硬磁写磁头、器件及数据系统、写磁头制造方法与流程

本发明涉及磁传感器，特别涉及一种硬磁写磁头、器件及数据系统、写磁头制造方法。

背景技术：

1、mtj磁隧道结磁电阻传感器通常为推挽式结构，包括磁敏感方向相反的两个推磁电阻传感单元阵列和挽磁电阻传感单元阵列封装在一个芯片中，对于x轴或y轴磁电阻传感器，采用反铁磁层磁场退火的方法来决定磁隧道结的磁场敏感方向，即将整个晶圆放置在磁场退火炉中，整个晶圆上的所有磁电阻传感单元具有相同的+x磁场敏感方向，而后切片成晶粒(die)，通过flip-die即旋转+x晶粒的方法，分别旋转90°得到+y桥臂，180°得到-x桥臂，270°得到-y桥臂，分别得到x轴推挽式磁电阻传感器和y轴推挽式磁电阻传感器。这种方法最大的问题在于，由于旋转方法使得晶粒之间的相对位置的排列存在误差，从而影响传感器的精度。

2、为了解决这种问题，提出了采用激光退火的方法，采用激光光斑来加热单个磁电阻传感器单元，并配合施加+x,-x,+y,-y，+z,-z的磁场，就可以在单个晶粒上得到x,y,z轴磁电阻传感器，消除传感器位置对准导致的误差。

3、但是激光光斑在加热磁电阻传感单元时，存在着调节激光功率的作用，以保证加热温度不会过高对磁隧道结产生烧蚀，一方面，磁场产生装置作用于整个晶圆范围，导致要求产生磁场的装置电流过大，需要冷却装置，生产成本很高，另一方面，激光光斑要逐个的扫描晶圆上的所有的磁隧道结单元，所需时间过长。

4、z轴磁电阻传感器通常采用x轴磁电阻传感单元和通量集中器的方法来实现，采用通量集中器来改变磁路，使得z磁场在x轴磁电阻传感器附近产生x分量的磁场。但是，由于通量集中器是软磁材料，采用电镀方法制备，本身存在着磁滞，而且其厚度分布不均，因此，影响z轴传感器的可重复性和性能的误差。

5、另一方面，利用磁性过渡金属/氧化物，例如cofeb/mgo界面处存在着垂直各向异性(pma)，可以形成磁金属/氧化物/磁金属的双界面的垂直各向异性的隧道结堆叠结构，在氧化物的两侧形成垂直各向异性的磁性材料层，通过控制氧化物磁金属和厚度，其中一侧为参考层，另一层为自由层，可以形成z轴磁电阻传感器。

6、同样，形成推挽式z轴磁电阻传感器，需要形成参考层中形成+z和-z轴的磁隧道结阵列，为了在一个晶粒上同时得到+z和-z轴的磁隧道结阵列。

7、需要一种简单、快速、高效率的z轴磁电阻传感器参考层磁矩写入单元，以提高晶圆上z轴磁电阻传感器的写入效率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种硬磁写磁头、器件及数据系统、写磁头制造方法，能够提高磁电阻传感器的写入效率。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种硬磁写磁头，用于z轴磁电阻传感器的晶圆上的z桥臂所对应的z轴磁电阻传感单元阵列钉扎层磁矩的写入，所述z桥臂包括+z桥臂和/或-z桥臂，所述硬磁写磁头和第一软磁屏蔽层分别位于所述z轴磁电阻传感器的晶圆的上方和下方；所述硬磁写磁头包括：衬底以及设置在所述衬底上的硬磁磁极阵列，任一硬磁磁极的磁矩方向为+z或-z方向，且写入端正对一个所述z桥臂；其中，写入时，所述硬磁磁极写入端在所述z桥臂的钉扎层中产生包含z向分量的直流写入磁场，从而使得所述钉扎层磁矩转向所述z向分量直流写入磁场方向。

3、在一个实施例中，还包括微波线圈阵列，任一微波线圈环绕至少一个所述硬磁磁极；其中，写入时，所述微波线圈中通过微波电流，以在所述z桥臂的钉扎层中产生的微波磁场。

4、在一个实施例中，所述衬底为pcb，所述硬磁磁极阵列内嵌入所述pcb中。

5、在一个实施例中，所述硬磁磁极为：安装在所述pcb的第一pcb通孔中的预制永磁体；或者，根据气流溅射法沉积在所述第一pcb通孔中的厚膜永磁体；或者，由包括永磁磁粉和胶体形成的混合物填充在第二pcb通孔中形成的复合永磁体，所述第二pcb通孔包含n级台阶沉孔、且第一台阶沉孔位于所述硬磁磁极支撑端，截面尺寸为d1，第n台阶沉孔位于所述硬磁磁极写入端，截面尺寸为dn，且d1>d2…>dn，n为大于等于3的整数；其中，所述第一pcb通孔、所述第二pcb通孔为圆形或者矩形截面。

6、在一个实施例中，所述衬底为晶圆，所述硬磁磁极阵列位于所述晶圆衬底上方。

7、在一个实施例中，还包括第二软磁屏蔽层；所述衬底为pcb，所述第二软磁屏蔽层位于所述pcb的第一表层，所述硬磁磁极支撑端贯穿所述第二软磁屏蔽层；或者，所述衬底为晶圆，所述第二软磁屏蔽层位于晶圆衬底和所述硬磁磁极支撑端之间。

8、在一个实施例中，还包括第三软磁屏蔽层；所述衬底为pcb，所述第三软磁屏蔽层位于所述pcb的第二表层，且所述硬磁磁极写入端贯穿所述第三软磁屏蔽层；或者，所述衬底为晶圆，所述第三软磁屏蔽层设置设置在靠近硬磁磁极写入端的端面的位置，且环绕所述硬磁磁极写入端。

9、在一个实施例中，所述衬底为pcb，所述硬磁写磁头还包括第四软磁屏蔽层，所述第四软磁屏蔽层位于所述pcb的第二软磁屏蔽层和硬磁磁极支撑端的上方。

10、在一个实施例中，还包括加热线圈阵列，所述加热线圈环绕所述硬磁磁极写入端并与所述硬磁磁极之间保持设定间隙，且所述任一硬磁磁极均环绕一个所述加热线圈。

11、在一个实施例中，还包括加热线圈阵列，所述加热线圈环绕所述硬磁磁极写入端并与所述硬磁磁极之间保持设定间隙，且所述任一硬磁磁极均环绕一个所述加热线圈；在所述z轴磁电阻传感器钉扎层磁矩的写数据的过程中，加热线圈和所述微波线圈经过以下四个阶段：1)所述加热线圈，所述微波线圈不通电；2)所述加热线圈通电，所述微波线圈不通电；3)所述加热线圈不通电，所述微波写线圈通电；4)所述加热线圈，所述微波线圈不通电。

12、在一个实施例中，所述z轴磁电阻传感器为参考桥式磁电阻传感器，包括+z桥臂与-z轴桥臂中一项和参考桥臂，且为半桥、全桥或者准桥结构；或者所述z轴磁电阻传感器为推挽桥式磁电阻传感器，包括+z轴桥臂和-z轴桥臂，且为半桥、全桥或者准桥结构。

13、在一个实施例中，所述z轴磁电阻传感器的晶圆的单元写入区域为单个晶粒；所述z轴磁电阻传感器为推挽桥式磁电阻传感器，且为全桥结构，所述硬磁磁极阵列包括4个所述硬磁磁极，分别对应于4个z桥臂；或者所述z轴磁电阻传感器为推挽桥式磁电阻传感器，且为半桥结构或准桥结构，或者，所述z轴磁电阻传感器为参考桥式磁电阻传感器，且为全桥结构；所述硬磁磁极阵列包括2个所述硬磁磁极，分别对应于2个z桥臂；或者所述z轴磁电阻传感器为参考桥式磁电阻传感器，且为半桥结构或准桥结构，所述硬磁磁极阵列包括1个所述硬磁磁极，对应于1个z桥臂。

14、在一个实施例中，所述z轴磁电阻传感器的晶圆的单元写入区域为单个晶粒；所述z轴磁电阻传感器为推挽桥式磁电阻传感器，且为全桥结构，所述硬磁磁极阵列包括4个所述硬磁磁极，分别对应于4个z桥臂，所述微波线圈阵列包括1个环绕4个所述硬磁磁极的微波线圈；或者所述z轴磁电阻传感器为推挽桥式磁电阻传感器，且为半桥结构或准桥结构，或者，所述z轴磁电阻传感器为参考桥式磁电阻传感器，且为全桥结构，所述硬磁磁极阵列包括2个所述硬磁磁极，分别对应于2个z桥臂，所述微波线圈阵列包括1个环绕2个所述硬磁磁极的微波线圈；或者所述z轴磁电阻传感器为参考桥式磁电阻传感器，且为半桥结构或准桥结构，所述硬磁磁极阵列包括1个所述硬磁磁极，对应于1个z桥臂，所述微波线圈阵列包括1个环绕1个所述硬磁磁极的微波线圈。

15、在一个实施例中，所述z轴磁电阻传感器的晶圆的单元写入区域为掩模版曝光区域，所述掩模版曝光区域包含m*n个晶粒阵列，且任一晶粒(m,n)包括k个z桥臂，所述硬磁磁极阵列包括：m*n个硬磁磁极单元，每个硬磁磁极单元包括k个所述硬磁磁极，1≤m≤m,1≤n≤n整数，k＝1、2或4。

16、在一个实施例中，所述z轴磁电阻传感器的晶圆的单元写入区域为掩模版曝光区域，所述掩模版曝光区域包含m*n个晶粒阵列，且任一晶粒(m,n)包括k个z桥臂，所述硬磁磁极阵列包括：m*n个硬磁磁极单元，每个硬磁磁极单元包括k个所述硬磁磁极，每个硬磁磁极单元包括的k个所述硬磁磁极由一个所述微波线圈环绕，1≤m≤m,1≤n≤n整数，k＝1、2或4。

17、在一个实施例中，所述z轴磁电阻传感器的晶圆的单元写入区域为整个晶圆，所述晶圆包括x*y个掩模版曝光区域阵列，任一掩模版曝光区域(x,y)包括m1*n1个晶粒阵列，任一晶粒(x,y,m1,n1)包括k1个z桥臂，所述硬磁磁极阵列包括：x*y*m1*n1个硬磁磁极单元，任一硬磁磁极单元(x,y,m1,n1)包括：k1个所述硬磁磁极，x,y,m1,n1均为大于1的整数，1≤x≤x整数，1≤y≤y整数，1≤m1≤m1整数，1≤n1≤n1整数，k1＝1、2、4。

18、在一个实施例中，所述z轴磁电阻传感器的晶圆的单元写入区域为整个晶圆，所述晶圆包括x*y个掩模版曝光区域阵列，任一掩模版曝光区域(x,y)包括m1*n1个晶粒阵列，任一晶粒(x,y,m1,n1)包括k1个z桥臂，所述硬磁磁极阵列包括：x*y*m1*n1个硬磁磁极单元，任一硬磁磁极单元(x,y,m1,n1)包括：k1个所述硬磁磁极，每个硬磁磁极单元包括的k1个所述硬磁磁极由一个所述微波线圈环绕，x,y,m1,n1均为大于1的整数，1≤x≤x整数，1≤y≤y整数，1≤m1≤m1整数，1≤n1≤n1整数，k1＝1、2、4。

19、在一个实施例中，所述z轴磁电阻传感器的晶圆的单元写入区域为整个晶圆时，晶圆包含m*n个晶粒阵列，任一晶粒均相同且具有k个z桥臂(1,…,k)；所述硬磁写磁头包括：m*[pk]ceil(n/k)个硬磁磁极阵列，[pk]表示k个x向相邻排列的晶粒行(d1,…,dk)所对应的k个x向相邻排列的所述硬磁磁极单元行(p1,…,pk)，其中所述pi硬磁磁极对应所述di晶粒的第i个z桥臂，1＝<i≤k整数，ceil(n/k)表示取大于n/k的最小整数，[pk]ceil(n/k)表示所述[pk]硬磁磁极单元行x向重复ceil(n/k)次，写入操作时，所述硬磁写磁头沿所述x向依次移动k个晶粒位置，就可完成对所述整个晶圆的写入操作，其中k＝1、2、4；或者所述硬磁写磁头包括：ceil(m/k)*n个硬磁磁极阵列，[pk]’表示k个y向相邻排列的晶粒列(d1,…,dk)’所对应的k个y向相邻排列的所述硬磁磁极单元列(p1,…,pk)’，其中所述pi硬磁磁极对应所述di晶粒的第i个z桥臂，1＝<i≤k整数，ceil(m/k)表示取大于m/k的最小整数，[pk]’ceil(m/k)分别表示所述[pk]’硬磁磁极单元列y向重复ceil(m/k)次，写入操作时，所述硬磁写磁头沿所述y向依次移动k个晶粒位置，就可完成对所述整个晶圆的写入操作，其中k＝1、2、4。可选的，每一个硬磁磁极还可以环绕一个微波线圈。

20、在一个实施例中，所述z轴磁电阻传感器堆叠结构从下到上为：(co/pt)n/ta/cofeb/mgo/cofeb/ru/ta，其中下层cofeb为钉扎层。

21、在一个实施例中，所述硬磁磁极的硬磁磁极支撑端通过电容连接微波发生器的输出端，所述微波发生器的接地端连接所述z轴磁电阻传感器的晶圆衬底，以在所述硬磁磁极写入端和对应的所述z轴桥臂之间间隙处产生微波磁场。

22、在一个实施例中，所述微波线圈、微波发生器和电容串联连接，直流电源的接地端和所述微波发生器的接地端与所述z轴磁电阻传感器的晶圆衬底相连。

23、在一个实施例中，所述微波线圈两端串联一个电阻，再与一个电容并联，而后通过直流电源供电；或者，所述微波线圈串联一个第一电容，再与第二电容并联，而后通过直流电源供电；或者，所述微波线圈和电容两端并联，而后通过方波脉冲电源供电；其中，所述微波线圈和电容之间形成微波lc共振产生微波磁场，所述直流电源的接地端与所述z轴磁电阻传感器的晶圆衬底相连。

24、在一个实施例中，硬磁磁极阵列中一部分硬磁磁极的写入端的磁性方向与剩余的硬磁磁极的写入端的磁性方向相反。

25、第二方面，本技术实施例还提供一种硬磁写入磁头器件，包括：上述第一方面，或第一方面的任一种可能的实施方式中的硬磁写磁头以及所述第一软磁屏蔽层。

26、第三方面，本技术实施例还提供一种硬磁写入磁头器件，包括：根据第二方面的硬磁写入磁头器件；以及探针测试台；其中，写数据过程中，所述z轴磁电阻传感器的晶圆和所述硬磁写磁头均放置在探针测试台上，所述z轴磁电阻传感器的晶圆放置在所述探针测试台的x-y晶圆载物台上，所述硬磁写磁头放置在所述探针测试台的探针座上，所述第一软磁屏蔽位于所述z轴磁电阻传感器的晶圆和所述x-y晶圆载物台之间，且所述第一软磁屏蔽层可以位于所述z轴磁电阻传感器的晶圆背面或者位于所述x-y晶圆载物台上；通过操作所述探针测试台实现所述硬磁写磁头和所述z轴磁电阻传感器的晶圆的单元写入区域之间在x-y方向定位和对准、以及z方向的写入间距的控制，所述硬磁写磁头和所述z轴磁传感器晶圆之间的写入间距控制在工作间距；通过操作所述探针座实现所述硬磁写磁头在所述z轴磁电阻传感器的晶圆上不同所述单元写入区域的依次定位和写操作。

27、在一个实施例中，所述单元写入区域为所述z轴磁电阻传感器的晶圆上的单个晶粒、掩模版曝光区或者整个晶圆。

28、在一个实施例中，所述系统还包括辅助加热装置，所述辅助加热装置设置在所述z轴磁电阻传感器的晶圆上、或者设置在探针测试台上。

29、第四方面，本技术实施例还提供一种写磁头制造方法，包括：用于制造根据权利要求1所述的硬磁写磁头，所述硬磁磁极为安装在pcb衬底的第一pcb通孔中的所述预制永磁体，所述方法包括：

30、1)选择双层pcb，所述pcb第一表层和第二表层分别设置第二软磁屏蔽层和第三软磁屏蔽层，所述第二软磁屏蔽层和第三软磁屏蔽层均采用非磁性中间金属层作为过渡层；2)加工第一通孔，直径为d，贯通所述双层pcb；3)加工尺寸为d(d>d)的台阶沉孔，所述台阶沉孔和所述第一通孔共轴；加工第一圆弧槽、第二圆弧槽和第三圆弧槽，所述第一圆弧槽和所述台阶沉孔之间的所述第三软磁屏蔽层为加热线圈；所述第二圆弧槽和第三圆弧槽之间的所述第三软磁屏蔽层为微波线圈，所述台阶沉孔、所述第一圆弧槽、第二圆弧槽、第三圆弧槽均穿透所述第三软磁屏蔽层并深入pcb绝缘层中；4)放置非磁性对准板以封闭所述台阶沉孔，同时将预制永磁体安装在所述第一pcb通孔中，使得所述预制永磁体写入端均对准在所述非磁性对准板上；5)撤掉所述非磁性对准板，得到所述硬磁磁极阵列；6)在第二软磁屏蔽层上沉积第四软磁屏蔽层，第二软磁屏蔽层和第四软磁屏蔽层之间采用非磁性金属中间层过渡。

31、第五方面，本技术实施例还提供一种写磁头制造方法，包括：用于制造根据权利要求1所述的硬磁写磁头，所述硬磁磁极为安装在所述pcb的第一pcb通孔中的所述预制永磁体，所述方法包括：选择双层pcb，所述pcb第一表层和第二表层分别对应第二软磁屏蔽层和第三软磁屏蔽层，所述第二软磁屏蔽层和第三软磁屏蔽层均采用非磁性中间金属层作为过渡层；2)利用pcb加工技术在所述第三软磁屏蔽层上制备：加热线圈、微波线圈、硬磁磁极窗口，并保留相互之间的第三软磁屏蔽层；3)加工所述第一pcb通孔，直径为d，贯通所述双层pcb和所述硬磁磁极窗口；4)放置非磁性对准板以封闭所述第一通孔，同时将所述预制永磁体安装在所述第一pcb通孔中，使得所有所述预制永磁体写入端均对准在所述非磁性对准板上；5)撤掉所述非磁性对准板，得到所述硬磁磁极阵列；6)在第二软磁屏蔽层上沉积第四软磁屏蔽层，第二软磁屏蔽层和第四软磁屏蔽层之间采用非磁性金属中间层过渡。

32、第六方面，本技术实施例还提供一种写磁头制造方法，包括：用于制造根据权利要求1所述的硬磁写磁头，所述硬磁磁极为根据气流溅射法沉积在pcb衬底中的第一pcb通孔中的厚膜永磁体，所述方法包括：

33、1)选择双层pcb，所述pcb第一表层和第二表层分别设置第二软磁屏蔽层和第三软磁屏蔽层，所述第二软磁屏蔽层和第三软磁屏蔽层均采用非磁性中间金属层作为过渡层；2)加工尺寸为d(d>d)的台阶沉孔，所述台阶沉孔和所述第一通孔共轴；加工第一圆弧槽、第二圆弧槽和第三圆弧槽，所述第一圆弧槽和所述台阶沉孔之间的所述第三软磁屏蔽层为所述加热线圈；所述第二圆弧槽和第三圆弧槽之间的所述第三软磁屏蔽层为所述微波线圈，所述台阶沉孔、所述第一圆弧槽、第二圆弧槽、第三圆弧槽均穿透所述第三软磁屏蔽层并深入pcb绝缘层中；3)甩光刻胶作为牺牲层覆盖所述pcb第二表层；4)加工所述第一pcb通孔，直径为d，贯通所述pcb和所述光刻胶层，并和所述台阶沉孔共轴；5)放置所述双层pcb在基板上，将所述台阶沉孔端对准气流溅射厚膜沉积设备靶材，开始沉积所述硬磁厚膜，直至将通孔填满；6)去光刻胶，得到包含所述硬磁厚膜硬磁磁极的写磁头；7)在所述第二软磁屏蔽层上沉积第四软磁屏蔽层，所述第二软磁屏蔽层和所述第四软磁屏蔽层之间采用非磁性金属中间层过渡。

34、第七方面，本技术实施例还提供一种写磁头制造方法，包括：用于制造根据权利要求1所述的硬磁写磁头，所述硬磁磁极为根据气流溅射法沉积在pcb衬底中的第一pcb通孔中的厚膜永磁体，所述方法包括：

35、1)选择双层pcb，所述pcb第一表层和第二表层分别设置第二软磁屏蔽层和第三软磁屏蔽层，所述第二软磁屏蔽层和第三软磁屏蔽层均采用非磁性中间金属层作为过渡层；2)利用pcb加工技术在所述第三软磁屏蔽层上制备：加热线圈、微波线圈、硬磁磁极窗口，并保留相互之间的第三软磁屏蔽层；3)甩光刻胶作为牺牲层覆盖所述pcb第二表层；4)加工所述第一pcb通孔，直径为d，贯通所述pcb和所述光刻胶层，并和所述台阶沉孔共轴；5)放置所述双层pcb在基板上将所述台阶沉孔端对准气流溅射厚膜沉积设备靶材，开始沉积所述硬磁厚膜，直至将通孔填满；6)去光刻胶，得到包含所述硬磁厚膜硬磁磁极的写磁头；7)在所述第二软磁屏蔽层上沉积第四软磁屏蔽层，所述第二软磁屏蔽层和所述第四软磁屏蔽层之间采用非磁性金属中间层过渡。

36、第八方面，本技术实施例还提供一种写磁头制造方法，包括：用于制造根据权利要求1所述的硬磁写磁头，所述硬磁磁极为由包括永磁磁粉和胶体形成的混合物填充在pcb衬底中第二pcb通孔中形成的复合永磁体，所述方法包括：

37、1)选择双层pcb，所述pcb第一表层和第二表层分别设置第二软磁屏蔽层和第三软磁屏蔽层，所述第二软磁屏蔽层和第三软磁屏蔽层均采用非磁性中间金属层作为过渡层；

38、2)采用不同直径刀具，从所述第一表层到所述第二表层，加工所述第二pcb通孔；

39、3)采用非磁性透明对准板封住所述第二pcb通孔的位于所述第二表层的台阶开口，并在所述非磁性透明对准板的另一面放置对准永磁体以使得所述复合永磁体具有+z或-z向极性；4)混合永磁磁粉和胶体形成混合物，并分散在所述第一表层上，将所述混合物填充到所述第二pcb通孔中，并除掉多余的磁粉；5)撤掉所述非磁性透明对准板；6)加工尺寸为d(d>d)的台阶沉孔，所述台阶沉孔和所述第二通孔共轴；加工第一圆弧槽、第二圆弧槽和第三圆弧槽，所述第一圆弧槽和所述台阶沉孔之间的所述第三软磁屏蔽层为所述加热线圈；所述第二圆弧槽和第三圆弧槽之间的所述第三软磁屏蔽层为所述微波线圈，所述台阶沉孔、所述第一圆弧槽、第二圆弧槽、第三圆弧槽均穿透所述第三软磁屏蔽层并深入pcb绝缘层中；7)在所述第二软磁屏蔽层上沉积第四软磁屏蔽层，所述第二软磁屏蔽层和所述第四软磁屏蔽层之间采用非磁性金属中间层过渡。

40、第九方面，本技术实施例还提供一种写磁头制造方法，包括：用于制造根据权利要求1所述的硬磁写磁头，所述硬磁磁极为由包括永磁磁粉和胶体形成的混合物填充在pcb衬底中第二pcb通孔中形成的复合永磁体，所述方法包括：1)选择双层pcb，所述pcb第一表层和第二表层分别设置第二软磁屏蔽层和第三软磁屏蔽层，所述第二软磁屏蔽层和第三软磁屏蔽层均采用非磁性中间金属层作为过渡层；2)采用不同直径刀具，从所述第一表层到所述第二表层，加工所述第二pcb通孔；3)采用非磁性透明对准板封住所述第二pcb通孔的位于所述第二表层的台阶开口，并在所述非磁性透明对准板的另一面放置对准永磁体以使得所述复合永磁体具有+z或-z向极性；4)混合永磁磁粉和胶体形成混合物，并分散在所述第一表层上，将所述混合物填充到所述第二pcb通孔中，并除掉多余的磁粉；5)撤掉所述非磁性透明对准板；6)拆掉所述非磁性透明对准板；7)利用pcb加工技术在所述第三软磁屏蔽层上制备：加热线圈、微波线圈、硬磁磁极窗口，并保留相互之间的第三软磁屏蔽层；8)在所述第二软磁屏蔽层上沉积第四软磁屏蔽层，所述第二软磁屏蔽层和所述第四软磁屏蔽层之间采用非磁性金属中间层过渡。

41、第十方面，本技术实施例还提供一种写磁头制造方法，包括：用于制造根据权利要求1所述的硬磁写磁头，所述硬磁磁极为根据气流溅射法沉积在晶圆衬底中的通孔中的厚膜永磁体，所述方法包括：1)所述晶圆上气流溅射法沉积第二软磁屏蔽层，所述第二软磁屏蔽层和所述晶圆之间采用非磁性金属中间层过渡；2)沉积永磁厚膜硬磁磁极湿法刻蚀停止层：sio2，si3n4或者al2o3薄膜；3)气流溅射法沉积厚膜永磁体；4)以光刻胶做掩膜，形成厚膜永磁体硬磁磁极的刻蚀窗口；5)湿法刻蚀所述厚膜永磁体，并去光刻胶，得到所述厚膜永磁体硬磁磁极阵列；6)用聚酰亚胺填充所述厚膜永磁体硬磁磁极阵列间隙及表面，固化并平整化；7)反应离子刻蚀(rie)减薄聚酰亚胺；8)溅射种子层；9)电镀加热线圈、微波线圈、第三软磁屏蔽层；10)去种子层，得到写磁头。

42、本技术提供的硬磁写磁头，当其正对z轴磁电阻传感器的晶圆上的z桥臂所对应的z磁电阻传感单元阵列钉扎层时，所述硬磁磁极写入端在所述z桥臂的钉扎层中产生包含z向分量的直流写入磁场，从而使得所述钉扎层磁矩转向所述z向分量直流写入磁场方向，提供了一种简单、快速、高效率的z轴磁电阻传感器参考层磁矩写入方式。

43、在磁极还环绕有微波线圈的实施例中，微波线圈可以增强在所述z桥臂的钉扎层中产生的包含z向分量直流写入磁场的磁场强度，提高磁矩写入的效率和效果。

44、另外，在制备硬磁磁极阵列时，可以将其中一些硬磁磁极制备为硬磁磁极写入端为n极，另一些硬磁磁极制备为硬磁磁极写入端为s极，进而在硬磁写磁头对z轴磁电阻传感器的晶圆的单元写入区域进行写入操作时，晶圆的单元写入区域中不同位置可以写入相反方向的磁矩。在此实施方式中，若硬磁磁极还环绕有微波线圈，微波线圈中所通入电流的方向应与硬磁磁极写入端的磁性相适应，即微波线圈所产生磁场的方向应与硬磁磁极写入端所产生磁场的方向相一致。