DE19860634A1 - Verfahren zur Verminderung der durch elektrostatische Entladungen und beim Abbilden entstehenden Beschädigungen beim Definieren der Schreibspurbreite eines magnetoresistiven Kopfes mit Hilfe eines fokussierten Ionenstrahls - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung Bereich der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein die Herstellung von magnetischen Aufzeich­ nungsköpfen, wie sie bei Magnetplatten-Datenspeichereinrichtungen verwendet werden, und insbesondere ein Verfahren zur Verminderung der Beschädigung eines magnetoresistiven Kopfes während der mit Hilfe eines fokussierten Ionen­ strahls erfolgenden Einstellung bzw. Definierung der Schreibkopf-Spurbreite.

Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik

Festplatten-Datenspeichereinrichtungen sind üblicherweise Magnetplatten-Vor­ richtungen, die eine Kopf/Platten-Baueinheit verwenden, welche in einem abge­ dichteten Volumen eingeschlossen ist, wobei sich die zugehörige elektronische Schaltung in der Nähe oberhalb oder unterhalb der abgedichteten Kopf/Platten- Baueinheit befindet. Die Kopf/Platten-Baueinheit umfaßt typischer Weise eine oder mehrere ebene Scheiben bzw. Platten, die auf einer rotierenden Nabe eines ebenfalls enthaltenen Wellen-Antriebsmotors gestapelt sind. Jede Scheibe bzw. Platte hat ein magnetisches Medium auf ihrer oberen und unteren Oberfläche. Eine oder mehrere Betätigungseinheiten zum Positionieren von magnetischen Übertragern (Köpfen) über den oberen und unteren Oberflächen der Platten sind in der Nähe des Plattenstapels angeordnet und umfassen eine Drehmotorein­ richtung, wie z. B. einen Schwingspulenmotor, der dazu dient, Arme, die die Köpfe tragen, über den Plattenoberflächen vor- und zurückzudrehen, um Infor­ mationen auf die Platten zu schreiben bzw. von ihnen zu lesen.

Die meisten heute zur Verfügung stehenden, herkömmlichen Festplatteneinhei­ ten umfassen einen einzigen Plattenstapel und eine einzige von einem Schwingspulenmotor angetriebene Betätigungsvorrichtung, die eine an der Betä­ tigungsvorrichtung selbst befestigte sich bewegende Spule verwendet. Die Betä­ tigungsvorrichtung hat die gleiche Anzahl von Köpfen, wie Plattenoberflächen vorhanden sind. Die inneren Betätigungsarme tragen typischerweise zwei einan­ der gegenüberliegende Köpfe, einen für die untere Oberfläche der unmittelbar darüber befindlichen Platte und einen für die obere Oberfläche der unmittelbar benachbarten unteren Platte; diese Köpfe werden ständig weiterentwickelt, so daß sie kleiner und kleiner werden und zu einer größeren Anzahl von Platten in einem gegebenen Volumen passen.

Es wurde auch eine Reihe von Versuchen unternommen, um auf andere Weise die Kapazität von Festplatteneinheiten zu steigern. Ein Lösungsversuch bestand darin, die Anzahl der Spuren auf jeder Plattenoberfläche zu vergrößern. Dies macht es erforderlich, die Spuren schmaler zu machen, was notwendigerweise bedeutet, daß die Schreibköpfe schmaler, dünner und kleiner werden müssen. Auch wird dann, wenn die Spurbreite kleiner wird, die Interferenz zwischen be­ nachbarten Spuren sowohl beim Lesen als auch beim Schreiben ein Problem. Eine der neuartigeren Lösungen, die zu kleineren Spurbreiten geführt hat, war die Einführung von Doppelspalt-Köpfen, bei denen ein gesonderter Spalt für Schreibvorgänge und ein weiterer Spalt für Lesevorgänge Verwendung finden, der ein magnetoresistives Element enthält. Diese magnetoresistiven Schreib/Leseköpfe besitzen typischerweise drei voneinander beabstandete Pol­ spitzen, die zwei Spalte bilden, nämlich einen Schreibspalt und einen Lesespalt. Getrennte Spalte haben zur Folge, daß jeder der Spalte für seinen speziellen Zweck optimiert werden kann und hinsichtlich der Dimensionierung keinen Kom­ promiß darstellen muß.

Die magnetoresistiven Lese/Schreibköpfe werden an der nachlaufenden Endoberfläche eines Gleitstückblockes ausgebildet. Die Polspitzen-Spalte werde an der unteren Kante der nachlaufenden Endoberfläche des Gleitstückblockes derart ausgebildet, daß die Spitzen auf die Magnetoberfläche der Platte zuwei­ sen. Das Gleitstück ist seinerseits am Ende des Betätigungsarmes montiert und wird von diesem getragen, wobei dieses Ende so positioniert ist, daß dann, wenn sich die Platte dreht, das Gleitstück auf einem Luftpolster d. h. einem Luftlager- Film schwimmt, der sich unmittelbar über der Magnetoberfläche ausbildet, so daß sich die Lese/Schreib-Polspitzen so nah wie irgend möglich an der Ma­ gnetschicht befinden ohne mit dieser tatsächlich in Berührung zu stehen. Zu die­ sem Zweck bildet die untere Oberfläche des Gleitstückes eine Luftlager-Oberflä­ che.

Der Kopf umfaßt einen oberen Pol, ein gemeinsames Polelement, das üblicher­ weise als gemeinsamer Schirm (shield) bezeichnet wird, sowie ein unteres Pol­ element, das üblicherweise als unterer Schirm bezeichnet wird. Die beiden letzte­ ren Polelemente werden als Schirme bezeichnet, weil das magnetoresistive Le­ seelement im Spalt zwischen dem gemeinsamen Schirm und dem unteren Schirm angeordnet ist. Diese Köpfe, die allgemein als magnetoresistive Köpfe bekannt sind, werden durch photolithographische Verfahren auf der oberen Oberfläche eines Hartkeramik-Wafers hergestellt, der in im allgemeinen recht­ winkelige Gleitstückblöcke so zerschnitten wird, daß die obere Oberfläche des Wafers die nachlaufende Endoberfläche des Gleitstücks wird.

Das US-Patent Nr. 5,314,596 beschreibt die herkömmlichen Bearbeitungsschritte für die Waver und Gleitstück-Stäbe. Im allgemeinen wird eine große Anzahl von magnetoresistiven Köpfen auf einer oberen ebenen Oberfläche des Wavers in einer Reihe von Abscheideschritten abgeschieden, die die Abscheidung einer Reihe von alternierenden Schichten aus einem für Magnetfluß leitenden Material, wie z. B. einer Nickel-Eisen-Legierung und nicht magnetischem elektrisch isolie­ rendem Material auf der Oberfläche des Wavers umfassen. Die leitfähigen Schichten werden jeweils als dünner Film auf der ebenen Waveroberfläche ab­ geschieden. Dann wird ein Fotolack auf dem dünnen Film abgeschieden und ei­ ne photolithographische Maske wird über dem mit Fotolack beschichteten Waver positioniert. Der Waver wird dann belichtet. Diese Belichtung bewirkt, daß die freiliegenden Flächen des Fotolacks gegen ein chemisches Abwaschen resistent werden, wenn ein positiver Fotolack verwendet wird. Bei einem negativen Foto­ lack tritt das Gegenteil ein. In beiden Fällen muß die Maske zu dem verwendeten Fotolack passen. Nach dem Belichten wird die Maske entfernt. In Abhängigkeit von dem verwendeten Fotolack werden die jeweiligen belichteten oder nicht be­ lichteten Fotolackbereiche abgewaschen, und es bleibt eine freiliegende Muster­ oberfläche der leitfähigen Schicht zurück. Auf die freiliegende leitfähige Schicht wird ein chemischer Ätzprozeß angewandt, um die freiliegenden Musterteile der leitfähigen Schicht zu entfernen. Hierauf wird der verbliebene Fotolack entfernt, und es bleibt das gewünschte Muster der leitenden Schicht auf der ebenen Oberfläche des Wavers zurück. Diese gemusterte Leiterschicht definiert den er­ sten Pol des Kopfes.

Als nächstes wird eine isolierende Schicht abgeschieden und in ähnlicher Weise mit einem Muster versehen, wie dies eben beschrieben wurde; hierauf wird eine weitere leitfähige Schicht abgeschieden. Dann wird ein weiterer Fotolack aufge­ bracht, eine weitere photolithographische Maske positioniert und die Oberfläche des Wavers wird erneut belichtet. Dann wird die Maske entfernt und die nicht be­ lichteten Fotolack-Teile werden abgewaschen, so daß eine weitere freiliegende, gemusterte Oberfläche des Fotolacks und der leitfähigen Schicht zurückbleibt. Dieses Verfahren wird wiederholt, um den Aufbau der Polstücke und der Spulen für jeden einer Reihe von identischen Köpfen auf der ebenen Oberfläche des Wavers zu vervollständigen.

Nachdem die Köpfe auf der oberen Oberfläche des Wavers ausgebildet worden sind, wird der Waver in Streifen oder Stäbe zerschnitten, von denen jeder eine Reihe von nicht getrennten einzelnen Köpfen auf einer seiner Flächen aufweist. Die benachbarte, senkrechte Fläche des Stabes, auf der die Polspitzen liegen, wird als Luftlageroberfläche definiert und durch Feinschleifen, Sägen, Ionenätzen und/oder abtragende Prozesse so in die gewünschte Luftlageroberflächenform gebracht, daß sie die gewünschten Flughöhen-Eigenschaften des Kopfes liefert. Die untere Luftlageroberfläche des Stabes wird dann abschließend poliert.

Als nächstes werden die Polspitzen eines jeden Kopfes auf jedem Stab durch abtragende Bearbeitung mit einem fokussierten Ionenstrahl getrimmt. Dieser Schritt ist äußerst wichtig, um die Schreibspurbreite zu minimieren. Typischer­ weise werden durch den abtragenden Schritt mit Hilfe des fokussierten Ionen­ strahls die Polspitzen gekerbt, um eine genau definierte geringe Breite an den Enden einer jeden Gruppe von Polspitzen zu liefern. Dieses Einkerben bzw. Schlitzen mit einem fokussierten Ionenstrahl wird typischerweise mit einem fo­ kussierten Bündel von positiven Ionen, beispielsweise Gallium-Ionen durchge­ führt, wobei Polspitzenmaterial abgetragen wird, um die durch Einkerbungen be­ arbeiteten Spitzen zu erzeugen. Auch müssen die Spitzen vor der abtragenden Bearbeitung genau abgebildet und positioniert werden. Dieser vorläufige Abbil­ dungs- und Positionierungsschritt wird ebenfalls mit dem fokussierten Ionenstrahl durchgeführt. Dieser vorläufige Schritt umfaßt eine kurze Abtastung, doch kön­ nen einige der Ionen in die Oberfläche der Polspitze implantiert werden und es tritt eine gewisse Abtragung der Spitze während dieses Schrittes und auch bei dem eigentlichen Bearbeitungsvorgang ein. Daher wird der Zeitraum für die Ab­ bildung und Positionierung sehr kurz gehalten, um diese Beschädigungen mög­ lichst klein zu halten.

Sobald die Spitzen genau abgebildet und positioniert sind, trägt der fokussierte Ionenstrahl die Kanten der Polspitzen ab, um die gewünschte genaue Breite zu definieren. Während dieses mit Hilfe des fokussierten Ionenstrahls erfolgenden Abtragungsvorganges werden einige Gallium-Ionen eingebettet, d. h. in die Endoberflächen der Polspitze implantiert, so daß ein abschließender Feinschleif­ vorgang erforderlich ist um diese implantierten Ionen zu entfernen und die ge­ wünschten magnetischen Eigenschaften des Nickel/Eisen-Polspitzenmaterials wieder herzustellen. Dieses Verfahren ist genauer in der US-Patentanmeldung mit dem internen Aktenzeichen Q96-1046-US1 beschrieben, deren Inhalt durch Bezugnahme vollständig in die vorliegende Anmeldung mit aufgenommen wird.

Auch tritt sowohl während des Abbildungs- als auch des Bearbeitungsvorganges mit Hilfe des fokussierten Ionenstrahls ein Aufbau von elektrischer Ladung auf der Kopfoberfläche auf, da es sich bei dem fokussierten Strahl um einen Strahl aus positiven Ionen handelt. Daher wird ein breiter Spülstrahl bzw. ein breites Spülbündel von Elektronen während des Ätzprozesses mit Hilfe des fokussierten Ionenbündels über die Staboberfläche geführt, um diese elektrische Ladung zu neutralisieren. Tatsächlich wird aber die Ladung durch dieses Elektronen-Spül­ bündel nicht vollständig und kontinuierlich neutralisiert. Tatsächlich bauen sich während der Verwendung des fokussierten Ionenstrahls Oberflächenladungen auf, die sich dann mehr und mehr verteilen.

Manchmal findet ein beträchtlicher Ladungsaufbau statt, der einen Bogen er­ zeugt, wenn sich die Ladung entlädt. Diese Bögen sind elektrostatische Entla­ dungen und können die empfindlichen magnetoresistiven Elemente beschädigen. Daher besteht ein Bedarf für ein Verfahren, das die Effekte dieser elektrostati­ schen Entladungen beseitigt, um die Ausbeute an guten magnetoresistiven Köpfen von den Stäben zu erhöhen.

Die mit dem fokussierten Ionenstrahl behandelten Stäbe werden in einzelne Gleitstücke zerschnitten und es werden an jedem Gleitstück nach dem mit dem fokussierten Ionenstrahl erfolgten Abtragungs- oder Ätzprozeß Widerstandsprü­ fungen durchgeführt. Jeder Kopf, der die Widerstandsprüfungen besteht, wird abschließend feingeschliffen, um die gewünschte Endeigenschaften zu erzielen.

Die oben erwähnten, durch Beschädigungen aufgrund von elektrostatischen Entladungen auftretenden Ausfallraten waren bei der Herstellung von anisotro­ pen magnetoresistiven Köpfen annehmbar niedrig, doch beeinflussen sie in er­ heblichem Maße die Kosten des Endproduktes. Darüberhinaus sind die durch elektrostatische Entladungen auftretenden Beschädigungen bei der Herstellung von sehr großen magnetoresistiven (Giant Magnetoresistive) Köpfen in prohibiti­ ver Weise umfangreich. Daher besteht ein Bedarf für eine Vorgehensweise, wel­ che die auf elektrostatischen Entladungen beruhenden Ausfälle bei der Herstel­ lung sowohl von anisotropen magnetoresistiven als auch bei sehr großen ma­ gnetoresistiven Köpfen beseitigt.

Zusammenfassung der Erfindung

Hauptziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines magnetoresi­ stiven Lese/Schreibkopfes zu schaffen, das Beschädigungen aufgrund von elek­ trostatischen Entladungen vermeidet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine merkliche Implantation von uner­ wünschten energiereichen Ionen im Kopfmaterial während der Bearbeitung der Schreibkopfpole mit Hilfe eines fokussierten Ionenstrahls zu verhindern.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, durch elektrostatische Entladungen entste­ hende Beschädigungen während des Herstellungsverfahrens von magnetore­ sistiven Köpfen dadurch zu verhindern, daß eine leitfähige Beschichtung auf dem Kopf während des mit Hilfe eines fokussierten Ionenstrahls erfolgenden Ätzens vorgesehen wird.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Lese/Schreib-Kopfes gemäß der vorliegen­ den Erfindung umfaßt zunächst die folgende Reihe von herkömmlichen photoli­ thographischen Bearbeitungsschritten am Waver und den Gleitstück-Stäben:

• - Abscheiden einer ersten Schicht aus ferromagnetischem Material auf der oberen Oberfläche des Substrates,
• - Dimensionieren der ersten Schicht mit Hilfe eines photolithographischen Verfahrens zur Ausbildung eines ersten Pols,
• - Abscheiden einer isolierenden Schicht,
• - photolithographisches Abscheiden eines magnetoresistiven Elementes,
• - Abscheiden einer weiteren isolierenden Schicht,
• - Abscheiden einer weiteren Schicht aus ferromagnetischem Material und Di­ mensionieren der Schicht mit Hilfe eines photolithographischen Verfahrens zur Ausbildung eines gemeinsamen Polelementes,
• - Abscheiden von alternierenden Spulen- und Isolationsschichten, bis die Spule vollständig ist, elektrisches Umwickeln um den gemeinsamen Pol oder Schirm herum,
• - Abscheiden und Dimensionieren einer weiteren Schicht aus ferromagneti­ schem Material als oberes Polelement zur Vervollständigung des Aufbaus des magnetoresistiven Kopfes auf der Substratoberfläche.

Der derart ausgebildete Kopf besitzt eine um den gemeinsamen Schirm herum­ gewickelte Spule, wobei der gemeinsame Schirm und der erste Pol einen ma­ gnetischen Kreis bilden, um das magnetoresistive Element abzuschirmen, und der gemeinsame Schirm und der obere Pol einen magnetischen Kreis für Schrei­ boperationen bilden. Der Waver mit der auf ihm befindlichen Anordnung von Köpfen wird dann in Streifen oder Stäbe zerschnitten, von denen jeder eine Rei­ he von Köpfen auf einer Oberfläche besitzt, wobei alle Polspitzen zur ge­ schnittenen orthogonalen Oberfläche des Stabes hinweisen. Die geschnittene Oberfläche wird dann geformt und feingeschliffen, so daß sie die Luftlagerober­ fläche für die Gleitstückblöcke wird, die sehr spezielle Oberflächeneigenschaften besitzt.

Als nächstes wird ein leitfähiger Film, vorzugsweise ein Film aus einem organi­ schen Material, wie z. B. eine Kohlenstoffschicht oder ein Silicium/Kohlenstoff- Multilayer-Film auf dem Kopf abgeschieden, wobei sich dieser Film auf die Gleit­ stück-Staboberfläche erstreckt. Dieser leitfähige organische Film liefert einen elektrischen Ableitpfad, der vom Kopf weg zum Stabsubstrat führt, um elek­ trostatische Ladungen abzuführen, die sich ansonsten während einiger nachfol­ gender Schritte beim Herstellungsprozeß aufbauen könnten.

Der geformte Stab von Köpfen wird als nächstes in einem Präzisions-Index-Hal­ ter positioniert. Ein breiter Elektronen-Spülstrahl wird über die Kopfoberfläche geführt und ein fokussierter Ionenstrahl mit positiven Ionen, typischerweise Galli­ um, wird kurz auf einen der Köpfe gerichtet, um die Schreib-Polspitze abzubilden und genau zu lokalisieren. Sobald eine genaue Indexierung erfolgt ist, gräbt der fokussierte Ionenstrahl auf jeder Seite des oberen, d. h. des Scheib-Pols, eine Kerbe aus, um die Spitze des oberen Pols genau zu dimensionieren. Der fokus­ sierte Ionenstrahl kann auch verwendet werden, um eine Stufe in dem gemein­ samen Pol oder Schirm auszugraben, um eine erhabene Polspitze auszubilden, die der Spitze des oberen Pols gegenüberliegt und mit dieser ausgerichtet ist, um so die Breite der Schreibspur weiter zu vermindern und genau zu definieren, die danach von diesem Kopf beschrieben werden kann.

Der leitfähige Film leitet jeglichen Ladungsaufbau auf der Oberfläche des Kopfes ab und absorbiert auch aufgeladene Ionen des Ionenstrahls, wodurch die Anzahl und die Energie der im Kopf implantierten Ionen minimiert werden. Sobald der mit Hilfe des fokussierten Ionenstrahls durchgeführte abtragende Bearbeitungs­ schritt beendet ist, wird der fokussierte Ionenstrahl zum nächsten Kopf auf dem Stab weiterbewegt und das Verfahren wird wiederholt, um die Polspitzen einzu­ kerben. Nachdem alle Köpfe auf dem Stab mit Hilfe des fokussierten Ionenstrahls bearbeitet worden sind, wird der Stab aus dem Halter herausgenommen und ei­ nem Plasma-Veraschungsprozeß unterworfen, d. h. er wird in ein Sauerstoff­ plasma gebracht. Der Kohlenstoff bildet flüchtige CO_x-Verbindungen, die unter Vakuum abgepumpt werden.

Der Stab wird dann in einzelne Gleitstücke zerschnitten und die Luftlageroberflä­ che wird vorzugsweise einem abschließenden Feinschliff-Schritt unterworfen, um alle unerwünschten Ionenimplantate in der Polspitze zu beseitigen, die anson­ sten die magnetischen Eigenschaften der Polspitze in nachteiliger Weise beein­ flussen könnten. Dieser Schritt ist nicht unbedingt erforderlich. Die Verwendung des leitfähigen Films verhindert jegliche aufgrund von elektrostatischen Entla­ dungen auftretende Beschädigung der Köpfe während der mit Hilfe des fokus­ sierten Ionenstrahls erfolgenden Bearbeitungsschritte und vermindert die Anzahl von unerwünschten Ionenimplantationen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Be­ zugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht eines Teils eines Gleitstücksta­ bes, der eine Reihe von in ihm ausgebildeten, magnetoresistiven Köpfen aufweist, sowie die zur Gleitstückoberfläche senkrechte Unterseite vor dem Ätzen mit einem fokussierten Ionenstrahl zum Verengen der Polspitzen gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise Bodenansicht des Stabes aus Fig. 1 nach dem Ab­ scheiden einer transparenten leitfähigen Schicht auf der Bo­ denoberfläche und über die Kopfspitzen gemäß der Erfindung, und

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Kopfspitzen aus Fig. 2 nach der mit einem fokussierten Ionenstrahl erfolgenden, abtragenden Be­ arbeitung und Entfernen der leitfähigen Schicht mit Hilfe von Plasmaveraschung gemäß der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Eine Stange 10 aus einem Gleitstück-Blockmaterial, die eine Vielzahl von teil­ weise ausgebildeten magnetoresistiven Köpfen 12 trägt, die photolithographisch auf ihrer oberen Oberfläche 14 abgeschieden sind, ist perspektivisch in Fig. 1 wiedergegeben, während eine Ansicht ihrer unteren bzw. Luftlager-Oberfläche in Fig. 2 gezeigt ist. Die Köpfe 12 sind in einer Abdeckschicht 15 aus einem dielek­ trischen Material wie z. B. Aluminiumoxid eingekapselt, das in Fig. 1 der Deutlich­ keit halber nicht dargestellt, aber in Fig. 2 gezeigt ist. Wie man am besten der Fig. 2 entnimmt, besitzt ein magnetoresistiver Kopf 12 einen oberen Pol 16, ei­ nen Schreibspalt 18, einen gemeinsamen Pol 20, einen Lesespalt 22, ein ma­ gnetoresistives Element 24, das im Lesespalt 22 angeordnet ist, und einen un­ teren Pol 26.

In den Darstellungen der Fig. 1 und 2 ist der Stab 10 noch nicht in einzelne Gleit­ stücke zertrennt worden. Die untere Luftlageroberfläche 28 ist jedoch geformt und feingeschliffen, so daß sie nahezu ihre endgültige Form besitzt. Das Ritzen bzw. Kerben, d. h. die endgültige Formung des oberen Pols 16, des Schreibspalts 18 und des gemeinsamen Pols 20 ist noch nicht vollständig durchgeführt. Das Verfahren zur Herstellung der Köpfe 12 erfolgt bis zu diesem Stadium in her­ kömmlicher Weise.

Nunmehr wird eine leitfähige Schicht 30, wie z. B. eine Silicium-Kohlenstoff- Mehrfach-Schicht oder eine Kohlenstoff-Film-Schicht auf der gesamten unteren Oberfläche 28 des Stabes 10 und dem Kopf 12 abgeschieden, so daß sie die Polspitzen 16, 20, 26 und das magnetoresistive Element 24 bedeckt. Die Schicht 30 kann sich bis zur und zumindest über einen Teil der Abdeckschicht 15 erstrec­ ken, obwohl dies nicht erforderlich ist. Die Kohlenstoff-Schicht oder Silicium- Kohlenstoff-Mehrfach-Schicht 30 ist für Licht und auch einen Strahl von Gallium- Ionen transparent. In Vorbereitung des nächsten Herstellungsschrittes wird diese Schicht 30 vorzugsweise elektrisch geerdet.

Als nächstes wird ein Elektronen-Spülstrahl auf die Oberfläche der Schicht 30 gerichtet und ein fokussierter Gallium-Ionen-Strahl, der senkrecht zur Ebene der unteren Luftlageroberfläche 28 gerichtet ist, wird verwendet, um die linke und rechte Ecke des oberen Pols 16 genau zu positionieren, die sich am nächsten am Schreibspalt 18 befinden. Während dieses Schrittes werden Gallium-Ionen, die in der Aufprall-Oberfläche implantiert werde, in der Oberfläche der leitfähigen Siliciumcarbid-Schicht und nicht im Kopf 12 implantiert. Zusätzlich leitet die Kohlenstoff-Schicht 30 ohne weiteres Elektronen der breiten Elektronenstrahl-Spü­ lung vom Körper der Gleitstück-Stange 10 zu implantierten Gallium-Ionen und neutralisiert auf diese Weise jeglichen Ladungsaufbau, bevor dieser eine Größe erreichen kann, die zu beschädigenden elektrostatischen Entladungen führt.

Als nächstes wird ein Ätz- oder Abtrag-Vorgang mit Hilfe eines fokussierten Io­ nenstrahls durchgeführt, um die Breite der Schreib-Polspitze 16 zu verringern und genau zu definieren und gewünschtenfalls eine erhabene Polspitze auf dem gemeinsamen Pol 20 auszubilden. Gallium-Ionen, die implantiert werden und das empfindliche magnetoresistive Element 24 beschädigen könnten, werden wäh­ rend der Ätzung mit dem fokussierten Ionenstrahl nicht in dem magnetoresistiven Element selbst sondern in der leitenden Abdeckung 30 implantiert. Weiterhin wird abgetragenes Spitzenmaterial von der Polspitze 16, das ansonsten in dem isolie­ renden Material des Schreibspalts 18 oder im magnetoresistiven Element 24 im­ plantiert würde, statt dessen in der leitfähigen Abdeckung 30 implantiert.

Der mit Hilfe eines fokussierten Ionenstrahls durchgeführte Abtragungsschritt er­ zeugt einen geschlossenen Trog mit quadratischem Boden bzw. blinden Schlitz 31 in den angegebenen Ecken des oberen Pols 16, um eine verengte Polspitze 32 des oberen Pols 16 in der unteren Oberfläche des Stabes 10 zu definieren. Wie in Fig. 3 gezeigt, hat der obere Pol 16 schließlich eine Kerbe auf jeder Seite, die die Breite der Polspitze 32 vermindert. Zusätzlich wird der gemeinsame Schirm 20 vorzugsweise in abtragender Weise bearbeitet, um eine erhabene Spitze 34 am anderen Ende des Schlitzes 31 auszubilden, die der durch die Ker­ ben verhängten bzw. schmaler gemachten Polspitze 32 gegenüberliegt und mit dieser ausgerichtet ist.

Nach dem abtragenden Bearbeitungsschritt mit Hilfe eines fokussierten Ionen­ strahls wird der Stab 10 einem Sauerstoff-Plasma-Veraschungs-Spülprozeß un­ terworfen, um auf chemischem Wege die leitfähige Schicht 30 zu entfernen. Die flüchtigen CO_x-Verbindungen, die bei dem Veraschungs-Spülprozeß gebildet werden, werden unter Vakuum vom Stab 10 abgepumpt. Die sich ergebende fer­ tiggestellte Kopfform ist in Fig. 3 dargestellt.

Als nächstes werden Widerstandsüberprüfungen vorgenommen und dann wird der Stab 10 längs der gestrichelten Linien in Fig. 1 in einzelne Gleitstücke unter­ teilt, wobei sich ein Kopf 12 auf jedem Gleitstück befindet. Schließlich werden die Seiten der Gleitstücke feingeschliffen bzw. geläppt und die untere Luftlagerober­ fläche 28 wird einem abschließendem Läpp- und Polierschritt unterzogen, der die Abscheidung eines Kohlenstoffüberzuges umfassen kann, um die Reibung zwi­ schen der (nicht dargestellt) Scheibe und der Luftlageroberfläche 28 zu minimie­ ren. Gegenwärtig ist daran gedacht, die beiden blinden Schlitze 31, die die erha­ bene gemeinsame Polspitze 34 und die schmaler gemachte Schreib-Polspitze 32 begrenzen, mit keinem Material zu füllen. Doch können diese Schlitze auch mit einem dielektrischen Füllmaterial gefüllt werden, um die Flugeigenschaften der Köpfe im Betrieb zu verbessern.

Die vorliegende Erfindung kann auch auf andere Weise realisiert werden, als dies oben speziell beschrieben wurde. Viele Änderungen, Alternativen, Abwand­ lungen und Äquivalente zu den verschiedenen dargestellten und beschriebenen Strukturen ergeben sich für den Fachmann. Beispielsweise kann die leitende Filmschicht 30 aus einem anderen Material als Kohlenstoff oder einer Silicium- Kohlenstoff-Multischicht bestehen. Sie kann von irgend einem leitenden Film­ material gebildet werden, das vorzugsweise organisch ist, so daß es auf einfache Weise mit Hilfe des Plasma-Veraschungs-Verfahrens entfernt werden kann, so­ lange dieses Material im wesentlichen für den fokussierten Ionenstrahl transpa­ rent ist, der verwendet wird, um die Polspitzen abtragend zu bearbeiten. Der ge­ mäß der vorliegenden Erfindung aufgebrachte leitfähige Film kann auch bei je­ dem anderen Verfahren verwendet werden, bei dem ein Verfahrensschritt mit Hilfe eines fokussierten Ionenstrahls durchgeführt wird, um eine Beschädigung durch elektrostatische Entladung zu vermeiden. Demgemäß soll die vorliegende Erfindung nicht auf die dargestellten speziellen Ausführungsformen beschränkt sein, sondern alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente umfassen, die im weitesten Rahmen des Erfindungsgedanken liegen, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert wird. Der Inhalt aller Patentschriften, Patentanmeldungen und gedruckten Veröffentlichungen, auf die oben bezug genommen wurde, wird durch diese Bezugnahme vollständig in den vorliegenden Offenbarungsgehalt mit aufgenommen.

Claims (14)

1. Verfahren zum Verhindern einer Beschädigung durch elektrostatische Entladungen bei einem Herstellungsprozeß, bei dem ein abtragender Be­ arbeitungsschritt unter Verwendung eines fokussierten Ionenstrahls statt­ findet, dadurch gekennzeichnet, daß bei diesem Verfahren vor dem Schritt der abtragenden Bearbeitung mit dem Ionenstrahl auf die Oberflä­ che, die mit dem Ionenstrahl abtragend bearbeitet werden soll, eine Be­ schichtung aus einem leitfähigen Film aufgebracht wird, wobei sich diese Beschichtung bis zu einer geerdeten Substratoberfläche erstreckt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Oberfläche, die mit Hilfe des Io­ nenstrahls abtragend bearbeitet werden soll, ein Polelement eines ma­ gnetoresistiven Lese/Schreibkopfes ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die leitfähige Filmbeschichtung ein Kohlenstoffilm oder ein Silicium/Kohlenstoff-Multilayer-Film ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, das weiterhin die Schritte umfaßt, daß das Polelement mit Hilfe eines Ionenstrahls abtragend bearbeitet wird und die beschichtete Oberfläche in ein Sauerstoffplasma eingetaucht wird, um den leitfähigen Film zu entfernen.

5. Verfahren zur Herstellung eines magnetoresistiven Lese/Schreib-Kopfes, das folgende Schritte umfaßt:

• - photolithographische Abscheidung des Kopfes auf einer Gleitstück- Blockoberfläche,
• - Aufbringen eines leitfähigen Films auf den Kopf und die Blockoberflä­ che,
• - abtragendes Bearbeiten zumindest eines Teils des Kopfes mit einem fokussierten Ionenstrahl,
• - Einbringen des abtragend bearbeiteten Gleitstück-Blockes in ein Plasma zum chemischen Entfernen des leitfähigen Films,
• - Entfernen des Gleitstück-Blocks aus dem Plasma, und
• - Feinschleifen des Gleitstück-Blocks, um auf ihm eine Luftlagerober­ fläche auszubilden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Film Siliciumcarbid ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Plasma ein Sauerstoffplasma ist.

8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Schritt des Aufbringens weiterhin den Schritt umfaßt, daß der leitfähige Film geerdet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Schritt des abtragenden Bear­ beitens weiterhin den Schritt umfaßt, daß ein weiter Elektronenstrahl an die Oberfläche angelegt wird, während der fokussierte Ionenstrahl den besagten Teil des Kopfes abtragend bearbeitet.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Teil des Kopfes eine Schreib- Polspitze ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Schreib-Polspitze mit Hilfe des fokussierten Ionenstrahls durch das Anbringen von Kerben bzw. Schlitzen bearbeitet wird.

12. Magnetoresistiver Schreib/Lese-Kopf, der durch das Verfahren nach An­ spruch 5 hergestellt ist.

13. Magnetoresistiver Lese/Schreib-Kopf zur Verwendung in einer Festplat­ ten-Datenspeicher-Einheit, bei der der Kopf durch folgende Schritte ausgebildet wird:

• - photolithographisches Abscheiden des Kopfes auf einer Oberfläche eines Gleitstück-Blocks,
• - Aufbringen eines leitfähigen Films aus Kohlenstoff oder Silici­ um/Kohlenstoff auf den Kopf und die Blockoberfläche,
• - abtragendes Bearbeiten zumindest eines Teils des Kopfes mit ei­ nem fokussierten Ionenstrahl,
• - Einbringen des abtragend bearbeiteten Gleitstück-Blocks in ein Sauerstoffplasma, um auf chemischem Weg den leitfähigen Film zu entfernen, und
• - Herausnehmen des Gleitstück-Blocks aus dem Plasma.

14. Magnetoresistiver Lese/Schreib-Kopf nach Anspruch 13, bei dem der bearbeitete Teil des Kopfes zumindest eine Schreibspitze des Kopfes ist.