[发明专利]薄膜器件工艺形成凹状光致抗蚀剂剥离外形的方法及器件

说明书

本发明涉及Y年M月D日发布的美国专利No.(申请序号08/392,393 1995.2.22归档)关于“磁阻器件和改进巴克好森(Barkhausen)干扰抑制的方法(Magnetoresistive Device and MethodHaving Improved Barkhausen Noise Suppression)”和美国专利申请序号08/461.874 1995.6.5归档，关于“装有利用平面的永磁薄膜稳定性设计的固有磁通量闭路的软邻接层磁化磁阻器件(Soft Adjacent LayerBiased Magnetoresistive Device Incorporating a Natural Flux ClosureDesign Utilizing Coplanar Permanent Magnet Thin FilmStabilization)”和美国专利申请序号08/041.553 1995.5.9.提交，关于“整形自旋阀型传感器和制作含磁畴稳定技术的SSV型传感器的方法(Shaped Spin Valve Type Magnetoresistive Transducer and Methodfor Fabricating the Incorporating Domain Stabilization Technique)”的内容。先前的专利和专利申请授于昆腾外围设备科罗拉多股份有限公司(Quantum Peripherals Colorado Inc.，)，路易斯维尔市(Louisville)，科罗拉多州(Colorado)，因此本文参考资料详细地引用其公开内容。

总体上本发明涉及薄膜器件和工艺领域。特别是，本发明涉及用作配合自对准溅射薄膜，例如用于磁阻(“MR”)读头的永磁(“PM”)薄膜特殊应用的薄膜器件工艺中形成凹状光致抗蚀剂剥离外形的方法。

在薄膜器件，例如磁阻头的工艺中，“剥离”工艺可以用于从器件衬底上面覆盖层上的图形区域有选择地去除溅射薄膜。在这方面，用凹状(或下部凹陷)光致抗蚀剂侧壁划定图形区域。在使用凹状侧壁时，为了便于以后用合适的溶剂去除光致抗蚀剂，光致抗蚀剂轮廓的上面部分比其底部宽。

通过采用图像转换光致抗蚀剂工艺是得到凹状光致抗蚀剂周壁的一种通用方法，在这种工艺中通过后辐射烘焙和强光曝光步骤使射正色调光致抗蚀剂变成页的。在这种方法中，可以形成适合于某些应用的一种下部凹陷。更进一步，可以用重叠的光致抗蚀剂层来划定图形区域，在那里可以使二层分离叠加的光致抗蚀剂层形成下层比上层更易溶解的图形。由于不同的刻蚀速度，放在一般的化学溶液中能够产生所希望的下部凹陷，也适合有限的一些应用。

对于MR读头或传感器，为了达到巴克好森(Barkhansen)干扰抑制常常应用薄膜永磁层向有源MR区域提供纵向偏磁。最理想的是，通过使用自对准工艺来应用永磁层，以便确保他们真正的并始终与MR元件成直线。通过把一层薄的永磁膜(和非磁性金属或介质隔离层一起)沉积到被光致抗蚀剂保护的预先确定的MR元件上，达到自对准。MR元件可以包含在一种合适的衬底上的多层磁阻结构(“MRS”)在那里MRS含有覆盖在磁性空白层(“MRL”)上面的MR层，结合下埋的软邻层的一起向MR元件提供横向偏磁。可以通过利用在MRS上所制成的光致抗蚀剂合适的图形，使部分的MR层和埋在下面的MSL及SAL层刻蚀掉来划定MR元件有源区的界限。在有源MR区域上保留光致抗蚀剂并然后沉积隔离层和PM层时使永磁层对准MR有源区成一条规范的直线。光致抗蚀剂的后续清除通过在合适溶剂中刻蚀，去除覆盖光致抗蚀剂上的PM材料，同时也保留了邻近MR元件的适当位置上所希望要的PM材料。先前的美国专利公开了完成上述内容的工艺。

为了使合适的溶剂穿透光致抗蚀剂，在本申请中以上所述的凹状或下部凹陷光致抗蚀剂外形是非常有用的。这是因为如果上面覆盖的PM材料全形成整体抗蚀外形，就不能使溶剂接触到光致抗蚀剂而溶解它。然而，采用规范的图像转换工艺和双层光致抗蚀剂工艺中使光致抗蚀剂制成始终一致的下部凹陷外形，特别是器件大小在1.5μm或更小范围内的情况下至今还是非常困难的。所以提供一种形成用作配合自对准溅射薄膜，例如用于MR读磁头的永磁薄膜的特殊薄膜器件工艺中的凹状光致抗蚀剂剥离外形的方法是迫切所希望的。

发明概要