磁阻装置的制作方法

专利名称：磁阻装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁阻装置，特别是用于但不专用于磁场传感器或者硬盘驱动器中的读出磁头(read head)。
背景技术：
硬盘驱动器(HDD)广泛用于高密度信息存储。硬盘驱动器通常可以在与这类存储器传统地相连的计算机系统(如服务器和台式机)中被找到。然而，具有较小外形因素的硬盘驱动器如1英寸的驱动器也可以在便携式电子装置(如音乐播放器和数码相机)中被发现。
在硬盘驱动器中更高的存储容量可以通过提高储存密度来实现。目前，存储密度大约每年翻一番，并且使用常规技术如通过在磁记录介质上纵向排列的存储单元中记录数据和用所谓的“自旋值(spin value)”的读出磁头来读取数据，当前可以获得的最高存储密度为100Gb/in2。
然而，由于在硬盘驱动器中的存储密度持续增加，所以记录介质和读出磁头遇到超顺磁性效应的问题。
当铁磁材料晶粒的尺寸充分地减小至改变晶粒的磁化方向所需要的能量比得上热能时，就会发生超顺磁性效应。因此，晶粒的磁化强度容易波动，所以导致数据被破坏。
对于记录媒介，已经证明了解决该问题的一种方法，该方法包括设置存储单元垂直于(而不是纵向的)记录介质的表面，这样允许每个存储单元足够大以避免超顺磁效应。
为了解决在读出磁头上的这种问题，已经建议避免使用任何铁磁材料，并且利用所谓的异常磁阻(extraordinary magnetoresistance，EMR)效应。
显示出异常磁阻效应的一种装置在S.A.Solin，T.Thio，D.R.Hines and J.J.Heremans的文章中得到描述“在非均相的窄带半导体中增加的室温几何磁阻(Enhanced Room-Temperature Geometric Magnetoresistance inInhomogeneous Narrow-Gap Semiconductors)”，科学(Science)，2000年，第289卷，第1530页。该装置设置为范德堡(van der Pauw)结构，包括集中地植入到非磁性锑化铟(InSb)盘中的高导电性的金非均相。在零应用磁场(H＝0)条件下，电流流经金非均相。然而，在非零应用磁场(H≠0)条件下，电流偏离垂直于磁力线分布的方向，而在金非均相周围，并通过环面。这导致电导率的降低。
然而，该装置有几个缺点，所以不适合于用作磁头。例如，该装置具有不适合于成比例地缩小至更小尺寸的结构，而且该装置消耗严重并显示出很强的晶界和界面散射。而且，锑化铟是很昂贵的材料，它的机械性能差，这使它难以被处理和提供可靠、持续时间长的传感器。
目前，具有低载流子密度的高迁移性窄带半导体如锑化铟(μn＝7×104cm2V-1s-1，在300°K下)、砷化铟(μn＝3×104cm2V-1s-1，在300°K下)以及砷化镓(μn＝8.5×103cm2V-1s-1，在300°K下)似乎是EMR基读出磁头的最佳候选。然而，这些材料往往也是很昂贵的材料，并且机械性能差。

发明内容
本发明寻求提供一种改进的磁阻装置。
根据本发明的第一个方面，提供一种包括含有非铁磁性半导体材料的沟道(channel)的磁阻装置；沟道从第一端延伸到第二端；导体含有比半导体材料具有更高电导率的非铁磁性材料，并且连接至少沟道和多个引线两个部分，该引线连接沟道并且沿着沟道间隔开来。
该装置外形更适合于成比例地缩小至更小尺寸如缩小沟道宽度为少于100nm，而仍然能使沟道与引线连接。
沟道可以包含硅。因此，装置可以显示出异常磁阻效应，即使与例如锑化铟相比，硅的迁移性也比较低(在300°K下μn＝1.5×103cm2V-1s-1)。然而，使用硅具有可以使用标准的硅处理技术的优点。而且，该装置可能在化学性、导热性和机械性上更有活力。
沟道可以含硅化锗。硅化锗能够显示出比硅更高的迁移性，所以可以得到更高的磁阻。
沟道可以是细长的沟道，沟道可以弯曲。半导体材料可以掺杂浓度最高达1×1017cm-3、最高达1×1018cm-3或者最高达1×1019cm-3的杂质，半导体材料可以不掺杂。沟道可以被提供在厚度小于50nm的层中。
导体可以被设置在沟道侧边，导体可以沿着沟道延伸，导体可以从沟道的第一端延伸到沟道的第二端。该装置可以在导体和沟道之间包括界面，该界面被分成至少两个单独的部分。
导体可以包含半导体材料。该包含导体的半导体材料可以掺杂浓度为至少1×1019cm-3的杂质。
导体可以包含硅，因此，该装置可以收益于先前所列优点。
导体可以包含一种金属硅化物如硅化钛。使用钛化硅有以下几个优点，例如，钛化硅(C54相)在300°K的电阻率通常为14-16μΩ·cm，它比得上某些最好导体(如金)的电阻率(金的电阻率为2.2μΩ·cm)。同样地，如果沟道是由硅组成，则硅化钛和硅的界面具有低接触电阻。而且，硅化钛可以通过硅扩散到钛中的方式来制备，因此，可以很容易的形成。另外，钛化硅趋向于显示出良好的抗电子迁移性。
导体可以包含一种非铁磁性金属或者合金，例如铝。
导体可以被提供在厚度小于50nm的层中。
引线可以从沟道侧面延伸。导体沿着沟道的第一边被连接到沟道。至少某些引线可以在沟道的另一对边上连接到沟道。至少某些引线可以在沟道的上部或者底部表面被连接到沟道。
该装置可以包括沿着沟道依次设置的第一、第二、第三和第四引线。第一和第二引线可以被第一间隔空间隔离；第二和第三引线可以被小于第一间隔的第二间隔空间隔离；第三和第四引线可以被小于第一间隔的第三间隔空间隔离。
引线可以包含半导体材料，引线可以包括含有沟道的半导体材料。引线和沟道可以是整体的。引线可以包含硅，引线可以包含金属硅化物(如硅化钛)，引线可以包含非铁磁金属或者合金。每个引线的厚度小于50nm。
沟道可以具有小于100nm的宽度和/或小于10μmn的长度。导体可以具有最高达500nm的宽度和/或小于10μm的长度。每个引线具有最高达200nm的宽度，该宽度的方向相应于沟道的长度。
该装置进一步包括含有绝缘材料的基底(base)，沟道、其中导体和引线安置在基底上。装置进一步包括底板(substrate)，基底被放置在底板上。装置可以进一步地包括设置在底板上引线之间的接触区域，并且包括在引线之下的接触区域之间的沟道，以提供场效应晶体管。因此，生产利润的能力可以很容易地集成到装置中。
装置进一步包括含有绝缘材料的帽盖(cap)，帽盖位于沟道、接触区域和引线之上。例如，可以使用二氧化硅的薄(如2nm)帽盖，它可以帮助保护装置，而且还可以允许装置放在靠近磁场源如硬盘滚筒(hard disk platen)的位置。
该装置可以进一步地包括用于控制装置的电路。该电路可以配置成驱动非近邻的引线之间的电流，测量在非近邻引线和其它引线之间的引线之间所应用的电压。
根据本发明另一个方面，提供一种用于硬盘驱动器的包含磁阻装置的读出磁头。
根据本发明另一个方面，提供一种包括至少一个读出磁头的硬盘驱动器。
根据本发明另一个方面，提供一种制备磁阻装置的方法，该方法包括形成含有半导体材料的沟道；沟道在第一和第二端之间延伸，使用包含比半导体材料具有更高导电率的非铁磁性材料的导体连接至少沟道的两个部分，并且沿着沟道空间隔离的多个引线与沟道连接。
半导体材料可以是硅，该方法可以包括提供硅层；对所述层进行图案化，以定义图案层，其具有相应于导体的第一区域、相应于沟道的第二区域、进一步相应于引线的区域；提供金属例如钛在第一区域上；进行退火以在所述的第一区域内形成金属硅化物例如硅化钛。
根据本发明的另一个方面，提供一种操作包括含有非铁磁性半导体材料的沟道的磁阻装置的方法，沟道从第一端延伸到第二端，导体包含有比半导体材料具有更高导电率的非铁磁性金属，并且连接沟道和多个引线的至少两个部分，该引线连接沟道并且沿着沟道间隔开来。该方法包括驱动在非相邻的引线之间的电流；测量在非相邻的引线和其它引线之间的引线之间所应用的电压。
驱动在非相邻的引线之间的电流可以包括驱动至少为1μA数量级的电流。该方法可以包括应用磁场于该装置。


现在，将通过实施例和附图来描述本发明的实施方式，在附图中图1是根据本发明磁阻装置的一种实施方式的透视图；图2a是用于测量如图1所示装置的第一电路结构的简图；图2b是如图2a所示电路结构的理论电流-电压特征图；图2c是用如图2a所示电路结构所获得的在300°K下测量的电流-电压特征图；图3a是用于测量如图1所述装置的第二电路结构简图；图3b是如图3a所示电路结构的理论电流-电压特征图；图3c是用如图3a所示的电路结构所获得的在300°K下测量的电流-电压特征图；图4是磁阻对应用磁场的关系图；图5a-5d是在制备期间的不同阶段的图1装置的透视图；图6a-6c是在制备期间的不同阶段的图1装置的显微图；图7a是根据本发明磁阻装置的另一实施方式的平面图；图7b是如图7a所示的实施方式沿着线A-A′的截面图；图8是包括本发明磁阻装置的硬盘驱动器的简图；以及图9是说明图1所示装置的变体的图。
参考图1，所显示的是根据本发明磁阻装置1的第一实施方式。装置1包括由掺杂浓度为6.4×1019cm-3磷(P)的n型结晶硅(Si)所形成的和厚度t为37nm的沟道2。沟道2在第一端和第二端3，4之间延伸，并且沿着第一边5被连接起来，由硅化钛(TiSi2)所形成的导体或者区域6的厚度大约为40nm，在另一个对边7上，第一、第二、第三、第四、第五、第六引线81、82、83、84、85、86也由硅化钛所形成，并且沿着沟道2被空间隔离。第一、第二、第三、第四、第五、第六引线81、82、83、84、85、86被依次沿着沟道2布置第一引线81最接近于第一端3(在图1中所示的左手边缘)，第六引线86最接近于其它(即第二)端4。区域6连接沟道的至少两个部分，此处称为“分路(shunt)”。沟道2、分路6和引线81、82、83、84、85、86被布置在由二氧化硅(SiO2)所形成的具有400nm厚度(未蚀刻)的基底9上，接着被布置在p型硅底板10上。
在该实施例中，分路6和引线81、82、83、84、85、86连接到沟道2上的面5，7上(即双面)。然而，分路6和/或引线81、82、83、84、85、86可以被连接到沟道的上部和/或底部表面，即通过沟道的顶部或者通过底部。
沟道2为细长的，在平面图上为矩形，其长度l1为大约17μm，宽度w1为大约1μm。分路6也是细长的，在平面图上也为矩形，其长度l2为大约17μm，宽度w2为大约4μm。引线81、82、83、84、85、86中每一个的宽度l3(即沿着沟道2的长度)为460nm，并且空间上被隔离，其间隔大约为2.5μm。在图1中，沟道2的纵轴和横轴分别图示为x和y轴，晶体生长轴为z轴。
磁阻装置1显示出异常磁阻(EMR)效应，适合探测经过(或者有部分)的、方向沿着垂直于一种平面的轴的磁场11，在所述平面中沟道2和分路6如沿着晶体生长轴(z-轴)方向被连接。
参考图2a，所示的是用于测试磁阻装置1的第一电路结构12。电路结构12包括电流源13(配置用来驱动电流I通过在第一引线81和第五引线85之间的沟道2)和电压表14(配置用来测试在第四和第六引线84、86之间所应用的电压V)。
参考图2b，所示的是用于测量装置1的第一电路结构12(图2a)的第一理论电流-电压特征15。该装置用有限要素模型模拟二维的薄片。在该模型中，不需要匹配的参数。该模型计算电流密度和通过装置的电势分布，电势分布可以用各种探针结构来监视。
参考图2c，所示的是用第一电路结构12(图2a)测试装置1在300°K下的第一检测电流-电压特征。测试的电阻值可以通过用所测试的电压V除以应用的电流I来得到。
参考图3a，所示的是用于测试磁阻装置1的第二电路结构17。电路结构17包括电流源18(配置用来驱动电流I通过第一引线81和第五引线85之间的沟道2)和电压表19(配置来测试在第三83和第六引线86之间出现的电压V)。
参考图3b，所示的是用于测量装置1的第二电路结构17(图3a)的第二理论电流-电压特征20。该装置也是用有限要素模型模拟二维的薄片。
参考图3c，所示的是用第二电路结构17(图3a)测试装置1在300°K下的第二检测电-电压特征。测试的电阻值可以通过将测试的电压V除以应用的电流I来得到。
电路结构12(图2a)或者电路17(图3a)可以用来测试磁场11(图1)。所应用磁场11(图1)的强度和方向影响所测试的电势。特别地，如果使用更大的正向磁场11(图1)，则测试得到更低的电势。装置1显示出在没有磁场和应用10T的磁场之间有15.3％的磁阻变化。
参考图4，所示的是用第一电路结构12(图2a)测试装置1在300°K下的所检测磁阻-磁场特征。
在第一电路结构12(图2a)和第二电路结构17(3a)中，电流被驱动，电压被测量。然而，可以使用其它电路结构有配置在两个引线之间使用偏压的电压源(未显示)和用于测试流经在引线或者另外两个引线之间沟道2的电流的电流探测器(未显示)。
参考图5a-5d，现描述制备装置1的方法。
特别地参考图5a，提供在绝缘体上的硅晶片，它有硅层23、隐藏的二氧化硅层24和底板10。硅层23的厚度为37nm，并且掺杂浓度为大约6.4×1019cm-3的磷。二氧化硅层24的厚度为400nm。自然形成的二氧化硅层覆盖在硅层23上，它经常被称为“表面氧化物”，为了清晰，将它从图5a和5d中删除。
在绝缘体上的硅晶片分成芯片，芯片以如下方式处理使用3∶1的H2SO4∶H2O2(通常称为“水虎鱼蚀液(Piranha etch)”)，接着浸渍在2∶5∶3的NH2F∶C2H4O2∶H2O(也被称为“氧化硅腐蚀液(SILOXetch)”)中，清洁芯片。将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层应用(如旋涂)于芯片的上部表面，通过烘烤固化。用扫描电镜电子束对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)进行形成图案，用IPA和水的混合物显影，以留下形成图案的PMMA层。给予芯片以时间(例如3分钟)的氧等离子体灰化(oxygen plasmaash)，然后将30nm厚的氧化铝层热蒸镀在芯片的PMMA图案表面上。所应用的保护层在丙酮中被“抬起(lift-off)”，然后在IPA中漂洗以留下铝腐蚀表面25。在这一阶段装置相应的结构如表5b所示。硅和二氧化硅层23，24的暴露区域通过反应性的离子腐蚀(RIE)来腐蚀，RIE是用四氟化碳和四氯化碳的混合物(CF4:CCl4)作为供给气体。铝腐蚀表面25用碱如(CH3)4NOH来被去除。在这一阶段装置相应的结构如图5c所示，并且显示出连续的形成图案的硅层23′和部分腐蚀的二氧化硅层9。
用丙酮和IPA清洁芯片。芯片暴露在附着力促进剂(以气相形式)中，在本实施例中附着力促进剂为六甲基二硅烷(HMDS)。另一层PMMA应用于芯片形成图案的表面，并且固化。用扫描电镜电子束将PMMA层被形成图案，并且用IPA/水来显影以留下另一形成图案的PMMA层。给予芯片短时间的氧等离子体灰化。表面氧化物(未显示)是用SILOX腐蚀剂来移除，具有40nm厚的钛层溅射在芯片的PMMA图案层表面上。所使用的保护层在丙酮中被“抬起(lift-off)”，然后在IPA中漂洗以留下钛区域250、251、252、253、254、255、256，它们覆盖在形成图案的硅层23′上，硅层23′将形成分路6和引线81、82、83、84、85、86。在这一阶段装置相应的结构如图5d所示。
芯片在700℃和惰性环境(如干燥的氮气)下退火。未反应的钛用水虎鱼腐蚀液来除去。在这一阶段装置相应的结构如图1所示。图6a是在这一阶段装置的光学显微图，图6b是沟道2部分的电子显微图。
用丙酮和IPA清洁芯片。旋涂光保护层。光保护层备用模板(也被称为标线片(reticle))和紫外光源来形成图案，并且用光学保护层显影以留下形成图案的光学保护层。给予芯片短时间例如3分钟的氧等离子体灰化，然后连续的铬和金层被热蒸镀在芯片的形成图案的保护层表面上。该保护层在丙酮中被抬起，然后在IPA中漂洗以留下金连接的衬垫(未显示)。图6c是装置1的光学显微图。
参考图7a和7b，所示的是本发明的磁阻装置26的第二实施方式。装置26包括由掺杂浓度为1×1017cm-3磷(P)的n型结晶硅(Si)所形成的和厚度为40nm的沟道27。沟道27在第一端和第二端28、29之间延伸，并且沿着第一边30连接，分路31是由掺杂浓度为1×1021cm-3磷(P)的n型结晶硅所形成，其厚度为40nm，在第二、相反的边32上，第一、第二、第三、第四引线331、332、333、334也是由掺杂浓度为1×1021cm-3磷(P)的n型结晶硅所形成，并且沿着沟道27空间隔离。第一、第二、第三、第四引线331、332、333、334以次序沿着沟道27来布置。
在沟道27、分路31和引线331、332、333、334中不同掺杂浓度可以通过在形成图案的未掺杂硅层上沉积扩散阻挡层(未显示)如氮化硅来获得，打开在相应于分路和引线的区域上的扩散阻挡层中的窗户(未显示)，然后，离子注入或者气体扩散掺杂剂如磷，经过窗口，进入相应于分路和引线的区域。扩散阻挡层是通过湿腐蚀和样品退火来除去。
可选择地，在沟道27、分路31和引线331、332、333、334中不同掺杂浓度可以通过扫描离子束注入和退火来获得。
沟道27、分路31以及引线331、332、333、334被布置在由厚度为10nm、SiO2所形成的绝缘基底34上，接着，被布置在p型硅底板35上。基底34包括窗口361、362、363、364，它在制备期间用来限制在p型硅底板35上的第一、第二、第三、第四n型硅区域371、372、373、374(经常称为“扩散井”，或者简单称为“井”)。
沟道27的长度l1大约为1μm，宽度w1为大约50nm。分路3 1的长度l2为大约1μm，宽度w2为大约0.2μmn。引线331、332、333、334每个的宽度v1为200nm。第一和第二引线331、332是由0.75μm的第一间隔(如松脂(pitch))s1来隔离。窗口361、362、363、364每个的宽度v1为200nm。其它的引线331、332、333、334由0.1μm的第二隔离s2与相邻引线之间隔离。在本发明的某些实施方式中，第二隔离s2是尽可能的小，并相应于最小的特征尺寸F。
第一和第二n型井371、372为在井371、372之间运行的第一沟道381提供源区和漏区。第二引线332在第一沟道381的上方，并且通过绝缘基底34的第一间隔341与第一沟道381隔离，为第一金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)391分别提供栅极(gate electrode)和栅氧(gate oxide)。同样地，第三和第四n型井373，374、第二沟道382、第二栅氧342以及第四引线334提供第二金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)392。
在操作期间，电流I驱动经过第一和第三引线331，333之间的沟道27。偏压被应用在源区和漏区371、372、373、374之间，各自的源-漏区电流ISD测试以确定第二和第四引线331、333之间的电势。
参考图8，装置1、26不能用作硬盘驱动器40中的读出磁头。滑动器41支撑着装置1、26(翻转如图1a或者7b所示的图形)和在旋转的滚筒43上写入磁头42。装置1、26测量由垂直设置的存储单元45通过其下面所产生的磁场44。装置1、26可以用在纵向设置的存储单元的硬盘驱动器中。
参考图9，所示的是本发明磁阻装置1′的第三实施方式。该装置1′是图1所示装置的变体(modification)。
在分路6′和沟道2′之间的界面可以通过至少一个没有导电材料或者非导体材料的区域47分成至少两个单独的部分461、462。例如，区域(或者每个)47可以不用离子研磨切开，或者是由离子注入来形成的损坏材料的区域。这可以增加磁阻。
在该实施例中，区域47具有长度L，以致分路6′沿着沟道2′至少在形同的点(即长度)接触沟道2′，在该点，最远的引线81、86是与沟道2′连接。可以提供非导电材料的另外区域48，限制沿着沟道2′的进一步接触长度，所以分路6′沿着沟道2′仅在相同的点与沟道2′接触，在此点，最远的引线81、86是与沟道2′连接。可替换的，分路6′可以接触最接近于沟道2′远端的两个点。
装置26(图7a和7b)可以以相同的方式被进行修改。
可以接受的是，可以对此前所述的实施方式进行许多修改。沟道不必是直的，但是可以在平面内弯曲。该装置可以是硅基的装置，例如沟道、分路和/或引线可以包括含硅的材料如硅或者硅锗(如Si0.9Ge0.1)。不同的含硅材料可以用于装置的不同部分。沟道可以包含硅锗。沟道可以未掺杂或者掺杂杂质(n型或者p型)的浓度最高达到1×1017cm-3、最高达到1×1018cm-3、最高达到1×1019cm-3或者最高达到1×1020cm-3。沟道可以在不同厚度的层中提供给先前所描述的，例如，小于50nm的厚度，优选在5-40nm之间。分路可以布置在沟道上和/或者在沟道下，即位于沟道下和/或者位于沟道上，并且接触沟道顶边和或者底边。重新布置与沟道相关的分路可以改变轴，沿着该轴，装置感应磁场。分路可以沿着沟道部分延伸，即小于沟道的全长。分路在平面图中可以为多边形。分路可以包括多个不连续部分，如以沿着沟道的导体区域的虚线形式。分路可以包括比包含沟道的半导体材料具有更高导电率的半导体材料。半导体材料包括分路，它掺杂浓度为至少1×1019cm-3例如1×1021cm-3的杂质，并且可以包含一个或者多个δ掺杂层。分路可以包括金属硅化物，不必是硅化钛。n型杂质如磷(或者在某些情况下，p型杂质)可以在为形成金属硅化物分路而沉积金属之前植入或者扩散进入形成图案硅层的表面，以改善半导体和硅化物之间的接触。分路可以包括非铁磁性的材料如非铁磁性金属或者合金如铝。在不同厚度例如小于50nm的层中可以提供分路。引线可以包括半导体材料，并且可以掺杂不同浓度(如更高于在沟道中的半导体材料)的杂质(n型或者p型)。引线不必由硅化钛来形成，但是可以包括金属硅化物。引线可以包括非铁磁性金属或者合金。引线每个的厚度为小于50nm。沟道可以具有小于100nm的宽度(即w1)和/或小于10μm的长度(即l1)。分路可以具有达500nm的宽度(即w2)和/或小于10μm的长度(即l2)，它可以或者不同于沟道的长度。引线可以具有达200nm的宽度(即l3)，宽度的方向是在相应于沟道长度的方向。引线不必设置成垂直于沟道的方向。末端引线例如第一和第六引线81、86(图1)可以设置成从沟道的末端如末端3、4(图1)靠近于沟道如沟道2(图1)，而不是横向设置。至少某些引线可以布置在沟道上和/或在沟道下，即位于沟道下和/或位于沟道上。分路和引线不需要布置在沟道相反的边(或者表面)。可以使用腐蚀剂和显影剂的其它浓度和混和物。可以使用其它的腐蚀剂、保护层和显影剂。腐蚀、暴露和显影时间可以不同，这可以通过常规实验得知。回火温度也可以通过常规实验得知。
权利要求
1.一种包括含非铁磁性半导体材料的沟道(2；27)的磁阻装置(1；26)，所述沟道从第一端(3；28)延伸到第二端(4；29)；导体(6；31)含有具有比半导体材料更高的电导率的非铁磁性材料，并且连接沟道的至少两个部分和多个引线(81、82、83、84、85、86；331、332、333、334)，所述引线连接沟道并且沿着沟道间隔开来。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述沟道(2；27)是细长的沟道。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述沟道(2；27)是弯曲的。
4.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，所述沟道(2；27)含有硅。
5.根据前述权利要求任一项所述的装置，其中，所述沟道(2；27)含有硅锗。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述导体(6；31)是沿着沟道的第一边(5；30)与沟道(2；27)相连接。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，至少某些所述引线(81、82、83、84、85、86；331、332、333、334)是在沟道的第二、相反的边(7；32)上与沟道(2；27)相连接。
8.根据权利要求6所述的装置，其中，至少某些所述引线(81、82、83、84、85、86；331、332、333、334)是在沟道的上部或者底部表面上与沟道(2；27)相连接。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述装置包括沿着沟道依次序布置的第一、第二、第三、第四引线(81、82、83、84、85、86；331、332、333、334)。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述第一和第二引线(331；332)通过第一间隔(s1)来隔离；所述第二和第三引线(332；333)通过小于第一间隔的第二间隔(s2)来隔离；所述第三和第四引线(333；334)通过小于第一间隔的第三间隔(s3)来隔离。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括含有绝缘材料的帽盖，所述帽盖位于沟道、接触区域和引线之上。
12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括控制装置的电路(12)。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述电路(12)被配置成驱动非近邻的引线(81；85)之间的电流，并测量在非近邻引线和其它引线(86)之间的引线(83)之间所应用的电压。
14.一种制备磁阻装置的方法，所述方法包括形成含有非铁磁性半导体材料的沟道(2；27)；沟道从第一端(3；28)延伸到第二端(4；29)；用含有非铁磁性材料的导体(6；31)连接沟道的至少两个部分；以及连接沟道与沿着沟道间隔开的多个引线(81、82、83、84、85、86；331、332、333、334)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述半导体材料是硅，该方法包括提供硅层(23)；使所述层形成图案以定义图案层(23′)，该层有相应于导体(6；31)的第一区域、相应于沟道(2；27)的第二区域、相应于引线(81、82、83、84、85、86；331、332、333、334)的进一步区域；在第一区域提供一种金属；退火以在所述第一区域内形成金属硅化物。
16.一种操作包括含有非铁磁性半导体材料的沟道(2；27)的磁阻装置的方法，其中所述沟道从第一端(3；28)延伸到第二端(4；29)；导体(6；31)含有具有比半导体材料更高的导电率的非铁磁性材料，并且连接沟道和沿着沟道被隔离的多数个引线(81、82、83、84、85、86；331、332、333、334)至少两个部分，该方法包括驱动在非相邻的引线(81、85；331、333)；以及测量在非近邻引线和其它引线(86；334)之间的引线(83；332)之间所应用的电压。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述驱动在非相邻的引线(81、85；331、333)的电流包括驱动具有强度为至少1μA的电流。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，该方法还包括应用磁场(11)于磁阻装置。
全文摘要
一种磁阻装置(1)包括由硅形成的细长沟道。包含硅化钛的导体(6)是沿着沟道与沟道相连接，并且引线(8
文档编号G01R33/09GK101089953SQ20061016290
公开日2007年12月19日 申请日期2006年11月29日 优先权日2006年6月13日
发明者大卫·威廉姆斯, 约尔格·翁德里, 安德鲁·特鲁普, 大卫·哈斯科 申请人:株式会社日立制作所