / or a subset of the elements illustrated in a drawing. Further, some embodiments may include any suitable combination of features from two or more drawings.

Die vorliegende Offenbarung stellt eine Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung bereit, die ein Magnetowiderstandssensor sein kann und die eine Belastungsausgleichsschicht enthält, um die Auswirkungen von darunterliegendem (oder darüberliegendem) Metall in der integrierten Schaltung zu mildern. Die Dünnschichtvorrichtungen, die hierin erörtert sind, können in einer Vielzahl von Magnetowiderstandssensoren verwendet werden, wie etwa in anisotropen Magnetowiderstandssensoren (AMR-Sensoren), Riesenmagnetowiderstandssensoren (GMR-Sensoren) oder Tunnelmagnetowiderstandssensoren (TMR-Sensoren). Typischerweise ist die Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung über anderen Komponenten ausgebildet. Diese anderen Komponenten können metallische Bahnen enthalten, die, sobald sie integriert sind, eine Belastung auf die Widerstandselemente der Dünnschichtvorrichtung ausüben können. Diese Belastung kann die charakteristische Impedanz der Widerstandselemente verändern. Bei einem Sensor mit einer Brückenschaltung kann dies dazu führen, dass die Widerstände nicht abgestimmt sind. Die Belastungsausgleichsschicht weist ein periodisches Muster aus metallischen Leitern auf, die unter der Vorrichtung liegen. Dies kann bewirken, dass die Widerstandselemente der Vorrichtung das gleiche unterliegende Metall "sehen", wodurch der Einfluss anderer Metallbahnen, die unterhalb der Vorrichtung zu finden sind, negiert wird.  The present disclosure provides a thin film resistive device which may be a magnetoresistive sensor and which includes a stress compensation layer to mitigate the effects of underlying (or overlying) metal in the integrated circuit. The thin film devices discussed herein may be used in a variety of magnetoresistive sensors, such as anisotropic magnetoresistance (AMR) sensors, giant magnetoresistive (GMR) sensors, or tunneling magnetoresistance (TMR) sensors. Typically, the thin film resistor device is formed over other components. These other components may include metallic tracks which, once integrated, may place a load on the resistive elements of the thin film device. This load can change the characteristic impedance of the resistive elements. For a sensor with a bridge circuit, this can lead to the resistors not being tuned. The stress balance layer has a periodic pattern of metallic conductors underlying the device. This may cause the resistive elements of the device to "see" the same underlying metal, thereby negating the influence of other metal traces found underneath the device.

1 zeigt ein Schaltbild eines Dünnschicht-Magnetowiderstandssensors (TF-Magnetowiderstandssensors) 10. Der Sensor 10 von 1 ist ein AMR-Sensor. Der Sensor 10 enthält zwei parallel geschaltete Wheatstone-Brücken. Eine erste Wheatstone-Brücke umfasst TF-Magnetowiderstände 12, 14, 16 und 18. Eine zweite Wheatstone-Brücke umfasst TF-Magnetowiderstände 20, 22, 24 und 26. Die Widerstände einer jeweiligen Brücke sind in einer herkömmlichen Brückenkonfiguration verbunden. Beide Brücken haben eine Verbindung zu Masse (GND) und eine Verbindung zu einer positiven Spannung (Vcc) gemeinsam. In dem Sensor 10 befinden sich vier Ausgangsleitungen. Diese Ausgangsleitungen sind gemäß der entsprechenden Spannungen, die diesen Ausgangsleitungen zugeordnet sind, mit +V01, +V02, –V01 und –V02 bezeichnet. Die erste Wheatstone-Brücke ist mit den Ausgangsleitungen +V01 und –V01 gekoppelt. Die zweite Wheatstone-Brücke ist mit den Ausgangsleitungen +V02 und –V02 gekoppelt. 1 shows a circuit diagram of a thin film magnetoresistance (TF) magnetoresistance sensor 10 , The sensor 10 from 1 is an AMR sensor. The sensor 10 contains two parallel Wheatstone bridges. A first Wheatstone bridge includes TF magnetoresistors 12 . 14 . 16 and 18 , A second Wheatstone bridge includes TF magnetoresistors 20 . 22 . 24 and 26 , The resistors of each bridge are connected in a conventional bridge configuration. Both bridges share a connection to ground (GND) and a connection to a positive voltage (Vcc). In the sensor 10 There are four output lines. These output lines are labeled + V 01 , + V 02 , -V 01 and -V 02 according to the respective voltages associated with these output lines. The first Wheatstone bridge is coupled to output lines + V 01 and -V 01 . The second Wheatstone bridge is coupled to output lines + V 02 and -V 02 .

Da diese Brücken als Sensoren verwendet werden, ist ihre relative Orientierung signifikant. Dementsprechend sind bei der ersten Wheatstone-Brücke die Widerstände 12 und 16 parallel zueinander, aber orthogonal zu den Widerständen 14 und 18. In ähnlicher Weise sind die Widerstände 20 und 26 in der zweiten Wheatstone-Brücke parallel zueinander, aber orthogonal zu den Widerständen 22 und 24. Weiterhin ist die erste Wheatstone-Brücke in einem Winkel von 45° zu der zweiten Wheatstone-Brücke orientiert. Dementsprechend liegt der Widerstand 14 bei einem Winkel von 45º zu dem Widerstand 22, der Widerstand 16 liegt bei einem Winkel von 45º zu dem Widerstand 24, der Widerstand 18 liegt bei einem Winkel von 45º zu dem Widerstand 26 und der Widerstand 12 liegt bei einem Winkel von 45º zu dem Widerstand 20. In 1 ist α die Richtung eines Magnetfelds, das an den Sensor 10 angelegt ist. Because these bridges are used as sensors, their relative orientation is significant. Accordingly, in the first Wheatstone bridge, the resistors 12 and 16 parallel to each other, but orthogonal to the resistors 14 and 18 , Similarly, the resistors 20 and 26 in the second Wheatstone bridge parallel to each other, but orthogonal to the resistors 22 and 24 , Furthermore, the first Wheatstone bridge is oriented at an angle of 45 ° to the second Wheatstone bridge. Accordingly, the resistance is 14 at an angle of 45 ° to the resistance 22 , the resistance 16 is at an angle of 45 ° to the resistor 24 , the resistance 18 is at an angle of 45 ° to the resistor 26 and the resistance 12 is at an angle of 45 ° to the resistor 20 , In 1 α is the direction of a magnetic field applied to the sensor 10 is created.

2 ist ein Diagramm, das die Ausgabe des Sensors 10 in Bezug auf ein variierendes Magnetfeld zeigt. Das Diagramm zeigt den Magnetfeldwinkel α (Grad) auf der x-Achse und die Ausgangsspannung (mV) auf der y-Achse. Das Diagramm zeigt die Ausgangsspannungen V01 und V02, wobei: V01 = +V01 – –V01 V02 = +V02 – –V02 2 is a diagram showing the output of the sensor 10 with respect to a varying magnetic field. The diagram shows the magnetic field angle α (degrees) on the x-axis and the output voltage (mV) on the y-axis. The diagram shows the output voltages V 01 and V 02 , where: V 01 = + V 01 - -V 01 V 02 = + V 02 - -V 02

Wie aus 2 ersichtlich ist, variieren V01 und V02 beide sinusförmig bezüglich des variierenden Magnetfeldwinkels. How out 2 As can be seen, V 01 and V 02 both vary sinusoidally with respect to the varying magnetic field angle.

3 zeigt eine physische Ausgestaltung des TF-Magnetowiderstandssensors 10 gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Bei dieser Ausführungsform ist die Belastungsausgleichsschicht entfernt, so dass die anderen Komponenten des Sensors klar gezeigt und beschrieben werden können. Jeder Widerstand in dem Sensor 10 ist aus mehreren Gruppen von Dünnschicht-Magnetowiderstandselementen ausgebildet. In bestimmten Ausführungsformen können die Dünnschicht-Widerstandselemente eine Dicke im Bereich von etwa 20 Å bis 5000 Å aufweisen. In dem Beispiel von 3 enthält jeder Widerstand sechs Gruppen von TF-Elementen, und jede Gruppe enthält fünf Dünnschicht-Widerstandselemente. Die dargestellten Widerstandselemente sind bogenförmig und parallel zu den anderen Elementen derselben Gruppe ausgebildet. Die dargestellten Widerstandselemente weisen die gleiche Länge auf und sind durch Dünnschicht-Zwischenverbindungselemente an abwechselnden Enden miteinander verbunden, um die Elemente in einer Reihenschaltung zu verbinden. Der Sensor 10 enthält auch sechs Bondinseln. Eine Bondinsel 30 dient zur Verbindung mit VCC. Eine Bondinsel 32 dient zur Verbindung mit der Ausgangsleitung +V02. Eine Bondinsel 34 dient zur Verbindung mit der Ausgangsleitung +V01. Eine Bondinsel 36 dient zur Verbindung mit GND. Eine Bondinsel 38 dient zur Verbindung mit der Ausgangsleitung –V01. Eine Bondinsel 32 dient zur Verbindung mit der Ausgangsleitung –V02. 3 shows a physical configuration of the TF magnetoresistive sensor 10 according to an embodiment of the disclosure. In this embodiment, the stress compensation layer is removed so that the other components of the sensor can be clearly shown and described. Any resistance in the sensor 10 is formed of a plurality of groups of thin film magnetoresistive elements. In certain embodiments, the thin film resistive elements may have a thickness in the range of about 20 Å to 5000 Å. In the example of 3 Each resistor contains six groups of TF elements, and each group contains five thin-film resistive elements. The illustrated resistive elements are arcuate and parallel to the other elements of the same group. The illustrated resistance elements have the same length and are characterized by thin-film Interconnects are connected together at alternate ends to connect the elements in series. The sensor 10 also contains six bond islands. A bond island 30 serves to connect to V CC . A bond island 32 serves to connect to the output line + V 02 . A bond island 34 used for connection to the output line + V 01 . A bond island 36 used for connection to GND. A bond island 38 used for connection to the output line -V 01 . A bond island 32 serves for connection to the output line -V 02 .

Der Widerstand 12 enthält Gruppen von Elementen 12A bis 12F. Jede Gruppe ist mit der nächsten Gruppe durch ein Dünnschicht-Zwischenverbindungselement verbunden. Die Gruppe 12A ist über ein Zwischenverbindungselement 42 mit GND gekoppelt. Die Gruppe 12F ist mit –V01 durch ein Zwischenverbindungselement 44 gekoppelt. Die Gruppen 12A bis 12F sind so orientiert, dass die relative Orientierung der Gruppen von Elementen 45º zu der x-Achse beträgt. Die Bögen der Elemente der Gruppen 12B, 12D und 12F sind in einem Winkel von 180º zu den Bögen der Elemente der Gruppen 12A, 12C und 12E orientiert. Jede Gruppe von Elementen ist von einer benachbarten Gruppe versetzt, so dass Linien, die die Mittelpunkte der Elemente jeder Gruppe schneiden, um einen Abstand voneinander beabstandet sind, der ungefähr gleich der Länge eines Elements ist. The resistance 12 contains groups of elements 12A to 12F , Each group is connected to the next group by a thin film interconnection element. The group 12A is via an interconnecting element 42 coupled with GND. The group 12F is with -V 01 through an interconnecting element 44 coupled. The groups 12A to 12F are oriented so that the relative orientation of the groups of elements is 45 ° to the x-axis. The bows of the elements of the groups 12B . 12D and 12F are at an angle of 180 ° to the arcs of the elements of the groups 12A . 12C and 12E oriented. Each group of elements is offset from an adjacent group such that lines intersecting the centers of the elements of each group are spaced apart by a distance approximately equal to the length of an element.

Der Widerstand 14 enthält Gruppen von Elementen 14A bis 14F. Jede Gruppe ist mit der nächsten Gruppe durch ein Dünnschicht-Zwischenverbindungselement verbunden. Die Gruppe 14A ist mit VCC über ein Zwischenverbindungselement 46 verbunden. Die Gruppe 14F ist mit –V01 durch ein Zwischenverbindungselement 44 verbunden. Die Gruppen 14A bis 14F sind so orientiert, dass die relative Orientierung der Gruppen von Elementen 45º zu der x-Achse beträgt. Die Bögen der Elemente der Gruppen 14B, 14D und 14F sind in einem Winkel von 180º zu den Bögen der Elemente der Gruppen 14A, 14C und 14E orientiert. Jede Gruppe von Elementen ist von einer benachbarten Gruppe versetzt, so dass Linien, die die Mittelpunkte der Elemente jeder Gruppe schneiden, um einen Abstand voneinander beabstandet sind, der ungefähr gleich der Länge eines Elements ist. Ferner sind die Gruppen 14A bis 14F auf 90º zu den jeweiligen Gruppen 12A bis 12F ausgerichtet, wodurch die relative Orientierung zwischen den Widerständen 12 und 14, die in 1 gezeigt sind, erreicht wird. Zusätzlich sind die Widerstände 12 und 14 durch den Zwischenverbinder 44 miteinander verbunden. The resistance 14 contains groups of elements 14A to 14F , Each group is connected to the next group by a thin film interconnection element. The group 14A is with V CC via an interconnecting element 46 connected. The group 14F is with -V 01 through an interconnecting element 44 connected. The groups 14A to 14F are oriented so that the relative orientation of the groups of elements is 45 ° to the x-axis. The bows of the elements of the groups 14B . 14D and 14F are at an angle of 180 ° to the arcs of the elements of the groups 14A . 14C and 14E oriented. Each group of elements is offset from an adjacent group such that lines intersecting the centers of the elements of each group are spaced apart by a distance approximately equal to the length of an element. Further, the groups 14A to 14F at 90º to the respective groups 12A to 12F aligned, reducing the relative orientation between the resistors 12 and 14 , in the 1 are shown achieved. In addition, the resistors 12 and 14 through the intermediate connector 44 connected with each other.

Der Widerstand 16 enthält Gruppen von Elementen 16A bis 16F. Jede Gruppe ist mit der nächsten Gruppe durch ein Dünnschicht-Zwischenverbindungselement verbunden. Die Gruppe 16A ist mit VCC über das Zwischenverbindungselement 46 verbunden. Die Gruppe 16F ist über ein Zwischenverbindungselement 48 mit +V01 gekoppelt. Die Gruppen 16A bis 16F sind so orientiert, dass die relative Orientierung der Gruppen von Elementen 45º zu der x-Achse beträgt. Die Bögen der Elemente der Gruppen 16B, 16D und 16F sind in einem Winkel von 180º zu den Bögen der Elemente der Gruppen 16A, 16C und 16E orientiert. Jede Gruppe von Elementen ist von einer benachbarten Gruppe versetzt, so dass Linien, die die Mittelpunkte der Elemente jeder Gruppe schneiden, um einen Abstand voneinander beabstandet sind, der ungefähr gleich der Länge eines Elements ist. Ferner haben die Gruppen 16A bis 16F die gleiche Orientierung wie jede der Gruppen 12A bis 12F, wodurch die gleiche relative Orientierung zwischen den Widerständen 12 und 16 erzielt wird, die in 1 gezeigt ist. The resistance 16 contains groups of elements 16A to 16F , Each group is connected to the next group by a thin film interconnection element. The group 16A is with V CC via the interconnecting element 46 connected. The group 16F is via an interconnecting element 48 coupled to + V 01. The groups 16A to 16F are oriented so that the relative orientation of the groups of elements is 45 ° to the x-axis. The bows of the elements of the groups 16B . 16D and 16F are at an angle of 180 ° to the arcs of the elements of the groups 16A . 16C and 16E oriented. Each group of elements is offset from an adjacent group such that lines intersecting the centers of the elements of each group are spaced apart by a distance approximately equal to the length of an element. Furthermore, the groups have 16A to 16F the same orientation as each of the groups 12A to 12F , giving the same relative orientation between the resistors 12 and 16 is achieved in 1 is shown.

Der Widerstand 18 enthält Gruppen von Elementen 18A bis 18F. Jede Gruppe ist mit der nächsten Gruppe durch ein Dünnschicht-Zwischenverbindungselement verbunden. Die Gruppe 18A ist über das Zwischenverbindungselement 42 mit GND gekoppelt. Die Gruppe 18F ist über das Zwischenverbindungselement 48 mit +V01 gekoppelt. Die Gruppen 18A bis 18F sind so orientiert, dass die relative Orientierung der Gruppen von Elementen 45º zu der x-Achse beträgt. Die Bögen der Elemente der Gruppen 18B, 18D und 18F sind in einem Winkel von 180º zu den Bögen der Elemente der Gruppen 18A, 18C und 18E orientiert. Jede Gruppe von Elementen ist von einer benachbarten Gruppe versetzt, so dass Linien, die die Mittelpunkte der Elemente jeder Gruppe schneiden, um einen Abstand voneinander beabstandet sind, der ungefähr gleich der Länge eines Elements ist. Ferner sind die Gruppen 18A bis 18F in einem Winkel von 90º zu den jeweiligen Gruppen 16A bis 16F orientiert, wodurch die relative Orientierung zwischen den Widerständen 16 und 18, die in 1 gezeigt ist, erreicht wird. Zusätzlich sind die Widerstände 16 und 18 durch das Zwischenverbindungselement 48 miteinander gekoppelt. Dementsprechend sind die Widerstände 12, 14, 16 und 18 miteinander gekoppelt und so orientiert, dass sie eine erste Wheatstone-Brücke bilden. The resistance 18 contains groups of elements 18A to 18F , Each group is connected to the next group by a thin film interconnection element. Group 18A is over the interconnecting element 42 coupled with GND. The group 18F is over the interconnecting element 48 coupled with + V 01 . Groups 18A to 18F are oriented so that the relative orientation of the groups of elements is 45 ° to the x-axis. The bows of the elements of the groups 18B . 18D and 18F are at an angle of 180 ° to the arcs of the elements of the groups 18A , 18C and 18E oriented. Each group of elements is offset from an adjacent group such that lines intersecting the centers of the elements of each group are spaced apart by a distance approximately equal to the length of an element. Further, the groups 18A to 18F at an angle of 90 ° to the respective groups 16A to 16F oriented, reducing the relative orientation between the resistors 16 and 18 , in the 1 is achieved is achieved. In addition, the resistors 16 and 18 through the interconnecting element 48 coupled together. Accordingly, the resistors 12 . 14 . 16 and 18 coupled together and oriented so that they form a first Wheatstone bridge.

Der Widerstand 20 enthält Gruppen von Elementen 20A bis 20F. Jede Gruppe ist mit der nächsten Gruppe durch ein Dünnschicht-Zwischenverbindungselement verbunden. Die Gruppe 20A ist über das Zwischenverbindungselement 42 mit GND gekoppelt. Die Gruppe 20F ist mit –V02 durch das Zwischenverbindungselement 50 verbunden. Die Gruppen 20A bis 20F sind so orientiert, dass die relative Orientierung der Gruppen von Elementen 90º zu der x-Achse beträgt. Die Bögen der Elemente der Gruppen 20B, 20D und 20F sind in einem Winkel von 180º zu den Bögen der Elemente der Gruppen 20A, 20C und 20E orientiert. Jede Gruppe von Elementen ist mit einer benachbarten Gruppe so ausgerichtet, dass Linien, die die Mittelpunkte der Elemente jeder Gruppe schneiden, zusammenfallen. The resistance 20 contains groups of elements 20A to 20F , Each group is connected to the next group by a thin film interconnection element. The group 20A is over the interconnecting element 42 coupled with GND. The group 20F is with -V 02 through the interconnecting element 50 connected. The groups 20A to 20F are oriented so that the relative orientation of the groups of elements is 90 ° to the x-axis. The bows of the elements of the groups 20B . 20D and 20F are at an angle of 180 ° to the arcs of the elements of the groups 20A . 20C and 20E oriented. Every group of elements is aligned with an adjacent group such that lines intersecting the centers of the elements of each group coincide.

Der Widerstand 22 enthält Gruppen von Elementen 22A bis 22F. Jede Gruppe ist mit der nächsten Gruppe durch ein Dünnschicht-Zwischenverbindungselement verbunden. Die Gruppe 22A ist mit VCC über das Zwischenverbindungselement 46 verbunden. Die Gruppe 22F ist mit –V02 durch das Zwischenverbindungselement 50 verbunden. Die Gruppen 22A bis 22F sind so orientiert, dass die Gruppen von Elementen parallel zu der x-Achse sind. Die Bögen der Elemente der Gruppen 22B, 22D und 22F sind in einem Winkel von 180º zu den Bögen der Elemente der Gruppen 22A, 22C und 22E orientiert. Jede Gruppe von Elementen ist von einer benachbarten Gruppe versetzt, so dass Linien, die die Mittelpunkte der Elemente jeder Gruppe schneiden, um einen Abstand voneinander beabstandet sind, der größer als die Länge eines Elements ist. Ferner sind die Gruppen 22A bis 22F in einem Winkel von 90º zu den jeweiligen Gruppen 20A bis 20F ausgerichtet, wodurch die relative Orientierung zwischen den Widerständen 20 und 22, die in 1 gezeigt ist, erreicht wird. Zusätzlich sind die Widerstände 20 und 22 durch das Zwischenverbindungselement 50 miteinander verbunden. The resistance 22 contains groups of elements 22A to 22F , Each group is connected to the next group by a thin film interconnection element. The group 22A is with V CC via the interconnecting element 46 connected. The group 22F is with -V 02 through the interconnecting element 50 connected. The groups 22A to 22F are oriented so that the groups of elements are parallel to the x-axis. The bows of the elements of the groups 22B . 22D and 22F are at an angle of 180 ° to the arcs of the elements of the groups 22A . 22C and 22E oriented. Each group of elements is offset from an adjacent group such that lines intersecting the centers of the elements of each group are spaced apart by a distance greater than the length of an element. Further, the groups 22A to 22F at an angle of 90 ° to the respective groups 20A to 20F aligned, reducing the relative orientation between the resistors 20 and 22 , in the 1 is achieved is achieved. In addition, the resistors 20 and 22 through the interconnecting element 50 connected with each other.

Der Widerstand 24 enthält Gruppen von Elementen 24A bis 24F. Jede Gruppe ist mit der nächsten Gruppe durch ein Dünnschicht-Zwischenverbindungselement verbunden. Die Gruppe 24A ist mit VCC über das Zwischenverbindungselement 46 gekoppelt. Die Gruppe 24F ist über das Zwischenverbindungselement 52 mit +V02 gekoppelt. Die Gruppen 24A bis 24F sind so orientiert, dass die relative Orientierung der Gruppen von Elementen 90º zu der x-Achse beträgt. Die Bögen der Elemente der Gruppen 24B, 24D und 24F sind in einem Winkel von 180º zu den Bögen der Elemente der Gruppen 24A, 24C und 24E orientiert. Jede Gruppe von Elementen ist mit einer benachbarten Gruppe so ausgerichtet, dass Linien, die die Mittelpunkte der Elemente jeder Gruppe schneiden zusammenfallen. Ferner haben die Gruppen 24A bis 24F die gleiche Orientierung wie jede der Gruppen 20A bis 20F, wodurch die gleiche relative Orientierung zwischen den Widerständen 20 und 24 erzielt wird, die in 1 gezeigt ist. The resistance 24 contains groups of elements 24A to 24F , Each group is connected to the next group by a thin film interconnection element. The group 24A is with V CC via the interconnecting element 46 coupled. The group 24F is over the interconnecting element 52 coupled with + V 02 . The groups 24A to 24F are oriented so that the relative orientation of the groups of elements is 90 ° to the x-axis. The bows of the elements of the groups 24B . 24D and 24F are at an angle of 180 ° to the arcs of the elements of the groups 24A . 24C and 24E oriented. Each group of elements is aligned with an adjacent group so that lines that intersect the centers of the elements of each group coincide. Furthermore, the groups have 24A to 24F the same orientation as each of the groups 20A to 20F , giving the same relative orientation between the resistors 20 and 24 is achieved in 1 is shown.

Der Widerstand 26 enthält Gruppen von Elementen 26A bis 26F. Jede Gruppe ist mit der nächsten Gruppe durch ein Dünnschicht-Zwischenverbindungselement verbunden. Die Gruppe 26A ist über das Zwischenverbindungselement 42 mit GND gekoppelt. Die Gruppe 26F ist über das Zwischenverbindungselement 52 mit +V02 verbunden. Die Gruppen 26A bis 26F sind parallel zu der x-Achse. Die Bögen der Elemente der Gruppen 26B, 26D und 26F sind in einem Winkel von 180º zu den Bögen der Elemente der Gruppen 26A, 26C und 26E orientiert. Jede Gruppe von Elementen ist von einer benachbarten Gruppe versetzt, so dass Linien, die die Mittelpunkte der Elemente jeder Gruppe schneiden, um einen Abstand voneinander beabstandet sind, der größer als die Länge eines Elements ist. Ferner sind die Gruppen 26A bis 26F in einem Winkel von 90º zu den jeweiligen Gruppen 24A bis 24F orientiert, wodurch die relative Orientierung zwischen den Widerständen 24 und 26 erreicht wird, die in 1 gezeigt ist. Zusätzlich sind die Widerstände 24 und 26 durch das Zwischenverbindungselement 52 miteinander verbunden. Demensprechend sind die Widerstände 20, 22, 24 und 26 miteinander gekoppelt und so orientiert, dass sie eine erste Wheatstone-Brücke bilden. Ferner sind die Widerstände 20 bis 26 in der gleichen Weise wie in 1 gezeigt in einem Winkel von 45º zu den Widerständen 12 bis 18 orientiert. The resistance 26 contains groups of elements 26A to 26F , Each group is connected to the next group by a thin film interconnection element. The group 26A is over the interconnecting element 42 coupled with GND. The group 26F is over the interconnecting element 52 connected to + V 02 . The groups 26A to 26F are parallel to the x-axis. The bows of the elements of the groups 26B . 26D and 26F are at an angle of 180 ° to the arcs of the elements of the groups 26A . 26C and 26E oriented. Each group of elements is offset from an adjacent group such that lines intersecting the centers of the elements of each group are spaced apart by a distance greater than the length of an element. Further, the groups 26A to 26F at an angle of 90 ° to the respective groups 24A to 24F oriented, reducing the relative orientation between the resistors 24 and 26 is achieved in 1 is shown. In addition, the resistors 24 and 26 through the interconnecting element 52 connected with each other. Demensprechend are the resistances 20 . 22 . 24 and 26 coupled together and oriented so that they form a first Wheatstone bridge. Further, the resistors 20 to 26 in the same way as in 1 shown at an angle of 45º to the resistors 12 to 18 oriented.

Es kann wünschenswert sein, dass die Widerstände und ihre jeweiligen Widerstandselemente gut abgestimmt sind. Darunterliegende und darüberliegende Metallspuren, die auf demselben Chip angeordnet sind, können einen Einfluss auf die Menge an Belastung haben, der die Dünnschichtelemente ausgesetzt sind. Wenn der Widerstand 12 über einer Metallspur abgeschieden ist und wenn der Widerstand 14 über einem glatten, intermetallischen Dielektrikum abgeschieden ist, können diese Elemente demgemäß nicht so gut wie gewünscht abgestimmt sein. It may be desirable for the resistors and their respective resistive elements to be well tuned. Underlying and overlying traces of metal disposed on the same chip may affect the amount of stress to which the thin-film elements are exposed. When the resistance 12 is deposited over a metal trace and when the resistance 14 deposited over a smooth, intermetallic dielectric, these elements may accordingly not be matched as well as desired.

4 zeigt einen TF-Magnetowiderstandssensor 10 gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung. In dieser Ausführungsform weist der Sensor 10 eine Belastungsausgleichsschicht 60 auf. Dies wird durch die allgemein dunkleren Bereiche gezeigt, die der Position der Gruppen von TF-Elementen entsprechen. Die Belastungsausgleichsschicht 60 umfasst eine metallische Schicht, die unterhalb der TF-Elemente in dem Chip ausgebildet ist. Zwischen den TF-Elementen und der metallischen Schicht ist eine Isolationsschicht ausgebildet. In diesem Beispiel ist die metallische Schicht als Reihe von linearen metallischen Leitern ausgebildet. Die Leiter sind in Gruppen angeordnet, wobei jede Gruppe einer Gruppe von TF-Elementen entspricht. Die Belastungsausgleichsschicht 60 enthält metallische Leitergruppen 62A bis 62F, 64A bis 64F, 66A bis 66F, 68A bis 68F, 70A bis 70F, 72A bis 72F, 74A bis 74F und 76A bis 76F. 4 shows a TF magnetoresistive sensor 10 according to an embodiment of this disclosure. In this embodiment, the sensor 10 a stress leveling layer 60 on. This is shown by the generally darker areas corresponding to the position of the groups of TF elements. The stress compensation layer 60 includes a metallic layer formed below the TF elements in the chip. Between the TF elements and the metallic layer, an insulating layer is formed. In this example, the metallic layer is formed as a series of linear metallic conductors. The conductors are arranged in groups, each group corresponding to a group of TF elements. The stress compensation layer 60 contains metallic conductor groups 62A to 62F . 64A to 64F . 66A to 66F . 68A to 68F . 70A to 70F . 72A to 72F . 74A to 74F and 76A to 76F ,

Die Form, die durch eine Gruppe von Leitern gebildet wird, ist im Wesentlichen die gleiche wie die Form, die durch jede Gruppe von TF-Elementen gebildet wird. Wie weiter unten ersichtlich wird, können die Leitergruppen jedoch eine Fläche abdecken, der etwas größer als die entsprechende Gruppe von TF-Elementen ist. Ferner können sich einige der Gruppen von Leitern überlappen und dieselben linearen metallischen Leiter gemeinsam nutzen, wie es beispielsweise nachfolgend beschrieben ist. In 4 sind zwei Bereiche 78 und 80 durch gestrichelte Linien umrissen. Diese Bereiche sind in 5 und 6 näher dargestellt. The shape formed by a group of conductors is essentially the same as the shape formed by each group of TF elements. However, as will be seen below, the conductor groups may cover an area slightly larger than the corresponding group of TF elements. Furthermore, some of the groups of conductors may overlap and share the same linear metallic conductors as it does for example, described below. In 4 are two areas 78 and 80 outlined by dashed lines. These areas are in 5 and 6 shown in more detail.

5 zeigt eine Nahansicht des Bereichs 78 aus 4. 5 zeigt Gruppen von TF-Elementen 16F, 16E, 16D, 18F und 18E. Diese Gruppen sind mit der Bondinsel 34 über das TF-Zwischenverbindungselement 48 verbunden. Die Gruppen sind über TF-Zwischenverbindungselemente 82, 84 und 86 miteinander verbunden. Jede Gruppe von TF-Elementen besitzt eine entsprechende Gruppe von metallischen Leitern in der Belastungsausgleichsschicht. In diesem Beispiel sind Gruppen von metallischen Leitern 66F, 66E, 66D, 68F und 68E gezeigt. Weitere Einzelheiten der metallischen Leiter sind nachfolgend beschrieben. In diesem Beispiel sind die Gruppen 66F und 66E getrennt. Jedoch teilen sich Gruppen von Leitern 68F und 68E aufgrund der Nähe der Gruppen von Elementen 18F und 18E sieben lineare metallische Elemente. 5 shows a close-up of the area 78 out 4 , 5 shows groups of TF elements 16F . 16E . 16D . 18F and 18E , These groups are with the bond island 34 via the TF interconnection element 48 connected. The groups are via TF interconnect elements 82 . 84 and 86 connected with each other. Each group of TF elements has a corresponding group of metallic conductors in the stress compensation layer. In this example are groups of metallic conductors 66F . 66E . 66D . 68F and 68E shown. Further details of the metallic conductors are described below. In this example, the groups are 66F and 66E separated. However, groups of ladders divide 68F and 68E due to the proximity of the groups of elements 18F and 18E seven linear metallic elements.

6 zeigt eine Nahansicht des Bereichs 80 aus 4. 6 zeigt Gruppen von TF-Elementen 26F, 26E, 24F und 24E. Diese Gruppen von Elementen sind mit der Bondinsel 32 über das Zwischenverbindungselement 52 verbunden. Die Gruppen sind über Zwischenverbindungselemente 88 und 90 miteinander verbunden. Jede Gruppe von Elementen besitzt eine entsprechende Gruppe von metallischen Leitern in der Belastungsausgleichsschicht. In diesem Beispiel sind vier vollständige Gruppen von metallischen Leitern 76F, 76E, 74F und 74E gezeigt. In diesem Beispiel sind die Gruppen 76F, 76E, 74F und 74E getrennt. 6 shows a close-up of the area 80 out 4 , 6 shows groups of TF elements 26F . 26E . 24F and 24E , These groups of elements are with the bond pad 32 over the interconnecting element 52 connected. The groups are via interconnecting elements 88 and 90 connected with each other. Each group of elements has a corresponding group of metallic conductors in the stress compensation layer. In this example, there are four complete sets of metallic conductors 76F . 76E . 74F and 74E shown. In this example, the groups are 76F . 76E . 74F and 74E separated.

7 zeigt die Einzelheiten der Gruppe von TF-Elementen 26F, die in 6 gezeigt ist. Die Gruppe umfasst fünf Magnetowiderstandselemente 100, 102, 104, 106 und 108. Jedes Element hat im Allgemeinen eine bogenförmige Gestalt, obwohl tatsächlich jedes dargestellte Element eine Anzahl von kurzen linearen Abschnitten aufweist. In diesem Beispiel enthält jedes Element vier lineare Abschnitte. Die Elemente können beispielsweise etwa 60 µm lang und 4 µm breit sein. Die Elemente sind benachbart zueinander und parallel angeordnet. Zwischen den Elementen kann ein Spalt von etwa 4 µm ausgebildet sein. Ein erstes Ende des Elements 100 ist mit einem Dünnschicht-Zwischenverbindungselement 52 verbunden. Wie in 4 gezeigt koppelt dieses Zwischenverbindungselement die Elementgruppe 26F mit der Bondinsel 32. Ein zweites Ende des Elements 100 ist mit einem Dünnschicht-Zwischenverbindungselement 110 verbunden, das mit einem zweiten Ende des Elements 102 verbunden ist. Ein erstes Ende des Elements 102 ist mit einem Dünnschicht-Zwischenverbindungselement 112 verbunden, das mit einem ersten Ende des Elements 104 verbunden ist. Ein zweites Ende des Elements 104 ist mit einem Dünnschicht-Zwischenverbindungselement 114 verbunden, das mit einem ersten Ende des Elements 106 verbunden ist. Das erste Ende des Elements 106 ist mit einem Dünnschicht-Zwischenverbindungselement 116 verbunden, das mit einem ersten Ende des Elements 108 verbunden ist. Ein zweites Ende des Elements 108 ist mit dem Dünnschicht-Zwischenverbindungselement 88 verbunden. Wie in 4 gezeigt koppelt dieses Zwischenverbindungselement die Gruppe 26F mit der Gruppe 26E. Die oben beschriebene Anordnung führt zu einem mäanderförmigen Widerstandselementweg. Die Gruppe der Widerstandselemente bildet zusammen eine Form, die einem Rechteck entspricht, das zwei gegenüberliegende gebogene Kanten und zwei gegenüberliegende gerade Kanten aufweist. 7 shows the details of the group of TF elements 26F , in the 6 is shown. The group comprises five magnetoresistive elements 100 . 102 . 104 . 106 and 108 , Each element generally has an arcuate shape, although in fact each illustrated element has a number of short linear sections. In this example, each element contains four linear sections. For example, the elements may be about 60 μm long and 4 μm wide. The elements are adjacent to each other and arranged in parallel. Between the elements, a gap of about 4 microns may be formed. A first end of the element 100 is with a thin film interconnecting element 52 connected. As in 4 As shown, this interconnecting element couples the element group 26F with the bond island 32 , A second end of the element 100 is with a thin film interconnecting element 110 connected to a second end of the element 102 connected is. A first end of the element 102 is with a thin film interconnecting element 112 connected to a first end of the element 104 connected is. A second end of the element 104 is with a thin film interconnecting element 114 connected to a first end of the element 106 connected is. The first end of the element 106 is with a thin film interconnecting element 116 connected to a first end of the element 108 connected is. A second end of the element 108 is with the thin-film interconnecting element 88 connected. As in 4 As shown, this interconnect couples the group 26F with the group 26E , The arrangement described above leads to a meander-shaped resistance element path. The group of resistor elements together form a shape corresponding to a rectangle having two opposite curved edges and two opposite straight edges.

7 zeigt auch einen Teil der Belastungsausgleichsschicht 60. Insbesondere zeigt 7 die Gruppe von Leitern 76F. Die Gruppe 76F umfasst mehrere lineare metallische Leiter. In diesem Beispiel gibt es dreißig Leiter. Angesichts der relativ großen Anzahl von Leitern sind sie nicht einzeln nummeriert. Die Leiter können jeweils etwa 45 µm lang und 1 µm breit sein. Sie sind parallel angeordnet und können etwa 1 µm voneinander entfernt sein. Sie sind in einer Richtung senkrecht zu einer imaginären Linie, die zwischen dem ersten und dem zweiten Ende der Widerstandselemente angeordnet ist, ausgerichtet. An sich variiert der Winkel, in dem die metallischen Leiter die Widerstandselemente schneiden, abhängig davon, wo der Schnittpunkt auftritt. In 7 erstreckt sich jede der metallischen Leiter über die Ränder der äußeren Elemente 100 und 108 um einen Abstand, der ähnlich der Breite der Elemente ist, hinaus. In ähnlicher Weise können sich die metallischen Leiter an beiden Enden der Elemente über die Enden der Elemente hinaus erstrecken, beispielsweise um einen Abstand von etwa 4 µm. Die metallischen Leiter definieren daher einen Belastungsausgleichsbereich, der in seiner Form dem von den Elementen definierten Bereich ähnlich ist. Der Belastungsausgleichsbereich in 7 ist jedoch größer, da er sich wie oben beschrieben über die Elemente hinaus erstreckt. Weiterhin können die metallischen Elemente alle eine geringere Breite aufweisen als die TF-Elemente. In einem Beispiel können die metallischen Elemente zwischen einem Fünftel und einem Zehntel der Breite der Widerstandselemente aufweisen. Der Abstand zwischen den metallischen Elementen kann ihren Breiten ähnlich sein. In einem Beispiel können für TF-Elemente, die 4 µm breit sind, die metallischen Elemente Breiten von 0,4 µm und eine Trennung von 0,4 µm aufweisen. 7 also shows part of the stress leveling layer 60 , In particular shows 7 the group of ladders 76F , The group 76F includes several linear metallic conductors. In this example, there are thirty leaders. Given the relatively large number of ladders, they are not individually numbered. The conductors can each be about 45 μm long and 1 μm wide. They are arranged in parallel and can be about 1 μm apart. They are aligned in a direction perpendicular to an imaginary line disposed between the first and second ends of the resistive elements. As such, the angle at which the metallic conductors intersect the resistive elements varies depending on where the point of intersection occurs. In 7 Each of the metallic conductors extends over the edges of the outer elements 100 and 108 by a distance that is similar to the width of the elements. Similarly, the metallic conductors at both ends of the elements may extend beyond the ends of the elements, for example by a distance of about 4 μm. The metallic conductors therefore define a stress compensation region that is similar in shape to the region defined by the elements. The load compensation area in 7 however, it is larger because it extends beyond the elements as described above. Furthermore, the metallic elements may all have a smaller width than the TF elements. In an example, the metallic elements may be between one fifth and one tenth of the width of the resistive elements. The distance between the metallic elements may be similar to their widths. In one example, for TF elements that are 4 μm wide, the metallic elements may have widths of 0.4 μm and a separation of 0.4 μm.

Als Ergebnis dieser Anordnung kann jedes Widerstandselement nahezu die gleiche Menge an darunterliegendem Metall wie die anderen Widerstandselemente sehen. Daher können Belastungen, die durch andere darunterliegende Metallbahnen verursacht werden, im Wesentlichen oder sogar vollständig vollständig über die Widerstandselemente hinweg angeglichen werden. As a result of this arrangement, each resistive element can have nearly the same amount of underlying metal as the others See resistance elements. Therefore, stresses caused by other underlying metal tracks can be substantially or even completely matched across the resistive elements.

8 zeigt den TF-Magnetowiderstandssensor 10 in einer weiteren Ausführungsform dieser Offenbarung. In dieser Ausführungsform enthält der Sensor 10 die gleichen Komponenten wie in den vorherigen Ausführungsformen. Jedoch nimmt die Belastungsausgleichsschicht 60 eine andere Form an. In dieser Ausführungsform ist die metallische Schicht als Reihe von linearen metallischen Leitern ausgebildet. Die Leiter verlaufen jedoch nicht durchgehend unter den Elementen jeder Gruppe von Elementen. Stattdessen erstrecken sie sich wie nachfolgend beschrieben nur unter dem jeweiligen Element. Die Leiter sind in Gruppen angeordnet, wobei jede Gruppe einer Gruppe von TF-Elementen entspricht. Die Belastungsausgleichsschicht 60 enthält metallische Leitergruppen 122A bis 122F, 124A bis 124F, 126A bis 126F, 128A bis 128F, 130A bis 130F, 132A bis 132F, 134A bis 134F und 136A bis 136F. In 8 sind zwei Bereiche 140 und 142 durch gestrichelte Linien umrissen. Diese Bereiche sind in 9 bzw. 10 näher dargestellt. 8th shows the TF magnetoresistive sensor 10 in another embodiment of this disclosure. In this embodiment, the sensor includes 10 the same components as in the previous embodiments. However, the stress leveling layer decreases 60 another form. In this embodiment, the metallic layer is formed as a series of linear metallic conductors. However, the conductors do not run continuously under the elements of each group of elements. Instead, they extend below the respective element as described below. The conductors are arranged in groups, each group corresponding to a group of TF elements. The stress compensation layer 60 contains metallic conductor groups 122A to 122F . 124A to 124F . 126A to 126F . 128A to 128F . 130A to 130F . 132A to 132F . 134A to 134F and 136A to 136F , In 8th are two areas 140 and 142 outlined by dashed lines. These areas are in 9 respectively. 10 shown in more detail.

9 zeigt eine Nahansicht des Bereichs 140 aus 8. 9 zeigt Gruppen von Elementen 16F, 16E, 16D, 18F und 18E. Diese Gruppen sind mit der Bondinsel 34 über ein TF-Zwischenverbindungselement 48 verbunden. Die Gruppen sind über TF-Zwischenverbindungselemente 82, 84 und 86 miteinander verbunden. Jede Gruppe von Elementen weist eine entsprechende Gruppe von metallischen Leitern in der Belastungsausgleichsschicht 60 auf. In diesem Beispiel sind die Gruppen von metallischen Leitern 126F, 126E, 126D, 128F und 126E gezeigt. Weitere Einzelheiten der metallischen Leiter sind nachfolgend beschrieben. 9 shows a close-up of the area 140 out 8th , 9 shows groups of elements 16F . 16E . 16D . 18F and 18E , These groups are with the bond island 34 via a TF interconnect element 48 connected. The groups are via TF interconnect elements 82 . 84 and 86 connected with each other. Each group of elements has a corresponding group of metallic conductors in the stress compensation layer 60 on. In this example, the groups are metallic conductors 126F . 126E . 126D . 128F and 126E shown. Further details of the metallic conductors are described below.

10 zeigt eine Nahansicht des Bereichs 142 aus 8. 10 zeigt Gruppen von Elementen 26F, 26E, 24F und 24E. Diese Elemente sind über ein Zwischenverbindungselement 52 mit der Bondinsel 32 verbunden. Die Gruppen sind über Zwischenverbindungselemente 88 und 90 miteinander gekoppelt. Jede Gruppe von Elementen hat eine entsprechende Gruppe von metallischen Leitern. In diesem Beispiel sind vier vollständige Gruppen von metallischen Leitern 136F, 136E, 134F und 134E gezeigt. 10 shows a close-up of the area 142 out 8th , 10 shows groups of elements 26F . 26E . 24F and 24E , These elements are via an interconnecting element 52 with the bond island 32 connected. The groups are via interconnecting elements 88 and 90 coupled together. Each group of elements has a corresponding group of metallic conductors. In this example, there are four complete sets of metallic conductors 136F . 136E . 134F and 134E shown.

11 zeigt die Einzelheiten der Gruppe von Elementen 26F, die in 10 gezeigt ist. Die gleichen Bezugszeichen werden für Komponenten verwendet, die mit 7 gemeinsam sind. 11 zeigt auch einen Teil der Belastungsausgleichsschicht 60. 11 zeigt die Gruppe von Leitern 136F. Die Gruppe 136F umfasst fünf Untergruppen von linearen metallischen Leitern. In diesem Beispiel gibt es Untergruppen 144A, 144B, 144C, 144D und 144E. Jede Untergruppe hat dreißig Leiter. Angesichts der relativ großen Anzahl von Leitern sind sie nicht einzeln nummeriert. Die Leiter können die gleiche Breite und den gleichen Abstand wie die in 7 gezeigten Leiter haben. Sie sind in einer Richtung senkrecht zu einer gedachten Linie orientiert, die zwischen dem ersten und dem zweiten Ende der Widerstandselemente in 11 gezogen ist An sich variiert der Winkel, in dem die metallischen Leiter die Widerstandselemente schneiden, abhängig davon, wo der Schnittpunkt auftritt. In diesem Beispiel erstreckt sich jeder lineare Leiter nur unter einem Widerstandselement. Jeder der metallischen Leiter erstreckt sich über die Ränder seiner jeweiligen Elemente um einen Betrag hinaus, der wesentlich geringer sein kann als die Breite der Elemente. In ähnlicher Weise erstrecken sich die metallischen Leiter an jedem Ende der Elemente über die Enden der Elemente hinaus. Die metallischen Leiter definieren daher einen Belastungsausgleichsbereich, der in seiner Form dem von jedem Element definierten Bereich ähnlich ist. Jedoch ist in 11 der Belastungsausgleichsbereich größer, da er sich wie oben beschrieben über die Elemente hinaus erstreckt. Weiterhin weisen die dargestellten metallischen Elemente eine geringere Breite als die TF-Elemente auf. In einem Beispiel können die metallischen Elemente zwischen einem Fünftel und einem Zehntel der Breite der Widerstandselemente aufweisen. Der Abstand zwischen den metallischen Elementen kann ihren Breiten ähnlich sein. In einem Beispiel können für TF-Elemente, die 4 µm breit sind, die metallischen Elemente Breiten von 0,4 µm und eine Trennung von 0,4 µm aufweisen. 11 shows the details of the group of elements 26F , in the 10 is shown. The same reference numerals are used for components having 7 are common. 11 also shows part of the stress leveling layer 60 , 11 shows the group of ladders 136F , The group 136F includes five subgroups of linear metallic conductors. In this example, there are subgroups 144A . 144B . 144C . 144D and 144E , Each subgroup has thirty leaders. Given the relatively large number of ladders, they are not individually numbered. The conductors can be the same width and the same distance as the one in 7 have shown conductors. They are oriented in a direction perpendicular to an imaginary line extending between the first and second end of the resistive elements 11 As such, the angle at which the metallic conductors intersect the resistive elements varies depending on where the point of intersection occurs. In this example, each linear conductor extends only under a resistive element. Each of the metallic conductors extends beyond the edges of their respective elements by an amount which may be substantially less than the width of the elements. Similarly, the metallic conductors at each end of the elements extend beyond the ends of the elements. The metallic conductors therefore define a stress compensation area that is similar in shape to the area defined by each element. However, in 11 the load-balancing area becomes larger because it extends beyond the elements as described above. Furthermore, the illustrated metallic elements have a smaller width than the TF elements. In an example, the metallic elements may be between one fifth and one tenth of the width of the resistive elements. The distance between the metallic elements may be similar to their widths. In one example, for TF elements that are 4 μm wide, the metallic elements may have widths of 0.4 μm and a separation of 0.4 μm.

12 zeigt den TF-Magnetowiderstandssensor 10 in einer weiteren Ausführungsform dieser Offenbarung. In dieser Ausführungsform enthält der Sensor 10 die gleichen Komponenten wie in den vorherigen Ausführungsformen. Jedoch nimmt die Belastungsausgleichsschicht 60 eine andere Form an. In dieser Ausführungsform ist die metallische Schicht als Reihe von bogenförmigen metallischen Leitern ausgebildet. Es gibt fünf metallische Elemente, die jeweils einem TF-Widerstandselement entsprechen. Jedes metallische Element hat im Wesentlichen die gleiche Form wie die entsprechenden Widerstandselemente, wie es nachstehend ausführlicher beschrieben ist. Die Leiter sind in Gruppen angeordnet, wobei jede Gruppe einer Gruppe von TF-Elementen entspricht. Die Belastungsausgleichsschicht 60 enthält metallische Leitergruppen 152A bis 152F, 154A bis 154F, 156A bis 156F, 158A bis 158F, 160A bis 160F, 162A bis 162F, 164A bis 164F und 166A bis 166F. In 12 sind zwei Bereiche 170 und 172 durch gestrichelte Linien umrissen. Diese Bereiche sind in 13 und 14 näher dargestellt. 12 shows the TF magnetoresistive sensor 10 in another embodiment of this disclosure. In this embodiment, the sensor includes 10 the same components as in the previous embodiments. However, the stress leveling layer decreases 60 another form. In this embodiment, the metallic layer is formed as a series of arcuate metallic conductors. There are five metallic elements, each corresponding to a TF resistance element. Each metallic element has substantially the same shape as the corresponding resistive elements, as described in more detail below. The conductors are arranged in groups, each group corresponding to a group of TF elements. The stress compensation layer 60 contains metallic conductor groups 152A to 152F . 154A to 154F . 156A to 156F . 158A to 158F . 160A to 160F . 162A to 162F . 164A to 164F and 166A to 166F , In 12 are two areas 170 and 172 outlined by dashed lines. These areas are in 13 and 14 shown in more detail.

13 zeigt eine Nahansicht des Bereichs 170 aus 12. 13 zeigt Gruppen von Elementen 16F, 16E, 16D, 18F und 18E. Diese Gruppen sind mit der Bondinsel 34 über ein TF-Zwischenverbindungselement 48 verbunden. Die Gruppen sind über TF-Zwischenverbindungselemente 82, 84 und 86 miteinander gekoppelt. Jede Gruppe von Elementen weist eine entsprechende Gruppe von metallischen Leitern in der Belastungsausgleichsschicht 60 auf. In diesem Beispiel sind Gruppen von metallischen Leiter 156F, 156E, 156D, 158F und 156E gezeigt. Weitere Einzelheiten der metallischen Leiter sind nachfolgend beschrieben. 13 shows a close-up of the area 170 out 12 , 13 shows groups of elements 16F . 16E . 16D . 18F and 18E , These groups are with the bond island 34 via a TF interconnect element 48 connected. The groups are via TF interconnect elements 82 . 84 and 86 coupled together. Each group of elements has a corresponding group of metallic conductors in the stress compensation layer 60 on. In this example are groups of metallic conductors 156F . 156E . 156D . 158F and 156E shown. Further details of the metallic conductors are described below.

14 zeigt eine Nahansicht des Bereichs 172 aus 12. 14 zeigt Gruppen von Elementen 26F, 26E, 24F und 24E. Diese Elemente sind über ein Zwischenverbindungselement 52 mit der Bondinsel 32 verbunden. Die Gruppen sind über Zwischenverbindungselemente 88 und 90 miteinander gekoppelt. Jede Gruppe von Elementen hat eine entsprechende Gruppe von metallischen Leitern. In diesem Beispiel sind vier vollständige Gruppen von metallischen Leitern 166F, 166E, 164F und 164E gezeigt. 14 shows a close-up of the area 172 out 12 , 14 shows groups of elements 26F . 26E . 24F and 24E , These elements are via an interconnecting element 52 with the bond island 32 connected. The groups are via interconnecting elements 88 and 90 coupled together. Each group of elements has a corresponding group of metallic conductors. In this example, there are four complete sets of metallic conductors 166F . 166E . 164F and 164E shown.

15 zeigt die Einzelheiten der Gruppe von Elementen 26F, die in 14 gezeigt sind. Die Gruppe umfasst fünf Magnetowiderstandselemente 100, 102, 104, 106 und 108. 15 zeigt auch einen Teil der Belastungsausgleichsschicht 60. 15 zeigt die Gruppe von Leitern 166F. Die Gruppe 166F umfasst fünf metallische Elemente 174A, 174B, 174C, 174D und 174E. Die metallischen Elemente sind in einem Beispiel jeweils etwa 60 µm lang und 6 µm breit. Sie sind parallel angeordnet und können etwa 2 µm auseinander liegen. Jedes Element ist im Allgemeinen bogenförmig. Wie die Widerstandselemente sind sie jedoch wie dargestellt tatsächlich aus vier kurzen linearen Abschnitten ausgebildet. Die metallischen Elemente haben im Wesentlichen die gleiche Form wie die Widerstandselemente. Die dargestellten metallischen Elemente sind jedoch etwas größer als die Widerstandselemente, so dass sich die metallischen Elemente über die Ränder der Widerstandselemente hinaus erstrecken. In diesem Beispiel erstrecken sich die Metallelemente um 1 µm über die Ränder der Widerstandselemente hinaus, was wesentlich geringer ist als die Breite der Elemente ist. Die metallischen Elemente können um etwa 50 % größer als die Widerstandselemente sein. Die metallischen Leiter definieren daher einen Belastungsausgleichsbereich, der in seiner Form dem von jedem Element definierten Bereich ähnlich ist. Der dargestellte Belastungsausgleichsbereich ist jedoch größer, da er sich wie oben beschrieben über die Elemente hinaus erstreckt. 15 shows the details of the group of elements 26F , in the 14 are shown. The group comprises five magnetoresistive elements 100 . 102 . 104 . 106 and 108 , 15 also shows part of the stress leveling layer 60 , 15 shows the group of ladders 166F , The group 166F includes five metallic elements 174A . 174B . 174C . 174D and 174E , The metallic elements in one example are each about 60 μm long and 6 μm wide. They are arranged in parallel and can be about 2 microns apart. Each element is generally arcuate. However, like the resistive elements, as shown, they are actually formed of four short linear sections. The metallic elements have substantially the same shape as the resistor elements. However, the illustrated metallic elements are slightly larger than the resistive elements so that the metallic elements extend beyond the edges of the resistive elements. In this example, the metal elements extend 1 μm beyond the edges of the resistive elements, which is substantially less than the width of the elements. The metallic elements may be about 50% larger than the resistive elements. The metallic conductors therefore define a stress compensation area that is similar in shape to the area defined by each element. However, the illustrated load balancing area is larger because it extends beyond the elements as described above.

16 zeigt den TF-Magnetowiderstandssensor 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform dieser Offenbarung. Der Sensor 10 umfasst dieselben Komponenten wie in 12 gezeigt. Die Belastungsausgleichsschicht 60 unterscheidet sich jedoch von der in 12 gezeigten Belastungsausgleichsschicht. Die metallische Schicht ist als Reihe von parallelen länglichen metallischen Elementen ausgebildet. Anstatt auf den Bereich unmittelbar unter jedem TF-Element oder jeder Gruppe von Elementen beschränkt zu sein, erstreckt sich die Belastungsausgleichsstruktur 60 von 16 in den Bereich zwischen und um jede Gruppe von TF-Elementen. In diesem Beispiel bilden die metallischen Elemente zusammen eine rechteckige Form 180, die groß genug ist, um sich unter alle Gruppen von TF-Elementen des TF-Sensors 10 zu erstrecken. In 17 und 18 sind die gleichen Bereiche, wie sie durch die gestrichelten Linien 170 und 172 in 12 angegeben sind, genauer dargestellt. 16 shows the TF magnetoresistive sensor 10 according to another embodiment of this disclosure. The sensor 10 includes the same components as in 12 shown. The stress compensation layer 60 however, it is different from the one in 12 shown stress compensation layer. The metallic layer is formed as a series of parallel elongate metallic elements. Rather than being limited to the area immediately below each TF element or group of elements, the load balancing structure extends 60 from 16 in the range between and around each group of TF elements. In this example, the metallic elements together form a rectangular shape 180 that is big enough to stand out among all groups of TF elements of the TF sensor 10 to extend. In 17 and 18 are the same areas as they are by the dashed lines 170 and 172 in 12 are shown in more detail.

17 zeigt Gruppen von Elementen 16F, 16E, 16D, 18F und 18E. Diese Gruppen sind über ein TF-Zwischenverbindungselement 48 mit der Bondinsel 34 verbunden. Die Gruppen sind über TF-Zwischenverbindungselemente 82, 84 und 86 miteinander gekoppelt. 18 zeigt Gruppen von Elementen 26F, 26E, 24F und 24E. Diese Elemente sind über ein Zwischenverbindungselement 52 mit der Bondinsel 32 verbunden. Die Gruppen sind über Zwischenverbindungselemente 88 und 90 miteinander gekoppelt. 17 shows groups of elements 16F . 16E . 16D . 18F and 18E , These groups are via a TF interconnect element 48 with the bond island 34 connected. The groups are via TF interconnect elements 82 . 84 and 86 coupled together. 18 shows groups of elements 26F . 26E . 24F and 24E , These elements are via an interconnecting element 52 with the bond island 32 connected. The groups are via interconnecting elements 88 and 90 coupled together.

19 zeigt die Einzelheiten der Gruppe von Elementen 26F, die in 18 gezeigt ist. 19 zeigt auch die Leiter 180 der Belastungsausgleichsstruktur 60. Die metallischen Leiter können jeweils etwa 1 µm breit sein. Sie sind parallel angeordnet und können etwa 1 µm voneinander entfernt sein. Die metallischen Leiter definieren daher einen Belastungsausgleichsbereich, der sich unter alle der dargestellten Widerstandselemente erstreckt. 19 shows the details of the group of elements 26F , in the 18 is shown. 19 also shows the ladder 180 the load balancing structure 60 , The metallic conductors can each be about 1 μm wide. They are arranged in parallel and can be about 1 μm apart. The metallic conductors therefore define a stress compensation region which extends under all of the illustrated resistor elements.

20 bis 23 zeigen ein weiteres Beispiel einer Belastungsausgleichsschicht 60, bei der die Leiter 182 als ein Gitter unter allen TF-Widerstandselementen angeordnet sind. Wie dargestellt umfasst das Gitter einen ersten Satz von im Wesentlichen parallelen Leitern und einen zweiten Satz von im Wesentlichen parallelen Leitern, wobei die Leiter des ersten Satzes im Wesentlichen orthogonal zu den Leitern des zweiten Satzes sind. 20 to 23 show another example of a stress compensation layer 60 in which the ladder 182 are arranged as a grid among all TF resistor elements. As illustrated, the grid includes a first set of substantially parallel conductors and a second set of substantially parallel conductors, wherein the conductors of the first set are substantially orthogonal to the conductors of the second set.

24 bis 27 zeigen ein weiteres Beispiel einer Belastungsausgleichsschicht 60, bei der die Leiter 184 als eine Reihe von Kreisen angeordnet sind, wobei die Kreise in Zeilen und Spalten ausgebildet sind, die sich unter allen Widerstands-TF-Elementen erstrecken. 24 to 27 show another example of a stress compensation layer 60 in which the ladder 184 are arranged as a series of circles, the circles being formed in rows and columns extending under all the resistance TF elements.

28 zeigt einen TF-Magnetowiderstandssensor 10, in dem die Belastungsausgleichsschicht 60 auch als ein Heizelement fungieren kann. Die Belastungsausgleichsschicht 60 ist der Belastungsausgleichsschicht, die in 4 bis 7 gezeigt ist, ähnlich, es gibt jedoch gewisse Unterschiede. Wie nachfolgend genauer beschrieben ist, sind die Elemente der Belastungsausgleichsschicht 60 miteinander gekoppelt und sind auch mit Zwischenverbindungselementen gekoppelt, die eine elektrische Schaltung vervollständigen. Daher kann Strom durch die Belastungsausgleichsschicht geleitet werden, wodurch die Struktur erhitzt wird. Die Struktur 60 umfasst eine metallische Schicht, die als eine Reihe von linearen metallischen Leitern ausgebildet ist, und zwar in ähnlicher Weise wie die in 4 bis 7 gezeigte. Die Schicht 60 umfasst Gruppen von metallischen Leitern 192A bis 192F, 194A bis 194F, 196A bis 196F, 198A bis 198F, 200A bis 200F, 202A bis 202F, 204A bis 204F und 206A bis 206F. In 28 sind zwei Bereiche 208 und 210 durch gestrichelte Linien umrissen. Diese Bereiche sind in 29 und 30 genauer dargestellt. Die metallischen Leiter sind durch verschiedene metallische Zwischenverbindungselemente miteinander gekoppelt, die beispielsweise Zwischenverbindungselemente 212, 214, 216, 218, 220 und 222 umfassen. Die Zwischenverbindungselemente koppeln auch die metallischen Leiter mit den Verbindungselementen 224 und 226, so dass die metallischen Leiter mit einer Stromquelle gekoppelt werden können. 28 shows a TF magnetoresistive sensor 10 in which the stress leveling layer 60 can also act as a heating element. The stress compensation layer 60 is the Stress compensation layer, which in 4 to 7 is similar, but there are some differences. As will be described in more detail below, the elements are the stress compensation layer 60 coupled together and are also coupled to interconnecting elements that complete an electrical circuit. Therefore, current may be conducted through the stress balance layer, thereby heating the structure. The structure 60 comprises a metallic layer formed as a series of linear metallic conductors in a manner similar to that in FIG 4 to 7 shown. The layer 60 includes groups of metallic conductors 192A to 192f . 194A to 194F . 196A to 196F . 198A to 198F . 200A to 200F . 202A to 202F . 204A to 204F and 206A to 206F , In 28 are two areas 208 and 210 outlined by dashed lines. These areas are in 29 and 30 shown in more detail. The metallic conductors are coupled together by various metallic interconnecting elements, such as interconnecting elements 212 . 214 . 216 . 218 . 220 and 222 include. The interconnecting elements also couple the metallic conductors to the connectors 224 and 226 so that the metallic conductors can be coupled to a power source.

29 zeigt eine Nahansicht des Bereichs 208 von 28. 29 zeigt Gruppen von Elementen 16F, 16E, 16D, 18F und 18E. Diese Gruppen sind über ein TF-Zwischenverbindungselement 48 mit der Bondinsel 34 verbunden. Die Gruppen sind über TF-Zwischenverbindungselemente 82, 84 und 86 miteinander gekoppelt. Jede Gruppe von Elementen hat eine entsprechende Gruppe von metallischen Leitern in der Belastungsausgleichsschicht. In diesem Beispiel sind Gruppen von metallischen Leitern 196F, 196E, 196D, 198F und 198E gezeigt. Ebenfalls gezeigt sind verschiedene metallische Zwischenverbindungselemente. Gruppen von Leitern 198F und 196F sind durch ein Zwischenverbindungselement 216 miteinander gekoppelt. Gruppen von Leitern 196F und 196E sind durch ein Zwischenverbindungselement 230 miteinander gekoppelt. Gruppen von Leitern 196E und 196D sind durch ein Zwischenverbindungselement 232 miteinander gekoppelt. Gruppen von Leitern 198F und 198E sind durch ein Zwischenverbindungselement 234 miteinander gekoppelt. Weitere Einzelheiten der metallischen Leiter sind nachfolgend beschrieben. 29 shows a close-up of the area 208 from 28 , 29 shows groups of elements 16F . 16E . 16D . 18F and 18E , These groups are via a TF interconnect element 48 with the bond island 34 connected. The groups are via TF interconnect elements 82 . 84 and 86 coupled together. Each group of elements has a corresponding group of metallic conductors in the stress compensation layer. In this example are groups of metallic conductors 196F . 196E . 196D . 198F and 198e shown. Also shown are various metallic interconnecting elements. Groups of ladders 198F and 196F are through an interconnecting element 216 coupled together. Groups of ladders 196F and 196E are through an interconnecting element 230 coupled together. Groups of ladders 196E and 196D are through an interconnecting element 232 coupled together. Groups of ladders 198F and 198e are through an interconnecting element 234 coupled together. Further details of the metallic conductors are described below.

30 zeigt eine Nahansicht des Bereichs 210 aus 28. 30 zeigt Gruppen von Elementen 26F, 26E, 24F und 24E. Diese Gruppen von Elementen sind mit der Bondinsel 32 über das Zwischenverbindungselement 52 verbunden. Die Gruppen sind über Zwischenverbindungselemente 88 und 90 miteinander gekoppelt. Jede Gruppe von Elementen hat eine entsprechende Gruppe von metallischen Leitern in der Belastungsausgleichsschicht. In diesem Beispiel sind vier vollständige Gruppen von metallischen Leitern 206F, 206E, 204F und 204E gezeigt. Ebenfalls gezeigt sind verschiedene metallische Zwischenverbindungselemente. Gruppen von Leitern 206F und 204F sind durch ein Zwischenverbindungselement 218 miteinander gekoppelt. Gruppen von Leitern 206F und 206E sind durch ein Zwischenverbindungselement 238 miteinander gekoppelt. Gruppen von Leitern 204F und 204E sind durch ein Zwischenverbindungselement 242 miteinander gekoppelt. 30 shows a close-up of the area 210 out 28 , 30 shows groups of elements 26F . 26E . 24F and 24E , These groups of elements are with the bond pad 32 over the interconnecting element 52 connected. The groups are via interconnecting elements 88 and 90 coupled together. Each group of elements has a corresponding group of metallic conductors in the stress compensation layer. In this example, there are four complete sets of metallic conductors 206F . 206E . 204F and 204E shown. Also shown are various metallic interconnecting elements. Groups of ladders 206F and 204F are through an interconnecting element 218 coupled together. Groups of ladders 206F and 206E are through an interconnecting element 238 coupled together. Groups of ladders 204F and 204E are through an interconnecting element 242 coupled together.

31 zeigt eine nähere Ansicht der Gruppe von Elementen 26F, die in 30 gezeigt ist. Die in 31 gezeigte Anordnung ist ähnlich der in 7 gezeigten und entsprechende Bezugszeichen sind verwendet worden. 31 zeigt auch einen Teil der Belastungsausgleichsschicht 60. Insbesondere zeigt 31 die Gruppe von Leitern 206F. Die Gruppe 206F umfasst mehrere lineare metallische Leiter. In diesem Beispiel gibt es dreißig Leiter. Angesichts der relativ großen Anzahl von Leitern sind sie nicht einzeln nummeriert. Die Leiter können jeweils etwa 45 µm lang und 1 µm breit sein. Sie sind parallel angeordnet und können etwa 1 µm voneinander entfernt sein. Sie sind in einer Richtung senkrecht zu einer imaginären Linie orientiert, die zwischen dem ersten und zweiten Ende der Widerstandselemente in 31 gezogen ist. An sich variiert der Winkel, unter dem die metallischen Leiter die Widerstandselemente schneiden, abhängig davon, wo der Schnittpunkt auftritt. Jeder der metallischen Leiter erstreckt sich über die Ränder der äußeren Elemente 100 und 108 um einen Abstand, der der Breite der Elemente ähnlich ist, hinaus. In ähnlicher Weise erstrecken sich die metallischen Leiter an beiden Enden der Elemente über die Enden der Elemente in 31 hinaus, beispielsweise um eine Strecke von etwa 2 µm. Die metallischen Leiter definieren daher einen Belastungsausgleichsbereich, der in seiner Form dem von den Elementen definierten Bereich ähnlich ist. Der dargestellte Belastungsausgleichsbereich ist jedoch größer, da er sich wie oben beschrieben über die Elemente hinaus erstreckt. Weiterhin weisen die metallischen Elemente alle eine geringere Breite als die TF-Elemente auf. In einem Beispiel können die metallischen Elemente zwischen einem Fünftel und einem Zehntel der Breite der Widerstandselemente aufweisen. Der Abstand zwischen den metallischen Elementen kann ihren Breiten ähnlich sein. In einem Beispiel können für TF-Elemente, die 4 µm breit sind, die metallischen Elemente Breiten von 0,4 µm und eine Trennung von 0,4 µm aufweisen. 31 shows a closer view of the group of elements 26F , in the 30 is shown. In the 31 The arrangement shown is similar to that in FIG 7 and corresponding reference numerals have been used. 31 also shows part of the stress leveling layer 60 , In particular shows 31 the group of ladders 206F , The group 206F includes several linear metallic conductors. In this example, there are thirty leaders. Given the relatively large number of ladders, they are not individually numbered. The conductors can each be about 45 μm long and 1 μm wide. They are arranged in parallel and can be about 1 μm apart. They are oriented in a direction perpendicular to an imaginary line extending between the first and second end of the resistive elements in FIG 31 is drawn. As such, the angle at which the metallic conductors intersect the resistive elements varies depending on where the point of intersection occurs. Each of the metallic conductors extends over the edges of the outer elements 100 and 108 by a distance similar to the width of the elements. Similarly, the metallic conductors at both ends of the elements extend over the ends of the elements 31 addition, for example, by a distance of about 2 microns. The metallic conductors therefore define a stress compensation region that is similar in shape to the region defined by the elements. However, the illustrated load balancing area is larger because it extends beyond the elements as described above. Furthermore, the metallic elements all have a smaller width than the TF elements. In an example, the metallic elements may be between one fifth and one tenth of the width of the resistive elements. The distance between the metallic elements may be similar to their widths. In one example, for TF elements that are 4 μm wide, the metallic elements may have widths of 0.4 μm and a separation of 0.4 μm.

Wie in 31 gezeigt ist jeder metallische Leiter mit einem benachbarten Leiter an einem Ende und einem weiteren benachbarten Leiter an dem gegenüberliegenden Ende gekoppelt. Die metallischen Leiter, die an dem Rand der Gruppe von Leitern ausgebildet sind, sind mit Zwischenverbindungselementen gekoppelt, die die Leiter mit anderen Gruppen von Leitern verbinden. Daher ist ein mäanderförmiger elektrischer Weg entlang der metallischen Leiter ausgebildet. Im Einsatz wird ein Strom durch die Leiter geleitet. Dies kann dazu führen, dass die Leiter relativ schnell eine vorbestimmte Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur erreichen. Vorteilhafterweise kann die vorbestimmte Temperatur etwa 100 ºC betragen. Ferner kann diese Anordnung mit einem On-Chip-Temperatursensor in einer geschlossenen Regelschleife verwendet werden, um Dünnschicht-Widerstände auf einer im Wesentlichen konstanten vorbestimmten Temperatur zu halten. Wenn ein solcher Sensor bei dieser gegebenen Temperatur kalibriert wird, kann eine Temperaturdrift der Empfindlichkeit oder eine Temperaturdrift des Offsets im Wesentlichen beseitigt oder minimiert werden, was zu einer verbesserten Sensorausgabestabilität über Umgebungstemperatur führt. As in 31 As shown, each metallic conductor is coupled to an adjacent conductor at one end and another adjacent conductor at the opposite end. The metallic ladder attached to the edge of the group of ladders are coupled to interconnect elements connecting the conductors to other groups of conductors. Therefore, a meandering electrical path is formed along the metallic conductors. In use, a current is passed through the conductors. This can cause the conductors to reach a predetermined temperature above ambient temperature relatively quickly. Advantageously, the predetermined temperature may be about 100 ° C. Further, this arrangement may be used with an on-chip temperature sensor in a closed loop to maintain thin film resistors at a substantially constant predetermined temperature. When such a sensor is calibrated at this given temperature, a temperature drift in sensitivity or a temperature drift of the offset can be substantially eliminated or minimized resulting in improved sensor output stability above ambient temperature.

Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass der gesamte Sensor auf etwa die gleiche Temperatur erwärmt werden kann. Wenn verschiedene Teile des Sensors eine unterschiedliche Temperatur aufweisen, kann es zu mangelnder Abstimmung zwischen verschiedenen Widerstandselementen kommen. Indem der Sensor auf der gleichen Temperatur gehalten wird, können die Komponenten besser aufeinander abgestimmt werden und ein genauerer Sensor kann das Ergebnis sein.  An advantage of this arrangement is that the entire sensor can be heated to about the same temperature. If different parts of the sensor have a different temperature, there may be a lack of coordination between different resistance elements. By keeping the sensor at the same temperature, the components can be better matched and a more accurate sensor can be the result.

Ein Beispiel für die Herstellung eines TF-Sensors 10 wird nun erörtert. Der Sensor wird hergestellt, indem zuerst ein Substrat bereitgestellt wird. Eine integrierte Schaltung einschließlich einer ersten Komponente wird über dem Substrat bereitgestellt. Die erste Komponente kann eine beliebige andere Komponente sein, die zur Integration auf dem gleichen Chip geeignet ist, wie etwa ein Dünnschicht-Widerstandssensor (z. B. ein Verstärker, Analog/Digital-Umsetzer usw.). Die Struktur dieser Komponente umfasst metallische Bahnen, die unter dem Sensor liegen. Eine Isolationsschicht wird über der ersten Komponente ausgebildet. Die metallische Schicht wird dann über der Isolationsschicht ausgebildet. Die metallische Schicht wird dann geätzt, um die Belastungsausgleichsstruktur zu erzeugen. Eine zweite Isolationsschicht wird über der Belastungsausgleichsstruktur bereitgestellt und wird durch CMP (chemisch-mechanisches Polieren) planarisiert, um eine ebene Oberfläche für den Sensor zu bilden. Eine Widerstandsschicht wird dann über der zweiten Isolationsschicht abgeschieden. Diese wird geätzt, um den Dünnschicht-Widerstandssensor zu erzeugen. Die Zwischenverbindungselemente werden dann aus einer weiteren Metallisierung, beispielsweise aus Gold, ausgebildet. Eine Passivierungsschicht wird dann verwendet, um die Struktur vor Umwelteinflüssen zu schützen, und Öffnungen in der Passivierungsschicht erzeugen die Bondinseln. An example of the production of a TF sensor 10 will now be discussed. The sensor is made by first providing a substrate. An integrated circuit including a first component is provided over the substrate. The first component may be any other component suitable for integration on the same chip, such as a thin film resistive sensor (eg, an amplifier, analog-to-digital converter, etc.). The structure of this component includes metallic traces underlying the sensor. An insulating layer is formed over the first component. The metallic layer is then formed over the insulating layer. The metallic layer is then etched to create the stress compensation structure. A second insulating layer is provided over the stress compensation structure and is planarized by CMP (chemical mechanical polishing) to form a planar surface for the sensor. A resistive layer is then deposited over the second insulating layer. This is etched to produce the thin film resistance sensor. The interconnecting elements are then formed of a further metallization, for example of gold. A passivation layer is then used to protect the structure from environmental influences, and openings in the passivation layer create the bonding pads.

Eine Belastungsausgleichsschicht ist eine Schicht, die die Auswirkungen von Belastung, die durch darunterliegende oder darüberliegende Elemente verursacht wird, reduziert. In dieser Hinsicht ist es, obwohl es ein Ziel einer Belastungsausgleichsschicht ist, die Stoßbelastung im absoluten Sinne anzugleichen, offensichtlich, dass in der Praxis ein vollständiger Ausgleich nicht möglich ist, und dass die Belastungsausgleichsschicht typischerweise die Auswirkungen der Belastung verringert. Obwohl bestimmte Belastungsausgleichsstrukturen beschrieben worden sind, kann jede geeignete Anordnung von Leitern oder anderen Belastungsausgleichselementen in der Belastungsausgleichsschicht implementiert sein, um dadurch eine Belastungsausgleich für Dünnschichtelemente in einer benachbarten Schicht bereitzustellen. Obwohl Ausführungsformen auch Belastungsausgleichsschichten, die unter Dünnschichtelementen angeordnet sind, erörtern mögen, kann jedes der hierin erörterten Prinzipien und jeder der hierin erörterten Vorteile auf eine Belastungsausgleichsschicht über Dünnschichtelementen, auf Belastungsausgleichsschichten sowohl über als auch unter Dünnschichtelementen, auf mehr als eine Belastungsausgleichsschicht unter Dünnschichtelementen und/oder mehr als eine Belastungsausgleichsschicht über Dünnschichtelementen angewendet werden. Die hier erörterten Belastungsausgleichsschichten können im Zusammenhang mit beliebigen Dünnschichtelementen implementiert werden, die von einer Belastungsausgleich profitieren könnten.  A stress compensation layer is a layer that reduces the effects of stress caused by underlying or overlying elements. In this regard, although it is an aim of a stress compensation layer to balance shock loading in the absolute sense, it is apparent that in practice, full compensation is not possible, and that the stress compensation layer typically reduces the effects of stress. Although certain load balancing structures have been described, any suitable arrangement of conductors or other load balancing elements in the load balancing layer may be implemented to thereby provide load compensation for thin film elements in an adjacent layer. Although embodiments may also discuss stress compensation layers disposed beneath thin-film elements, each of the principles discussed herein and any of the advantages discussed herein may be applied to a stress-compensating layer over thin-film elements, to stress-compensating layers over and under thin-film elements, to more than one stress-compensating layer under thin-film elements, and / or more than one stress compensation layer over thin film elements. The stress compensation layers discussed herein may be implemented in conjunction with any thin-film elements that might benefit from stress compensation.

Obwohl die hier vorgestellten Ansprüche für die Einreichung bei der USPTO in einem Einzelabhängigkeitsformat vorliegen, versteht es sich, dass jeder Anspruch von irgendeinem vorhergehenden Anspruch des gleichen Typs abhängen kann, außer wenn dies klarerweise technisch nicht machbar ist.  Although the claims presented here for filing with the USPTO are in a single dependency format, it is to be understood that each claim may depend on any preceding claim of the same type except where this is clearly not technically feasible.

Aspekte dieser Offenbarung können in verschiedenen elektronischen Vorrichtungen implementiert werden. Beispiele der elektronischen Vorrichtungen können elektronische Verbraucherprodukte, Teile der elektronischen Produkte wie in eine Baugruppe zusammengefasste elektronische Komponenten, elektronische Testausrüstung, zellulare Kommunikationsinfrastruktur usw. umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Beispiele der elektronischen Vorrichtungen können Präzisionsinstrumente, medizinische Vorrichtungen, drahtlose Vorrichtungen, ein Mobiltelefon wie etwa ein Smartphone, ein Telefon, einen Fernseher, einen Computermonitor, einen Computer, ein Modem, einen Handcomputer, einen Laptop, einen Tablet-Computer, eine tragbare Computervorrichtung wie etwa eine intelligente Uhr, einen persönlichen digitalen Assistenten (PDA), ein Fahrzeugelektroniksystem wie beispielsweise ein Automobilelektroniksystem, eine Mikrowelle, einen Kühlschrank, ein Fahrzeugelektroniksystem wie beispielsweise ein Automobilelektroniksystem, ein Stereosystem, einen DVD-Spieler, einen CD-Spieler, einen digitalen Musikspieler wie etwa einen MP3-Spieler, ein Radio, einen Camcorder, eine Kamera, eine Digitalkamera, einen tragbaren Speicherchip, eine Waschmaschine, einen Trockner, einen Waschtrockner, eine Uhr etc. umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Ferner können die elektronischen Vorrichtungen unfertige Produkte umfassen. Aspects of this disclosure may be implemented in various electronic devices. Examples of the electronic devices may include, but are not limited to, electronic consumer products, parts of the electronic products such as electronic components grouped into an assembly, electronic test equipment, cellular communication infrastructure, and so forth. Examples of the electronic devices may include precision instruments, medical devices, wireless devices, a cellular phone such as a smartphone, a telephone, a television, a computer monitor, a computer, a modem, a handheld computer, a laptop, a tablet computer, a portable computing device such as such as a smart watch, a personal digital assistant (PDA), a An automotive electronic system such as an automotive electronic system, a microwave, a refrigerator, a vehicle electronic system such as an automotive electronic system, a stereo system, a DVD player, a CD player, a digital music player such as an MP3 player, a radio, a camcorder, a camera , a digital camera, a portable memory chip, a washing machine, a dryer, a washer-dryer, a clock, etc., but are not limited thereto. Furthermore, the electronic devices may include unfinished products.

Wenn der Zusammenhang nicht ausdrücklich etwas anderes nahelegt, sind in der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen die Worte "umfassen", "aufweisen", "einschließen" und dergleichen in einem einschließenden Sinn, im Gegensatz zu einem exklusiven oder erschöpfenden Sinn, gemeint; d. h. in der Bedeutung "einschließlich, aber nicht beschränkt auf". Das Wort "gekoppelt", wie es hier allgemein verwendet wird, bezieht sich auf zwei oder mehr Elemente, die entweder direkt verbunden oder über ein oder mehrere Zwischenelemente verbunden sein können. Ebenso bezieht sich das Wort "verbunden", wie es hier allgemein verwendet wird, auf zwei oder mehr Elemente, die entweder direkt verbunden oder über ein oder mehrere Zwischenelemente verbunden sein können. Darüber hinaus beziehen sich die Worte "hierin", "vorstehend", "nachstehend" und Wörter ähnlicher Bedeutung dann, wenn sie in dieser Anmeldung verwendet werden, auf diese Anmeldung als Ganzes und nicht auf bestimmte Teile dieser Anmeldung. Wo der Kontext es zulässt, können Wörter in der obigen genauen Beschreibung bestimmter Ausführungsformen, die die Einzahl oder Mehrzahl verwenden, auch die Mehrzahl bzw. Einzahl umfassen. Wo der Kontext es zulässt, kann das Wort "oder" unter Bezugnahme auf eine Liste von zwei oder mehr Elementen alle der folgenden Auslegungen des Wortes abdecken: ein beliebiges der in der Liste aufgeführten Elemente, alle in der Liste aufgeführten Elemente und eine beliebige Kombination der in der Liste aufgeführten Elemente.  Unless the context expressly suggests otherwise, throughout the specification and claims, the words "comprising," "comprising," "including," and the like are meant in an inclusive sense, as opposed to an exclusive or exhaustive sense; d. H. meaning "including, but not limited to". As used herein, the word "coupled" refers to two or more elements that may be either directly connected or connected via one or more intermediate elements. Similarly, as commonly used herein, the word "connected" refers to two or more elements that may be either directly connected or connected via one or more intermediate elements. In addition, the words "herein," "above," "hereinafter," and words of similar meaning, when used in this application, refer to this application as a whole and not to certain portions of this application. Where context permits, words in the above detailed description of particular embodiments using the singular or plural may also include the plural number. Where the context permits, the word "or", by reference to a list of two or more items, may cover all of the following interpretations of the word: any of the items listed in the list, all items listed in the list, and any combination of items listed in the list.

Darüber hinaus soll hierin verwendete Konditionalsprache wie beispielsweise "können", "könnte", "vielleicht", "mag", "z. B." und "wie etwa", sofern nicht anders angegeben oder in dem Kontext, der verwendet wird, anderweitig zu verstehen, in der Regel vermitteln, dass bestimmte Ausführungsformen bestimmte Merkmale, Elemente und/oder Zustände enthalten, während andere Ausführungsformen diese nicht enthalten. Somit soll eine solche Konditionalsprache nicht implizieren, dass Elemente, Merkmale und/oder Zustände in irgendeiner Weise für eine oder mehrere Ausführungsformen erforderlich sind.  In addition, it is intended to include conditional language as used herein, such as "may," "might," "maybe," "may," "for example." and "such as," unless otherwise specified or otherwise understood in the context used to convey, that certain embodiments include particular features, elements, and / or conditions, while other embodiments do not incorporate them. Thus, such a conditional language is not intended to imply that elements, features, and / or conditions are in any way required for one or more embodiments.

Obwohl bestimmte Ausführungsformen beschrieben worden sind, sind diese Ausführungsformen nur beispielhaft vorgestellt worden und sollen den Umfang der Offenbarung nicht einschränken. Tatsächlich können die hier beschriebenen neuen Vorrichtungen, Verfahren und Systeme in einer Vielzahl anderer Formen ausgeführt werden; außerdem können verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen an der Form der hierin beschriebenen Verfahren und Systeme vorgenommen werden, ohne von dem Gedanken der Offenbarung abzuweichen. Obwohl beispielsweise Elemente und Baugruppen in einer gegebenen Anordnung dargestellt sind, können alternative Ausführungsformen ähnliche Funktionalitäten mit anderen Komponenten und/oder Schaltungstopologien ausführen, und einige Elemente können entfernt, verschoben, hinzugefügt, unterteilt, kombiniert und/oder abgewandelt werden. Jedes dieser Elemente oder Baugruppen kann auf vielfältige Weise implementiert werden. Jede geeignete Kombination der Elemente, Baugruppen und/oder Vorgänge der verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen kann kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu schaffen. Die begleitenden Ansprüche und ihre Äquivalente sollen solche Formen oder Abwandlungen abdecken, die unter den Umfang und den Gedanken der Offenbarung fallen.  Although particular embodiments have been described, these embodiments have been presented by way of example only and are not intended to limit the scope of the disclosure. In fact, the novel devices, methods and systems described herein can be implemented in a variety of other forms; In addition, various omissions, substitutions, and alterations may be made to the form of the methods and systems described herein without departing from the spirit of the disclosure. For example, while elements and assemblies are shown in a given arrangement, alternative embodiments may perform similar functionality with other components and / or circuit topologies, and some elements may be removed, moved, added, subdivided, combined, and / or modified. Each of these elements or assemblies can be implemented in a variety of ways. Any suitable combination of the elements, assemblies, and / or operations of the various embodiments described above may be combined to provide other embodiments. The accompanying claims and their equivalents are intended to cover such forms or modifications as fall within the scope and spirit of the disclosure.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • GB 1519905 [0001] GB 1519905 [0001]

Claims (20)

Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung zur Verwendung in einer integrierten Schaltung, wobei die Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung Folgendes umfasst: Dünnschicht-Widerstandselemente, die in einer ersten Schicht der Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung ausgebildet sind, um eine Schaltung zu bilden; und eine Belastungsausgleichsstruktur, die Belastungsausgleichselemente umfasst, die in einer zweiten Schicht der Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung ausgebildet sind, wobei die Belastungsausgleichselemente so angeordnet sind, dass sie die Belastung, die auf die Dünnschicht-Widerstandselemente ausgeübt wird, ausgleichen.  A thin film resistor device for use in an integrated circuit, the thin film resistor device comprising: Thin film resistive elements formed in a first layer of the thin film resistor device to form a circuit; and a stress compensation structure comprising stress compensation elements formed in a second layer of the thin film resistive device, wherein the stress compensation elements are arranged to balance the stress applied to the thin film resistive elements. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Belastungsausgleichselemente in einer periodischen Anordnung angeordnet sind.  A thin film resistive device according to claim 1, wherein said stress compensating elements are arranged in a periodic arrangement. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Belastungsausgleichselemente länglich sind und parallel zueinander angeordnet sind.  A thin film resistive device according to claim 1 or 2, wherein said stress compensating elements are elongated and arranged in parallel with each other. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei jedes Dünnschicht-Widerstandselement ein entsprechendes Belastungsausgleichselement mit im Wesentlichen ähnlicher Form aufweist, das darauf ausgerichtet ist.  A thin film resistive device according to claim 1, 2 or 3, wherein each thin film resistive element has a corresponding stress compensating element of substantially similar shape aligned thereon. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dünnschicht-Widerstandselemente und die Belastungsausgleichselemente bogenförmig sind.  A thin film resistive device according to any one of the preceding claims, wherein the thin film resistive elements and the stress compensating elements are arcuate. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dünnschicht-Widerstandselemente und die Belastungsausgleichselemente in Gruppen angeordnet sind und die Dünnschicht-Widerstandselement-Gruppen auf jeweilige Belastungsausgleichselement-Gruppen ausgerichtet sind.  A thin film resistive device according to any one of the preceding claims, wherein said thin film resistive elements and said stress compensating elements are arranged in groups and said thin film resistive element groups are aligned with respective stress compensating element groups. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich ein Belastungsausgleichselement der Belastungsausgleichselemente unter mehr als einem Dünnschicht-Widerstandselement und/oder unter mehr als einer Gruppe von Dünnschicht-Widerstandselementen erstreckt.  A thin film resistive device according to any one of the preceding claims, wherein a stress compensating element of the stress compensating elements extends beneath more than one thin film resistive element and / or under more than one group of thin film resistive elements. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Belastungsausgleichselemente metallisch sind.  A thin film resistive device according to any one of the preceding claims, wherein the stress compensating elements are metallic. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 8, die ferner Zwischenverbindungselemente umfasst, wobei die Belastungsausgleichselemente durch die Zwischenverbindungselemente miteinander gekoppelt sind, um einen oder mehrere elektrische Wege zu bilden.  The thin film resistive device of claim 8, further comprising interconnect elements, wherein the stress compensating elements are coupled together by the interconnect elements to form one or more electrical paths. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Belastungsausgleichselemente zum Erwärmen der Vorrichtung ausgelegt sind.  A thin film resistive device according to claim 8 or 9, wherein said stress compensating elements are adapted to heat said device. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Belastungsausgleichsstruktur ferner eine dritte Schicht der Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung umfasst, die zusätzliche Belastungsausgleichselemente umfasst.  The thin film resistive device of any one of the preceding claims, wherein the stress compensating structure further comprises a third layer of the thin film resistive device comprising additional stress compensating elements. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner leitfähige Zwischenverbindungselemente, die dazu ausgelegt sind, die Dünnschicht-Widerstandselemente miteinander zu koppeln, und eine Isolationsschicht, die zwischen der ersten und der zweiten Schicht angeordnet ist, umfasst.  A thin film resistive device according to any preceding claim, further comprising conductive interconnect elements configured to couple the thin film resistive elements together, and an insulating layer disposed between the first and second layers. Monolithische integrierte Schaltung mit Belastungsausgleich, wobei die monolithische integrierte Schaltung Folgendes umfasst: Dünnschicht-Widerstandselemente, die als ein Sensor in einer ersten Schicht der monolithischen integrierten Schaltung angeordnet sind; und metallische Elemente in einer zweiten Schicht der monolithischen integrierten Schaltung, wobei die zweite Schicht an die erste Schicht angrenzt und die metallischen Elemente an Positionen der zweiten Schicht angeordnet sind, die Positionen jedes der Dünnschicht-Widerstandselemente in der ersten Schicht entsprechen.  A load balancing monolithic integrated circuit, the monolithic integrated circuit comprising: Thin film resistive elements arranged as a sensor in a first layer of the monolithic integrated circuit; and metallic elements in a second layer of the monolithic integrated circuit, wherein the second layer is adjacent to the first layer and the metallic elements are disposed at positions of the second layer corresponding to positions of each of the thin film resistive elements in the first layer. Monolithische integrierte Schaltung nach Anspruch 13, wobei die metallischen Elemente einen Bereich der zweiten Schicht abdecken, der einem Bereich der ersten Schicht, der von den Dünnschicht-Widerstandselementen abgedeckt ist, ähnlich ist.  The monolithic integrated circuit of claim 13, wherein the metallic elements cover a portion of the second layer that is similar to a portion of the first layer covered by the thin film resistive elements. Monolithische integrierte Schaltung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die metallischen Elemente in einem periodischen Muster angeordnet sind.  A monolithic integrated circuit according to claim 13 or 14, wherein the metallic elements are arranged in a periodic pattern. Monolithische integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 13, 14 oder 15, wobei der Sensor ein Magnetowiderstandssensor ist.  A monolithic integrated circuit according to any one of claims 13, 14 or 15, wherein the sensor is a magnetoresistive sensor. Monolithische integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die metallischen Elemente dazu ausgelegt sind, die Dünnschicht-Widerstandselemente auf etwa die gleiche Temperatur zu erwärmen.  A monolithic integrated circuit according to any one of claims 13 to 16, wherein the metallic elements are adapted to heat the thin film resistive elements to about the same temperature. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung, die Folgendes umfasst: mehrere Dünnschicht-Widerstandselemente, die als ein Sensor angeordnet sind; und Mittel zum Verringern einer Differenz in einer Belastung, die auf verschiedene Dünnschicht-Widerstandselemente des Sensors ausgeübt wird. A thin film resistive device comprising: a plurality of thin film resistive elements arranged as a sensor; and means for reducing a difference in a load applied to different thin film resistive elements of the sensor. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Sensor ein Magnetowiderstandssensor ist.  The thin film resistive device of claim 18, wherein the sensor is a magnetoresistive sensor. Dünnschicht-Widerstandsvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Mittel zum Verringern in einer strukturierten Metallschicht enthalten sind und wobei nur eine Isolationsschicht zwischen der strukturierten Metallschicht und einer Schicht, die die mehreren Dünnschicht-Widerstandselemente umfasst, angeordnet ist.  A thin film resistive device according to claim 18 or 19, wherein the means for reducing is included in a patterned metal layer, and wherein only one insulating layer is disposed between the patterned metal layer and a layer comprising the plurality of thin film resistive elements.
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