SOT差分读取器及其制造方法与流程

sot差分读取器及其制造方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年7月1日提交的美国申请号16/918,841的优先权，所述申请据此全文以引用方式并入。


背景技术：
技术领域
3.本公开的实施方案总体涉及数据存储设备的读磁头。
4.相关领域的描述
5.计算机的功能和能力的核心是将数据存储和写入到数据存储设备(诸如硬盘驱动器(hdd))。计算机所处理的数据量在迅速增加。需要磁记录介质的更高记录密度来提高计算机的功能和能力。
6.为了实现磁记录介质的更高记录密度(诸如超过2太比特/英寸2的记录密度)，使写磁道的宽度和间距变窄，因此每个写磁道中编码的对应磁记录位变窄。已经提出了利用具有由高饱和磁化材料构成的自由层的磁阻传感器来实现读磁头的高级窄间隙读取器传感器实现更高记录密度的读取的日益增加的要求的尝试。
7.典型的读磁头包括夹在两个屏蔽件之间的读传感器。两个屏蔽件的屏蔽件-屏蔽件间距在读传感器的分辨率中起关键作用。然而，常规读传感器已经最小化到约25nm，并且不能在大小上进一步减小以减小屏蔽件-屏蔽件间距。
8.因此，本领域需要改进的磁读磁头。


技术实现要素：

9.本公开总体涉及自旋轨道扭矩(sot)差分读取器设计。该sot差分读取器是多端子设备，该多端子设备包括第一屏蔽件、第一自旋霍尔效应层、第一自由层、间隙层、第二自旋霍尔效应层、第二自由层和第二屏蔽件。该间隙层设置在该第一自旋霍尔效应层与该第二自旋霍尔效应层之间。电引线连接位于该第一自旋霍尔效应层、该第二自旋霍尔效应层、该间隙层、该第一屏蔽件和/或该第二屏蔽件周围。这些电引线连接有利于电流从负极引线流动到正极引线和/或从该负极引线到该正极引线的电压。这些电引线连接的定位和这些sot差分层的定位提高了读取器分辨率，而不会减小屏蔽件-屏蔽件间距(即，读取间隙)。
10.在一个实施方案中，磁记录头包括第一屏蔽件、第二屏蔽件、第一偏置层、第二偏置层和自旋轨道扭矩(sot)差分读取器，该sot差分读取器设置在第一屏蔽件与第二屏蔽件之间并且在第一偏置层与第二偏置层之间。sot差分读取器包括：第一自由层；第二自由层；第一自旋霍尔效应层；第二自旋霍尔效应层，该第二自旋霍尔效应层与第一偏置层和第二偏置层接触；和一个或多个绝缘层，其中第一绝缘层设置在第一自旋霍尔效应层与第一偏置层之间，并且第二绝缘层设置在第一自旋霍尔效应层与第二偏置层之间。
11.在另一个实施方案中，磁记录头包括第一屏蔽件、第二屏蔽件、sot差分读取器，该
sot差分读取器设置在第一屏蔽件与第二屏蔽件之间面向介质的表面处。sot差分读取器包括第一自由层、第二自由层、间隙层、第一自旋霍尔效应层和第二自旋霍尔效应层，其中第一自旋霍尔效应层的正端子电连接到第二自旋霍尔效应层的正端子，并且从sot差分读取器读出的信号基于跨第一自旋霍尔效应层的负端子到第二自旋霍尔效应层的负端子的电压差。
12.在另一个实施方案中，一种形成sot差分读取器的方法包括：在第一屏蔽件上方沉积第一自旋霍尔效应层，在第一自旋霍尔效应层上沉积第一自由层，在第一自由层上沉积间隙层，在间隙层上沉积第二自由层，在第二自由层上沉积第二自旋霍尔效应层，并且在第二自旋霍尔效应层上沉积第一绝缘层，以形成堆叠；移除第一自旋霍尔效应层的一部分、第一自由层的一部分、间隙层的一部分、第二自由层的一部分、第二自旋霍尔效应层的一部分和第一绝缘层的一部分以限定堆叠的磁道宽度；沉积第二绝缘层，该第二绝缘层接触堆叠的第一表面、第二表面和第三表面，其中堆叠的第四表面是面向介质的表面；移除第二绝缘层的与第二自旋霍尔效应层接触的部分；在堆叠的第一表面和第二表面上沉积第一偏置层和第二偏置层，该第一偏置层和该第二偏置层与第二自旋霍尔效应层和第一绝缘层接触；以及在堆叠上方沉积第二屏蔽件。
13.在另一个实施方案中，一种形成sot差分读取器的方法包括：在第一屏蔽件上方沉积第一自由层，在第一自由层上沉积第一自旋霍尔效应层，并且在第一自旋霍尔效应层上沉积间隙层，以形成第一堆叠；移除第一自由层的一部分、第一自旋霍尔效应层的一部分和间隙层的一部分以限定第一堆叠的第一磁道宽度；沉积第一绝缘层，该第一绝缘层接触第一堆叠的第一表面、第二表面和第三表面，其中第一堆叠的第四表面设置在面向介质的表面处；移除第一绝缘层的与第一自旋霍尔效应层和间隙层接触的部分；沉积第一偏置层，该第一偏置层与第一自旋霍尔效应层、间隙层和第一绝缘层接触；在间隙层上沉积第二自旋霍尔效应层，并且在第二自旋霍尔效应层上沉积第二自由层，以在第一堆叠上形成第二堆叠；移除第二自旋霍尔效应层的一部分和第二自由层的一部分以限定第二堆叠的第二磁道宽度；沉积第二绝缘层，该第二绝缘层接触第二堆叠的第一表面、第二表面和第三表面，其中第二堆叠的第四表面设置在面向介质的表面处；以及在第二堆叠上方沉积第二屏蔽件。
附图说明
14.因此，通过参考实施方案，可以获得详细理解本公开的上述特征的方式、本公开的更具体描述、上述简要概述，所述实施方案中的一些在附图中示出。然而，应当注意的是，附图仅示出了本公开的典型实施方案并且因此不应视为限制其范围，因为本公开可以允许其他同等有效的实施方案。
15.图1示出了体现本公开的磁盘驱动器。
16.图2为根据一个实施方案的通过面向磁介质的读/写头的中心的分段横截面侧视图。
17.图3a至图3e示出了根据一个实施方案的sot差分读取器。
18.图4a至图4h示出了根据一个实施方案的形成并限定图3c的sot差分读取器的磁道宽度的方法。
19.图5a至图5h示出了根据一个实施方案的形成并限定图3d的sot差分读取器的磁道
宽度的方法。
20.图6a至图6e示出了根据一个实施方案的形成并限定图3e的sot差分读取器380的条高度的方法。
21.图7a至图7b示出了根据一个实施方案的sot差分读取器。
22.图8a至图8l示出了根据一个实施方案的形成并限定图7a的sot差分读取器的磁道宽度的方法。
23.图9a至图9l示出了根据另一个实施方案的形成并限定图7a的sot差分读取器的磁道宽度的方法。
24.图10a至图10h示出了根据一个实施方案的形成并限定图7b的sot差分读取器的条高度的方法。
25.为了有助于理解，在可能的情况下，使用相同的参考标号来表示附图中共有的相同元件。可以设想是，在一个实施方案中公开的元件可以有利地用于其他实施方案而无需具体叙述。
具体实施方式
26.在下文中，参考本公开的实施方案。然而，应当理解的是，本公开不限于具体描述的实施方案。相反，思考以下特征和元件的任何组合(无论是否与不同实施方案相关)以实现和实践本公开。此外，尽管本公开的实施方案可以实现优于其他可能解决方案和/或优于现有技术的优点，但是否通过给定实施方案来实现特定优点不是对本公开的限制。因此，以下方面、特征、实施方案和优点仅是说明性的，并且不被认为是所附权利要求书的要素或限制，除非在权利要求书中明确地叙述。同样地，对“本公开”的引用不应当被解释为本文公开的任何发明主题的概括，并且不应当被认为是所附权利要求书的要素或限制，除非在权利要求书中明确地叙述。
27.本公开总体涉及自旋轨道扭矩(sot)差分读取器设计。该sot差分读取器是多端子设备，该多端子设备包括第一屏蔽件、第一自旋霍尔效应层、第一自由层、间隙层、第二自旋霍尔效应层、第二自由层和第二屏蔽件。该间隙层设置在该第一自旋霍尔效应层与该第二自旋霍尔效应层之间。电引线连接位于该第一自旋霍尔效应层、该第二自旋霍尔效应层、该间隙层、该第一屏蔽件和/或该第二屏蔽件周围。这些电引线连接有利于电流从负极引线流动到正极引线和/或从该负极引线到该正极引线的电压。这些电引线连接的定位和这些sot差分层的定位提高了读取器分辨率，而不会减小屏蔽件-屏蔽件间距(即，读取间隙)。
28.图1示出了体现本公开的磁盘驱动器100。如图所示，至少一个可旋转磁介质112承载在主轴114上，并且通过磁盘驱动马达118旋转。每个磁盘上的磁记录呈数据磁道的任何合适图案的形式，诸如磁介质112上同心数据磁道(未示出)的环形图案。
29.至少一个滑块113定位在磁介质112附近，每个滑块113支撑一个或多个磁头组件121。当磁介质旋转时，滑块113在介质表面122上方径向地移入和移出，使得磁头组件121可访问磁介质112的写入期望数据的不同磁道。每个滑块113通过悬架115附接到致动器臂119。悬架115提供轻微的弹簧力，该弹簧力朝向介质表面122偏置滑块113。每个致动器臂119附接到致动器装置127。如图1所示的致动器构件127可以是音圈马达(vcm)。vcm包括能够在固定磁场内移动的线圈，线圈移动的方向和速度通过由控制单元129供应的马达电流
信号来控制。
30.在磁盘驱动器100的操作期间，磁介质112的旋转在滑块113与介质表面122之间产生空气轴承，该空气轴承在滑块113上施加向上的力或升力。因此，在正常操作期间，空气轴承抗衡悬架115的轻微弹簧力，并以小的、基本上恒定的间距支撑滑块113离开并稍微高于介质112表面。在eamr的情况下，从磁头组件121的辅助元件产生的dc磁场增强了写入能力，使得磁头组件121的写入元件可以有效地磁化介质112中的数据位。
31.磁盘驱动器100的各种部件在操作中由控制单元129所产生的控制信号(诸如访问控制信号和内部时钟信号)来控制。通常，控制单元129包括逻辑控制电路、存储装置和微处理器。控制单元129产生控制各种系统操作的控制信号，诸如线123上的驱动马达控制信号以及线128上的磁头位置和寻道控制信号。线128上的控制信号提供期望的电流分布，以最佳地将滑块113移动和定位到介质112上的期望数据磁道。写入信号和读取信号通过记录通道125传送到组件121上的写入和读取头和从该写入和读取头传送。
32.典型的磁盘存储系统的以上描述和图1的随附说明仅出于表示目的。应当显而易见的是，磁盘存储系统可包含大量磁盘和致动器，并且每个致动器可支撑多个滑块。
33.图2为根据一个实施方案的通过面向磁介质112的读/写头200的中心的分段横截面侧视图。读/写头200可对应于图1中所述的磁头组件121。读/写头200包括面向介质的表面(mfs)212，诸如空气轴承表面(abs)、磁写头210和磁读取头211，并且被安装成使得mfs 212面向磁介质112。读/写头200可以为能量辅助磁记录(eamr)头。在图2中，磁介质112沿箭头232所示的方向移动经过写入头210，并且读/写头200沿箭头234所示的方向移动。
34.在一些实施方案中，磁读磁头211是位于屏蔽件s1和s2之间的sot差分读取器204。在其他实施方案中，磁读磁头211是磁阻(mr)读磁头，该mr读磁头包括位于mr屏蔽件s1和s2之间的mr传感元件204。在一些其他实施方案中，磁读磁头211是磁隧道结(mtj)读磁头，该mtj读磁头包括位于mr屏蔽件s1和s2之间的mtj传感元件204。磁介质112中的相邻磁化区域的磁场可由mr(或mtj)传感元件204检测为记录位。
35.写入头210包括返回极206、主极220、后屏蔽件240和激发主极220的线圈218。线圈218可具有“薄烤饼”结构，而不是图2所示的“螺旋”结构，该“薄烤饼”结构卷绕在主极220和返回极206之间的背触头周围。后间隙(未示出)和前间隙(未示出)可与主极接触，并且前屏蔽件(未示出)可与前间隙接触。从主极220产生记录磁场，并且后屏蔽件240有助于使主极220的磁场梯度陡峭。主极220可以是磁性材料，诸如feco合金。主极220可包括后表面222，该后表面可平行于后屏蔽件240的前表面236。主极220可为具有后缘锥形(tet)构型的锥形写入极(twp)。在一个实施方案中，主极220具有2.4t的饱和磁化强度(ms)和约300纳米(nm)的厚度。主极220可包括铁磁材料，通常为co、fe和ni中的一者或多者的合金。后屏蔽件240可以为磁性材料，诸如nife合金。在一个实施方案中，后屏蔽件240具有约1.2t至约1.6t的ms。
36.图3a至图3e示出了根据一个实施方案的sot差分读取器。图3a至图3b示出了根据各种实施方案的sot差分读取器300a、300b的构型。sot差分读取器300可以是位于图2的两个屏蔽件s1和s2之间的sot差分读取器204。图3a和图3b中的每一者具有：(1)读取器的顶部堆叠构型视图，和(2)底部抽象视图，示出了当记录头处于介质上方时自由层相对于该磁介质的定位，其中省略了堆叠构型中的其他层。如图3a和图3b的顶部堆叠构型视图所示，第一
自由层(fl)306沉积在第一自旋霍尔效应(she)层302a、302b(统称为第一she层302)上，间隙层(gl)310沉积在第一fl 306上，第二fl 308沉积在gl 310上，并且第二she层304a、304b(统称为第二she层304)沉积在第二fl 308上。在本文的描述中，出于示例性目的，多个she层可被称为多个自旋霍尔层(shl)。sot差分读取器300可各自具有介于约100埃至约400埃之间的条高度。
37.在底部视图中，第一fl 306和第二fl 308被示出为从上方的堆叠构型视图旋转了90度，并且垂直地定位在磁介质312上方，其中磁介质312可以是图1的磁介质112。第一fl 306和第二fl 308与磁介质312的磁场方向平行。磁介质312包括第一磁场方向(由位314a和314c中向上指向的第一箭头指示)和第二磁场方向(由位314b和314d中向下指向的第二箭头指示)。磁介质312还包括具有第一磁场方向的第一位314a、具有第二磁场方向的第二位314b、具有第一磁场方向的第三位314c和具有第二磁场方向的第四位314d。虽然示出了四个位314a-314d，但是磁介质可具有任何数量的位。
38.在图3a的顶部堆叠构型视图中，第一shl 302a的正端305b电连接到第二shl 304a的正端305b，并且第一shl 302a的负端305a电连接到第二shl 304a的负端305a。参考底部抽象视图，当第一fl 306和第二fl 308分别均定位在磁介质312的多个位314a-314d中的单个位(诸如第三位314c)上方时，第三位314c的磁场对第一fl 306和第二fl 308施加磁力。由于施加在第一fl 306和第二fl 308上的磁力，所以第一fl 306和第二fl 308的磁矩均处于与第三位314c的磁场相同的方向上。
39.在图3b的顶部堆叠构型视图中，第一shl 302b的正端309b电连接到第二shl 304b的负端307a，并且第一shl 302b的负端309a电连接到第二shl 304b的正端307b。参考底部抽象视图，当第一fl 306和第二fl 308分别各自定位在磁介质312的多个位314a-314d中的相邻位(诸如第二位314b和第三位314c)上方时，第二位314b的磁场对第一fl 306施加磁力，并且第三位314c对第二fl 308施加磁力，该磁力与施加在第一fl 306上的磁力相反。由于施加在第一fl 306和第二fl 308上的磁力，所以第一fl 306的磁矩处于与第二位314b的磁场相同的方向上，并且第二fl 308的磁矩处于与第三位314c的磁场相同的方向上。在图3b中，因为第一fl 306和第二fl 308位于磁介质312的多个位314a-314d中的相邻位上方，所以第一fl 306具有与第二fl 308磁场方向相反的磁场方向。
40.在图3a和图3b中，第一shl 302和第二shl 304各自包括相同的材料并且在y方向上具有相同的厚度。第一shl 302和第二shl 304可由非磁性重金属材料形成，该非磁性重金属材料选自包括ta、pt、w、hf、bi及它们的合金的组。另外，应当理解，虽然ta、pt、w、hf、bi及它们的合金已被例示为第一shl 302和第二shl 304的材料，但也设想了其他材料，并且本文所讨论的实施方案不受限制。例如，bisb和bise可用作第一shl 302和第二shl 304的材料。第一shl 302和第二shl 304可具有比第一fl层306和第二fl层308以及gl 310更大的宽度。在一个实施方案中，第一shl 302和第二shl 304具有相同的宽度。在另一个实施方案中，第一shl 302和第二shl 304具有不同的宽度。
41.在图3a中，第一shl 302a和第二shl 304a各自生成每个相应第一shl 302a和第二shl 304a内部的横向电压信号(即，she信号)。所生成的横向电压信号可能是由于自旋霍尔效应。横向电压信号方向可取决于第一fl 306和第二fl 308的电子流流动方向和磁性取向。例如，在图3a的底部视图中，第一fl 306和第二fl 308各自垂直地定位在相同位(诸如
第三位314c)上方。第一shl 302a和第二shl 304a具有相同的she电压极性，其中-x方向上的侧是负极305a，并且 x方向上的侧是正极305b。
42.此外，第一shl 302a和第二shl 304a的负极305a连接起来，使得第一shl 302a和第二shl 304a的负极305a共享相等的电压电位。读取器信号输出可由第一shl 302a和第二shl 304a的正极305b之间的电压差或差分电压311确定。因为第一shl 302a和第二shl 304a各自包括相同的材料和相同的电流流动方向，所以由第一shl 302a感应的she电压可在极性和量值两者上等于由第二shl 304a感应的she电压。两个正极305b之间的差分电压311可被抵消或减小。差分电压311可以是净差分输出或约为零。电流313从第一shl 302a行进到gl 310。电流313从gl 310行进到第二shl 304a。因此，sot差分读取器300a是多端子设备。因为第一shl 302a和第二shl 304a具有相同的电压极性，所以会大大减小信号输出。
43.在图3b的底部视图中，第一fl 306和第二fl 308位于相邻位上方，诸如，第一fl 306垂直地定位在第二位314b上方并且第二fl垂直地定位在第三位314c上方。第一fl 306和第二fl 308具有不同且相反的磁化。例如，第一shl 302b具有第一she电压，其中-x方向上的侧是正极309b并且 x方向上的侧是负极309a。同样，第二shl 304b具有第二she电压，其中-x方向上的侧是负极307a并且 x方向上的侧是正极307b。此外，第一shl 302b的正极309b和第二shl 304b的负极307a连接起来并且共享相等的电压电位。差分电压311是由第二shl 304b的正极307b的电压与第一shl 302b的负极309a的电压之间的差确定。因为第一shl 302b和第二shl 304b的感应电压方向彼此相反，所以差分电压311可有效地使输出信号翻倍。电流313从第一shl 302b行进到gl 310。然后，电流313从gl 310行进到第二shl 304b。因此，sot差分读取器300b是多端子设备。因为第一shl 302b和第二shl 304b具有相反的电压方向，所以信号输出可有效地翻倍或大大增加。
44.图3c示出了根据一个实施方案的sot差分读取器360的mfs视图。sot差分读取器360可以是图3a的sot差分读取器300a和/或图3b的sot差分读取器300b。此外，第一shl 302a、302b可以是第一shl 302，并且第二shl 304a、304b可以是第二she 304。
45.sot差分读取器360还包括沉积在第一绝缘层330下方的第一屏蔽件322a，其中第一shl 302沉积在第一绝缘层330上。此外，第二绝缘层332a和第三绝缘层332b沉积成与第一shl 302、第一fl 306、gl 310和第二fl 308各自的表面接触。第一硬偏置层324a沉积成与第二绝缘层332a和第二shl 304接触。第二硬偏置层324b沉积成与第三绝缘层332b和第二shl 304接触。第二绝缘层332a和第三绝缘层332b防止第一shl 302、第一fl 306、gl 310和第二fl 308直接接触第一硬偏置层324a和第二硬偏置层324b。此外，第四绝缘层320沉积在第二shl 304、第一硬偏置层324a和第二硬偏置层324b上。第二屏蔽件322b沉积在第四绝缘层320上。第一shl 302在x方向上具有比第二shl 304更大的宽度或长度(即，在跨磁道方向上具有更大的磁道宽度)。
46.将绝缘层330、332a、332b、320放置在sot差分读取器360中，使得可避免第一屏蔽件322a、第一shl 302、第一fl 306、gl 310、第二fl 308、第二shl 304、第二屏蔽件322、第一硬偏置层324a和第二硬偏置层324b之间的电短路。用于绝缘层330、332a、332b、320的合适材料包括介电材料，诸如氧化铝、氧化硅、氧化镁和氮化硅。绝缘层330、332a、332b、320可由熟知的沉积方法形成，熟知的沉积方法为诸如原子层沉积(ald)、物理气相沉积(pvd)、离子束沉积(ibd)或溅射。绝缘层330、332a、332b、320可具有介于约10埃至约100埃之间的厚
302上的第一fl 306、沉积在第一fl 306上的gl 310、沉积在gl 310上的第二fl 308和沉积在第二fl 308上的第二shl 304。第四绝缘层320沉积在第一屏蔽件322a和第二shl 304上，以及第一绝缘层330、第一shl 302、第一fl 306、gl 310、第二fl 308和第二shl 304各自的背面上。第二屏蔽件322b沉积在第四绝缘层320上。
59.图4a至图4h示出了根据一个实施方案的形成并限定图3c的sot差分读取器360的磁道宽度的方法。虽然在图4a至图4h中可能使用不同的附图标记，但是形成sot差分读取器360的层的材料与上述图3c中描述的材料相同。图4a至图4h示出了在制造sot差分读取器360的过程中其mfs视图。在图4a中，第一绝缘层430沉积在第一屏蔽件422a上，第一shl 402沉积在第一绝缘层430上，第一fl 406沉积在第一shl 402上，gl 410沉积在第一fl 406上，第二fl 408沉积在gl 410上，第二shl 404沉积在第二fl 408上，并且第二绝缘层420a沉积在第二shl 404上，以形成堆叠440。
60.在图4b中，光致抗蚀剂或光电模版434沉积在堆叠440上方第二绝缘层420a上，以限定堆叠440的磁道宽度。然后，移除第二绝缘层420a、第二shl 404、第二fl 408、gl 410和第一fl 406各自的未被光电模版434覆盖的部分(即，堆叠440的外端)，以显露出设置在堆叠440后面的再填充层436a、436b。移除堆叠440的外端限定了堆叠440的磁道宽度或水平宽度。在图4c中，绝缘材料薄层432沉积在第一shl 402的顶表面402a上，并且在第一fl 406，gl 410、第二fl 408、第二shl 404、第二绝缘层420a和光电模版434各自的任一侧上(例如，与再填充层436a、436b接触的侧)。
61.在图4d中，硬偏置层424a、424b沉积在第一shl 402上方(例如，在绝缘材料432上)并且在第一fl 406、gl 410和第二fl 408各自的两侧。然后，移除(例如通过离子铣削)绝缘材料432和再填充层436a、436b的设置成与第二shl 404、第二绝缘层420a和光电模版434接触的部分。因此，第三绝缘层432a和第四绝缘层432b保持与第一shl 402、第一fl 406、gl 410和第二fl 408接触，使得第三绝缘层432a和第四绝缘层432b设置在第一shl 402、第一fl 406、gl 410和第二fl 408与硬偏置层424a、424b之间。换句话说，第一shl 402、第一fl 406、gl 410和第二fl 408不与硬偏置层424a、424b直接接触。第一硬偏置材料424a沉积在第三绝缘层432a上到低于第二shl 404处的水平高度，并且第二硬偏置材料沉积在第四绝缘层432b上到低于第二shl 404处的水平高度。在一个实施方案中，水平高度与第二shl 404的底部边缘齐平。
62.在图4e中，附加硬偏置材料424c沉积在第二shl 404、第二绝缘层420a和光电模版434周围并与其接触。附加硬偏置材料424c和硬偏置层424a、424b形成粘合硬偏置层，并且统称为硬偏置层424或硬偏置材料424。在图4f中，通过诸如cmp辅助剥离关闭的工艺来移除光电模版434和硬偏置层424的与光电模版434接触的一部分。
63.在图4g中，通过先前讨论的步骤限定了sot差分读取器360的磁道宽度和条高度，然后第四绝缘层420b沉积在第二绝缘层420a和硬偏置层424上并与其接触。在图4h中，第二屏蔽件422b沉积在第四绝缘层420b上并与其接触。在一个实施方案中，第一屏蔽件422a和第二屏蔽件422b包括相同或类似的材料。在另一个实施方案中，第一屏蔽件422a和第二屏蔽件422b包括不同的材料。
64.图5a至图5h示出了根据一个实施方案的形成并限定图3d的sot差分读取器370的磁道宽度的方法。图5a至图5h示出了在制造sot差分读取器370的过程中其mfs视图。虽然在
604上，以形成堆叠640。
70.在图6b中，第一光致抗蚀剂或光电模版634a沉积在堆叠640上方第二绝缘层620a上，以限定堆叠640的条高度(即，在z方向上)。然后，移除第二绝缘层620a、第二shl 604、第二fl 608、gl 610和第一fl 606各自的未被光电模版634a覆盖的部分(即，堆叠640的从mfs 650凹入的后端)，以显露出设置在第一屏蔽件622a上的第一绝缘层630。在图6c中，移除第一光电模版634a，并且第三绝缘层620b沉积在堆叠640的背面表面640a上(即，从mfs 650凹入的堆叠640的表面640a)在第一绝缘层630上。第三绝缘层620b沉积到堆叠640的从mfs 650凹入的已移除部分。第三绝缘层620b与第一shl 602、第一fl 606、gl 610、第二fl 608、第二shl 604和第二绝缘层620a接触。然后，堆叠640形成用于sot差分读取器380的电引线。
71.在沉积第三绝缘层620b后，然后可以限定堆叠640的磁道宽度，诸如上文在图4b至图4h和图5b至图5h中所述。一旦限定了堆叠640的磁道宽度，就将第二光电模版634b沉积在第二绝缘层620a和第三绝缘层620b上，如图6d所示，以暴露电触点。然后，蚀刻(诸如通过氧化铝湿法蚀刻)堆叠640和/或第三绝缘层620b的一部分，以开启一个或多个电引线连接。在图6e中，第二屏蔽件622a沉积在第二绝缘层620a和第三绝缘层620b上并与其接触。在一个实施方案中，第一屏蔽件622a和第二屏蔽件622b包括相同或类似的材料。在另一个实施方案中，第一屏蔽件622a和第二屏蔽件622b包括不同的材料。
72.图7a至图7b示出了根据一个实施方案的sot差分读取器700。第一fl 706沉积在第一屏蔽件722a上，第一shl 702沉积在第一fl 706上，gl 710沉积在第一shl 702上，第二shl 704沉积在gl 710上，并且第二fl 708沉积在第二fl 708上。
73.在图7a中，第一绝缘层732a位于第一fl 706的第一侧上，与第一偏置层724c相邻，并且第二绝缘层732b位于第一fl 706的第二侧上，与第二偏置层724d相邻，其中第二侧与第一侧相对。第三绝缘层732c位于第二fl 708的第一侧上，与第一偏置层724c相邻，并且第四绝缘层734c位于第二fl 708的第二侧，与第二偏置层724d相邻。此外，第一偏置层724c沉积在第一屏蔽件722a上方，并且与第一绝缘层732a、第一shl 702、gl 710、第二shl 704和第三绝缘层732c接触。第二偏置层724d沉积在第一屏蔽件722a上方，并且与第二绝缘层732b、第一shl 702、gl 710、第二shl 704和第四绝缘层732d接触。在一个实施方案中，第一偏置层724c和第二偏置层724d是软偏置层。
74.在图7a和图7b中，afm/封盖层726沉积在第一偏置层724c和第二偏置层724d上。第五绝缘层720沉积在第二fl 708和afm/封盖层726上。在一个实施方案中，第三绝缘层732c和第四绝缘层732d位于afm/封盖层726与第五绝缘层720之间。第二屏蔽件722b沉积在第五绝缘层720上。在一些实施方案中，sot差分读取器700可以不包括afm/封盖层726，并且第一偏置层724c和第二偏置层724d是硬偏置层。
75.将绝缘层732a-732d、720放置在sot差分读取器700中，使得可避免第一屏蔽件722a、第一shl 702、第一fl 706、gl 710、第二fl 708、第二shl 704、afm/封盖层726、第二屏蔽件722、第一偏置层724c和第二偏置层724d之间的电短路。用于绝缘层732a-732d、720的合适材料包括介电材料，诸如氧化铝、氧化硅、氧化镁和氮化硅。绝缘层732a-732d、720可由熟知的沉积方法形成，熟知的沉积方法为诸如原子层沉积(ald)、物理气相沉积(pvd)、离子束沉积(ibd)或溅射。绝缘层732a-732d、720可具有介于约10埃至约100埃之间的厚度。
76.第一fl 706和第二fl 708包括相同的材料并且在y方向上具有相同的厚度。第一
fl 706和第二fl 708在y方向上具有比第一shl 702和第二shl 704更大的厚度。第一fl 706和第二fl 708各自包括cofe/cofeb/ta/nife多层堆叠。cofe层可具有介于约3埃至约10埃之间的厚度。cofeb层可具有介于约10埃至约20埃之间的厚度。ta层可具有介于约0.5埃至约2埃之间的厚度。nife层可具有介于约3埃至约100埃之间，诸如介于约3埃和约10埃之间或介于约10埃和约100埃之间的厚度。第一fl 706和第二fl 708可通过熟知的沉积方法(诸如溅射)形成。另外，应当理解，虽然cofe/cofeb/ta/nife已被例示为第一fl 706和第二fl 708的材料，但也设想了其他材料，并且本文所讨论的实施方案不限于用于第一fl 706和第二fl 708的cofe/cofeb/ta/nife。此外，先前提及的尺寸并非旨在进行限制，而是提供可能的实施方案的示例。
77.gl 710在y方向上具有比第一shl 702和第二shl 704更小的厚度。gl 710可由诸如mgo或cr的材料形成，其厚度介于约0埃至约20埃之间。应当理解，虽然mgo和cr被例示为gl 710，但也设想了其他绝缘材料，并且本文所讨论的实施方案不限于用于gl 710的mgo和cr。在一些实施方案中，sot差分读取器700不包括gl 710，或者gl 710具有约零埃的厚度。
78.第一屏蔽件722a和第二屏蔽件722b各自包括导电材料，该导电材料选自包括cu、w、ta、al、nife、cofe和它们的合金的组。屏蔽材料可包括nife合金、cofe合金，或者nife合金或cofe合金与cu、w、ta、al、nife、cofe的组合。第一屏蔽件722a和第二屏蔽件722b中每一者的厚度可介于约20nm和约500nm之间。另外，应当理解，虽然cu、w、ta、al、nife、cofe和它们的合金已被例示为第一屏蔽件722a和第二屏蔽件722b材料，但也设想了其他材料，并且本文所讨论的实施方案不限于用于第一屏蔽件722a和第二屏蔽件722b的cu、w、ta、al、nife、cofe和它们的合金。
79.电引线围绕第一屏蔽件722a、第二屏蔽件722b、第一偏置层724c和第二偏置层724d放置。例如，第一屏蔽件722a包括第一正电流端子(i1 )，并且第二屏蔽件722b包括第二正电流端子(i2 )。当电流(i-)在gl 710处从第一偏置层724c或第二偏置层724d(例如，第二偏置层724d中所示的负电流端子)引入时，电流分流并流向第一正电流端子和第二正电流端子。sot差分读取器700的信号输出是第一shl 702的负电压端子(v-)与正电压端子(v )之间的电压差。因为第一fl 706和第二fl 708的电流流动的方向彼此相反，所以沿第一shl 702和第二shl 704的感应的she自旋霍尔电压将具有相同的极性或相反的极性，这取决于第一fl 706和第二fl 708的磁化。
80.跨第一shl 702或第二shl 704任一者的负电压端子与正电压端子之间的差分信号输出取决于第一fl 706和第二fl 708相对于图3的磁介质312的位(诸如位314a-314d)的定位。例如，如果第一fl 706和第二fl 708垂直地定位在单个位上方，则差分信号输出被抵消或约为零。然而，如果第一fl 706垂直地定位在第一位上方，具有相反的磁力取向，并且第二fl 708垂直地定位在与第一位相邻的第二位上方，则差分信号输出被加和或可以有效地加倍。
81.图8a至图8l示出了根据一个实施方案的形成并限定图7a的sot差分读取器700的磁道宽度的方法。图8a至图8l示出了在制造sot差分读取器700的过程中其mfs视图。虽然在图8a至图8l中可能使用不同的附图标记，但是形成sot差分读取器700的层的材料与上述图3d和图7a中描述的材料相同。在图8a中，第一shl 802沉积在第一屏蔽件822a上，第一fl 806沉积在第一shl 802上，并且gl 810沉积在第一fl 806上，以形成堆叠840的第一部分
840a。
82.在图8b中，第一光致抗蚀剂或光电模版834a沉积在第一堆叠部分840a上方gl 810上，以限定第一堆叠部分840a的磁道宽度。然后，移除gl 810、第一shl 802和第一fl 806各自的未被第一光电模版834a覆盖的部分(即，第一堆叠部分840a的外端)，以显露出设置在第一堆叠部分840a后面的再填充层836a、836b。移除第一堆叠部分840a的外端限定了第一堆叠部分840a的磁道宽度或水平宽度。在图8c中，绝缘材料薄层832a、832b沉积在第一屏蔽件822a的第一顶表面802a和第二顶表面802b上方并且围绕第一fl 806和gl 810。另一个绝缘材料薄层832e围绕第一光电模版834a设置。此外，第一软偏置层824c和第二软偏置层824d沉积在绝缘层832a、832b上方并且在再填充层836a、836b的前面。移除(诸如通过铣削)设置成与第一shl 802、第一fl 806和gl 810接触的绝缘层832a、832b。在图8d中，移除(诸如通过铣削)绝缘材料薄层832。
83.在图8e中，移除第一光电模版834a，并且附加的第一软偏置层824c和第二软偏置层824d材料围绕第一shl 802和gl 810沉积并与其接触。在图8f中，附加的gl 810任选地沉积在剩余的gl 810和软偏置层824c、824d(统称为软偏置层824)上。第二shl 804沉积在gl 810上。第二fl 808沉积在第二shl 804上，并且第二绝缘层820a沉积在第二fl 808上。第二光电模版834b沉积在第二堆叠部分840b上方第二绝缘层820a上，限定第二堆叠部分840b的磁道宽度。第二堆叠部分840b的磁道宽度等于第一堆叠部分840a的磁道宽度。
84.在图8g中，附加绝缘材料832f沉积在第一软偏置层824c和第二软偏置层824d的暴露的顶表面上，并且围绕第二堆叠部分840b和第二光电模版834b。然后，移除gl 810、第二shl 804和第二fl 808和第二绝缘层820a各自的未被第二光电模版834b覆盖的部分(即，第二堆叠部分840b的外端)。第二堆叠部分840b的剩余部分和第一堆叠部分840a共同形成堆叠840。
85.在图8h中，移除位于第二光电模版834b的顶部上的附加绝缘材料832f，使得第一绝缘层832c保持设置在第二堆叠部分840b的一侧上，并且第二绝缘层832d保持设置在第二堆叠部分840b的相对侧上。在图8i中，附加的软偏置层824材料沉积在先前沉积的软偏置层824c、824d上，其中软偏置层824的顶表面与第二绝缘层820a的顶表面齐平。afm/封盖层826沉积在第一软偏置层824c和第二软偏置层824d上，并且围绕薄绝缘层832c、832d。此外，afm/封盖层826沉积在第二光电模版834b周围及其上。
86.在图8j中，移除第二光电模版834b和afm/封盖层826的一部分，使得afm/封盖层826的顶表面与第二绝缘层820a对准。在图8k中，附加的第二绝缘层820b沉积在第二绝缘层820a上以形成均匀的第二绝缘层820，并且沉积在afm/封盖层826上方。在限定了sot差分读取器700的条高度和磁道宽度之后，沉积均匀绝缘层820。可以蚀刻均匀绝缘层820的部分，以便暴露sot差分读取器700的电触点，类似于上文在其他实施方案中所述。在图8l中，第二屏蔽件822b沉积在第二绝缘层820上。
87.图9a至图9l示出了根据一个实施方案的形成并限定图7a的具有硬偏置层的sot差分读取器700的磁道宽度的方法。图9a至图9l示出了在制造sot差分读取器700的过程中其横截面侧视图。虽然在图9a至图9l中可能使用不同的附图标记，但是形成sot差分读取器700的层的材料与上述图3c和图7a中描述的材料相同。在图9a中，第一shl 902沉积在第一屏蔽件922a上，第一fl 906沉积在第一shl 902上，并且gl 910沉积在第一fl 906上，以形
成堆叠940的第一部分940a。
88.在图9b中，第一光致抗蚀剂或光电模版934a沉积在第一堆叠部分940a上方gl 910上，以限定第一堆叠部分940a的磁道宽度。然后，移除gl 910、第一shl 902和第一fl 906各自的未被第一光电模版934a覆盖的部分(即，第一堆叠部分940a的外端)，以显露出设置在第一堆叠部分940a后面的再填充层936a、936b。移除第一堆叠部分940a的外端限定了第一堆叠部分940a的磁道宽度或水平宽度。在图9c中，绝缘材料薄层932a、932b、932e沉积在第一屏蔽件922a的第一顶表面902a和第二顶表面902b上，并且围绕第一fl 906、第一shl 902、gl 910和第一光电模版934a。此外，第一硬偏置层924a和第二硬偏置层924b沉积在绝缘材料932a、932b上并且在再填充层936a、936b的前面。在图9d中，移除(诸如通过铣削)设置成与第一shl 902、gl 910和第一光电模版934a接触的绝缘层932a、932b。保持设置成与第一fl 906和第一屏蔽件922a接触的绝缘层932a、932b。
89.在图9e中，移除第一光电模版934a，并且附加的第一硬偏置层924a和第二硬偏置层924b材料围绕第一shl 902和gl 910沉积并与其接触。在图9f中，附加的gl 910材料任选地沉积在先前沉积的gl 910上并且在硬偏置层924a、924b(统称为硬偏置层924)上。第二shl 904沉积在gl 910上，第二fl 908沉积在第二shl 904上，并且第二绝缘层920a沉积在第二fl 908上，以形成堆叠940的第二部分940b。第二光电模版934b沉积在第二堆叠部分940b上方第二绝缘层920a上，以限定第二堆叠部分940b的磁道宽度。第二堆叠部分940b的磁道宽度等于第一堆叠部分940a的磁道宽度。
90.在图9g中，然后，移除gl 910、第二shl 904和第二fl 908和第二绝缘层920a各自的未被第二光电模版934b覆盖的部分(即，第二堆叠部分940b的外端)。第二堆叠部分940b的剩余部分和第一堆叠部分940a共同形成堆叠840。在图9h中，附加绝缘材料932f沉积在第一硬偏置层924a和第二硬偏置层924b的暴露的顶表面上。附加绝缘材料932f也沉积在第二堆叠部分940b和第二光电模版934b周围。在图9h中，移除位于第二光电模版934b的顶部上的附加绝缘材料932f，使得第一绝缘层932c设置在第二堆叠部分940b的一侧上，与第一硬偏置层924a相邻，并且第二绝缘层932d设置在第二堆叠部分940b的相对侧上，与第二硬偏置层824b相邻。
91.在图9i中，附加的硬偏置层924材料沉积在先前沉积的硬偏置层924a、924b上，其中硬偏置层924a、924b的顶表面与第二绝缘层920a的顶表面对准。附加的硬偏置层926沉积在第一硬偏置层924a和第二硬偏置层924b上并且围绕薄绝缘层932c、932d。此外，附加的硬偏置层926沉积在第二光电模版934b的顶部和周围。在图9j中，移除第二光电模版934b和附加的硬偏置层926的设置成与第二光电模版934b接触的一部分(例如，设置在第二绝缘层920a的顶表面上方的附加的硬偏置层926)。附加的硬偏置层926的顶部或暴露的表面与第二绝缘层920a对准，以形成均匀平坦的表面。
92.在图9k中，附加的第二绝缘层920b沉积在第二绝缘层920a上以形成均匀的第二绝缘层920，并且沉积在附加的硬偏置层926上。在限定了sot差分读取器700的条高度和磁道宽度之后，沉积均匀绝缘层920。可以蚀刻均匀绝缘层920的部分，以便暴露sot差分读取器700的电触点，类似于上文在其他实施方案中所述。在图9l中，第二屏蔽件922b沉积在第二绝缘层920上。
93.图10a至图10h示出了根据一个实施方案的形成并限定图7b的sot差分读取器700
的条高度的方法。图10a至图10h示出了在制造sot差分读取器700的过程中其横截面侧视图。虽然在图10a至图10h中可能使用不同的附图标记，但是形成sot差分读取器700的层的材料与上述图7b中描述的材料相同。在图10a中，第一fl 1002沉积在第一屏蔽件1022a上，第一shl 1006沉积在第一fl 1002上，并且gl 1010沉积在第一shl 1006上，以形成堆叠1040的第一部分1040a。
94.在图10b中，第一光致抗蚀剂或光电模版1034a沉积在第一堆叠部分1040a上方。然后，移除第一fl 1002、第一shl 1006和gl 1010的未被第一光电模版0134a覆盖的部分(即，第一堆叠部分1040a的从mfs 1050凹入的背侧)以限定第一堆叠部分1040a的条高度。在图10c中，沉积第一绝缘层1020a，其中第一fl 1002、第一shl 1006和gl 1010的已移除部分位于图10b中(即，在第一堆叠部分1040a的背侧)。
95.在图10d中，移除第一光电模版1034a，并且第二光电模版1034b沉积在第一绝缘层1020a上。然后限定第一堆叠部分1040a的磁道宽度，诸如上文在图8a至图8l和图8a至图9l中所述。在图10e中，移除第二光电模版1034b，并且附加的gl 1010材料沉积在gl 1010和第一绝缘层1020a上。第二shl 1008沉积在gl 1010上并且第二fl 1004沉积在第二shl 1008上，以形成堆叠1040的第二部分1040b。第二绝缘层1020b设置在第二fl 1004上。第一堆叠部分1040a和第二堆叠部分1040b共同形成堆叠1040。然后，堆叠1040形成用于sot差分读取器700的电引线。
96.在图10f中，通过诸如铣削的工艺来移除gl 1010、第二shl 1008和第二fl 1004各自的一部分，以限定第二堆叠部分1040b的条高度。第一堆叠部分1040a和第二堆叠部分1040b具有相等的条高度。gl 1010、第二shl 1008和第二fl 1004的已移除部分可以形成平直表面或平面，使得第二堆叠部分1040b的后端与第一堆叠部分1040a的后端对准。当移除gl 1010、第二shl 1008和第二fl 1004各自的一部分时，可利用光电模版(未示出)。附加的绝缘层1020沉积在第二堆叠部分1040b的后面(例如，其中第二堆叠部分1040b的已移除部分位于图10e中)。第一绝缘层1020a和第二绝缘层1020形成被称为绝缘层1020的均匀层。
97.在图10g中，第三光电模版1034c沉积在绝缘层1020上。一旦沉积了第三光电模版1034c，就可发生蚀刻，以开启一个或多个电引线连接。在限定了sot差分读取器700的条高度和磁道宽度之后，沉积均匀绝缘层1020。可以蚀刻均匀绝缘层1020的部分，以便暴露sot差分读取器700的电触点，类似于上文在其他实施方案中所述。在图10h中，移除第三光电模版1034c，并且第二屏蔽件1022b沉积在绝缘层1020上。
98.通过利用各种sot差分读取器设计，其中多个she层、多个fl和多个电引线连接的构型可以不同地布置，可实现更好的读取器分辨率，同时维持屏蔽件-屏蔽件间距。因此，不需要减少夹住sot差分读取器的这些屏蔽件的屏蔽件-屏蔽件间距来提高读取器分辨率，因为sot差分读取器可允许更宽的屏蔽件-屏蔽件间距而不会降低分辨率。通过能够增大sot差分读取器的屏蔽件-屏蔽件间距，可增大通量，并且可增大sot差分读取器的层的条高度以减少磁噪声。
99.在一个实施方案中，磁记录头包括第一屏蔽件、第二屏蔽件、第一偏置层、第二偏置层和sot差分读取器，该sot差分读取器设置在第一屏蔽件与第二屏蔽件之间并且在第一偏置层与第二偏置层之间。sot差分读取器包括：第一自由层；第二自由层；第一自旋霍尔效应层；第二自旋霍尔效应层，该第二自旋霍尔效应层与第一偏置层和第二偏置层接触；和一
个或多个绝缘层，其中第一绝缘层设置在第一自旋霍尔效应层与第一偏置层之间，并且第二绝缘层设置在第一自旋霍尔效应层与第二偏置层之间。
100.磁记录头还包括间隙层，其中第一自旋霍尔效应层设置在第一屏蔽件上，第一自由层设置在第一自旋霍尔效应层上，间隙层设置在第一自由层上，第二自由层设置在间隙层上，并且第二自旋霍尔效应层设置在第二自由层上。磁记录头被配置为接收注入第一自旋霍尔效应层中的电流并通过第二自旋霍尔效应层输出电流，其中通过第二自旋霍尔效应层感应第一自旋霍尔效应电压，并且通过第一自旋霍尔效应层感应第二自旋霍尔效应电压。
101.磁记录头还包括间隙层，其中第一自由层设置在第一屏蔽件上，第一自旋霍尔效应层设置在第一自由层上，间隙层设置在第一自旋霍尔效应层上，第二自旋霍尔效应层设置在间隙层上，并且第二自由层设置在第二自旋霍尔效应层上。第一自旋霍尔效应层的正端子电连接到第二自旋霍尔效应层的负端子，并且跨第一自旋霍尔效应层的负端子到第二自旋霍尔效应层的正端子的电压差是从sot差分读取器读出的信号。第一偏置层和第二偏置层包括硬偏置材料。第一偏置层和第二偏置层包括软偏置材料。第一自旋霍尔效应层在跨磁道方向上在面向介质的表面处具有比第二自旋霍尔效应层更长的长度，并且其中第二屏蔽件是电引线连接。
102.在另一个实施方案中，磁记录头包括第一屏蔽件、第二屏蔽件、sot差分读取器，该sot差分读取器设置在第一屏蔽件与第二屏蔽件之间面向介质的表面处。sot差分读取器包括第一自由层、第二自由层、间隙层、第一自旋霍尔效应层和第二自旋霍尔效应层，其中第一自旋霍尔效应层的正端子电连接到第二自旋霍尔效应层的正端子，并且从sot差分读取器读出的信号基于跨第一自旋霍尔效应层的负端子到第二自旋霍尔效应层的负端子的电压差。
103.第一自旋霍尔效应层设置在第一屏蔽件上，第一自由层设置在第一自旋霍尔效应层上，间隙层设置在第一自由层上，第二自由层设置在间隙层上，并且第二自旋霍尔效应层设置在第二自由层上，并且其中第一自旋霍尔效应层在跨磁道方向上在面向介质的表面处具有比第二自旋霍尔效应层更长的长度。第一自由层设置在第一屏蔽件上，第一自旋霍尔效应层设置在第一自由层上，间隙层设置在第一自旋霍尔效应层上，第二自旋霍尔效应层设置在间隙层上，并且第二自由层设置在第二自旋霍尔效应层上，并且其中sot差分读取器设置在面向介质的表面处并且具有介于约10nm至约40nm之间的条高度。
104.磁记录头还包括：第一硬偏置屏蔽件，该第一硬偏置屏蔽件与sot差分读取器的第一表面相邻地设置并且设置在第一屏蔽件与第二屏蔽件之间；第二硬偏置屏蔽件，该第二硬偏置屏蔽件与sot差分读取器的第二表面相邻地设置并且设置在第一屏蔽件与第二屏蔽件之间；第一绝缘层，该第一绝缘层设置在第一自旋霍尔效应层与第一硬偏置屏蔽件之间；和第二绝缘层，该第二绝缘层设置在第一自旋霍尔效应层与第二硬偏置屏蔽件之间。磁记录头还包括：第一软偏置屏蔽件，该第一软偏置屏蔽件与sot差分读取器的第一表面相邻地设置并且设置在第一屏蔽件与第二屏蔽件之间；第二软偏置屏蔽件，该第二软偏置屏蔽件与sot差分读取器的第二表面相邻地设置并且设置在第一屏蔽件与第二屏蔽件之间；第一绝缘层，该第一绝缘层设置在第一自旋霍尔效应层与第一软偏置屏蔽件之间；和第二绝缘层，该第二绝缘层设置在第一自旋霍尔效应层与第二软偏置屏蔽件之间。sot差分读取器包
括一个或多个电引线触点。
105.在另一个实施方案中，一种形成sot差分读取器的方法包括：在第一屏蔽件上方沉积第一自旋霍尔效应层，在第一自旋霍尔效应层上沉积第一自由层，在第一自由层上沉积间隙层，在间隙层上沉积第二自由层，在第二自由层上沉积第二自旋霍尔效应层，并且在第二自旋霍尔效应层上沉积第一绝缘层，以形成堆叠；移除第一自旋霍尔效应层的一部分、第一自由层的一部分、间隙层的一部分、第二自由层的一部分、第二自旋霍尔效应层的一部分和第一绝缘层的一部分以限定堆叠的磁道宽度；沉积第二绝缘层，该第二绝缘层接触堆叠的第一表面、第二表面和第三表面，其中堆叠的第四表面是面向介质的表面；移除第二绝缘层的与第二自旋霍尔效应层接触的部分；在堆叠的第一表面和第二表面上沉积第一偏置层和第二偏置层，该第一偏置层和该第二偏置层与第二自旋霍尔效应层和第一绝缘层接触；以及在堆叠上方沉积第二屏蔽件。
106.移除第一自旋霍尔效应层的一部分、第一自由层的一部分、间隙层的一部分、第二自由层的一部分、第二自旋霍尔效应层的一部分和第一绝缘层的一部分进一步限定堆叠的条高度。
107.在另一个实施方案中，一种形成sot差分读取器的方法包括：在第一屏蔽件上方沉积第一自由层，在第一自由层上沉积第一自旋霍尔效应层，并且在第一自旋霍尔效应层上沉积间隙层，以形成第一堆叠；移除第一自由层的一部分、第一自旋霍尔效应层的一部分和间隙层的一部分以限定第一堆叠的第一磁道宽度；沉积第一绝缘层，该第一绝缘层接触第一堆叠的第一表面、第二表面和第三表面，其中第一堆叠的第四表面设置在面向介质的表面处；移除第一绝缘层的与第一自旋霍尔效应层和间隙层接触的部分；沉积第一偏置层，该第一偏置层与第一自旋霍尔效应层、间隙层和第一绝缘层接触；在间隙层上沉积第二自旋霍尔效应层，并且在第二自旋霍尔效应层上沉积第二自由层，以在第一堆叠上形成第二堆叠；移除第二自旋霍尔效应层的一部分和第二自由层的一部分以限定第二堆叠的第二磁道宽度；沉积第二绝缘层，该第二绝缘层接触第二堆叠的第一表面、第二表面和第三表面，其中第二堆叠的第四表面设置在面向介质的表面处；以及在第二堆叠上方沉积第二屏蔽件。
108.移除第一自由层的一部分、第一自旋霍尔效应层的一部分和间隙层的一部分进一步限定第一堆叠的第一条高度。移除第二自旋霍尔效应层的一部分、第二自由层的一部分和第二绝缘层的一部分进一步限定第二堆叠的第二条高度，第一条高度等于第二条高度。
109.虽然前述内容针对本公开的实施方案，但是可以在不脱离本公开的基本范围的情况下设想本公开的其他和另外的实施方案，并且本公开的范围由所附权利要求书确定。