专利名称：用于异常磁致电阻元件的引线接触结构的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及磁盘驱动系统领域，更特别地，涉及一种用于异常磁致电阻(EMR)元件的引线接触结构以及产生该结构的方法。
背景技术：
已经提出了基于异常磁致电阻(EMR)的磁致电阻(MR)读元件用于磁记录硬盘驱动器。由于EMR元件中的有源区由非磁半导体材料形成，因此EMR读元件不会遇到巨磁致电阻(GMR)元件和隧道磁致电阻(TMR)元件中存在的磁噪声问题，巨磁致电阻元件和隧道磁致电阻元件在其有源区中均采用磁膜。
EMR读元件包括EMR结构，其制造在衬底上作为包括半导体异质结构的台面(mesa)。此处涉及的EMR结构包括半导体材料层。半导体材料层的一部分包括2D电子或空穴气，其在这里称为EMR有源区。电压引线对和电流引线对形成在台面的一侧表面，与EMR结构的有源区接触，导电金属分路形成在台面的相反侧表面，与有源区接触。当没有施加磁场时，通过电流引线注入的电流流入有源区并通过金属分流。当存在外加磁场时，电流从分路偏转并穿过有源区行经更长的距离。由于半导体比分路电阻更大，因此器件的电阻增大。由外加磁场引起的电阻变化在电压引线上被检测。T.Zhou等人的“Extraordinary magnetoresistance in externally shunted van der Pauwplates”，Appl.Phys.Lett.，Vol.78，No.5，29 January 2001，pp.667-669中描述了EMR。S.A.Solin等人的“Nonmagnetic semiconductors as read-head sensors forultra-high-density magnetic recording”，Appl.Phys.Lett.，Vol.80，No.21，27May 2002，pp.4012-4014中描述了用于记录头用途的EMR元件。
对EMR读元件的制造者而言，存在的一个问题是在EMR结构的有源区与电流和电压引线之间提供低欧姆接触电阻。如图1中所示，一般引线形成在台面的一侧表面。引线的一端延伸到EMR结构的顶部之上，同时另一端从台面的所述侧表面向外延伸以提供接触点。通过有源区的厚度和接触有源区的引线的宽度确定接触电阻面积。随着有源区的厚度和引线的宽度减小，当EMR读元件以亚微米极制造时，该问题更突出。假定1E-7Ohm.cm2的接触电阻面积乘积，20nm厚的有源区，20nm宽的引线，那么对于每条引线而言接触电阻是25kOhms。此接触电阻远超EMR元件的一般电阻，即几个欧姆。
另一问题在于一般EMR读元件的引线与EMR结构的顶部不平齐。EMR读元件的磁记录应用要求EMR读元件的有源区(2DEG)紧密接近盘表面。任何非平坦性(即，比EMR结构的表面更高的引线)要求盘介质与EMR结构之间大的间隔，因为现在是引线的顶表面设置最小间隔而不是EMR结构的顶表面。所得的增大的间隔减小EMR读元件的信号和分辨率特性。此外，在一种操作模式下，EMR读元件骑在气垫上，其顶表面是气垫面。对此操作模式，期望基本平坦的顶表面，以获得可飞行的EMR读元件。
发明内容
本发明解决EMR元件的结构和相应制造方法的上述和其他相关问题，其增大了EMR结构的有源区与用于电流和电压引线的导电材料之间的接触区域。增大的接触区域有利地减小了引线的欧姆接触电阻。
在本发明一实施例中，EMR元件具有一EMR结构，其具有与现有EMR结构不同的形状。该EMR结构包括形成有源区的一个或多个层，例如二维电子气(2DEG)或空穴气(2DHG)。该EMR结构具有第一侧表面和相对的第二侧表面。该第一侧表面包括从该EMR结构的主体向外延伸的多个引线凸起。该引线凸起用于形成该EMR元件的电流和电压引线。该有源区延伸经过各引线凸起并沿各引线凸起的周边(或外侧表面)是可达到的。对于该EMR元件，沿各引线凸起的周边形成导电材料。该导电材料沿所述周边接触该EMR结构的有源区。该引线凸起和接触各引线凸起的有源区的相应导电材料形成该EMR元件的引线，例如电流引线和电压引线。
与现有EMR元件相比，该EMR元件的各引线具有导电材料和有源区之间增大的接触区域。导电材料和有源区之间的接触区域跨各引线凸起的周边。因此，该EMR元件的各引线的欧姆接触电阻被有利地减小。
本发明另一实施例包括制造EMR元件的方法。首先，半导体EMR材料层沉积在某类衬底上。至少一层EMR材料形成有源区，例如2DEG。然后在该EMR材料上形成光致抗蚀剂。该光致抗蚀剂被构图从而定义如上所述在一侧具有引线凸起的EMR结构。执行去除工艺，例如离子研磨或反应离子蚀刻(RIE)，以除去未被光致抗蚀剂保护的过多EMR材料。去除工艺之后，一侧具有所需引线凸起的EMR结构位于光致抗蚀剂下面。然后导电材料沉积在光致抗蚀剂上且在该EMR结构周围。该导电材料接触该EMR结构周边附近的有源区，包括各引线凸起的周边附近，然后进行另一去除工艺以除去光致抗蚀剂和光致抗蚀剂上的导电材料。该去除工艺之后保留一侧具有多个引线凸起的EMR结构和围绕该EMR结构的导电材料。然后设置另一光致抗蚀剂以覆盖要保留的EMR结构部分和导电材料部分。该光致抗蚀剂覆盖围绕该EMR结构的各引线凸起的周边的导电材料部分，该导电材料部分将形成该EMR元件的引线。该光致抗蚀剂还覆盖沿该EMR结构的另一侧的导电材料部分，该导电材料部分将形成该EMR元件的分路。然后执行另一去除工艺以除去未被该光致抗蚀剂保护的材料。去除该光致抗蚀剂，留下所需的EMR元件。
此制造方法的一个优点是，通过以此方式沉积，该导电材料和该EMR结构的有源区自对准。此制造方法的另一优点是利用单掩模形成该导电材料与该有源区之间的接触结。对于窄道宽传感器，精确控制传感器的与引线/EMR材料界面对应的边缘是重要的，因为边缘之间的距离定义传感器的重要灵敏区域。通过构造，使用单掩模工艺形成该界面边缘自对准了在该边缘处的材料，这又导致用单个工艺和单光刻步骤精确控制严格尺寸。EMR元件将具有30nm至90nm区域的尺寸且自对准工艺确保了这些尺寸的制造形成。
本发明可包括下面描述的其它示例性实施例。
所有附图中相同的附图标记表示相同的元件。
图1是现有技术EMR元件的等距视图。
图2是现有技术中通过有源层截面的EMR元件的顶示意图。
图3是用于本发明示例性实施例的EMR元件的EMR结构的等距视图。
图4是本发明一示例性实施例中EMR结构的顶视图。
图5是本发明一示例性实施例中具有沿每条引线凸起的周边形成的导电材料的EMR结构的顶视图。
图6是本发明一示例性实施例中引线的剖视图。
图7是本发明一示例性实施例中具有沿第二侧表面形成的导电材料的EMR结构的顶视图。
图8是本发明一示例性实施例中另一EMR元件的顶视图。
图9是本发明一示例性实施例中具有形成在引线凸起的顶表面上的导电材料的引线的剖视图。
图10-17示出本发明一示例性实施例中制造EMR元件的方法。
图18示出本发明一示例性实施例中的磁盘驱动系统。
具体实施例方式
图1是现有技术中EMR元件100的等距视图。EMR元件100包括EMR结构102，其是形成在半导电衬底104例如GaAs上的III-V族异质结构。但是，本发明描述的EMR元件不限于III-V族半导体材料。例如，EMR元件还可以形成在硅基体上。EMR结构102是衬底104之上的台面，其由减工艺产生，例如反应离子蚀刻(RIE)。EMR结构102包括具有第一带隙(band-gap)的第一半导体材料层106，形成在第一层106上且具有小于第一带隙的第二带隙的第二半导体材料层107，以及形成在第二层107上且具有大于第二带隙的第三带隙的第三半导体材料层108。第一层106和第三层108中的材料可以相似或相同。由于不同材料的不同带隙，第一，第二和第三层106-108产生能势阱(量子阱)。因此，载流子可以被限制在第二层107内，其被当作EMR元件100中的EMR有源层。
第一层106通常形成在可以是一层或多层的缓冲层112上。缓冲层112包括若干周期的超晶格结构，其功能在于防止衬底104中存在的杂质迁移到功能层106-108中。此外，选择缓冲层112来调节衬底104和EMR结构102的功能层106-108的通常不同的晶格常数从而充当衬底和功能层之间的应变缓和层。
一个或多个掺杂层被引入到第一层106、第三层108、或两者的半导体材料中，且与第二和第三半导体材料的边界间隔开。掺杂层向量子阱提供电子(如果n掺杂)或空穴(如果p掺杂)。电子或空穴分别以二维电子气(2DEG)或空穴气(2DHG)的形式集中在量子阱中。
如前面引用的文献所述，层106-108可以分别是物质Al0.09In0.91Sb、InSb和Al0.09In0.91Sb的异质结构，生长在半绝缘GaAs衬底104上，其间有缓冲层112。InSb是窄带隙半导体。窄带隙半导体通常表现出高电子迁移率，因为有效电子质量被大大减小。一般窄带隙材料是InSb和InAs。例如，InSb和InAs的室温电子迁移率分别是～70000cm2/Vs和～35000cm2/Vs。
形成在缓冲层112上的底部Al0.09In0.91Sb层106具有约1-3微米范围内的厚度，顶部Al0.09In0.91Sb层108具有约10到1000nm范围的厚度，通常50nm。引入在层106或108中的掺杂层具有从一个单层(Δ掺杂层)到10nm的厚度。掺杂层与第一和第二或第二和第三半导体材料的InSb/Al0.09In0.91Sb边界间隔开10-300埃的距离。优选掺杂是n掺杂，因为电子通常比空穴具有更高的迁移率。一般的n掺杂剂是硅，具有1到1019/cm3范围的浓度。用于EMR结构102的沉积工艺优选为分子束外延，但也可使用其他外延生长方法。
帽层114形成在EMR结构102之上以保护该器件免于腐蚀。帽层由绝缘材料形成，例如铝或硅的氧化物或氮化物(例如Si3N4、Al2O3)或非腐蚀半绝缘半导体。
两电流引线120-121和两电压引线122-123构图在EMR结构102的台面的一侧上，使得它们与有源区电接触。金属分路130构图在EMR结构102的台面的与电流和电压引线120-123相反的一侧上，使得它与有源区电接触。所施加的磁场160(即将被检测的磁场)由箭头表示且垂直于EMR结构102的膜平面。引线包括金属材料，例如In、Au、AuGe、或AuSn，从而提供引线材料和半导体之间的欧姆或低肖特基势垒接触。通常在形成帽层114之后形成引线120-123，有时在去除部分帽层材料之后。
图2是现有技术中通过有源层107的截面的EMR元件100的顶示意图。图2示出EMR元件100的基本操作。没有外加磁场160时，通过电流引线120-121的检测电流流入半导体有源层107并通过分路130分流，如箭头202所示。当存在外加磁场160时，如进入图2页面内的箭尾所示，电流偏离分路130且主要经过有源层107，如箭头204所示。由于所施加的磁场引起的电阻的改变在电压引线122、123上被检测到。
上述EMR传感器100是难以制造的。分路130和引线120-123的光刻必须在非平坦表面(即台面的侧面)上进行，从而可以和有源层的暴露边缘构成电接触。特别地，现有技术中采用了通过遮蔽掩模以一角度沉积。
在GaAs或其他III-V族半导体例如InSb或InAs上制造欧姆接触的最普通的方法是以所需图案对晶片应用适当的金属敷镀且然后通过快速热退火使金属融合到III-V族半导体中。在工艺过程中，金属成分进入III-V族半导体并且高度掺杂表面层。用于掺杂的可选物质为n型的Si、Ge、Sn和Te，以及p型III-V族材料的Zn、Cd、Be和Mg。Au和Au合金，例如AuGe或AuSn，是用于n型材料上的欧姆接触制造的最普通和优选的材料。欧姆接触的一般接触电阻面积乘积是在1E-7到1E-6Ohm.cm2的范围。
如果使用AuGe，其按比例应用，所述比例表示一种共晶合金(重量上88％的Au和12％的Ge)。此共晶在360℃融化且因此热退火在超过360℃的温度进行。可以加入其他元素来湿润该合金并防止其在退火处理期间发生聚合。Ni、Ag或Lu是用于AuGe的湿润剂的一般选择且可以加入到该合金或者可以在应用AuGe层之前或之后被应用。公知地Ni可以增强Ge或其它掺杂剂到III-V族半导体中的扩散。于是退火后的所得接触是包括AuGeX的合金，其中X＝Ni、Ag或Lu。
可以通过e束或热蒸镀、溅射、或者半导体工业中公知的其他普通薄膜技术来应用接触金属。也可以通过e束蒸镀、热蒸镀、或者溅射来沉积Ni、Ag或Lu湿润层。每100nm的AuGe约使用25-30nm的Ni。AuGe的准确厚度不严格；但50-250nm是优选的。更薄的AuGe层通常产生更高的接触电阻。合金AuGeX(X＝Ni、Ge或Lu)通常具有差的表面电阻，因此可以在引线结构顶上添加Au额外层从而形成具有减小的引线表面电阻的AuGeX/Au多层。除了Au作为多层结构中的层之一以外，其他材料可以用来降低引线表面电阻，包括Cu、Ag、Pt或Pd。
除了Au和Au合金外，适于最终引线和分路的其他材料是In或Ag、In、Pt、Pd、Sn和Ti的合金，例如合金AgIn、AgSn、AgInGe、TiPd、PdGe、SnNi和SnSb。
在图1中，EMR元件100的几何结构导致的另一问题是在EMR结构102的有源区与电流和电压引线120-123之间获得低欧姆接触电阻。由有源区的厚度和接触有源区的引线120-123的宽度确定接触电阻面积。假设1E-7Ohm.cm2的接触电阻面积乘积，20nm厚的有源区和20nm宽的引线，则对于每条引线120-123接触电阻将是25kOhms。期望形成具有低欧姆接触电阻的EMR元件。
图3-18和以下说明描述了本发明的特定示例性实施例，以教导本领域技术人员如何进行和使用本发明。本着教授本发明原理的目的，简化或省略了本发明的一些常规方面。本领域技术人员将意识到落入本发明范围内的这些实施例的变型。本领域技术人员将意识到下面描述的特征可以按不同方式组合以形成本发明的多种变型。因此，本发明不限于所描述的特定实施例，而是仅由权利要求或其等同物来限定。
EMR元件的第一实施例-图3-7图3是用于本发明一示例性实施例中的EMR元件的EMR结构300的等距视图。EMR结构300可以由与针对EMR结构102(参见图1)描述的相同或相似的半导体层形成，或者可以以任何其他期望的方式来形成。EMR结构300的一个或多个层定义有源区302，其可包括二维电子气(2DEG)或空穴气(2DHG)。为了示范的目的，有源区302显示为单个层，但是有源区302可包括上述半导体材料的多个层。
EMR结构300具有与现有EMR结构例如EMR结构102(见图1)不同的形状。EMR结构300具有第一侧表面310、相对的第二侧表面320、以及第三和第四侧表面330和331。第一侧表面310具有从EMR结构300的主体向外延伸的多个引线凸起311-314。引线凸起311-314用来形成用于EMR元件的电流和电压引线。虽然图3中示出四个引线凸起311-314，但是可以有更多或更少的引线凸起，如所期望的那样。有源区302延伸穿过各引线凸起并沿引线凸起311-314的每个的周边是可达到的。各引线凸起311-314的周边包括其上可达到有源区的引线凸起的外侧表面。各引线凸起311-314的底表面位于衬底上，因此底表面是不可达到的。各引线凸起311-314的顶表面是可达到的，但是在本实施例中有源区不接触顶表面。因此，该周边包括各引线凸起311-314的外侧表面，其包括各引线凸起311-314的三个侧表面。
图3中的引线凸起311-314是矩形的，但是可以具有任何期望的形状或尺寸。引线凸起的目的是提供有源区302和将沉积来形成电流和电压引线的导电材料之间大的接触区域。因此，引线凸起311-314的长度和宽度决定了引线凸起的周边的尺寸。周边越大，用于有源区的接触区域就越大。引线凸起311-314的尺寸和形状可以根据期望的接触区域而改变。例如，作为矩形引线凸起311-314的替代，引线凸起311-314可以从EMR结构300的主体变宽，从而最大化各引线凸起311-314的周边。
图4是本发明一示例性实施例中EMR结构300的顶视图。围绕引线凸起311-314的虚线箭头401-404表示各引线凸起311-314的可达到有源区(不可见)的周边。
图5是本发明一示例性实施例中具有沿各引线凸起311-314的周边形成的导电材料511-514的EMR结构300的顶视图。导电材料511-514，例如In、Au、AuGe或AuSn，沿各引线凸起311-314的周边形成。导电材料511-514沿各引线凸起311-314的周边接触EMR结构300的有源区。引线凸起311-314和接触各引线凸起311-314的有源区的相应导电材料511-514形成用于EMR元件的引线521-524。作为一个例子，引线521和522可包括电流引线，引线523和524可包括电压引线。另一例子中，引线522和523可包括电流引线，引线524和521可包括电压引线。再一例子中，引线522和523可包括电压引线，引线524和521可包括电流引线。每对引线之间的间隔和外引线522和521分别到传感器的侧表面330和331的距离通常对信号优化。
图6是本发明一示例性实施例中引线521的剖视图。引线521具有在引线凸起311的左和右侧表面上以及在引线突起311的在图6页面以外而未示出的侧表面上的导电材料511。因此，导电材料511沿引线凸起311的周边接触有源区302。由于导电材料511和有源区302之间的接触区域与现有EMR元件相比增大了，因此引线521有利地具有减小的欧姆接触电阻。假定例如引线凸起311是150nm长和20nm宽。如果导电材料511接触引线凸起311的整个周边，那么接触区域是320nm。将这与图1所述的现有技术接触区域相比，所述现有技术接触区域是一般引线的宽度(约20nm)。本发明的结构中的接触区域有利地更大，其产生减小的欧姆接触电阻。
还在图6中，导电材料511没有延伸至引线凸起311的顶表面之上。导电材料511的顶表面相对引线凸起311的顶表面基本平坦。对于EMR传感器飞行在气垫上，其顶表面是气垫面的操作模式而言这是有利的。
图7是本发明一示例性实施例中具有沿第二侧表面320(见图3)形成的导电材料702的EMR结构300的顶视图。导电材料702形成EMR元件的分路。图7示出EMR元件700的完成结构。EMR元件700可包括EMR读元件如磁盘驱动系统中使用的读元件、扫描探针显微镜、或其他EMR元件。在这些和类似的EMR元件中，以低接触电阻实现到2DEG的电连接的能力增强了器件操作，特别是通过减小寄生噪声电阻影响改善信噪比性能。
EMR元件的第二实施例-图8-9图8是本发明一示例性实施例中另一EMR元件800的顶视图。EMR元件800具有与EMR元件700类似的结构。但是，在EMR元件800中，引线521-524的导电材料511-514也形成在引线凸起311-314的顶表面。图9是具有导电材料511的引线521的剖视图，该导电材料形成在引线凸起311的顶表面上。
EMR元件的制造方法-图10-17图10-17示出制造本发明一示例性实施例的EMR元件的方法1000。可以根据其他方法制造本发明的EMR元件。在步骤1002中，沉积半导体EMR材料层1102，如图11所示。EMR材料1102沉积在某一类型衬底(未示出)上。至少一个EMR材料层形成有源区，例如2DEG或2DHG。图1中描述了示例性的EMR材料层。
在图10的步骤1004中，光致抗蚀剂1202形成在EMR材料1102上，如图12所示。光致抗蚀剂形成为具有定义所需EMR结构的图案。图4中示出了示例性EMR结构。在图12中，光致抗蚀剂1202具有梳状结构。该梳状结构的齿覆盖将成为EMR结构的引线凸起的EMR材料1102部分。每对引线凸起之间以及外引线凸起与传感器边缘之间的距离可以变化并且通常针对信号优化。
在图10的步骤1006中，进行去除工艺，例如离子研磨或反应离子蚀刻(RIE)，以除去没有被光致抗蚀剂1202保护的过多EMR材料。图13示出去除工艺之后的光致抗蚀剂1202，残余的EMR材料在其下。残余材料包括用于EMR元件的EMR结构。如图4所示，EMR结构包括在EMR结构的第一侧表面(在图13中其是底表面)上的多个引线凸起。
在图10的步骤1008中，导电材料1402沉积在光致抗蚀剂1202上且在EMR结构周围，如图14所示。图14中的虚线示出导电材料下面的光致抗蚀剂1202。导电材料接触EMR结构的周边附近，包括各引线凸起的周边附近的有源区。此制造方法的一个优点在于，通过以此方式沉积，导电材料与EMR结构的有源区自对准。参考图7，导电材料702采用此工艺与侧表面320自对准(还可参见图4)。这导致到EMR接触区域的精确定义的引线。没有引线材料在EMR结构之上的交迭，在两掩模工艺中这将会发生。此外，交迭将不是可再产生的，因为在两掩模工艺中，存在与相对于第一图案定位第二成形掩模有关的对准容差。
在图10的步骤1010中，进行另一去除工艺从而去除光致抗蚀剂1202和光致抗蚀剂1202上的导电材料1402，如图15所示。例如，光致抗蚀剂1202可以溶解在溶剂中。当光致抗蚀剂1202被溶解时，光致抗蚀剂1202上的导电材料1402被去除。在第一侧表面(图15中的底侧)上具有多个引线凸起的EMR结构1502，以及围绕EMR结构1502的导电材料1402在去除工艺之后被保留。该制造方法的另一优点在于利用单次掩模形成导电材料和有源区之间的接触结。单掩模工艺的一个优点是通过构造，EMR和引线之间没有交迭，产生EMR和引线之间可重复的结。两掩模工艺导致交迭，因为层之间的任何对准不是完美的且因此是不可重复的。
在图10的步骤1012中，形成另一光致抗蚀剂1602，如图16所示。光致抗蚀剂1602具有覆盖要保留的部分EMR结构1502和部分导电材料1402的图案。光致抗蚀剂1602覆盖围绕EMR结构1502的各引线凸起的周边的导电材料1402部分，该导电材料部分将形成EMR元件的引线。光致抗蚀剂1602还覆盖沿EMR结构1502的第二侧表面(图16中的顶表面)的导电材料1402部分，该导电材料部分将形成EMR元件的分路。
在图10的步骤1014中，执行去除工艺，例如离子研磨工艺或RIE工艺，以去除未被光致抗蚀剂1602保护的材料。在步骤1016中，光致抗蚀剂1602被去除。图17示出在光致抗蚀剂1602被去除之后残留的材料。该残留的材料形成EMR元件1700。在EMR元件1700中，EMR结构1502具有多个引线凸起。各引线凸起具有沿其周边的导电材料1402(接触有源区)以形成EMR元件1700的引线1721-1724。引线1721和1722可包括电流引线，引线1723和1724可包括电压引线。可选择地，引线1722和1723可包括电流引线，引线1724和1721可包括电压引线。此外，引线1722和1723可包括电压引线，引线1724和1721可包括电流引线。EMR结构1502在与引线相反的表面上还具有导电材料条以形成EMR元件1700的分路1702。
磁盘驱动系统-图18图18示出本发明一示例性实施例中的磁盘驱动系统1800。磁盘驱动系统1800包括心轴1802、磁盘1804、马达控制器1806、致动器1808、致动器臂1810、悬臂1812和利用此处描述的屏蔽的记录头1814。记录头1814可包括此处描述的EMR元件。心轴1802支承并沿箭头所示的方向旋转磁盘1804。心轴马达(未示出)根据来自马达控制器1806的控制信号旋转心轴1802。记录头1814由悬臂1812和致动器臂1810支承。致动器臂1810连接到致动器1808，其配置来旋转以定位记录头1814在磁盘1804的期望道(track)上。磁盘驱动系统1800可包括图18未示出的其他器件、组元或系统。例如，可以使用多个磁盘、致动器、致动器臂、悬臂和记录头。
当磁盘1804旋转时，磁盘1804的旋转产生的气流使记录头1814的气垫面(ABS)骑在磁盘1804上方特定高度的气垫上。该高度取决于ABS的形状。当记录头1814骑在该气垫上时，致动器1808移动致动器臂1810以定位记录头1814中的读元件(未示出)和写元件(未示出)于磁盘1804的选定道之上。
权利要求
1.一种EMR元件，包括半导体EMR结构，其包括有源区，其中该半导体EMR结构的第一侧表面包括多个引线凸起，其中沿该多个引线凸起的周边该有源区是可达到的；以及导电材料，沿所述多个引线凸起的每个的所述周边的至少一部分接触该有源区从而形成用于该EMR元件的引线。
2.根据权利要求1的EMR元件，其中所述引线的两条包括用于该EMR元件的电流引线。
3.根据权利要求1的EMR元件，其中所述引线的两条包括用于该EMR元件的电压引线。
4.根据权利要求1的EMR元件，其中该有源区包括二维电子气(2DEG)。
5.根据权利要求1的EMR元件，其中该有源区包括二维空穴气(2DHG)。
6.根据权利要求1的EMR元件，还包括导电材料，沿该半导体EMR结构的与该第一侧表面相反的第二侧表面接触该有源区从而形成分路。
7.根据权利要求1的EMR元件，其中用于该EMR元件的所述引线的导电材料与该半导体EMR结构的顶表面平齐。
8.一种EMR元件，包括半导体EMR结构，其包括二维电子气(2DEG)有源区，其中该半导体EMR结构的第一侧表面包括两电流引线凸起和两电压引线凸起，其中沿该两电流引线凸起的周边和沿该两电压引线凸起的周边该2DEG有源区是可达到的；导电材料，沿所述两电流引线凸起的周边的至少一部分接触该2DEG有源区从而形成用于该EMR元件的两电流引线；以及导电材料，沿所述两电压引线凸起的周边的至少一部分接触该2DEG有源区从而形成用于该EMR元件的两电压引线。
9.根据权利要求8的EMR元件，还包括导电材料，沿该半导体EMR结构的与该第一侧表面相反的第二侧表面接触该2DEG有源区从而形成分路。
10.根据权利要求8的EMR元件，其中用于所述两电流引线和两电压引线的导电材料与该半导体EMR结构的顶表面平齐。
11.一种磁盘驱动系统，包括磁盘；以及记录头，其包括用于从该磁盘读数据的EMR元件，该EMR元件包括半导体EMR结构，其包括有源区，其中该半导体EMR结构的第一侧表面包括多个引线凸起，其中沿该多个引线凸起的周边该有源区是可达到的；导电材料，沿所述多个引线凸起的每个的周边的至少一部分接触该有源区从而形成用于该EMR元件的引线；以及导电材料，沿该半导体EMR结构与该第一侧表面相反的第二侧表面接触该有源区从而形成分路。
12.根据权利要求11的磁盘驱动系统，其中用于该EMR元件的所述引线中的两条包括电流引线。
13.根据权利要求11的磁盘驱动系统，其中用于该EMR元件的所述引线中的两条包括电压引线。
14.根据权利要求11的磁盘驱动系统，其中该有源区包括二维电子气(2DEG)。
15.根据权利要求11的磁盘驱动系统，其中该有源区包括二维空穴气(2DHG)。
16.根据权利要求11的磁盘驱动系统，其中用于该EMR元件的所述引线的所述导电材料与该半导体EMR结构的顶表面平齐。
17.一种制造EMR元件的方法，该方法包括沉积EMR材料层，其中该EMR材料层的至少一层形成有源区；在该EMR材料上以一图案形成第一光致抗蚀剂从而定义EMR结构；进行第一去除工艺以去除暴露的EMR材料，使得残留的EMR材料形成具有第一侧表面和相对的第二侧表面的EMR结构，该第一侧表面包括多个引线凸起，其中沿该多个引线凸起的周边该有源区是可达到的；以及在该第一光致抗蚀剂之上且在该EMR结构周围沉积导电材料使得该导电材料沿所述多个引线凸起的每个的周边接触该有源区，且在该EMR结构的所述第二侧表面上接触该有源区。
18.根据权利要求17的方法，其中该第一去除工艺包括离子研磨工艺。
19.根据权利要求17的方法，其中该第一去除工艺包括反应离子蚀刻(RIE)工艺。
20.根据权利要求17的方法，还包括进行第二去除工艺以去除该第一光致抗蚀剂和该第一光致抗蚀剂上的导电材料；以一图案形成第二光致抗蚀剂以覆盖该EMR结构，所述导电材料的一部分接触该EMR结构的各引线凸起的所述周边，且所述导电材料的一部分接触该EMR结构的所述第二侧表面；进行第三去除工艺以去除暴露的导电材料；以及进行第四去除工艺以去除该第二光致抗蚀剂。
21.根据权利要求20的方法，其中接触该EMR结构的各引线凸起的所述周边的导电材料的残留部分形成用于该EMR元件的引线。
22.根据权利要求21的方法，其中接触该EMR结构的所述第二侧表面的导电材料的残留部分形成分路。
23.根据权利要求22的方法，其中用于该EMR元件的所述引线和所述分路的所述导电材料与所述EMR结构的顶表面平齐。
24.根据权利要求17的方法，其中该有源区包括二维电子气(2DEG)。
25.根据权利要求17的方法，其中该有源区包括二维空穴气(2DHG)。
全文摘要
本发明公开一种EMR元件及其制造方法。该EMR结构包括形成有源区的一个或更多层，例如二维电子气(2DEG)。该EMR结构具有第一侧表面和相对的第二侧表面，该第一侧表面具有从该EMR结构的主体向外延伸的多个引线凸起。所述引线凸起用于形成该EMR元件的电流和电压引线。所述有源区延伸经过各引线凸起且沿所述引线凸起的每个的周边是可达到的。导电材料沿各引线凸起的周边形成且沿所述周边接触该EMR结构的有源区。所述引线凸起和接触各引线凸起的有源区的相应的导电材料形成该EMR元件的引线，例如电流引线和电压引线。
文档编号H01L29/41GK1917235SQ20061013886
公开日2007年2月21日 申请日期2006年6月27日 优先权日2005年6月27日
发明者小罗伯特·E·方塔纳, 斯蒂芬·马特 申请人:日立环球储存科技荷兰有限公司