Die folgenden Simulationsergebnisse demonstrieren den Einfluß der einzelnen Modellparameter auf das Resultat der Ätzung. Abbildung 5.7 zeigt ionenunterstütztes Plasmaätzen tiefer Gräben.
Abbildung 5.7: Ionenunterstütztes Plasmaätzen.
Die Energie der Ionen ist dabei so klein, daß kein physikalisches Sputtern
auftritt, dennoch kann eine gute Anisotropie durch den
chemisch-physikalischen Ätzvorgang erzielt werden. Die chemische Ätzrate
der zu ätzenden Materialschicht beträgt 
mit 
, die Ätzzeit ist mit 
vorgegeben. Die Parameter der
Verteilungsfunktionen betragen 
und 
. Die
auftreffenden Ionen können durch Energiezufuhr die chemische Ätzreaktion
verstärken, sodaß vor allem an den Böden der Gräben der Ätzabtrag
steigt. Die einfallenden Neutralteilchen ätzen aufgrund ihrer
Winkelverteilung auch die Seitenwände, sodaß der typische
Ausbuchtungseffekt (engl.: barreling effect) entsteht. Am Resultat
fällt auf, daß der rechte Graben weniger tief ätzt als der linke. Der
Grund liegt an der unterschiedlichen Maskenöffnung und der damit
verbundenen unterschiedlichen Menge an ankommenden Ionen und Neutralteichen.
Abbildung 5.8 zeigt das Ergebnis der Ätzung, wenn zusätzlich die Reflexion einfallender Teilchen berücksichtigt wird.
Abbildung 5.8: Ionenunterstütztes Plasmaätzen unter Berücksichtigung
reflektierter Teilchen.
Die Primärätzrate, hervorgerufen durch reflektierte Teilchen, ist
. Alle anderen Parameter bleiben unverändert. Das
Ergebnis zeigt deutlich eine Verschlechterung der Anisotropie durch
die zusätzliche Ätzwirkung an den Seitenwänden der Gräben.
Abbildung 5.9 zeigt chemisches Plasmaätzen durch reaktive Neutralteilchen ohne Unterstützung einfallender Ionen.
Abbildung 5.9: Chemisches Plasmaätzen durch reaktive Neutralteilchen.
Die Primärätzrate durch auftreffende Neutralteilchen beträgt , die Ätzzeit ist mit 
vorgegeben. Durch die
Abwesenheit der Ionen geht die Anisotropie der Ätzung völlig verloren. Der
Graben ätzt jedoch nicht isotrop, weil die Verteilungsfunktion der
einfallenden Teichen berücksichtigt wird (die mittlere freie Weglänge
einfallender Teilchen ist groß im Vergleich zu den Bauteilabmessungen) und
es durch die Maske zu Schattierungseffekten kommt.
Abbildung 5.10 zeigt reaktives Ionenätzen, wobei die physikalische Ätzkomponente gegenüber der chemischen dominiert.
Abbildung 5.10: Reaktives Ionenätzen mit dominierender physikalischer
Ätzkomponente.
Die Primärätzraten der Maske betragen 
und 
. Die Ätzraten der darunterliegenden Materialschicht sind mit
und 
vorgegeben. Die verwendete
Sputterertragsfunktion ist 
. Die Parameter der
Verteilungsfunktionen sind mit 
und vorgegeben,
die Ätzzeit beträgt . Die starke physikalische Ätzkomponente
führt zu steilen Ätzflanken und zusätzlich zu einem Maskenabtrag, der an
den schrägen Flanken entsprechend der Sputterertragsfunktion höher ist
als an der Maskenoberkante.
Für alle Beispiele wurden 
Zellen für die
Geometriebeschreibung verwendet, die benötigte Simulationszeit lag bei allen
Beispielen unter zwei Minuten auf einem HP 9000/755 Arbeitsplatzrechner.