Cette image schématique montre la mémoire flash NAND flexible en silicium produite par le processus de transfert de rouleau et d'interconnexion simultanés. Crédit :KAIST
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Keon Jae Lee du Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) et par le Dr Jae-Hyun Kim du Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM) a développé conjointement une technologie de traitement de laminage en continu qui transfère et conditionne des circuits intégrés souples à grande échelle (LSI), l'élément clé dans la construction du cerveau de l'ordinateur tel que le processeur, sur les plastiques pour réaliser une électronique flexible.
Le professeur Lee a précédemment démontré les LSI flexibles à base de silicium en utilisant le procédé 0,18 CMOS (semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire) en 2013 ( ACS Nano , "In Vivo Silicon-based Flexible Radio Frequency Integrated Circuits Monolithically Encapsulated with Biocompatible Liquid Crystal Polymers") et a présenté le travail dans une conférence invitée de 2015 International Electron Device Meeting (IEDM), le premier forum mondial sur les semi-conducteurs.
Le traitement de rouleaux hautement productif est considéré comme une technologie de base pour accélérer la commercialisation d'ordinateurs portables utilisant le LSI flexible. Cependant, réalisant que cela a été un défi difficile non seulement du point de vue de la fabrication à base de rouleaux, mais également pour la création d'emballages à base de rouleaux pour l'interconnexion de LSI flexibles avec des écrans flexibles, piles, et d'autres périphériques.
Pour surmonter ces défis, l'équipe de recherche a commencé à fabriquer des mémoires flash NAND sur une plaquette de silicium en utilisant des procédés de semi-conducteurs conventionnels, puis retiré une plaquette sacrificielle en laissant une couche de circuit supérieure de centaines de nanomètres d'épaisseur. Prochain, ils ont simultanément transféré et interconnecté le dispositif ultrafin sur un substrat flexible grâce à la technologie d'emballage en rouleau continu utilisant un film conducteur anisotrope (ACF). La mémoire NAND flexible à base de silicium finale a démontré avec succès des opérations de mémoire et des interconnexions stables, même dans des conditions de flexion sévères. Cette technologie LSI flexible basée sur des rouleaux peut être potentiellement utilisée pour produire des processeurs d'application flexibles (AP), mémoires haute densité, et des dispositifs de communication à grande vitesse pour la fabrication en série.
La mémoire flash NAND en silicium flexible est fixée à une tige de verre de 7 mm de diamètre. Crédit :KAIST
Le professeur Lee a dit, « Un processus de laminage hautement productif a été appliqué avec succès aux LSI flexibles pour les transférer et les interconnecter en continu sur des plastiques. Par exemple, nous avons confirmé le fonctionnement fiable de notre mémoire NAND flexible au niveau du circuit en programmant et en lisant des lettres en codes ASCII. Nos résultats pourraient ouvrir de nouvelles opportunités pour intégrer des LSI flexibles à base de silicium sur des plastiques avec l'emballage ACF pour la fabrication à base de rouleaux. »
Le Dr Kim a ajouté, "Nous avons utilisé le conditionnement ACF roll-to-plate, qui a montré une capacité de liaison exceptionnelle pour un transfert continu à base de rouleaux et une excellente flexibilité d'interconnexion de périphériques et de périphériques. Cela peut être un processus clé pour la nouvelle ère des ordinateurs flexibles combinant les écrans flexibles et les batteries déjà développés."
Les résultats de l'équipe seront publiés sur la couverture de Matériaux avancés (31 août 2016) dans un article intitulé « Simultaneous Roll Transfer and Interconnection of Silicon NAND Flash Memory ». (DOI :10.1002/adma.201602339)
