Eine wichtige Anwendung anisotroper Ätzprozesse stellt die Herstellung tiefer Gräben (engl.: trenches) dar, die für die laterale Isolation von Bauelementen und als Kapazitäten in der Speichertechnik eingesetzt werden. Entscheidend für die nachfolgenden Prozeßschritte, wie Oxidation und Deposition, ist vor allem die bei der Ätzung erzielte Form der Gräben. Die ideale Form ist dabei durch senkrechte bis leicht schräge Seitenflächen und einen abgerundeten Boden gekennzeichnet. Eine Annäherung an diese ideale Grabenform ist durch die Optimierung des Verhältnisses zwischen physikalischer und chemischer Ätzkomponente möglich. Die folgenden Beispiele zeigen anhand dreidimensionaler Simulationen die Beeinflussung der Formgebung durch die Wahl der Ätzkomponenten.
Abbildung 6.6 stellt das Ergebnis eines ionenunterstützten
Plasmaätzprozesses dar. Die chemische Rate der zu ätzenden Materialschicht
beträgt 
mit 
, die Ätzzeit ist mit 
vorgegeben. Die Parameter der Verteilungsfunktionen für Ionen und
Neutralteilchen betragen 
und 
. Die chemische
Ätzreaktion wird durch das Auftreffen der Ionen verstärkt, wodurch eine
gute Anisotropie erzielt werden kann. Das Ergebnis zeigt die typische
Ausbuchtung der Seitenwände durch die Kombination von chemischer und
physikalischer Ätzkomponente. Die durch das elektrische Feld beschleunigten
Ionen treffen entsprechend ihrer Winkelverteilung die Oberfläche vor allem
an den Böden der Gräben, wodurch an diesen Stellen der Ätzabtrag
verstärkt wird. Für die ankommenden Neutralteilchen gilt ein höherer
Winkelbereich als mögliche Einfallsrichtung, wodurch diese auch
gleichzeitig die Seitenwände der Gräben ätzen und dadurch diese
charakteristische Form hervorrufen. Das Bild zeigt auch hier den schon in
Abschnitt 5.2 besprochenen Einfluß der Maskenöffnung
auf die erreichbare Tiefe der Ätzung. Im Ergebnis wird erkennbar, daß der
rechte Graben aufgrund der geringeren Menge an verfügbaren Ionen und
Neutralteilchen weniger tief ätzt als der linke.
Abbildung 6.7 zeigt den Unterschied im Resultat bei rein
chemischer Ätzung durch reaktive Neutralteilchen. Durch die Abwesenheit
der Ionen geht die Anisotropie der Grabenätzung völlig verloren. Bei
gleicher vorgegebener chemischer Ätzrate beträgt die Ätzzeit hier
, um die gezeigte Tiefe der Ätzung zu erreichen.
Für die Geometriebeschreibung wurden 
Zellen
verwendet, die Simulationszeiten lagen bei beiden Beispielen bei
30 Minuten auf einem HP 9000/755 Arbeitsplatzrechner.
Abbildung 6.6: Ionenunterstütztes Plasmaätzen.
Abbildung 6.7: Chemisches Plasmaätzen.