用于集成电路的薄膜电阻设备，包括薄膜电阻设备的集成电路的制作方法

根据37 CFR 1.57，本申请提交的申请数据表中标识了国外或国内优先权要求的任何和所有申请在此通过引用并入本文。本申请要求于2015年11月11日提交的英国专利申请No.GB1519905.2的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及使用微电子技术制造的改进的薄膜电阻设备，以及包括这种设备的集成电路。

背景技术：

薄膜电阻传感器用于各种应用。例如，可以使用磁阻传感器以便确定系统的两个部分之间的角度关系。这种传感器通常包括多个电阻元件。使这些电阻部件良好匹配可以有助于产生准确的读数。当薄膜电阻设备结合在具有其它部件的单个管芯上时，那些其它部件可在薄膜部件中产生不均匀的应力水平。这会降低薄膜电阻器的匹配性。此外，传感器中的温度变化可能影响诸如偏移漂移的参数。这也可能对设备的精度产生影响，并且可能使校准过程昂贵。

提供一种薄膜电阻设备将是有益的，其中部件匹配得到改善，并且其对温度变化更具弹性。

技术实现要素：

薄膜电阻传感器通常包括多个电阻元件。这些部件应当良好匹配，以便传感器提供准确的读数。当传感器结合在集成电路中时，电阻元件可以形成在形成其它部件的一部分的金属迹线上方或下方。结果，薄膜电阻部件经受不同水平的应力。本公开提供了一种被布置为减轻应力的影响的结构。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于集成电路中的薄膜电阻设备，包括：在设备的第一层中形成的多个薄膜电阻元件，以形成第一电路和应力均衡结构，所述应力均衡结构包括形成在所述设备的第二层中的多个应力均衡元件，所述元件被布置成使得从所述集成电路的其他部件施加在所述电阻部件上的应力相等。

附图说明

现在将参照附图仅通过非限制性示例来描述本公开的实施例，其中：

图1是示出薄膜磁阻传感器的电路图；

图2是示出图1的传感器的输出的图；

图3是根据本公开的实施例的包含图1的传感器的集成电路的平面图；

图4是根据本公开的实施例的并入有薄膜磁阻传感器的集成电路的平面图；

图5是图4的电路的一部分的特写平面图；

图6是图4的电路的另一部分的特写平面图；

图7是图4的电路的一组薄膜电阻元件的特写平面图；

图8是根据本公开的另一实施例的包括薄膜磁阻传感器的集成电路的平面图；

图9是图8的电路的一部分的特写平面图；

图10是图8的电路的另一部分的特写平面图；

图11是图8的电路的一组薄膜电阻元件的特写平面图；

图12是根据本公开的另一实施例的包含薄膜磁阻传感器的集成电路的平面图；

图13是图12的电路的一部分的特写平面图；

图14是图12的电路的另一部分的特写平面图；

图15是图12的电路的一组薄膜电阻元件的特写平面图；

图16是根据本公开的另一实施例的包含薄膜磁阻传感器的集成电路的平面图；

图17是图16的电路的一部分的特写平面图；

图18是图16的电路的另一部分的特写平面图；

图19是图16的电路的一组薄膜电阻元件的特写平面图；

图20是根据本公开的另一实施例的包括薄膜磁阻传感器的集成电路的平面图；

图21是图20的电路的一部分的特写平面图；

图22是图20的电路的另一部分的特写平面图。

图23是图20的电路的一组薄膜电阻元件的特写平面图；

图24是根据本公开的另一实施例的结合薄膜磁阻传感器的集成电路的平面图；

图25是图24的电路的一部分的特写平面图；

图26是图24的电路的另一部分的特写平面图；

图27是图24的电路的一组薄膜电阻元件的特写平面图；

图28是根据本公开的另一实施例的结合薄膜磁阻传感器的集成电路的平面图；

图29是图28的电路的一部分的特写平面图；

图30是图28的电路的另一部分的特写平面图；和

图31是图28的电路的一组薄膜电阻元件的特写平面图。

具体实施方式

某些实施例的以下详细描述呈现了具体实施例的各种描述。然而，本文所描述的创新可以以多种不同的方式实施，例如，如权利要求所限定和涵盖的。在本说明书中，参考附图，其中相同的附图标记可以表示相同或功能相似的元件。应当理解，图中所示的元件不一定按比例绘制。此外，将理解，某些实施例可以包括比附图中示出的更多元件和/或附图中示出的元件的子集。此外，一些实施例可以结合来自两个或更多个附图的特征的任何合适的组合。

本公开提供了一种薄膜电阻设备，其可以是磁阻传感器，并且其包括应力平衡层以减轻集成电路中的下面(或覆盖)金属的影响。本文讨论的薄膜设备可以用于各种磁阻传感器，例如各向异性磁阻(AMR)传感器，巨磁阻(GMR)传感器或隧道磁阻(TMR)传感器。通常，薄膜电阻设备形成在其它部件上。那些其他部件可以包括一旦集成的金属迹线可以对薄膜设备的电阻元件施加应力。该应力可以改变电阻元件的特性阻抗。在包括桥式电路的传感器中，这可能导致电阻器不匹配。应力平衡层包括位于设备下面的金属导体的周期性图案。这可以使设备的电阻元件“看到”相同的底层金属，抵消在设备下面发现的其它金属迹线的影响。

图1示出了磁阻薄膜(TF)传感器10的电路图。图1的传感器10是AMR传感器。传感器10包括并联连接的两个惠斯登电桥。第一惠斯登电桥包括磁阻TF电阻器12,14,16和18。第二惠斯登电桥包括磁阻TF电阻器20，22，24和26。每个电桥的电阻器以常规的桥式配置连接。两个桥接器共享到地(GND)的连接和到正电压(V_CC)的连接。在传感器10中有四个输出线。这些输出线被标记为与这些输出线相关联的对应电压的+V₀₁，+V₀₂，-V₀₁和-V₀₂。第一惠斯通电桥耦合到输出线+V₀₁和-V₀₁。第二惠斯登电桥耦合到输出线+V₀₂和-V₀₂。

当这些桥被用作传感器时，它们的相对取向是显着的。因此，在第一惠斯登电桥中，电阻器12和16彼此平行，但是与电阻器14和18正交。类似地，在第二惠斯登电桥中，电阻器20和26彼此平行，但是与电阻器22和22正交。此外，第一惠斯通电桥与第二惠斯通电桥成45°取向。因此，电阻器14与电阻器22成45°，电阻器16与电阻器24成45°，电阻器18与电阻器26成45°，电阻器12与电阻器20成45°。在图1中，α是磁性场施加到传感器10。

图2是示出传感器10相对于变化的磁场的输出的图表。该图表示x轴上的磁场角α(度)，y轴上的输出电压(mV)。该图表示输出电压V₀₁和V₀₂，其中：

V₀₁＝+V₀₁--V₀₁

V₀₂＝+V₀₂--V₀₂

从图2可以看出，V₀₁和V₀₂都相对于变化的磁场角度正弦地变化。

图3示出了根据本公开的实施例的磁阻TF传感器10的物理布局。在该实施例中，去除应力平衡层，使得可以清楚地示出和描述传感器的其他部件。传感器10中的每个电阻器由多组磁阻薄膜电阻元件形成。在某些实施例中，薄膜电阻元件可以具有在从约到的范围内选择的厚度。在图3的示例中，每个电阻器包括六组TF元件，并且每组包括五个电阻薄膜元件。所示的电阻元件是弓形的并且与同一组的其他元件平行地形成。所示的电阻元件具有相同的长度，并且在交替端部通过薄膜互连器互连，以便连接串联电路中的元件。传感器10还包括六个接合焊盘。焊盘30用于连接到VCC。焊盘32用于连接到输出线+V₀₂。焊盘34用于连接到输出线+V₀₁。焊盘36用于连接到GND。焊盘38用于连接到输出线-V₀₁。焊盘32用于连接到输出线-V₀₂。

电阻器12包括元件组12A至12F。每组通过薄膜互连器连接到下一组。组12A经由互连器42耦合到GND。组12F通过互连器44耦合到-V₀₁。组12A到12F被定向成使得元件组的相对取向与x轴成45°。组12B，12D和12F的元件的弧定向为与组12A，12C和12E的元件的弧成180°。每组元件偏离相邻组，使得与每组的元件的中点相交的线间隔开大约等于一个元件的长度的距离。

电阻器14包括元件组14A至14F。每组通过薄膜互连器连接到下一组。组14A经由互连器46耦合到V_CC。组14F通过互连器44耦合到-V₀₁。组14A到14F被定向成使得元件组的相对取向与x轴成45°。组14B，14D和14F的元件的弧定向成与组14A，14C和14E的元件的弧成180°。每组元件偏离相邻组，使得与每组的元件的中点相交的线间隔开大约等于一个元件的长度的距离。此外，组14A至14F相对于相应组12A至12F取向为90°，从而实现图1所示的电阻器12和14之间的相对定向。此外，电阻器12和14通过互连器44耦合在一起。

电阻器16包括元件组16A至16F。每组通过薄膜互连器连接到下一组。组16A经由互连器46耦合到VCC。组16F通过互连器48耦合到+V₀₁。组16A到16F被定向为使得元件组的相对取向与x轴成45°。组16B，16D和16F的元件的弧定向成与组16A，16C和16E的元件的弧成180°。每组元件偏离相邻组，使得与每组的元件的中点相交的线间隔开大约等于一个元件的长度的距离。此外，组16A至16F具有与组12A至12F中的相应组相同的取向，从而在图1所示的电阻器12和16之间实现相同的相对取向。

电阻器18包括元件组18A至18F。每组通过薄膜互连器连接到下一组。组18A经由互连器42耦合到GND。组18F通过互连器48耦合到+V₀₁。组18A到18F被定向成使得组元件的相对取向与x轴成45°。组18B，18D和18F的元件的弧定向成与组18A，18C和18E的元件的弧成180°。每组元件偏离相邻组，使得与每组的元件的中点相交的线间隔开大约等于一个元件的长度的距离。此外，组18A至18F相对于相应的组16A至16F取向为90°，从而实现图1所示的电阻器16和18之间的相对取向。此外，电阻器16和18通过互连器48耦合在一起。12，14，16和18耦合在一起并且定向成形成第一惠斯通电桥。

电阻器20包括元件组20A至20F。每组通过薄膜互连器连接到下一组。组20A通过互连器42耦合到GND。组20F通过互连器50耦合到-V₀₂。组20A到20F被定向成使得元件组的相对取向与x轴成90°。组20B，20D和20F的元件的弧定向成与组20A，20C和20E的元件的弧成180°。每组元件与相邻组对准，使得与每组的元件的中点相交的线对准。

电阻器22包括元件22A至22F的组。每组通过薄膜互连器连接到下一组。组22A经由互连器46耦合到VCC。组22F通过互连器50耦合到-V₀₂。组22A到22F被定向为使得元件组平行于x轴。组22B，22D和22F的元件的弧定向为与组22A，22C和22E的元件的弧成180°。每组元件偏离相邻组，使得与每组的元件的中点相交的线被间隔开大于一个元件的长度的距离。此外，组22A至22F相对于相应组20A至20F取向为90°，从而实现图1所示的电阻器20和22之间的相对取向。此外，电阻器20和22通过互连器50耦合在一起。

电阻器24包括元件组24A至24F。每组通过薄膜互连器连接到下一组。组24A经由互连器46耦合到V_CC。组24F通过互连器52耦合到+V₀₂。组24A到24F被定向成使得元件组的相对取向与x轴成90°。组24B，24D和24F的元件的弧定向成与组24A，24C和24E的元件的弧成180°。每组元件与相邻组对准，使得与每组的元件的中点相交的线对准。此外，组24A至24F具有与组20A至20F中的相应组相同的取向，从而在图1所示的电阻器20和24之间实现相同的相对取向。

电阻器26包括元件组26A至26F。每组通过薄膜互连器连接到下一组。组26A经由互连器42耦合到GND。组26F通过互连器52耦合到+V₀₂。组26A到26F平行于x轴。组26B，26D和26F的元件的弧定向成与组26A，26C和26E的元件的弧成180°。每组元件偏离相邻组，使得与每组的元件的中点相交的线被间隔开大于一个元件的长度的距离。此外，组26A至26F与各组24A至24F成90°取向，从而实现图1所示的电阻器24和26之间的相对定向。此外，电阻器24和26通过互连器52耦合在一起。因此，电阻器20，22，24和26联接在一起并且定向成形成第一惠斯登电桥。此外，电阻器20至26以与图1所示相同的方式与电阻器12至18成45°取向。

可能希望电阻器及其相应的电阻元件良好地匹配。放置在相同管芯中的底层和上层金属轨道可以对薄膜元件暴露于的应力的量产生影响。因此，如果电阻器12沉积在金属迹线上，并且如果电阻器14沉积在平坦的金属间电介质上，则这些元件可能不如期望的那样匹配。

图4示出了根据本公开的实施例的磁阻TF传感器10。在该实施例中，传感器10包括应力平衡层60。这通过在与TF元件组相对应的位置处的通常变暗的区域示出。应力平衡层60包括形成在管芯中的TF元件下方的金属层。在TF元件和金属层之间形成隔离层。在该示例中，金属层形成为一系列线性金属导体。导体被布置成组，每个组对应于一组TF元件。应力平衡层60包括金属导体组62A至62F，64A至64F，66A至66F，68A至68F，70A至70F，72A至72F，74A至74F和76A至76F。

由一组导体形成的形状与由每组TF元件形成的形状基本上相同。然而，如下面将看到的，导体组可以覆盖略大于相应的TF元件组的区域。此外，一些导体组可以重叠，并且共享相同的线性金属导体，例如，如下所述。在图4中，两个区域78和80由虚线画出轮廓。这些区域分别在图5和图6中更详细地示出。

图5示出了图4的区域78的特写。图5示出了TF元件16F，16E，16D，18F和18E的组。这些组经由TF互连器48连接到键合焊盘34。这些组经由TF互连器82，84和86耦合在一起。每组TF元件在应力平衡层中具有相应的一组金属导体。在该示例中，示出了金属导体组66F，66E，66D，68F和68E。下面将描述金属导体的进一步细节。在该示例中，组66F和66E是分开的。然而，由于元件18F和18E的组的接近，导体组68F和68E共享七个线性金属元件。

图6示出了来自图4的区域80的特写。图6示出了TF元件26F，26E，24F和24E的组。这些元件组经由互连器52连接到键合焊盘32。这些组经由互连器88和90耦合在一起。每组元件在应力平衡层中具有相应的一组金属导体。在该示例中，示出了四组完整的金属导体76F，76E，74F和74E。在该示例中，组76F，76E，74F和74E是分开的。

图7示出了图6所示的一组TF元件26F的细节。该组包括五个磁阻元件100，102，104，106和108。每个元件通常是弓形的，但实际上每个示出的元件包括多个短的线性部分。在该示例中，每个元件包括四个线性部分。元件例如可以是大约60μm长和4μm宽。这些元件彼此相邻并且平行地布置。在元件之间可以形成大约4μm的间隙。元件100的第一端连接到薄膜互连器52。如图4所示，该互连器将元件组26F耦合到接合焊盘32。元件100的第二端连接到薄膜互连器110，薄膜互连器110连接到元件102的第一端连接到薄膜互连器112，薄膜互连器112连接到元件104的第一端。元件104的第二端连接到薄膜互连器114，薄膜互连器114连接到元件102的第二端。元件106的第一端连接到薄膜互连器116，薄膜互连器116连接到元件108的第一端。元件108的第二端连接到薄膜互连器88。如图4，该互连器将组26F耦合到组26E。上述布置导致蜿蜒的电阻元件路径。该组电阻元件一起用于近似于具有两个相对的弓形边缘和两个相对的直边缘的矩形的形状。

图7还示出了应力平衡层60的一部分。具体地，图7示出了导体组76F。组76F包括多个线性金属导体。在这个例子中，有三十个导体。给定相对大量的导体，它们没有单独编号。导体可以各自为大约45μm长，并且1μm宽。它们平行布置，并且可以相距大约1μm。它们在垂直于在电阻元件的第一和第二端之间画出的假想线的方向上取向。因此，金属导体与电阻元件相交的角度根据相交发生的位置而变化。在图7中，每个金属线延伸超出外部元件100和108的边缘类似于元件宽度的距离。以类似的方式，在元件的任一端，金属导体可以延伸超过元件的端部，例如延伸大约4μm的距离。因此，金属导体限定应力平衡区域，其形状类似于由元件限定的区域。然而，图7中的应力平衡区域随着其延伸超过如上所述的元件而更大。此外，金属元件都可以具有比TF元件小的宽度。在一个示例中，金属元件可以在电阻元件的宽度的一至十分之一之间。金属元件之间的间隔可以类似于它们的宽度。在一个示例中，对于4μm宽的TF元件，金属元件可以具有0.4μm的宽度和0.4μm的间隔。

作为这种布置的结果，每个电阻元件可以看到与其他电阻元件几乎相同量的底层金属。这样，并且由其他基础金属迹线引起的应力可以基本上(即使不是完全均衡)跨过电阻元件。

图8示出了本公开的另一实施例中的磁阻TF传感器10。在该实施例中，传感器10包括与前述实施例相同的部件。然而，应力平衡层60采用不同的形式。在该实施例中，金属层形成为一系列线性金属导体。然而，导体不连续地在每组元件的元件下方延伸。相反，它们仅在每个元件下方延伸，如下面将描述的。导体被布置成组，每个组对应于一组TF元件。应力平衡层60包括金属导体组122A至122F，124A至124F，126A至126F，128A至128F，130A至130F，132A至132F，134A至134F和136A至136F。在图8中，两个区域140和142由虚线勾画出。这些区域分别在图9和10中更详细地示出。

图9示出了图8的区域140的特写。图9示出了元件16F，16E，16D，18F和18E的组。这些组经由TF互连器48连接到键合焊盘34.这些组经由TF互连器82，84和86耦合在一起。每组元件在应力平衡层60中具有相应的一组金属导体。在该示例中，金属导体126F，126E，126D，128F和126E。下面将描述金属导体的进一步细节。

图10示出了图8的区域142的特写。图10示出了元件26F，26E，24F和24E的组。这些元件经由互连器52连接到键合焊盘32。这些组经由互连器88和90耦合在一起。每组元件具有相应的一组金属导体。在该示例中，示出了四组完整的金属导体136F，136E，134F和134E。

图11示出了图10中所示的元件组26F的细节。相同的附图标记用于与图7共有的部件。图11还示出了应力平衡层60的一部分。图11示出了导体组136F。组136F包括五个子组的线性金属导体。在该示例中，存在子组144A，144B，144C，144D和144E。每个子组具有三十个导体。给定相对大量的导体，它们没有单独编号。导体可以具有与图7所示的导体相同的宽度和间隔。它们在垂直于在图11中的电阻元件的第一和第二端之间画出的假想线的方向上定向。这样，与电阻元件相交的金属导体根据相交发生的位置而变化。在该示例中，每个线性导体仅在一个电阻元件下方延伸。每个金属导体延伸超过其相应元件的边缘一定量，该量基本上小于元件的宽度。以类似的方式，在元件的任一端，金属导体延伸超过元件的端部。因此，金属导体限定了应力平衡区域，其形状类似于由每个元件限定的区域。然而，在图11中，应力平衡区域随着其延伸超过如上所述的元件而更大。此外，所示的金属元件都具有比TF元件小的宽度。在一个示例中，金属元件可以在电阻元件的宽度的一分之一和十分之一之间。金属元件之间的间隔可以类似于它们的宽度。在一个示例中，对于4μm宽的TF元件，金属元件可以具有0.4μm的宽度和0.4μm的间隔。

图12示出了本公开的另一实施例中的磁阻TF传感器10。在该实施例中，传感器10包括与前述实施例相同的部件。然而，应力平衡层60采用不同的形式。在该实施例中，金属层形成为一系列弓形金属导体。有五个金属元件，每个对应于TF电阻元件。每个金属元件具有与相应的电阻元件基本相同的形状，如下面将更详细地描述的。导体被布置成组，每个组对应于一组TF元件。应力平衡层60包括金属导体组152A至152F，154A至154F，156A至156F，158A至158F，160A至160F，162A至162F，164A至164F和166A至166F。在图12中，两个区域170和172由虚线勾画。这些区域分别在图13和14中更详细地示出。

图13示出了图12的区域170的特写。图13示出了元件16F，16E，16D，18F和18E的组。这些组经由TF互连器48连接到键合焊盘34.这些组经由TF互连器82，84和86耦合在一起。每组元件在应力平衡层60中具有相应的一组金属导体。在该示例中，示出了金属导体156F，156E，156D，158F和156E。下面将描述金属导体的进一步细节。

图14示出了图12的区域172的特写。图14示出了元件26F，26E，24F和24E的组。这些元件经由互连器52连接到键合焊盘32.这些组经由互连器88和90耦合在一起。每组元件具有相应的一组金属导体。在该示例中，示出了四组完整的金属导体166F，166E，164F和164E。

图15示出了图14所示的元件组26F的细节。该组包括五个磁阻元件100，102，104，106和108。图15还示出了应力平衡层60的一部分。特别地，图15示出了导体组166F。组166F包括五个金属元件174A，174B，174C，174D和174E。在一个实例中，金属元件每个为约60μm长，并且6μm宽。它们平行布置，并且可以是大约2μm的间隔。每个元件的形状通常为弓形。然而，如同电阻元件，它们实际上由如图所示的四个短线性部分形成。金属元件的形状与电阻元件基本相同。然而，所示的金属元件略大于电阻元件，使得金属元件延伸超过电阻元件的边缘。在该示例中，金属元件延伸超过电阻元件的边缘大约1μm，其显着小于元件的宽度。金属元件可以比电阻元件大约50％。因此，金属导体限定了应力平衡区域，其形状类似于由每个元件限定的区域。然而，所示的应力平衡区域随着其延伸超过如上所述的元件而更大。

图16示出了根据本公开的另一实施例的磁阻TF传感器10。传感器10包括与图12所示相同的部件。然而，应力平衡层60不同于图12所示的应力平衡层。金属层形成为一系列平行的细长金属元件。图16的应力平衡结构60并不局限于每个TF元件或元件组的正下方区域，而是延伸到每组TF元件之间和周围的区域中。在该示例中，金属元件一起形成矩形形状180，其足够大以在TF传感器10的所有TF元件组下延伸。在图17和18中，分别如虚线170和172中更详细地示出。

图17示出了元件16F，16E，16D，18F和18E的组。这些组经由TF互连器48连接到键合焊盘34。这些组经由TF互连器82，84和86耦合在一起。图18示出了元件26F，26E，24F和24E的组。这些元件经由互连器52连接到键合焊盘32。这些组经由互连器88和90耦合在一起。

图19示出了图18所示的元件组26F的细节。图19还示出了应力平衡结构60的导体180。金属导体可以各自为大约1μm宽。它们平行布置，并且可以相距大约1μm。因此，金属导体限定了在所有所示的电阻元件下延伸的应力平衡区域。

图20至23示出了应力平衡层60的另一示例，其中导体182在所有电阻性TF元件下布置为网格。如图所示，网格包括第一组基本上平行的导体和第二组基本上平行的导体，其中第一组的导体基本上正交于第二组的导体。

图24至27示出了应力均衡层60的另一示例，其中导体184被布置为一系列圆，圆以在所有电阻性TF元件下延伸的行和列形成。

图28示出了磁阻TF传感器10，其中应力平衡层60也可以用作加热元件。应力平衡层60类似于图4至图7中所示的应力平衡层，然而，存在一定的差异。如下面将更详细地描述的，应力平衡层60的元件耦合在一起，并且还耦合到完成电路的互连器。这样，电流可以通过应力平衡层，导致结构加热。结构60包括以与图4至图7所示类似的方式形成为一系列线性金属导体的金属层。层60包括多组金属导体192A至192F，194A至194F，196A至196F，198A至198F，200A至200F，202A至202F，204A至204F和206A至206F。在图28中，两个区域208和210由虚线勾画。这些区域分别在图29和30中更详细地示出。金属导体通过各种金属互连器耦合在一起，例如包括互连器212，214，216，218，220和222.互连器还将金属导体耦合到连接器224和226，使得金属导体能够耦合到电流资源。

图29示出了图28的区域208的特写。图29示出了元件16F，16E，16D，18F和18E的组。这些组经由TF互连器48连接到键合焊盘34。这些组经由TF互连器82，84和86耦合在一起。每组元件在应力平衡层中具有对应的一组金属导体。在该示例中，示出了金属导体组196F，196E，196D，198F和198E。还示出了各种金属互连器。导体198F和196F的组通过互连器216耦合在一起。导体196F和196E的组通过互连器230耦合在一起。导体196E和196D的组通过互连器232耦合在一起。导体198F和198E的组通过互连器下面将描述金属导体的进一步细节。

图30示出了图28的区域210的特写。图30示出了元件26F，26E，24F和24E的组。这些元件组经由互连器52连接到键合焊盘32。这些组经由互连器88和90耦合在一起。每组元件在应力平衡层中具有相应的一组金属导体。在该示例中，示出了四组完整的金属导体206F，206E，204F和204E。还示出了各种金属互连器。导体206F和204F的组通过互连器218耦合在一起。导体206F和206E的组通过互连器238耦合在一起。导体204F和204E的组通过互连器242耦合在一起。

图31示出了图30所示的一组元件26F的更近的视图。图31所示的布置与图7所示的布置类似，并且已经使用了相应的附图标记。图31还示出了应力平衡层60的一部分。具体地，图31示出了导体206F的组。组206F包括多个线性金属导体。在这个例子中，有三十个导体。给定相对大量的导体，它们没有单独编号。导体可以各自为大约45μm长，并且1μm宽。它们平行布置，并且可以相距大约1μm。它们在垂直于在图31中的电阻元件的第一和第二端之间画出的假想线的方向上定向。因此，金属导体与电阻元件相交的角度根据交叉发生的位置而变化。每个金属线延伸超过外部元件100和108的边缘类似于元件的宽度的距离。以类似的方式，在元件的任一端，金属导体延伸超过图31中的元件的端部，例如，延伸大约2μm的距离。因此，金属导体限定应力平衡区域，其形状类似于由元件限定的区域。然而，所示的应力平衡区域随着其延伸超过如上所述的元件而更大。此外，金属元件都具有比TF元件更小的宽度。在一个示例中，金属元件可以在电阻元件的宽度的一分之一和十分之一之间。金属元件之间的间隔可以类似于它们的宽度。在一个示例中，对于4μm宽的TF元件，金属元件可以具有0.4μm的宽度和0.4μm的间隔。

如图31所示，每个金属导体在一端耦合到一个相邻导体，在相对端耦合到另一个相邻导体。在导体组的边缘处形成的金属导体耦合到将导体连接到其它导体组的互连器。这样，沿着金属导体形成曲折的电路径。在使用中，电流通过导体。这可以使导体相对快速地达到高于环境温度的预定温度。有利地，预定温度可以是大约100℃。此外，该布置可以与封闭控制回路中的片上温度传感器一起使用，以将薄膜电阻器保持在基本上恒定的预定温度。当在该给定温度下校准这样的传感器时，可以基本上消除或最小化偏移的灵敏度或温度漂移的温度漂移，从而改善传感器输出相对于环境温度的稳定性。

该布置的优点是整个传感器可以被加热到大约相同的温度。如果传感器的不同部分处于不同的温度，则在不同的电阻元件之间可能发生失配。通过将传感器保持在相同的温度，组件可以更好地匹配，并且可以产生更精确的传感器。

现在将讨论制造TF传感器10的一个示例。通过首先提供基底来制造传感器。包括第一部件的集成电路设置在衬底上。第一组件可以是适于在与薄膜电阻传感器(例如，放大器，模数转换器等)相同的管芯上集成的任何其它组件。该部件的结构包括位于传感器下面的金属迹线。在第一部件上形成隔离层。然后在隔离层上形成金属层。然后蚀刻金属层以产生应力平衡结构。在应力平衡结构上提供第二隔离层，并且通过CMP(化学机械抛光)将其平面化以形成用于传感器的平坦表面。然后在第二隔离层上沉积电阻层。这被蚀刻以产生电阻薄膜传感器。然后，由另一金属化，例如金形成互连器。然后使用钝化层来保护结构免受环境影响，并且钝化层中的开口产生结合垫。

应力平衡层是减小由下伏或上覆元件引起的应力的影响的层。在这方面，虽然应力平衡层的目的是在绝对意义上平衡应力的影响，但是应当理解，在实践中，完全平衡可能是不可能的，并且应力平衡层通常减小应力的影响。虽然已经描述了某些应力平衡结构，但是可以在应力平衡层中实现导体或其他应力平衡元件的任何合适的布置，从而为相邻层中的薄膜元件提供应力平衡。此外，虽然实施例可以讨论设置在薄膜元件下面的应力均衡层，但是本文讨论的任何原理和优点可以应用于薄膜元件上方的应力均衡层，薄膜元件上方和下方的应力均衡层，在薄膜元件下方的多于一个应力平衡层，和/或在薄膜元件下方的多于一个应力平衡层。本文讨论的应力均衡层可结合可受益于应力均衡的任何薄膜元件来实施。

虽然这里提出的权利要求是以用于在USPTO提交的单依赖性格式，但是应当理解，任何权利要求可以取决于相同类型的任何前述权利要求，除非其在技术上显然不可行。

本公开的各方面可以在各种电子设备中实现。电子设备的示例可以包括但不限于消费电子产品，诸如封装的电子部件的电子产品的部件，电子测试设备，蜂窝通信基础设施等。电子设备的示例可以包括但不限于精密仪器，医疗设备，无线设备，诸如智能电话的移动电话，电话，电视，计算机监视器，计算机，调制解调器，手持式计算机，膝上型计算机，平板计算机，诸如智能手表，个人数字助理(PDA)的可穿戴计算设备，诸如汽车电子系统的车载电子系统，微波，冰箱，诸如汽车电子系统的车载电子系统，立体声系统，DVD播放器，CD播放器，诸如MP3播放器的数字音乐播放器，收音机，摄像机，相机，数码相机，便携式存储器芯片，洗衣机，烘干机，洗衣机/烘干机，手表，时钟等。此外，电子设备可以包括未完成的产品。

除非上下文明确要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”，“包括”，“包括”，“包含”等应被解释为包括的含义，排他性或穷举性；也就是说，在“包括但不限于”的意义上。如这里一般使用的词语“耦合”是指两个或更多个元件，其可以直接连接或通过一个或多个中间元件。同样，如本文中通常使用的词语“连接”是指可以直接连接或通过一个或多个中间元件连接的两个或更多个元件。另外，当在本申请中使用时，词语“本文”，“上方”，“下方”和类似含义的词语应当是指本申请的整体，而不是本申请的任何特定部分。在上下文允许的情况下，在上述使用单数或复数的某些实施例的具体实施方式中的单词也可以分别包括复数或单数。在上下文允许的情况下，涉及两个或更多个项目的列表的词语“或”旨在覆盖该词语的所有以下解释：列表中的任何项目，列表中的所有项目，以及列表中的项目的任何组合。

此外，本文使用的条件语言，诸如“可以”，“可能”，“可能”，“可以”，“例如”，“例如”，“诸如”等等之类的，特定地另外说明或在所使用的上下文中另外理解，通常旨在表达某些实施例包括某些特征，元件和/或状态，而其他实施例不包括某些特征，元件和/或状态。该特征，元件和/或状态以任何方式对于一个或多个实施例是必需的。

尽管已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅通过示例的方式给出，并且不旨在限制本公开的范围。实际上，本文描述的新颖的装置，方法和系统可以以各种其它形式实施；此外，在不脱离本公开的精神的情况下，可以进行在此描述的方法和系统的形式的各种省略，替换和改变。例如，虽然元件和组件以给定的布置呈现，但是备选实施例可以利用不同的组件和/或电路拓扑来执行类似的功能，并且一些元件可以被删除，移动，添加，细分，组合和/或修改。这些元件或组件中的每一个可以以各种不同的方式实现。上述各种实施例的元件，组件和/或动作的任何合适的组合可以组合以提供另外的实施例。所附权利要求及其等同物旨在覆盖落入本公开的范围和精神内的这些形式或修改。