2.2.4 提取特性

工艺仿真完成后，除了保存器件结构，还可以从仿真结果中提取有意义的物理参数和电学特性。

这就是特性提取（Extraction）。

1. 结构文件与特性提取

工艺仿真的结果主要有两种形式：

• 结构文件（.str）：保存器件的结构、材料和掺杂分布等信息，可用于后续分析或继续仿真。
• 提取结果：从仿真数据中计算出具体的参数或曲线，便于定量比较。

例如，我们可以提取：

• 材料厚度；
• PN 结深度；
• 表面掺杂浓度；
• 杂质浓度分布；
• 方块电阻；
• 阈值电压和电容—电压（C–V）曲线。

2. EXTRACT：把仿真结果转化为具体参数

DeckBuild 提供了内置的 EXTRACT 提取功能，可以从 ATHENA 的工艺仿真结果中计算相应的特性。

例如，提取氧化层厚度：

extract name="tox" thickness material="SiO~2" mat.occno=1 y.val=0.1

其中：

• name：为提取结果命名；
• thickness：指定提取材料厚度；
• material：指定目标材料；
• y.val：指定二维结构中进行提取的截面位置。

类似地，也可以使用 xj 提取 PN 结深度。

提取结果可以是一个数值，例如氧化层厚度；也可以是一条曲线，例如掺杂浓度随深度的变化。

3. QUICKMOS 和 QUICKBIP

DeckBuild 还内置了两个简化的一维器件求解器：

• QUICKMOS：用于 MOS 器件的相关电学分析，例如阈值电压和 C–V 特性。
• QUICKBIP：用于双极型晶体管的相关电学分析，例如器件参数和电流—电压特性。

它们能够利用工艺仿真得到的结构信息进行进一步计算。

需要注意，特性提取不一定只是读取已有数值；某些提取功能还会调用内置求解器，计算相应的电学特性。

小结

工艺仿真负责生成器件结构及其物理分布，特性提取则负责从这些结果中获得可用于分析和比较的参数。

因此，.str 文件保存的是结构信息，而 EXTRACT 帮助我们回答更具体的问题，例如氧化层有多厚、结区有多深，以及器件的阈值电压是多少。