Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Mit dem Begriff der "Einebnung" ist eine vollstän¬ dige Uberdeckung der darunterliegenden Struktur bezeichnet, während mit "Einbettung" das Auffüllen der Strukturzwischenräu¬ me gemeint ist.

In der Planartechnik werden auf ebenen Substraten mit Hilfe von Fotolithographie, Sputtern, Galvanik oder Siebdruck erhabene Strukturen erzeugt. Bringt man Folgeschichten darüber auf, so bewirken die Strukturstufen häufig eine nicht akzeptable Schichtverteilung (Dünnstellen, Hohlraumbildung) wie aus der Figur 1 zu ersehen ist. In dieser Figur, die einen Schnitt durch einen Teil eines Substrates 1 darstellt, sind mit 2 metal- lische Strukturen (Leiterbahnen) und mit 3 eine darauf abge¬ schiedene dünne Schicht bezeichnet. Diese ^' Strukturen müssen dann, insbesondere wenn mehrere Strukturebenen übereinander an¬ zuordnen sind, eingeebnet werden. Das ist vor allem bei Mehrla¬ genverdrahtungen und Dünnfilmmagnetköpfen der Fall.

Zur Einebnung strukturierter Oberflächen werden in der Regel plastische Stoffe verwendet, die durch Verfließen und lokale Anhäufung Vertiefungen auffüllen, Stufenhöhen reduzieren, sowie weiche Übergänge schaffen, siehe Figur 2, Kurve 4. Diese Kurve bezeichnet die bekannte Einebnung mit Positivfotolack (Resist) ohne nachfolgende ganzflächige Belichtung und ohne thermische Plastifizierung.

Geeignetes Material muß nach der Einebnung härtbar sein _? zum Beispiel durch Lösemittelabgabe und chemische Reaktion bei Ener¬ giezufuhr. Beispiele dafür sind härtbarer Fotolack, Polyimid (oft in Verbindung mit "etch-back"), Spin-On-Glass.

Aus dem auf den Seiten 67 bis 71 der Zeitschrift Solid State Technology/June 1987 abgedruckten Aufsatz ist unter anderem bekannt, daß strukturierte und nachfolgend ganzflächig belich¬ tete Fotolackschichten beim Tempern eine Phase starker Viskosi- tätsabnahme durchlaufen. Dabei können geschlossene Lackschich¬ ten auf unebenem Untergrund, vor allem aber Lackstrukturen, eine erhebliche Formveränderung erfahren (Prinzip der Minimie¬ rung der Oberflächenenergie). Sie übertrifft bei weitem die bekannte Verrundung der Kanten uhbelichteter Resiststrukturen oberhalb ca. 120 ^* C.

Beim Tempern des Resists über 200"C tritt wie bei unbelichteten Schichten Vernetzung auf, so daß er als temperatur- und zeitbe¬ ständiger Dauerwerkstoff geeignet ist; das Resistvolumen nimmt dabei um ca. ein Drittel ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zu konzipieren, um die Einebnung (Einbettung) beste¬ hender Strukturen sowie die Abflachung gegebener Stufenflanken zu erreichen.

Die Erfindung wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegen¬ stand der Unteransprüche. Die Erfindung macht sich die Erkennt- nis zunutze, daß strukturierte und nachfolgend ganzflächig be¬ lichtete Positivfotolacke (Resists) bei Temperaturen ^" •> 150 ^* C zu fließen beginnen, siehe Kurve 5 in Figur 2. Diese Kurve be¬ zeichnet die Einebnung mit nachfolgender ganzflachiger Belich¬ tung und thermischer Plastifizierung.

Nach der Erfindung werden mit einem organischen Polymer, vor¬ zugsweise Positivfotolack, überdeckte Oberflächenstrukturen (Figur 3) durch Belichten mit entsprechender Maske so freige¬ legt, daß sie nur durch einen Spalt (Breite >* Oustiergenauig- keit) vom umgebenden Polymer (Fotoresist) getrennt sind. Bei einer nachfolgenden ganzflächigen UV-Bestrahlung fließt beim Tempern der Resist bis an die Strukturflanken und bettet sie lateral ein, ohne ihre Oberflächen abzudecken.

Die Erfindung wird anhand der Figuren 3 bis 6b erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine strukturierte Oberfläche mit einer Folgeschicht i Schnitt,

Figur 2 zwei einander gegenübergestellte Einebnungsergebnisse,

Figur 3 eine mit Resist bedeckte Oberflächenstruktur im Schnit

Figur 4a die Darstellung nach Figur 3 nach Belichtung und Frei entwicklung in unmittelbarer Nähe der Resiststruktur,

Figur 4b die Darstellung nach Figur 4a mit einer Überlappung,

Figur 4c die Darstellung nach Figur 4a mit einem Resistrest im Spaltgrund,

Figur 5 die nach der Erfindung eingebettete Struktur,

Figur 6a eine schematische Darstellung einer Struktur mit einem Fotoresistsaum und

Figur 6b einen Schnitt durch Figur 6a.

Die Figur 3 stellt eine Struktur 2 in der herkömmlichen Uber- deckung mit Fotoresist 6 dar.

Durch Belichten mit entsprechender Maske und Entwickeln wird die Struktur 2 freigelegt und durch einen schmalen Spalt 7 von dem sie umgebenden Photoresist 6 getrennt (Figur 4a). Durch nachfolgende ganzflächige Belichtung und thermische Plastifi- zierung (Ausheizen, Temperatur über 150 ^* C) fließt der Fotore¬ sist in Richtung der Strukturflanke und bettet diese lateral ein, siehe Figur 5.

Zur Unterstützung der Einbettung des durch geringen Abstand von der Struktur getrennten Fotoresist an diese genügt es, den Kontakt an einer Stelle zu vermitteln; der Spalt füllt sich

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4 dann schnell auf.

Zur Unterstützung des Einbettungsvorganges im Spalt zwischen dem Resist und der einzuebnenden Struktur kann der Fotoresist die Struktur an einer Stelle überlappen, siehe Figur 4b. In dieser Figur ist die Überlappungsstelle mit 8 bezeichnet. Beim Belichten des Fotolackes (Resist) über den Strukturen wird die Dosis so knapp gehalten, daß sie für die unteren Schichtanteile an der Strukturkante nicht ausreicht. Es bleiben so (lokal) dünne Brücken 9 im Resist, die bei seiner Plastifizierung zur Unterstützung des Auffüllvorganges des Spaltes beitragen, siehe Figur 4c.

Zur Abflachung bestehender Stufenflanken werden nur die Stufen selbst mit Fotolack (Resist) ausgefüllt, so daß durch den i- niskusför igen Lacksaum eine steile Stufenflanke eine Abfla¬ chung erfährt. Der Lack stammt von nahegelegenen Fotoresist¬ strukturen 10 (Figur 6a), aus denen er durch nachfolgende, ganz¬ flächige UV-Bestrahlung und Temperung aufgrund von Kapillar- Wirkung über relativ lange Strecken 11 entlang der Struktur 2 fließt und dabei die Stufenflanken meniskusartig 12 auffüllt und abflacht. Einen Schnitt durch die Figur 6a zeigt die Figur 6b. Diese Technik empfiehlt sich vor allem, wenn Stufenabfla¬ chung nur lokal erforderlich ist. Sollen alle Strukturkanten aufgefüllt werden, so müssen über die Substratfläche verteilt anzapfbare Resiststrukturen liegen.

Zur Unterstütztung des Fließvorganges kann der belichtete und frei entwickelte Fotoresist, die abzuflachenden Strukturflanken an einer Stelle geringfügig überlappen, wie es in Figur 6a ge¬ strichelt dargestellt ist. Es ist aber auch möglich - entspre¬ chend Figur 4c - in dem Spalt zwischen Strukturflanken und Re¬ sist einen Resistrest zu belassen.

Resistdickεnschwankungen sind für den Grad der Stufenanfüllung unerheblich, solange genügend Resistvolu en angeboten wird. Von Einfluß sind dagegen die Neigung der Strukturflanke, Art und Rauhigkeit der Oberflächen.

Die Erfi ⁿ dung ist beispielsweise bei der Herstellung von Dünn¬ filmmagnetköpfen, Dünnfilm-Mehrlagentechnik, Erzeugung menr- schichtiger Strukturen usw..anwendbar.