DE19633362A1 - Schichtaufbau mit einem magnetisch anisotropen Schichtteil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schichtaufbau mit einem auf einem Substrat befindlichen magnetisch anisotropen Schichtteil, der wenigstens einen Rand besitzt, mindestens einen Dünnfilm aus magnetischem Material aufweist und magne­ tostriktiv ist. Ein entsprechender Schichtaufbau geht aus der WO94/17426 hervor.

In Schichten aus ferromagnetischen Übergangsmetallen wie Ni, Fe oder Co und deren Legierungen kann eine Abhängigkeit des elektrischen Widerstandes von der Größe und Richtung eines auf das Material einwirkenden Magnetfeldes gegeben sein. Den bei solchen Schichten auftretenden Effekt nennt man anisotro­ pen Magnetowiderstand "AMR" oder anisotropen magnetoresisti­ ven Effekt. Er beruht physikalisch auf den unterschiedlichen Streuquerschnitten von Elektronen mit unterschiedlichem Spin und der Spinpolarität des D-Bandes. Die Elektronen werden deshalb als Majoritäts- bzw. Minoritätselektronen bezeichnet. Für entsprechende magnetoresistive Sensoren wird im allgemei­ nen eine dünne Schicht aus einem solchen magnetoresistiven Material mit einer Magnetisierung in der Schichtebene vorge­ sehen. Die Widerstandsänderung bei Drehung der Magnetisierung bezüglich der Stromrichtung kann dann einige Prozent des nor­ malen isotropen (= ohmschen) Widerstandes betragen.

Ferner sind seit einiger Zeit magnetoresistive Schichtensy­ steme bekannt, welche mehrere, zu einem Stapel angeordnete ferromagnetische Schichten enthalten, die jeweils durch nicht-magnetische Zwischenschichten voneinander getrennt sind und deren Magnetisierungen vorzugsweise in der jeweiligen Schichtebene liegen. Die Dicken der einzelnen Schichten sind dabei deutlich geringer als die mittlere freie Weglänge der Leitungselektronen gewählt. In derartigen Mehrschichtensyste­ men kann nun zusätzlich zu dem erwähnten anisotropen magneto­ resistiven Effekt AMR ein sogenannter giant-magnetoresistiver Effekt oder Giant-Magnetowiderstand (GMR) auftreten (vgl. z. B. EP 0 483 373 A). Ein solcher GMR-Effekt beruht auf der unterschiedlich starken Streuung von Majoritäts- und Minori­ täts-Leitungselektronen an den Grenzflächen zwischen den fer­ romagnetischen Schichten und den dazu benachbarten Zwischen­ schichten sowie auf Streueffekten innerhalb dieser Schichten. Der GMR-Effekt ist dabei ein isotroper Effekt bezüglich des Stromes. Er kann erheblich größer sein als der anisotrope Ef­ fekt AMR und Werte bis zu mindestens 70% des normalen isotropen Widerstandes annehmen.

Bei einem ersten Typ von entsprechenden, einen GMR-Effekt zeigenden Mehrschichtensystemen sind benachbarte magnetische Schichten ohne ein äußeres Magnetfeld aufgrund einer gegen­ seitigen Kopplung magnetisch antiparallel ausgerichtet. Die Ausrichtung kann dann durch ein äußeres Magnetfeld in eine parallele Ausrichtung überführt werden. Demgegenüber weist ein zweiter Typ von GMR-Mehrschichtensystemen wenigstens eine Biasschicht- bzw. einen Biasschichtteil auf, der magnetisch härter ist als mindestens eine (magnetisch weichere) Meß­ schicht. Diese beiden Schichten sind durch eine nicht­ magnetische Zwischenschicht gegenseitig magnetisch entkop­ pelt. Ohne ein äußeres Magnetfeld stehen dann die Magnetisie­ rungen der beiden magnetischen Schichten irgendwie zueinan­ der, beispielsweise antiparallel. Unter dem Einfluß eines äu­ ßeren Magnetfeldes wird dann die Magnetisierung der magne­ tisch weicheren Meßschicht entsprechend der Feldrichtung aus­ gerichtet, während die Ausrichtung der magnetisch härteren Biasschicht oder des entsprechenden Biasschichtteils unverän­ dert bleibt. Dabei bestimmt der Winkel zwischen den Magneti­ sierungsrichtungen der beiden magnetischen Schichten den Wi­ derstand des Mehrschichtensystems: Bei einer parallelen Aus­ richtung ist der Widerstand klein und bei einer antiparalle­ len Ausrichtung groß. Bei entsprechenden Magnetfeldsensoren wird diese Tatsache ausgenutzt.

Ein entsprechender Sensor geht aus der eingangs genannten WO-Schrift hervor. Er dient zur Erfassung einer Winkelposition eines Objektes, dem eine Komponente eines äußeren Magnetfel­ des zugeordnet ist. Die Magnetfeldkomponente ist dabei gegen­ über einer magnetischen Vorzugsachse eines Biasschichtteils des Sensors drehbar und führt zu einer entsprechenden Drehung der Magnetisierung in einer magnetisch weicheren Meßschicht.

Bei der Herstellung entsprechender Schichtensysteme wird vielfach die Steifigkeit der Magnetisierung der magnetisch härteren (Bias)-Schichten durch Drehreibung erzielt. Damit diese Reibung groß ist, werden für das Material Kristallite mit hinreichend großen Durchmessern gefordert. Demgegenüber müssen die Meßschichten, die magnetisch möglichst weich sein sollen, eine polykristalline Struktur mit Kristalliten auf­ weisen, die sehr kleine Durchmesser haben. Die Kristallite wachsen jedoch in entsprechenden Schichtensystemen durch das ganze Schichtpaket, so daß dann die Kristallitdurchmesser in den magnetisch härteren und magnetisch weicheren Schichten etwa gleich groß sind.

Bei Schichtensystemen mit magnetisch weicheren und härteren Schichten, die einen künstlichen Antiferromagneten bildende Schichtteile aufweisen (vgl. WO94/15223), sind diese gegen­ sätzlichen Anforderungen weniger gravierend, weil der den künstlichen Antiferromagneten bildende Schichtteil von sich aus schon eine hohe Drehreibung aufweist. Der maximal er­ reichbare Gewinn ist hier aber geringer, weil magnetostati­ sche Felder, die von einer inhomogenen Verteilung der Magne­ tisierung in den Schichten herrühren und die zu einer Behin­ derung (sogenanntes "Blocking") der Magnetisierung führen, in dem Schichtteil durch die entgegengesetzte Ausrichtung der Magnetisierung in benachbarten Schichten einander teilweise aufheben. Aus diesem Grunde sollte für solche, einen künstli­ chen Antiferromagneten bildende Schichtteile ein anderer phy­ sikalischer Mechanismus zur Stabilisierung der Magnetisierung angewandt werden.

Die Ausbildung einer magnetischen Anisotropie ist eine hier­ für geeignete Möglichkeit. Diese sollte dann einen uniaxialen Charakter tragen, z. B. eine kubische (011)-Textur mit Vor­ zugsachsen parallel zur (100)-Richtung, wobei die leichte Achse in der Schichtebene liegt. Auch hier sollen die Meß­ schichten weichmagnetisch sein und somit eine polykristalline oder amorphe Struktur besitzen. Bei Mehrschichtensystemen mit mehreren Wiederholungen der Basisperiode sind jedoch monokri­ stalline hart-magnetische Schichten kaum herstellbar. Deswe­ gen kommt bei solchen multiperiodischen Schichtensystemen nur eine induzierte Anisotropie in Frage. Diese wird bisher be­ vorzugt durch ein Magnetfeld bei der Schichtabscheidung auf­ geprägt, kann aber bezüglich mehrerer, auf engem Raum ange­ ordneter Schichtensysteme kaum variiert werden. Deswegen läßt sich dieses Verfahren praktisch nur dann anwenden, wenn alle Schichtensysteme auf einem Substrat eine magnetische Ausrich­ tung der hartmagnetischen Schichtteile in der gleichen Rich­ tung aufweisen sollen. Dies ist jedoch nicht der Fall z. B. bei 360°-Winkeldetektoren, wofür mindestens zwei Sensoren mit unterschiedlicher Magnetisierungsausrichtung der harten Schichten gefordert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, den Schichtaufbau mit den eingangs genannten Merkmalen dahinge­ hend auszubilden, daß zumindest in einer randnahen Zone die geforderte Anisotropie auf einfache Weise zu erzeugen ist, ohne daß die räumliche Anordnung des Schichtaufbaus bezüglich weiterer Schichtaufbauten auch auf engem Raum und mit unter­ schiedlicher Ausrichtung eine Rolle spielt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem wenigstens einen Rand des Schichtteils oder beabstandet davon in das Substrat eine Vertiefung eingearbeitet ist, so daß der Schichtteil wenigstens in seiner randnahen Zone unter zusätz­ liche mechanische Spannungen zumindest annähernd senkrecht zu dem Rand gesetzt ist.

Bei den erfindungsgemäßen Maßnahmen wird von der Überlegung ausgegangen, daß sich durch ein Einarbeiten einer Vertiefung in das bereits mit dem Schichtteil beschichtete Substrat me­ chanische Spannungen (Relaxationen) in dem Substrat erzeugen lassen, die sich gegebenenfalls mit in dem Substrat bereits vorhandenen Spannungen überlagern. Der Schichtteil kann dabei vor der entsprechenden Strukturierung des Substrates bereits mit dem mindestens einen Rand versehen worden sein. Derartige (zusätzliche) mechanische Substratspannungen setzen den auf der Oberfläche des Substrates befindlichen Schichtteil unter entsprechende (Zug- oder Druck-)Spannungen. Da neben dem Substrat auch der Schichtteil vor dem Einarbeiten der Substratvertiefung verspannt gewesen sein kann, werden nach­ folgend die von dem Substrat in ihm hervorgerufenen mechani­ schen Spannungen als zusätzliche Spannungen angesehen. Diese Spannungen haben dann zur Folge, daß zumindest in einem rand­ nahen Bereich des Schichtteils wegen seiner endlichen Magne­ tostriktion längs des Randes eine magnetoelastische Anisotro­ pie eingeprägt wird. Da sich das Substrat auf engem Raum so strukturieren läßt, daß in verschiedene Richtungen laufende Vertiefungen entstehen, können vorteilhaft in den randnahen Zonen der entsprechenden Schichtteile in entsprechenden Rich­ tungen verlaufende Anisotropien erzeugt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schichtaufbaus gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend auf die Zeichnung Bezug genommen. Dabei zeigen jeweils schema­ tisch

• - deren Fig. 1 bis 3 die Ausbildung eines erfindungsgemä­ ßen Schichtaufbaus,
• - deren Fig. 4 einen weiteren Schichtaufbau mit einem Sub­ strat und zwei senkrecht zueinanderstehenden magnetischen Schichtteilen
• - sowie deren Fig. 5 bis 9 einen anderen Schichtaufbau mit verschiedenen Strukturierungsmöglichkeiten seines Substra­ tes.

In den Figuren sind sich entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Der erfindungsgemäße Schichtaufbau zeichnet sich durch ein Substrat aus, in dessen Oberfläche zumindest eine beispiels­ weise grabenartige Vertiefung eingearbeitet ist. An die Ver­ tiefung grenzt der mit einem magnetischen Schichtteil verse­ hene Bereich der Oberfläche an. Dieser Schichtteil kann dabei entweder durch einen einzigen Dünnfilm aus einem magneti­ schen, insbesondere magnetoresistiven Material gebildet sein, in den eine uniaxiale Vorzugsrichtung der Magnetisierung (= Anisotropie) einzuprägen ist. Daneben kann es sich bei dem Schichtteil auch um ein Mehrschichtensystem handeln, das vor­ zugsweise einen erhöhten magnetoresistiven Effekt zeigt. Ein solches Mehrschichtensystem, dessen magnetoresistiver Effekt bei Raumtemperatur mindestens 2% beträgt, wird im allgemei­ nen als ein GMR-Schichtensystem bezeichnet. Entsprechende Mehrschichtensysteme sind an sich bekannt (vgl. z. B. die EP 0 483 373 A oder die DE-A-Schriften 42 32 244, 42 43 357 oder 42 43 358). Der Schichtteil oder der Dünnfilm sind magneto­ striktiv, d. h. ihr Magnetostriktionskoeffizient λ_s ist un­ gleich null. Vorzugsweise soll |λ_s| 10^-6 sein.

Der dem erfindungsgemäßen Schichtaufbau zugrundeliegende phy­ sikalische Mechanismus ist in den Fig. 1 bis 3 angedeutet. Dabei zeigt Fig. 1 eine Aufsicht auf einen magnetischen Dünnfilm 2, z. B. aus einer NiFe-Legierung, oder auf ein Schichtensystem mit GMR-Effekt. Der nachfolgend als Ausfüh­ rungsbeispiel angenommene Dünnfilm 2 soll dabei eine isotrope Verspannung in der Schichtebene aufweisen. Diese Verspannung ist für den Fall von Zugspannungen durch zwei senkrechte Dop­ pelpfeile 3a und 3b veranschaulicht. Eine derartige Zugspan­ nung läßt sich in einfacher Weise dadurch einstellen, daß man z. B. den Dünnfilm bei erhöhter Substrattemperatur abscheidet und/oder das Substratmaterial und das Dünnfilmmaterial unter­ schiedliche Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Bei gesput­ terten Schichten läßt sich der Spannungszustand auch über den Druck des Sputtergases (z. B. Ar) einstellen: Bei einem ver­ hältnismäßig niedrigen Druck werden nämlich die Gasatome un­ gebremst in die Schicht hineingeschossen, so daß sich dann das Gitter des Dünnfilmmaterials ausdehnt (= Dehnungszu­ stand). Bei hohem Gasdruck sind jedoch die eintreffenden Ato­ me lediglich thermalisiert, so daß dann im allgemeinen Zug­ spannungen vorliegen.

Gemäß der Seitenansicht der Fig. 2 und der Aufsicht der Fig. 3 werden dann bis zu einer Linie L (= Längsrichtung) der Schichtteil 2 und der darunterliegende Teil des Substrates 4 so weit abgetragen, daß in dem Substrat eine Vertiefung 5 der Tiefe t an einer Stufe S entsteht. Die Tiefe t kann bei­ spielsweise in der Größenordnung der Dicke des auf dem Substrat abgeschiedenen Schichtteils bzw. Dünnfilms 2 liegen. Der somit in Längsrichtung L verlaufende Rand des verbleiben­ den Restes 2′ des Schichtteils 2 ist mit r bezeichnet. Senk­ recht zu der Stufe S tritt eine Relaxierung der Spannungen auf, so daß dann in erster Näherung nur noch eine Verspannung entlang des Randes r existiert. Diese anisotrope Verspannung ist durch einen Doppelpfeil 3c veranschaulicht. Weiter weg vom Rand liegt außerhalb einer randnahen Zone Z wiederum der isotrope Verspannungszustand (gemäß Fig. 1) vor, der durch gleiche Pfeillängen der Doppelpfeile veranschaulicht ist. Mit der Größe der Tiefe t läßt sich die Breite der anisotrop ver­ spannten randnahen Zone beeinflussen bzw. einstellen. So füh­ ren im allgemeinen größere Tiefen zu breiteren Zonen.

In entsprechenden magnetischen Schichten mit einem endlichen Magnetostriktionskoeffizienten λ_s von vorteilhaft |10^-6| führt die so entstandene Anisotropie der Verspannungen zu ei­ ner lokalen magnetoelastischen Anisotropie der Größe: K_el = -3/2 λ_s·Δσ. Hierbei sind λ_s und Δσ der Magnetostriktionskoef­ fizient bzw. die Differenz der Spannungen parallel und senk­ recht zum Rand. Bei positiven Vorzeichen von λ_s entsteht bei den in Fig. 3 zugrunde gelegten Verspannungsverhältnissen eine leichte Achse parallel zum Rand.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 wurde davon ausgegangen, daß der Rand r längs einer Geraden ver­ läuft. Erfindungsgemäße Verspannungen können jedoch entspre­ chend an Rändern erzeugt werden, die eine zumindest teilweise gekrümmte Linie beschreiben.

Generell können für einen erfindungsgemäßen Schichtaufbau folgende Fälle einer magnetoelastischen Anisotropie nach der Substratstrukturierung unterschieden werden:

• a) Bei λ_s < 0 und einem Dehnungszustand des Substrates gegen­ über dem auf im aufgebrachten magnetischen Schichtteil vor der Strukturierung:
  Anisotropie parallel zur Längsrichtung L,
• b) bei λ_s < 0 und einem Stauchungszustand des Substrates ge­ genüber dem auf im aufgebrachten magnetischen Schichtteil vor der Strukturierung:
  Anisotropie senkrecht zur Längsrichtung L,
• c) bei λ_s < 0 und einem Dehnungszustand des Substrates gegen­ über dem auf im aufgebrachten magnetischen Schichtteil vor der Strukturierung:
  Anisotropie senkrecht zur Längsrichtung L und
• d) bei λ_s < 0 und einem Stauchungszustand des Substrates ge­ genüber dem auf im aufgebrachten magnetischen Schichtteil vor der Strukturierung:
  Anisotropie parallel zur Längsrichtung.

Selbstverständlich ist es auch möglich, zwei parallele gra­ benartige Vertiefungen in ein beschichtetes Substrat einzuar­ beiten, so daß dann erhöhte, stegartige Substratteile mit darauf befindlichen Schichtteilen verbleiben. Fig. 4 zeigt in Aufsicht zwei entsprechende, senkrecht zueinander ausge­ richtete Schichtaufbauten 10 und 11. Die streifenförmigen, magnetischen Schichtteile (bzw. einzelnen Dünnfilmstreifen) sind mit 12 bzw. 13, die jeweils darunterliegenden stegarti­ gen Substratteile 14a bzw. 14b gekennzeichnet. Wie aus der Figur hervorgeht, ergeben sich an den beiden Rändern r1 und r2 jedes Aufbaus Relaxierungen senkrecht zur Längsachse L1 bzw. L2 und damit in Längsrichtung verlaufende Anisotropien 3c. Dabei ist angenommen, daß λ_sΔσ < 0 ist. In der jeweiligen Streifenmitte entsteht je nach Streifenbreite eine schwächer ausgeprägte Anisotropie - die Stärke der Anisotropien in den einzelnen Richtungen soll in der Figur durch die Länge des jeweiligen Doppelpfeiles veranschaulicht sein -. Die Richtung der Anisotropie orientiert sich dabei an der Streifengeome­ trie, wobei senkrechte Elemente auch senkrechte Anisotropien ergeben. Auf diese Weise ist z. B. eine gewünschte orthogonale Ausrichtung (vgl. die Lage der beiden Aufbauten 12 und 13 nach Fig. 4) der Biasschichten für 360°-Sensoren zu reali­ sieren.

Bei einem flachen Substrat ohne Vertiefungen ist die Breite der randnahen Zonen Z (gemäß Fig. 4), in denen eine Ani­ sotropie 3c in Längsrichtung L1 oder L2 herrscht, proportio­ nal abhängig von der Dicke des Schichtteils 12 bzw. 13. Die Dicken von Mehrschichtensystemen mit GMR-Effekt liegen übli­ cherweise im Bereich von 100 bis 500 Å, so daß dann die Brei­ te der jeweiligen streifenartigen Schichtteile 12 und 13 ent­ sprechend gering sein muß, um auch in ihren mittleren Berei­ chen eine hinreichend hohe Anisotropie zu gewährleisten.

Ein Aufbau, bei dem auch größere Breiten mit einheitlicher Anisotropie zu erreichen sind, geht aus den Fig. 5 bis 9 hervor. Dabei ist ein Substrat 16 zugrunde gelegt, das aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist und dessen Strukturierung nur in einem oberflächennahen Bereich erfolgt. Dieser Bereich kann insbesondere aus einem von dem Material des übrigen Substrats abweichenden Material bestehen. Dementsprechend wird gemäß Fig. 5 auf ein Substrat 4 (z. B. aus Si) eine Zu­ satzschicht 17 aufgebracht, die isotrop unter mechanischer Spannung steht. Als Material für diese Zusatzschicht kommt beispielsweise SiO₂ oder Si₃N₄ in Frage. Das Material der Zu­ satzschicht 17 mit einer Dicke von z. B. 0,5 µm wird bei er­ höhter Temperatur von beispielsweise 1000°C auf das Si-Substrat in bekannter Weise abgeschieden. Bei Abkühlung auf Raumtemperatur ergibt sich dann die gewünschte Verspannung der Zusatzschicht aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoef­ fizienten α von Zusatzschicht 17 und darunterliegendem Substratteil 4; (für eine SiO₂-Zusatzschicht: α = 0,5·10^-6; für einen Si-Substratteil: α = 4·10^-6). Auf dieser Zusatz­ schicht wird anschließend die mindestens eine Schicht des Schichtteils 2 abgeschieden. Nach Entfernung eines Teils der Zusatzschicht 17 durch Einarbeitung einer entsprechenden Ver­ tiefung (z. B. bis zu einer Tiefe t von 0,4 µm einer 0,5 µm dicken Zusatzschicht) wird sich gemäß Fig. 6 der dem ver­ bleibenden Schichtteil 2′ zugewandte obere Rand der Zusatz­ schicht relaxieren. Der verhältnismäßig dünne Schichtteil 2′ wird dabei der Formänderung der oberen Grenzfläche der Zu­ satzschicht einfach folgen, so daß sich dieser Schichtteil in einer anisotropen Weise gemäß der Aufsicht nach Fig. 7 ver­ spannt. Mit der Größe der Tiefe t ist die Breite der ani­ sotrop verspannten, randnahen Zone einzustellen.

Die Fig. 8 und 9 geben die entsprechenden Verhältnisse für einen Streifen 2′ eines magnetischen Dünnfilmes oder magneti­ schen Schichtensystems zwischen zwei Substratvertiefungen 5 wieder. Dabei ist die Relaxation eines stegartigen Teils 17′ der Zwischenschicht 17 in der Ebene des Grundes der Vertie­ fungen 5 geringer als an der Grenzfläche zu dem Streifen 2′, so daß dort der Streifen 2′ vorteilhaft besonders stark ver­ spannt ist. Der Streifen 2′ reicht hier nicht beidseitig bis an den Rand der jeweiligen Vertiefung heran. Vielmehr sind die Ränder r1 und r2 des Streifens 2′ gegenüber den entspre­ chenden Rändern R1 und R2 des stegartigen Substratteils 17′ um einen geringen Abstand a beabstandet. Dieser Abstand liegt bei den üblichen Dicken von GMR-Mehrschichtensystemen im all­ gemeinen in der Größenordnung von einigen µm oder darunter. Eine derartige Beabstandung eines Schichtteils bzw. Streifens hat den Vorteil, daß sich eine homogenere Anisotropievertei­ lung über die Breite b der randnahen Zone bzw. des Streifens 2′ gesehen ergibt. Dies ist insbesondere bei Verwendung von GMR-Mehrschichtensystemen für deren mindestens eine weichma­ gnetische Meßschicht von Bedeutung.

Die Ellipsen 18 gemäß Fig. 9 zeigen die sich ergebenden Ver­ spannungsverhältnisse in den einzelnen Bereichen des stegar­ tigen Teils 17′ der Zusatzschicht an der Grenzfläche zu dem Streifen 2′. Dabei soll mit den Längen der nicht gezeigten Ellipsenachsen die Größe der jeweiligen Verspannung und damit indirekt auch ein entsprechendes Maß für die magnetoelasti­ sche Anisotropie in dem durch strichpunktierte Linien ange­ deuteten Streifen 2′ veranschaulicht sein.

Claims (12)

1. Schichtaufbau mit einem auf einem Substrat befindlichen magnetisch anisotropen Schichtteil, der

• - wenigstens einen Rand besitzt,
• - mindestens einen Dünnfilm aus magnetischem Material auf­ weist

und

• - magnetostriktiv ist,

dadurch gekennzeichnet, daß an dem wenigstens einen Rand (r, r1, r2) des Schichtteils (2) oder beabstandet davon in das Substrat (4, 16) eine Vertiefung (5) eingearbeitet ist, so daß der Schichtteil (2′, 12, 13) wenig­ stens in seiner randnahen Zone (Z) unter zusätzliche mechani­ sche Spannungen zumindest annähernd senkrecht zu dem Rand (r, r1, r2) gesetzt ist.

2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Substrat (4) zumindest in einem oberflächennahen Bereich aus einem Material besteht, dessen Ausdehnungskoeffizient von dem des magnetischen Schichtteils (2, 2′) abweicht.

3. Aufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der oberflächennahe Bereich des Substrates (16) eine Zusatzschicht (17) aus einem Mate­ rial ist, dessen Ausdehnungskoeffizient von dem des darunter­ liegenden Substratteils (4) abweicht.

4. Aufbau nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Substrat (4) mindestens einen erhöhten, stegartigen Substratteil (14a, 14b) zwischen Vertiefungen aufweist, der den magnetischen Schichtteil (12, 13) trägt.

5. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat mehrere stegartige Substratteile (14a, 14b) aufweist, deren Längs­ richtungen (L1, L2) nicht-parallel zueinander ausgerichtet sind.

6. Aufbau nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Breite des mindestens einen stegartigen Substratteils (14a, 14b) derart, daß in der Streifenmitte eine magnetische Anisotropie in derselben Richtung ausgeprägt ist wie in den randnahen Zonen (Z).

7. Schichtaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der magneti­ sche Schichtteil (2, 2′) einen Magnetostriktionskoeffizienten (λ_s) mit einem Betrag von mindestens |10^-6| aufweist.

8. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtteil (2) durch eine einzelne Schicht aus einem magnetischen, insbesondere magnetoresistiven Material gebildet ist.

9. Aufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtteil (2) aus einem Schichtensystem gebildet ist, welches einen erhöhten magnetoresistiven Effekt zeigt.

10. Aufbau nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Schichtsystem wenigstens eine Meßschicht aus einem weichmagnetischen Material enthält, das einen Magnetostriktionskoeffizienten (λ_s) mit einem Betrag von höchstens |10^-6| aufweist.