Een onderzoeksteam onder leiding van professor Keon Jae Lee van het Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) en door Dr. Jae-Hyun Kim van het Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM) heeft samen een continue rolverwerkingstechnologie ontwikkeld die transfers en pakketten flexibele grootschalige geïntegreerde schakelingen (LSI), het belangrijkste element bij het construeren van het computerbrein, zoals de CPU, op kunststoffen om flexibele elektronica te realiseren.

Professor Lee demonstreerde eerder in 2013 de op silicium gebaseerde flexibele LSI's met behulp van een 0,18 CMOS-proces (complementary metal-oxide semiconductor). ACS Nano , "In Vivo Silicium-gebaseerde Flexible Radio Frequency Integrated Circuits Monolithically Encapsulated with Biocompatible Liquid Crystal Polymers") en presenteerde het werk in een uitgenodigde lezing van 2015 International Electron Device Meeting (IEDM), 's werelds belangrijkste halfgeleiderforum.

Zeer productieve rolverwerking wordt beschouwd als een kerntechnologie voor het versnellen van de commercialisering van draagbare computers met behulp van flexibele LSI. Echter, beseffen dat het een moeilijke uitdaging was, niet alleen vanuit het perspectief van productie op rol, maar ook voor het creëren van verpakking op rol voor de onderlinge verbinding van flexibele LSI met flexibele displays, batterijen, en andere randapparatuur.

Om deze uitdagingen te overwinnen, het onderzoeksteam begon met het fabriceren van NAND-flashgeheugens op een siliciumwafer met behulp van conventionele halfgeleiderprocessen, en verwijderde vervolgens een opofferingswafel, waardoor een bovenste honderden nanometer dikke circuitlaag achterbleef. Volgende, ze hebben tegelijkertijd het ultradunne apparaat overgebracht en met elkaar verbonden op een flexibel substraat via de continue rolverpakkingstechnologie met behulp van anisotrope geleidende film (ACF). Het uiteindelijke op silicium gebaseerde flexibele NAND-geheugen heeft met succes stabiele geheugenbewerkingen en onderlinge verbindingen laten zien, zelfs onder zware buigomstandigheden. Deze op rollen gebaseerde flexibele LSI-technologie kan potentieel worden gebruikt om flexibele applicatieprocessors (AP) te produceren, hoge dichtheid herinneringen, en hogesnelheidscommunicatieapparatuur voor massaproductie.

Professor Lee zei:"Er is met succes een zeer productief rolproces toegepast op flexibele LSI's om ze continu over te brengen en met elkaar te verbinden op kunststoffen. we hebben de betrouwbare werking van ons flexibele NAND-geheugen op circuitniveau bevestigd door letters in ASCII-codes te programmeren en te lezen. Onze resultaten kunnen nieuwe kansen bieden om op siliconen gebaseerde flexibele LSI's op kunststoffen te integreren met de ACF-verpakking voor productie op rolbasis."

Dr. Kim heeft toegevoegd, "We gebruikten de roll-to-plate ACF-verpakking, die een uitstekend hechtvermogen vertoonde voor continue op rol gebaseerde overdracht en uitstekende flexibiliteit bij het onderling verbinden van kern- en randapparatuur. Dit kan een belangrijk proces zijn voor het nieuwe tijdperk van flexibele computers, waarbij de reeds ontwikkelde flexibele beeldschermen en batterijen worden gecombineerd."

De resultaten van het team worden gepubliceerd op de voorkant van Geavanceerde materialen (31 augustus, 2016) in een artikel getiteld "Simultaneous Roll Transfer and Interconnection of Silicon NAND Flash Memory." (DOI:10.1002/adma.201602339)