本公開的實(shí)施例一般涉及傳感器設(shè)備，并且更特別地涉及磁阻傳感器設(shè)備。

背景技術(shù)：

如今，傳感器應(yīng)用在眾多應(yīng)用（諸如例如，機(jī)動(dòng)車應(yīng)用）中。安全關(guān)鍵應(yīng)用，諸如例如防抱死系統(tǒng)（abs）或電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向（eps），通常依賴于冗余傳感器概念以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)硬件故障的足夠低的概率。這樣的冗余傳感器概念可以使用具有兩個(gè)冗余傳感器而不是一個(gè)傳感器的雙傳感器解決方案。雙傳感器封裝可以將兩個(gè)傳感器與相應(yīng)的分離電源和分離信號(hào)輸出集成。傳感器由于流電隔離而是電氣獨(dú)立的。這意味著兩個(gè)傳感器獨(dú)立地工作，從而增加系統(tǒng)可靠性。

特別地，集成磁阻傳感器注定用于這種冗余性，因?yàn)樗鼈兪切〉牟⑶铱梢晕挥陔娐分稀４抛鑲鞲衅骺梢园ň薮抛瑁╣mr）、隧道磁阻（tmr）、各向異性磁阻（amr）和其它公知的磁阻技術(shù)，它們被統(tǒng)稱為xmr技術(shù)。另外，xmr支持電氣獨(dú)立的傳感器在單個(gè)芯片上的集成，因?yàn)椴皇褂皿w硅并且因而通過比如氧化物或氮化物那樣的隔離物進(jìn)行流電隔離。

冗余傳感器概念要求冗余傳感器元件的足夠獨(dú)立性。針對(duì)影響一個(gè)或另一個(gè)傳感器的相關(guān)故障的原因可能是穿過兩個(gè)磁阻傳感器之間的隔離層的捷徑（shortcut）或泄漏，所述捷徑或泄漏可能例如由缺陷或污染所支持，所述污染降低所使用的分離或絕緣材料（例如氧化物或氮化物）的隔離能力。這樣的缺陷通常不會(huì)立即造成安全關(guān)鍵泄漏，但是可能在電場(chǎng)中在某個(gè)時(shí)間之后在操作期間被激活。

降低穿過分離或絕緣層的捷徑或泄漏的概率的一種方式可以是增加相鄰傳感器之間的距離。然而，這將是昂貴的，因?yàn)榇抛杞Y(jié)構(gòu)之間的面積將與磁阻元件自身相當(dāng)或甚至大于磁阻元件自身。

因此，需要用于降低冗余傳感器集成電路（ic）的磁阻傳感器之間的捷徑或泄漏的概率的改進(jìn)概念。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的實(shí)施例提出將磁阻結(jié)構(gòu)用作兩個(gè)磁阻傳感器元件之間的電屏蔽或電磁屏蔽。磁阻屏蔽結(jié)構(gòu)可以使用與用于制作磁阻傳感器元件的相同的制作技術(shù)來形成。針對(duì)屏蔽結(jié)構(gòu)可以不要求附加的制作技術(shù)。

根據(jù)本公開的第一方面，提供了一種集成電路，該集成電路包括形成在公共襯底上的鐵磁層和非磁性層的磁阻疊層。集成電路包括通過磁阻疊層的第一區(qū)段提供或?qū)崿F(xiàn)在磁阻疊層的第一區(qū)段中的至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件。集成電路包括通過磁阻疊層的分離的第二區(qū)段提供或?qū)崿F(xiàn)在磁阻疊層的分離的第二區(qū)段中的至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件。另外，集成電路包括通過第一和第二區(qū)段之間的磁阻疊層的分離的第三區(qū)段提供或?qū)崿F(xiàn)在所述分離的第三區(qū)段中的至少一個(gè)屏蔽元件。屏蔽元件可以例如在所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的操作期間用作所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件之間的電屏蔽。

所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的操作可以理解為例如向所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件提供相應(yīng)的供給電壓或電流。

在一些實(shí)施例中，分離的第一、第二和第三磁阻疊層區(qū)段可以源自在集成電路的制作期間分離成不同區(qū)段或部分的原始連續(xù)的磁阻疊層。

在一些實(shí)施例中，公共襯底可以是半導(dǎo)體襯底，諸如例如硅。對(duì)接磁阻傳感器元件和/或屏蔽元件的另外的集成電路部分可以實(shí)現(xiàn)在公共襯底中。因此，包括磁阻傳感器元件和（磁阻）屏蔽元件的集成電路可以實(shí)現(xiàn)在一個(gè)公共半導(dǎo)體芯片上。

在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件可以是包括相應(yīng)磁阻傳感器元件的相應(yīng)橋電路的部分。因此，表述“至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件”還包括第一磁阻橋電路，并且表述“至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件”還包括第二磁阻橋電路。橋電路的示例是惠斯通（wheatstone）橋及其修改。

在一些實(shí)施例中，磁阻疊層的第一區(qū)段可以通過隔離或絕緣材料（諸如氧化物或氮化物）從磁阻疊層的第三區(qū)段分離。同樣地，磁阻疊層的第三區(qū)段可以通過絕緣材料從磁阻疊層的第二區(qū)段分離。

在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件可以配置成彼此獨(dú)立地感測(cè)相同磁場(chǎng)。因此，集成電路可以包括冗余傳感器ic，諸如雙傳感器ic。

在一些實(shí)施例中，集成電路還可以包括去往或來自第一磁阻傳感器元件、第二磁阻傳感器元件或屏蔽元件中的至少一個(gè)的一個(gè)或多個(gè)電連接器。所述一個(gè)或多個(gè)電連接器或墊可以配置為集成電路與外部電路之間的接口。因此，信號(hào)可以從外部電路供給到第一磁阻傳感器元件、第二磁阻傳感器元件或屏蔽元件中的至少一個(gè)/從第一磁阻傳感器元件、第二磁阻傳感器元件或屏蔽元件中的至少一個(gè)供給到外部電路。

在一些實(shí)施例中，集成電路還可以包括由第一和第二磁阻傳感器元件共享的至少一個(gè)公共接觸墊（例如用于公共電源和/或公共地）。然而，傳感器的這個(gè)公共接觸墊與屏蔽元件的任何接觸墊電氣分離。

在涉及冗余傳感器ic的實(shí)施例中，例如，集成電路還可以包括驗(yàn)證電路，所述驗(yàn)證電路配置成響應(yīng)于施加到所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的相應(yīng)感測(cè)或自由層的磁場(chǎng)而比較由所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件或相關(guān)聯(lián)的讀出電路生成的第一傳感器信號(hào)與由所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件或相關(guān)聯(lián)的讀出電路生成的第二傳感器信號(hào)。在該驗(yàn)證得出第一和第二傳感器信號(hào)之間的偏差在某個(gè)閾值以上的情況下，可以例如發(fā)信號(hào)通知錯(cuò)誤事件。

在一些實(shí)施例中，集成電路還可以包括開關(guān)電路，所述開關(guān)電路配置成在所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的操作期間將屏蔽元件的電連接器耦合或拉動(dòng)到參考電位。以此方式，例如，屏蔽元件的磁阻層疊層的所有導(dǎo)電層（因而整個(gè)屏蔽元件）可以在所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的操作期間耦合到地電位。另外，開關(guān)電路可以配置成在集成電路的篩選模式期間將屏蔽元件的電連接器耦合或拉動(dòng)到篩選電位。“篩選”或“應(yīng)力篩選”在本文中稱為這樣的方法：出于防止微電子電路中的缺陷進(jìn)入它們可以導(dǎo)致可靠性故障的領(lǐng)域中的目的而對(duì)ic進(jìn)行缺陷篩選。在一個(gè)示例中，篩選模式實(shí)現(xiàn)電流泄漏篩選。例如，屏蔽元件的磁阻層疊層的所有導(dǎo)電層（因而整個(gè)屏蔽元件）可以在篩選模式期間被耦合或拉動(dòng)到篩選電位。因此，集成電路可以操作在如下至少兩個(gè)不同的模式中：所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的操作（感測(cè)模式）和集成電路的篩選模式。

在一些實(shí)施例中，開關(guān)電路可以配置成在篩選模式期間將所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的相應(yīng)電連接器耦合或拉動(dòng)到參考電位。以此方式，例如，至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的磁阻層疊層的所有電連接器和因而所有導(dǎo)電層（因而相應(yīng)的整個(gè)磁阻傳感器元件）可以在篩選模式期間耦合到地電位。

在一些實(shí)施例中，開關(guān)電路可以配置成在所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的操作期間將所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件耦合在相應(yīng)的供給電位與參考電位之間。在所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的操作期間，所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件可以配置成分別感測(cè)磁場(chǎng)。相應(yīng)感測(cè)到的磁場(chǎng)在雙傳感器解決方案中可以是相同的磁場(chǎng)。

在一些實(shí)施例中，篩選電位可以大于用于操作第一和/或第二磁阻傳感器元件的供給電位，但是低于與屏蔽元件和/或所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和/或所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)靜電放電（esd）電路的擊穿電壓。較高的篩選電位可能導(dǎo)致強(qiáng)電場(chǎng)以激活和生長(zhǎng)磁阻傳感器元件與屏蔽元件之間的絕緣或分離材料中的導(dǎo)電污染缺陷。

在一些實(shí)施例中，屏蔽元件可以通過至少一個(gè)金屬層或線和屏蔽元件之間的多個(gè)過孔（或切口）耦合到集成電路的所述至少一個(gè)金屬層或線。所述多個(gè)過孔可以形成所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件之間的過孔網(wǎng)格或屏蔽物。因此，可以進(jìn)一步改進(jìn)電屏蔽。

在一些實(shí)施例中，集成電路還可以包括耦合到屏蔽元件的泄漏檢測(cè)電路。泄漏檢測(cè)電路可以配置成檢測(cè)屏蔽元件與第一和第二磁阻傳感器元件中的至少一個(gè)之間的泄漏電流的發(fā)生。泄漏檢測(cè)電路可以配置成在篩選模式期間和/或在感測(cè)模式期間檢測(cè)泄漏電流的發(fā)生。

在一些實(shí)施例中，屏蔽元件可以耦合在第一電接觸件與第二電接觸件之間。第一和第二電接觸件可以位于屏蔽元件的相對(duì)端部上。以此方式，屏蔽元件連同適當(dāng)?shù)臋z測(cè)電路可以配置成在篩選模式或另一測(cè)試模式期間基于評(píng)估響應(yīng)于施加在第一和第二電接觸件之間的裂縫檢測(cè)電壓或電流而穿過屏蔽元件的電流來檢測(cè)磁阻疊層中的裂縫。

在一些實(shí)施例中，磁阻疊層的第三區(qū)段的部分可以配置為分路電阻器。因此，屏蔽元件的至少部分可以用作分路電阻器?？商鎿Q地，外部分路電阻器可以耦合到屏蔽元件以用于檢測(cè)由于泄漏電流所致的電壓降。

在一些實(shí)施例中，所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件可以配置為amr、gmr或tmr傳感器元件。因此，公共襯底中的磁阻疊層可以配置為amr疊層、gmr疊層或tmr疊層。基于其它磁阻效應(yīng)的疊層也是可能的。

根據(jù)本公開的另外的方面，提供了一種傳感器電路，該傳感器電路包括形成在公共襯底上的鐵磁層和非磁性層的疊層。傳感器電路包括通過層疊層的第一區(qū)段提供的至少第一磁阻傳感器元件和通過層疊層的分離的第二區(qū)段提供的至少第二磁阻傳感器元件。另外，電路包括通過第一與第二區(qū)段之間的層疊層的分離的第三區(qū)段提供的至少一個(gè)屏蔽元件。屏蔽元件可以在所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的操作期間充當(dāng)所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件之間的電屏蔽。傳感器電路還包括開關(guān)電路，所述開關(guān)電路配置成在所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的操作期間將屏蔽元件拉動(dòng)到地（例如通過將所有其電接觸件連接到地）并且在電路的篩選模式期間將屏蔽元件拉動(dòng)到篩選電位（例如通過將所有其電接觸件連接到篩選電位）。在一些實(shí)施例中，至少第一磁阻傳感器元件、第二磁阻傳感器元件和屏蔽元件可以集成到公共集成電路部分中。

在一些實(shí)施例中，屏蔽元件包括與第一和第二磁阻傳感器元件相同的層疊層的鐵磁層和非磁性層。因此，屏蔽元件、第一磁阻傳感器元件和第二磁阻傳感器元件可以基于相同的xmr技術(shù)。

根據(jù)本公開的又一方面，提供了一種用于操作集成傳感器設(shè)備的方法，所述集成傳感器設(shè)備包括形成在公共襯底上的鐵磁層和非磁性層的磁阻疊層，其中傳感器設(shè)備包括通過磁阻疊層的第一區(qū)段提供的至少第一磁阻傳感器元件、通過磁阻疊層的分離的第二區(qū)段提供的至少第二磁阻傳感器元件以及通過第一和第二區(qū)段之間的磁阻疊層的分離的第三區(qū)段提供的屏蔽元件。方法包括在所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的操作期間：

·將屏蔽元件連接到參考電位和/或泄漏檢測(cè)電路以檢測(cè)屏蔽元件與第一和第二磁阻傳感器元件中的至少一個(gè)之間的泄漏電流；以及

·將所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件連接到供給電位并且可選地連接到相應(yīng)讀出電路。

在此，所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的操作可以理解為常規(guī)操作模式，在該常規(guī)操作模式中所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件以及相應(yīng)讀出電路感測(cè)磁場(chǎng)。

在一些實(shí)施例中，方法還包括在集成傳感器設(shè)備的篩選模式期間將所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件拉動(dòng)到公共參考電位（例如通過將其所有電接觸件連接到公共參考電位）并且將屏蔽元件連接到比用于操作第一和/或第二磁阻傳感器元件的操作供給電壓高的篩選電壓。

在一些實(shí)施例中，方法還包括：響應(yīng)于所施加的篩選電壓，在篩選模式期間檢查屏蔽元件與第一和第二磁阻傳感器元件中的至少一個(gè)之間的泄漏電流。

在一些實(shí)施例中，方法還包括：在集成傳感器設(shè)備的篩選或另一測(cè)試模式期間，將屏蔽元件電耦合在第一電接觸件與第二電接觸件之間，在第一和第二電接觸件之間施加裂縫檢測(cè)電壓或電流，基于評(píng)估響應(yīng)于裂縫檢測(cè)電壓或電流而穿過屏蔽元件的電流來檢測(cè)磁阻疊層或公共襯底中的裂縫。

根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種用于制作集成傳感器設(shè)備的方法。方法包括：在公共襯底上形成鐵磁層和非磁性層的磁阻疊層，在磁阻疊層的第一區(qū)段中形成至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件，在磁阻疊層的分離的第二區(qū)段中形成至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件，以及在第一和第二區(qū)段之間的磁阻疊層的分離的第三區(qū)段中形成屏蔽元件，所述屏蔽元件可操作為所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件之間的電屏蔽。

在一些實(shí)施例中，方法還包括：通過絕緣材料將磁阻疊層的第一區(qū)段從磁阻疊層的第三區(qū)段分離，并且通過一種絕緣材料或所述絕緣材料將磁阻疊層的第三區(qū)段從磁阻疊層的第二區(qū)段分離。在一些實(shí)施例中，所述分離可以通過向磁阻疊層中蝕刻間隙并且利用絕緣材料（諸如氧化物或氮化物）填充疊層的所得分離區(qū)段/部分之間的間隙來執(zhí)行。

在一些實(shí)施例中，方法還包括在等離子體蝕刻期間將屏蔽元件的一個(gè)或多個(gè)電接觸件連接到地電位。

在一些實(shí)施例中，方法還包括在公共襯底中集成與所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件相關(guān)聯(lián)的第一讀出電路并且在公共襯底中集成與所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件相關(guān)聯(lián)的第二讀出電路。

在一些實(shí)施例中，方法還包括在公共襯底中集成泄漏電流檢測(cè)電路以用于檢測(cè)屏蔽元件與第一和第二磁阻傳感器元件中的至少一個(gè)之間的泄漏電流。

在一些實(shí)施例中，方法還包括：在集成傳感器設(shè)備的篩選或另一測(cè)試模式期間，在第一電接觸件與第二電接觸件之間電耦合屏蔽元件，在第一和第二電接觸件之間施加裂縫檢測(cè)電壓或電流，以及基于評(píng)估響應(yīng)于所施加的裂縫檢測(cè)電壓或電流而穿過屏蔽元件的電流來檢測(cè)磁阻疊層中的裂縫。

在一些實(shí)施例中，方法還包括：在集成傳感器設(shè)備的篩選模式期間，將所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件連接或拉動(dòng)到公共參考電位，將屏蔽元件連接或拉動(dòng)到比用于操作第一和/或第二磁阻傳感器元件的操作供給電壓高的篩選電壓，并且響應(yīng)于所施加的篩選電壓，在篩選模式期間檢查屏蔽元件與第一和第二磁阻傳感器元件中的至少一個(gè)之間的泄漏電流。

一些實(shí)施例提供如下結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)允許施加增加的電壓應(yīng)力以允許絕緣材料（例如氧化物）中的非本征缺陷的加速激活并且此后將該絕緣材料重配置成充當(dāng)冗余傳感器元件之間的屏蔽物。因此，一些實(shí)施例提供用于xmr傳感器的組合非本征缺陷篩選和功能隔離的結(jié)構(gòu)和方法。

附圖說明

裝置和/或方法的一些實(shí)施例將在下文中僅作為示例并且參考附圖來描述，在附圖中

圖1a，b示出根據(jù)示例實(shí)施例的集成傳感器電路的部分的側(cè)視圖和頂視圖；

圖2a，b圖示了根據(jù)實(shí)施例的用于制作集成傳感器設(shè)備的方法；

圖3示出非本征缺陷的減少、篩選時(shí)間和篩選電壓之間的關(guān)系；

圖4示出根據(jù)另外的示例實(shí)施例的集成傳感器電路的部分的頂視圖；

圖5示出根據(jù)另外的示例實(shí)施例的集成傳感器電路的部分的頂視圖；以及

圖6示出根據(jù)示例實(shí)施例的用于操作集成傳感器設(shè)備的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將更加全面地參照附圖來描述各種示例實(shí)施例，在附圖中圖示了一些示例實(shí)施例。

因此，雖然另外的實(shí)施例能夠具有各種修改和可替換形式，但其一些示例實(shí)施例作為示例在附圖中示出并且在本文中將進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解到，沒有意圖將示例實(shí)施例限制到所公開的特定形式，而是相反，示例實(shí)施例要覆蓋落在本公開的范圍內(nèi)的所有修改、等同物和可替換物。相同的標(biāo)號(hào)貫穿附圖的描述而指代相同或類似的元件。

將理解到，盡管術(shù)語(yǔ)第一、第二等可以在本文中用于描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)當(dāng)受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件從另一個(gè)元件區(qū)分開。例如，第一元件可以稱為第二元件，并且類似地，第二元件可以稱為第一元件，而不脫離示例實(shí)施例的范圍。如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括相關(guān)聯(lián)列出的項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的任何和全部組合。

將理解到，當(dāng)元件被稱為“連接”或“耦合”到另一元件時(shí)，該元件可以直接連接或耦合到所述另一元件，或者可以存在居間元件。相比之下，當(dāng)元件被稱為“直接連接”或“直接耦合”到另一元件時(shí)，不存在居間元件。用于描述元件之間的關(guān)系的其它詞語(yǔ)應(yīng)當(dāng)以相似的方式解釋（例如“在……之間”比對(duì)“直接在……之間”，“相鄰”比對(duì)“直接相鄰”等）。

本文中所使用的術(shù)語(yǔ)僅出于描述特定示例實(shí)施例的目的而并不意圖限制另外的示例實(shí)施例。如本文中所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“所述”意圖也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明顯另行指示。還將理解到，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”，當(dāng)在本文中使用時(shí)，指定所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其群組的存在或添加。

還應(yīng)當(dāng)指出的是，在一些可替換的實(shí)現(xiàn)方式中，所指出的功能/動(dòng)作可以不按圖中指出的次序發(fā)生。例如，取決于所涉及的功能性/動(dòng)作，接連示出的兩個(gè)圖事實(shí)上可以基本上同時(shí)執(zhí)行或者有時(shí)可以以相反次序執(zhí)行。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1a，b，示意性地示出根據(jù)示例的集成傳感器電路100的區(qū)段。圖1a呈現(xiàn)集成傳感器電路100的側(cè)視圖，而圖1b呈現(xiàn)對(duì)應(yīng)的頂視圖。

集成傳感器電路100包括形成在公共襯底（未示出）上的交替的鐵磁層和非鐵磁層的磁阻疊層110。集成傳感器電路100的公共襯底可以是半導(dǎo)體襯底，諸如例如硅晶片。半導(dǎo)體晶片可以形成用于集成傳感器電路100的基礎(chǔ)。在所圖示的示例中，磁阻疊層110實(shí)現(xiàn)在集成傳感器電路100的上部金屬層或線120-1與下部金屬層或線120-2之間。金屬層之間的這種配置可以用于磁阻疊層的所謂cpp（垂直于平面的電流）幾何結(jié)構(gòu)。在涉及所謂cip（平面內(nèi)電流）幾何結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施例中，磁阻疊層110還可以實(shí)現(xiàn)在要從僅一側(cè)（頂部或底部）接觸的金屬層下方或上方。

磁阻疊層110包括三個(gè)分離的部分或區(qū)段110-1、110-2和110-3。受益于本公開的技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)到，三個(gè)分離的部分或區(qū)段110-1、110-2和110-3可以源自相同的磁阻疊層110，以下將對(duì)此進(jìn)行進(jìn)一步解釋。磁阻疊層110的層20的組成可以以各種不同的方式選擇以獲得不同的磁阻效應(yīng)。在一些示例中，鐵磁層和非磁性層可以組合以便實(shí)現(xiàn)根據(jù)amr、gmr或tmr效應(yīng)的磁阻疊層110。

在一些示例實(shí)施例中，磁阻疊層110可以包括反鐵磁固定層、鐵磁固定層、反磁性耦合層、帶有具有線性或筆直圖案的參考磁化的鐵磁參考層、電絕緣隧道屏障或反磁性層、以及鐵磁自由層。受益于本公開的技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)到，以上層組成僅僅是形成xmr傳感器元件的許多可能性中的一個(gè)。例如，相反組成也是可能的。例如，自由層可以包括鐵磁層和非磁性層的組成。包括多層結(jié)構(gòu)的自由層對(duì)于本申請(qǐng)可以是有益的，所述多層結(jié)構(gòu)具有帶有接近于耦合層的電導(dǎo)率的層和帶有更遠(yuǎn)離該耦合的小電導(dǎo)率的層。自由層或固定層可以是包括造成高自旋極化的自旋注入層的多層結(jié)構(gòu)。在不損失一般性的情況下，讓我們假設(shè)圖1的示例的磁阻疊層110是tmr疊層。

至少第一磁阻傳感器元件130-1通過磁阻疊層110的第一部分110-1提供。至少第二磁阻傳感器元件130-2通過磁阻疊層110的分離的第二部分110-2提供。屏蔽元件或結(jié)構(gòu)140通過磁阻疊層110的分離的第三部分110-3提供。在所圖示的示例中，第一磁阻傳感器元件130-1、第二磁阻傳感器元件130-2以及屏蔽元件140是tmr結(jié)構(gòu)。然而，如以上提到的，任何其它的磁阻結(jié)構(gòu)也是可能的。

第三部分110-3（因而屏蔽元件140）位于或布置在第一和第二部分110-1與110-2之間并且因而布置成與第一磁阻傳感器元件130-1相鄰以及與第二磁阻傳感器元件130-2相鄰。在典型的集成電路中，磁阻疊層110的第一部分110-1可以通過隔離或絕緣材料150（諸如氧化物或氮化物）從磁阻疊層110的第三部分110-3分離。同樣地，磁阻疊層110的第三部分110-3可以通過絕緣材料150從磁阻疊層110的第二部分110-2分離。磁阻疊層110的第三部分110-3和因而屏蔽元件140可操作為所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件130-1和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件130-2之間的電屏蔽10。

現(xiàn)在將參照?qǐng)D2a，b來解釋集成傳感器電路100的可能制作。

圖2a圖示了包括半導(dǎo)體襯底202的半導(dǎo)體布置200。絕緣材料150的一個(gè)或多個(gè)層可以沉積在半導(dǎo)體襯底202上方。多個(gè)金屬線120-2可能已經(jīng)形成在絕緣材料150內(nèi)。過孔或切口160將金屬線120-2連接到磁阻疊層110，該磁阻疊層110沉積在絕緣材料150和金屬120-2的頂部上。光掩模（光致抗蝕劑）沉積在磁阻疊層110上以例如使用公知的蝕刻技術(shù)來圖案化磁阻疊層110的部分。

在圖2b中描繪圖案化過程的結(jié)果，圖2b圖示了三個(gè)分離的疊層部分110-1、110-2和110-3作為用于相應(yīng)的傳感器和屏蔽元件130-1、130-2和140的基礎(chǔ)。分離的疊層部分110-1、110-2和110-3之間的經(jīng)蝕刻的間隙或溝槽206可以例如填充有絕緣材料150（例如sio2）。

因此，實(shí)施例還提供了一種用于制作集成傳感器設(shè)備100的方法。方法包括：在公共襯底202上形成鐵磁層和非磁性層的磁阻疊層110，在磁阻疊層110的第一區(qū)段110-1中形成至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件130-1，在磁阻疊層110的分離的第二區(qū)段110-2中形成至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件130-2，以及在第一和第二區(qū)段110-1、110-2之間的磁阻疊層110的分離的第三區(qū)段110-3中形成屏蔽元件140，屏蔽元件140可操作為所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件130-1、130-2之間的電屏蔽。該制作方法還可以包括：通過絕緣材料150從磁阻疊層的第三區(qū)段110-3分離磁阻疊層的第一區(qū)段110-1，并且通過絕緣材料150從磁阻疊層的第二區(qū)段110-2分離磁阻疊層的第三區(qū)段110-3。受益于本公開的技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)到，另外的集成電路，諸如例如與所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件130-1相關(guān)聯(lián)的讀出電路，也可以集成在公共襯底202中或在公共襯底202上。同樣地，與所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件130-2相關(guān)聯(lián)的讀出電路可以進(jìn)一步集成在公共襯底202中。

轉(zhuǎn)回到圖1的示例，第一磁阻傳感器元件130-1、第二磁阻傳感器元件130-2以及屏蔽元件140通過相應(yīng)過孔或切口160從頂部和底部以cpp配置進(jìn)行電接觸，所述過孔或切口160延伸穿過絕緣材料150。過孔160將第一磁阻傳感器元件130-1、第二磁阻傳感器元件130-2和屏蔽元件140電耦合到相應(yīng)的相關(guān)聯(lián)的上部和下部金屬層或線120-1、120-2。如以上提到的，第一磁阻傳感器元件130-1、第二磁阻傳感器元件130-2和屏蔽元件140還可以例如針對(duì)cip配置而從僅一側(cè)（頂部、底部）接觸。

第一磁阻傳感器元件130-1可以獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)或作為更復(fù)雜的第一磁阻傳感器電路的部分。同樣地，第二磁阻傳感器元件130-2可以獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)或作為更復(fù)雜的第二磁阻傳感器電路的部分。這樣的磁阻傳感器電路可以包括wheatstone或類似的橋電路以檢測(cè)磁場(chǎng)和/或磁場(chǎng)的改變。如受益于本公開的技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)到的，第一磁阻傳感器元件130-1和第二磁阻傳感器元件130-2可以耦合到相應(yīng)的集成讀出電路（未示出）。另外，第一磁阻傳感器元件130-1和第二磁阻傳感器元件130-2或它們相應(yīng)的集成讀出電路可以耦合到驗(yàn)證電路，所述驗(yàn)證電路可以配置成響應(yīng)于施加到第一和第二磁阻傳感器元件的相應(yīng)感測(cè)層（例如自由層）的磁場(chǎng)而比較由第一磁阻傳感器元件130-1生成的第一傳感器信號(hào)與由第二磁阻傳感器元件130-2生成的第二傳感器信號(hào)。這對(duì)于集成傳感器電路100可以用作雙傳感器ic的安全關(guān)鍵應(yīng)用而言可能特別相關(guān)。在這樣的實(shí)施例中，第一磁阻傳感器元件130-1和第二磁阻傳感器元件130-2將配置成彼此獨(dú)立地感測(cè)相同的磁場(chǎng)。例如，一個(gè)磁阻傳感器元件可以測(cè)量磁場(chǎng)的x分量，而另一個(gè)測(cè)量磁場(chǎng)的y分量。在這樣的情況下，與第一磁阻傳感器元件130-1相關(guān)聯(lián)的電路可以經(jīng)由第一供給電壓來供給或操作，而與第二磁阻傳感器元件130-2相關(guān)聯(lián)的電路可以經(jīng)由獨(dú)立的第二供給電壓來供給。

圖1b描繪了圖1a的傳感器布置的頂視圖。

如可以從圖1b的示例看到的，與第一和第二磁阻傳感器元件130-1、130-2接觸的上部和下部金屬線120-1和120-2不僅在空間上在z方向上移位，而且還可以在空間上在y方向上移位，同時(shí)可以在x方向上平行延伸。第一磁阻傳感器元件130-1和第二磁阻傳感器元件130-2可以在y方向上在它們分別相關(guān)聯(lián)的上部和下部金屬線120-1、120-2之間本質(zhì)上平行延伸。兩個(gè)磁阻傳感器元件130-1、130-2可以經(jīng)由它們相關(guān)聯(lián)的上部和下部金屬線120-1、120-2耦合到相應(yīng)的接觸墊171、172和/或另外的集成電路（例如讀出電路）。

與屏蔽元件140相關(guān)聯(lián)的上部和下部金屬線120-1、120-2以及屏蔽元件140自身在所圖示的示例中在第一和第二磁阻傳感器元件130-1、130-2之間在y方向上延伸。因此，屏蔽元件140可以本質(zhì)上平行于磁阻傳感器元件130-1、130-2并且在磁阻傳感器元件130-1、130-2之間延伸。在此，屏蔽元件140通過相應(yīng)金屬線120-1或120-2和屏蔽元件140之間的多個(gè)過孔160耦合到屏蔽元件相關(guān)聯(lián)的上部和下部金屬線120-1、120-2。所述多個(gè)過孔160可以形成第一和第二磁阻傳感器元件130-1、130-2之間的附加過孔網(wǎng)格或屏蔽物。

在集成傳感器電路100的（正常）操作期間，第一磁阻傳感器元件130-1和第二磁阻傳感器元件130-2可以被操作以感測(cè)相應(yīng)磁場(chǎng)或在冗余傳感器概念的情況下感測(cè)相同磁場(chǎng)。為此目的，兩個(gè)磁阻傳感器元件130-1、130-2可以例如使用相應(yīng)接觸墊171-1、172-1和171-2、172-2耦合到供給電位與地（gnd）之間。在所述正常操作期間，屏蔽元件140的電位可以使用一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的接觸墊173而被設(shè)置或拉動(dòng)到地（gnd）。因此，磁阻傳感器元件130-1、130-2之間的電屏蔽可以在集成傳感器電路100的正常操作期間由（磁阻）屏蔽元件140提供。屏蔽元件140可以避免磁阻傳感器元件130-1、130-2之間的短路并且因而避免磁阻傳感器元件130-1、130-2之間的電流泄漏。

磁阻傳感器元件130-1、130-2之間的短路可以例如由在生產(chǎn)期間保留在絕緣材料150中的導(dǎo)電顆粒（例如非本征缺陷）所導(dǎo)致。有時(shí)，這樣的導(dǎo)電顆粒由于其小尺寸而可能在測(cè)試（篩選）期間未被檢測(cè)到，所述測(cè)試（篩選）可以在交付集成電路100之前實(shí)施。導(dǎo)電顆粒因此可能最初是未被檢測(cè)到的休眠故障。由于不同的影響例如老化、溫度、濕氣或腐蝕，導(dǎo)電顆粒可能隨時(shí)間在尺寸上增加并且然后可能導(dǎo)致原則上分離的導(dǎo)體之間的短路。未被檢測(cè)到的休眠故障可能導(dǎo)致模塊在正常操作時(shí)段內(nèi)具有缺陷，該模塊包含集成電路100并且最初在沒有故障的情況下被交付給消費(fèi)者。未被檢測(cè)到的休眠故障還可以例如在生產(chǎn)期間由化學(xué)機(jī)械拋光（以縮寫形式稱為“cmp”）期間的不正確處理所導(dǎo)致。

導(dǎo)電顆粒可以位于集成傳感器電路100內(nèi)部，例如在靠近第一磁阻傳感器元件130-1的區(qū)中。導(dǎo)電顆粒由于其小尺寸而在生產(chǎn)集成傳感器電路100之后未被立即檢測(cè)到并且因而集成傳感器電路100完整地起作用。導(dǎo)電顆?？梢噪S時(shí)間在尺寸上增加，直到導(dǎo)電顆粒接觸第一磁阻傳感器元件130-1和屏蔽元件140二者。導(dǎo)電顆粒與第一磁阻傳感器元件130-1和屏蔽元件140之間的接觸可以導(dǎo)致第一磁阻傳感器元件130-1和屏蔽元件140之間的電流流動(dòng)（泄漏電流）。然而，該泄漏電流不到達(dá)第二磁阻傳感器元件130-2并且因而不損害集成傳感器電路100。

在一些實(shí)施例中，第一或第二磁阻傳感器元件130-1中的任何一個(gè)與屏蔽元件140之間的泄漏電流可以通過耦合到屏蔽元件140的可選泄漏檢測(cè)電路來檢測(cè)。例如，屏蔽元件140的一個(gè)電接觸端子可以耦合到地，而屏蔽元件140的另一電接觸端子可以耦合到泄漏檢測(cè)電路。泄漏檢測(cè)電路可以例如通過使用分路電阻器而配置成檢測(cè)屏蔽元件140與第一和第二磁阻傳感器元件130-1、130-2中的至少一個(gè)之間的泄漏電流。例如，磁阻疊層110的第三區(qū)段10-3的部分和因而屏蔽元件140的部分可以配置為分路電阻器。導(dǎo)電非本征缺陷因此可以甚至在短路可以發(fā)生在磁阻傳感器元件130-1、130-2之間之前被檢測(cè)到。

在集成傳感器電路100內(nèi)部，休眠故障，例如導(dǎo)電顆粒，可以被適時(shí)揭示。一旦發(fā)生從第一磁阻傳感器元件130-1到屏蔽元件140或從第二磁阻傳感器元件130-2到屏蔽元件140的泄漏電流，就可以揭示休眠故障。休眠故障因此甚至可以在發(fā)生第一磁阻傳感器元件130-1與第二磁阻20傳感器元件130-2之間的短路或泄漏之前被檢測(cè)到。休眠故障可以在集成傳感器電路100仍舊完整地起作用的時(shí)間處被檢測(cè)到，也就是說在發(fā)生集成電路布置100中的危險(xiǎn)之前被檢測(cè)到。例如，休眠故障可以在第二磁阻傳感器元件130-2或連接到第二磁阻傳感器元件130-2的電路由于短路而被破壞之前被避免和/或檢測(cè)到。因此可以防止“危險(xiǎn)”。

屏蔽元件140和可選的泄漏檢測(cè)電路可以確保集成傳感器電路100的功能安全性。由于（磁阻）屏蔽元件140和評(píng)估電路118可以具有低面積要求，因此在集成傳感器電路100內(nèi)部以高效的方式確保功能30安全性是可能的。

屏蔽元件140和可選的泄漏檢測(cè)電路可以專用于防止或檢測(cè)休眠故障。換言之，在一些實(shí)施例中，屏蔽元件140在集成傳感器電路100的正常操作期間不著手進(jìn)行任何邏輯功能。例如，屏蔽元件140可以不牽涉在集成傳感器電路100的任何邏輯操作中。在集成傳感器電路100的正常操作期間，也就是說當(dāng)不存在短路時(shí)，可以不存在屏蔽元件140和集成傳感器電路100的另外的功能元件之間的電連接。例如，可以不存在屏蔽元件140與第一磁阻傳感器元件130-1之間或屏蔽元件140與第二磁阻傳感器元件130-2之間的電連接。同樣地，可以不存在第一磁阻傳感器元件130-1與可選的泄漏檢測(cè)電路之間和第二磁阻傳感器元件130-2與泄漏檢測(cè)電路之間的電連接。

根據(jù)本公開的實(shí)施例，屏蔽元件140可以不僅在包括所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件130-1和130-2的集成傳感器電路100的正常操作期間是有用的，而且在集成傳感器電路100的制作期間或之后在測(cè)試或篩選集成傳感器電路100期間是有用的。在一些實(shí)施例中，集成傳感器電路100因而還可以操作在篩選模式中。

在集成傳感器電路100的篩選模式期間，屏蔽元件140的電連接器173可以耦合到篩選電壓以用于非本征缺陷的加速激活。另一方面，第一和第二磁阻傳感器元件130-1、130-2的相應(yīng)電20連接器可以例如在篩選模式期間耦合到地。換言之，第一和/或第二磁阻傳感器元件130-1、130-2可以被拉動(dòng)到經(jīng)定義的電位（優(yōu)選地為地（gnd））。在集成電路的情況下，這可以通過在篩選模式中激活的開關(guān)來完成。在不包括有源電路的簡(jiǎn)單基本xmr元件的情況下，這可以通過測(cè)試裝備來完成。篩選電壓可以施加到屏蔽元件140（屏蔽電壓應(yīng)當(dāng)盡可能地高以便加速非本征缺陷的激活）并且在某個(gè)時(shí)間內(nèi)保持（電壓越高，則要實(shí)現(xiàn)針對(duì)測(cè)試結(jié)果的相同確定性水平的時(shí)間越短（加速壽命測(cè)試以激活早期使用期限故障（浴盆曲線）?？蛇x地，可以測(cè)量泄漏是否出現(xiàn)在至少一個(gè)磁阻傳感器元件130-1和130-2與屏蔽元件140之間。

因而，可以在屏蔽元件140與第一和第二磁阻傳感器元件130-1、130-2中的任何一個(gè)之間生成對(duì)應(yīng)于篩選電壓的電位差。由此，篩選電壓可以大于用于正常操作第一和/或第二磁阻傳感器元件130-1、130-2的供給電位。然而，篩選供給電位可以同時(shí)低于與屏蔽元件140和/或第一磁阻傳感器元件130-1和/或第二磁阻傳感器元件130-2相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)靜電放電（esd）電路的擊穿電壓。典型地，篩選電壓的幅度將取決于用于正常操作第一和/或第二磁阻傳感器元件130-1、130-2的供給電位和/或可用篩選時(shí)間。例如，在篩選期間施加到屏蔽元件的篩選電壓可以在一些實(shí)施例中在范圍5v到30v或甚至高達(dá)60v。

在圖3中描繪非本征缺陷的減少、篩選時(shí)間和篩選電壓之間的關(guān)系。如可以從圖3定性地看到的，非本征缺陷的減少隨著篩選時(shí)間和在篩選模式期間施加的篩選電壓二者而增加。例如，在一秒內(nèi)施加正常供給電壓的兩倍的篩選電壓可以使非本征缺陷減少至原來的近似1/100。

在晶片級(jí)上的正常制作測(cè)試期間和/或在正常操作（感測(cè)模式）期間，屏蔽元件140可以連接到或拉動(dòng)到經(jīng)定義的電位（典型地為gnd）并且可以可選地連接到泄漏檢測(cè)電路，該泄漏檢測(cè)電路還可以被稱為屏蔽監(jiān)視器。在集成電路的情況下，這可以通過在感測(cè)模式中被激活的開關(guān)來完成。在不包括有源電路的簡(jiǎn)單基本xmr元件的情況下，這可以通過將屏蔽墊173接合到xmr供給引腳中的一個(gè)來完成，或者可以在應(yīng)用中在印刷電路板（pcb）級(jí)上完成。在后一種情況下，這還可以允許例如通過經(jīng)由大電阻器（例如100mω）將屏蔽引腳拉動(dòng)到gnd而允許泄漏檢測(cè)并且例如利用微控制器模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（adc）來監(jiān)視跨電阻器的電壓降。此后，可以跟隨對(duì)經(jīng)封裝的設(shè)備的正常制作測(cè)試。

為了在不同操作模式（篩選、正常制作測(cè)試或感測(cè)模式）之間切換，集成傳感器設(shè)備100還可以包括模擬和/或數(shù)字開關(guān)電路，所述模擬和/或數(shù)字開關(guān)電路配置成在所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件130-1、130-2的操作期間將屏蔽元件140的電連接器173耦合或拉動(dòng)到參考電位（gnd）并且配置成在集成電路100的篩選模式期間將屏蔽元件140的電連接器173耦合或拉動(dòng)到篩選電壓。開關(guān)電路還可以配置成在篩選模式期間將所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件130-1、130-2的相應(yīng)電連接器171、172耦合或拉動(dòng)到參考電位。在所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件的操作期間，即在晶片級(jí)上的正常制作測(cè)試期間和/或在正常操作（感測(cè)模式）期間，開關(guān)電路可以配置成將所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件130-1、130-2耦合在相應(yīng)的供給電位與參考電位之間。

在圖4中圖示集成傳感器電路100的另一示例實(shí)施例。

在此，該集成電路與圖1b中描繪的集成電路的不同之處在于：屏蔽元件140可以耦合在兩個(gè)接觸墊173和174之間，兩個(gè)接觸墊173和174位于屏蔽元件140沿其在y方向（縱向）上的軸的相對(duì)端部處?；叵氲狡帘卧?40的xmr層在z方向（高度）上堆疊在彼此的頂部上并且第一和第二磁阻傳感器元件130-1和130-2在x方向（寬度）上與屏蔽元件140相鄰。因而，接觸墊173和174定位成允許沿屏蔽元件140的層的平面內(nèi)電流（cip）。利用圖4的布置，可以檢測(cè)在屏蔽元件140的磁阻疊層部分110-3或半導(dǎo)體材料中延伸的裂縫。出于該目的，例如可以向接觸墊174施加電壓或電流，而接觸墊173可以耦合到地。在該情況下并且在正常條件之下，某個(gè)電流將在y方向上本質(zhì)上平行于疊層部分110-3的層的平面縱向地流過屏蔽元件140。然而，在存在裂縫的情況下，墊173和174之間的電流將小于預(yù)期值，甚至可能為零。因而，在一些實(shí)施例中，屏蔽元件140可以耦合在第一電接觸件173與第二電接觸件174之間并且可以配置成在測(cè)試模式期間基于評(píng)估響應(yīng)于施加在第一和第二電接觸件之間的裂縫檢測(cè)電壓或電流而穿過屏蔽元件140的電流來檢測(cè)磁阻疊層110中的裂縫。

可選地，出于制作目的，屏蔽元件140還可以耦合或拉動(dòng)到地電位，例如以防止等離子體蝕刻期間的天線效應(yīng)。因而，在集成傳感器電路100的制作期間，與屏蔽元件140相關(guān)聯(lián)的測(cè)試/屏蔽線可以連接到切鋸線180外部的地墊175以在等離子體蝕刻期間將屏蔽元件140的一個(gè)或多個(gè)電接觸件連接到地電位。在制作之后，集成傳感器電路100可以通過沿切鋸線180切鋸ic而單體化。天線效應(yīng)或等離子體引致的柵氧化物損害是這樣的效應(yīng)，該效應(yīng)可以潛在地導(dǎo)致集成電路的制造期間的成品率和可靠性問題。目前，用于ic制作的光刻過程使用等離子體蝕刻的干法蝕刻。等離子體是用于蝕刻的離子化/反應(yīng)氣體。它允許對(duì)圖案的良好控制（更尖銳的邊緣/更少的底切）并且還允許在傳統(tǒng)（濕法）蝕刻中不可能的若干化學(xué)反應(yīng)。然而，也累積若干不想要的效應(yīng)。它們中的一個(gè)是充電損害。等離子體充電損害是指等離子體處理期間的未預(yù)計(jì)到的高場(chǎng)應(yīng)力。在等離子體蝕刻期間，大量的電荷可以聚集在多晶硅和金屬表面上。通過電容耦合，大電場(chǎng)可能出現(xiàn)，從而造成應(yīng)力，所述應(yīng)力導(dǎo)致氧化物擊穿和設(shè)備的閾值電壓中的漂移。所聚集的電荷可以通過電流隧穿到地墊175而中性化。

在圖5中示出集成傳感器電路100的另外的實(shí)施例。在此，磁阻疊層的第三區(qū)段110-3的部分和因而屏蔽元件140的部分被配置為集成分路電阻器145以在esd電路的esd擊穿電壓之上添加電壓降以加速電應(yīng)力測(cè)試。這種可能性已經(jīng)在之前提到。在第一或第二磁阻傳感器元件130-1中的任何一個(gè)與屏蔽元件140之間的電流泄漏的情況下，可以使用分路器145而不是外部電阻器作為檢測(cè)元件以創(chuàng)建電壓降。集成分路電阻器145的大小可以通過適當(dāng)?shù)剡x擇過孔160（例如過孔的距離）以電接觸第三區(qū)段110-3的相關(guān)分路部分來調(diào)節(jié)。在圖5的示例中，墊174可以用于晶片級(jí)上的正常制作測(cè)試期間和/或正常操作（感測(cè)模式）期間的泄漏檢測(cè)，而墊173可以用于集成電路100的篩選模式期間的應(yīng)力20測(cè)試。

總結(jié)來說，圖6示出了操作集成傳感器設(shè)備100的方法600的流程圖。在晶片級(jí)上的正常制作測(cè)試期間和/或在所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件130-1、130-2的正常操作（感測(cè)模式）期間，方法600將屏蔽元件140連接（動(dòng)作610）到參考電位（例如地）和/或連接到泄漏檢測(cè)電路以檢測(cè)屏蔽元件140與第一和第二磁阻傳感器元件中的至少一個(gè)之間的泄漏電流。方法600還在所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件130-1、130-2的操作期間將所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件130-1和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件130-2連接（動(dòng)作620）到供給電位和可選地連接到相應(yīng)讀出電路。

在集成傳感器設(shè)備的可選應(yīng)力或篩選模式期間，方法600可以將所述至少一個(gè)第一磁阻傳感器元件130-1和所述至少一個(gè)第二磁阻傳感器元件130-2的所有電接觸件連接（動(dòng)作630）到公共參考電位（例如地）。方法600還可以將屏蔽元件140連接（動(dòng)作640）到篩選電壓，所述篩選電壓可以高于用于操作第一和/或第二磁阻傳感器元件130-1、130-2的操作供給電壓。

總結(jié)來說，實(shí)施例提供了xmr結(jié)構(gòu)，所述xmr結(jié)構(gòu)允許施加增加的電壓應(yīng)力以允許氧化物中的非本征缺陷的加速激活并且此后將氧化物重配置成充當(dāng)冗余xmr元件之間的屏蔽物。

描述和附圖僅僅說明本公開的原理。因而將領(lǐng)會(huì)到，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)想到各種布置，所述各種布置盡管未在本文中明確描述或示出但是體現(xiàn)本公開的原理。另外，本文中敘述的所有示例在原則上明確意圖僅用于示范目的以幫助讀者理解本公開的原理和由（一個(gè)或多個(gè)）發(fā)明人貢獻(xiàn)的概念以推動(dòng)本領(lǐng)域，并且要被理解為沒有限制到這樣的具體敘述的示例和條件。而且，本文中敘述本公開的原理、方面和實(shí)施例的所有陳述以及其具體示例意圖涵蓋其等同物。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)到，本文中的任何框圖表示體現(xiàn)本公開的原理的說明性電路的概念視圖。類似地，將領(lǐng)會(huì)到，任何流程圖、流程圖示、狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖、微代碼等表示各種過程，所述各種過程可以基本上表示在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中并且因此由計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行，無論這樣的計(jì)算機(jī)或處理器是否被明確示出。

另外，隨附權(quán)利要求由此被合并到詳細(xì)描述中，其中每一個(gè)權(quán)利要求可以自身獨(dú)立作為分離的示例實(shí)施例。雖然每一個(gè)權(quán)利要求可以獨(dú)立作為分離的示例實(shí)施例，但是要指出的是——盡管從屬權(quán)利要求可以在權(quán)利要求中是指與一個(gè)或多個(gè)其它權(quán)利要求的特定組合——其它示例實(shí)施例還可以包括該從屬權(quán)利要求與每一個(gè)其它從屬或獨(dú)立權(quán)利要求的主題內(nèi)容的組合。這樣的組合在本文中被提出，除非陳述不意圖特定組合。另外，意圖將權(quán)利要求的特征還包括到任何其它獨(dú)立權(quán)利要求，即便該權(quán)利要求不直接從屬于該獨(dú)立權(quán)利要求。

還要指出的是，在說明書中或在權(quán)利要求中公開的方法可以通過具有用于執(zhí)行這些方法的相應(yīng)動(dòng)作中的每一個(gè)動(dòng)作的構(gòu)件的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。

另外，要理解到，在說明書或權(quán)利要求中公開的多個(gè)動(dòng)作或功能的公開可以不被理解為處于特定次序內(nèi)。因此，多個(gè)動(dòng)作或功能的公開將不把這些限制到特定次序，除非這樣的動(dòng)作或功能出于技術(shù)原因而不是可互換的。另外，在一些實(shí)施例中，單個(gè)動(dòng)作可以包括多個(gè)子動(dòng)作或者可以分解成多個(gè)子動(dòng)作。這樣的子動(dòng)作可以被包括并且作為該單個(gè)動(dòng)作的公開的部分，除非明確被排除。