Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics (대한전자공학회논문지)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

comparison of Numercal Methods for Obtaining 2-D Impurity Profile in Semiconductor

반도체 내에서의 2차원 불순물 분포를 얻기 위한 수치해법의 비교

  • Yang, Yeong-Il (Dept. of Electrical Eng. and Electronic Eng., Korea advanced Institute of Science and Technology) ;
  • Gyeong, Jong-Min (Dept. of Electrical Eng. and Electronic Eng., Korea advanced Institute of Science and Technology) ;
  • O, Hyeong-Cheol
  • 양영일 (한국과학기술원 전기 및 전자공학과) ;
  • 경종민 (한국과학기술원 전기 및 전자공학과) ;
  • 오형철
  • Published : 1985.05.01
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Abstract

An efficient numerical scheme for assessing the two-dimensional diffusion problem for modelling impurity profile in semiconductor is described. 4 unique combination of ADI (Al-ternating Direction Bmplicit) method and Gauss Elimination has resulted in a reduction of CPU time for most diffusion processes by a factor of 3, compared to other iteration schemes such as SOR (Successive Over-Relaxation) or Stone's iterative method without additional storage re-quirement. Various numerical schemes were compared for 2-D as well as 1-0 diffusion profile in terms of their CPU time while retaining the magnitude of relative error within 0.001%. good agree-ment between 1-D and 2-D simulation profile as well as between 1-D simulation profile and experiment has been obtained.

반도체 내에서의 불순물 분포를 구하기 위한 2차원 확산문제를 푸는 효과적인 수치 해법을 제시하였다. ADI(Alternating Direction Implicit) 방법과 Gauss 소거법의 조합에 의한 수치해법을 사용하므로써 SOR(Successive Over-Relaxation)이나 stone 방법에 비하여 전산기의 메모리 사용량을 중가시키지 않 고도 거의 모든 확산 조건에 대하여 CP비시간을 1/3 이하로 줄일 수 있었다. 상대오차의 크기를 0.01%이내로 하고 1차원과 2차원 문제에 대하여, 여러가지 수치해법의 CPU를 비교하였다. 1차원 계산결과와 실험결과가 잘 일치하였고, 2차원 계산결과를 1차원 계산결과와 잘 비교한 결과, 일치함을 알 수 있었다.

Keywords