KR101765529B1 - Stretchable and Flexible Device and Method for Manufacturing The Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신축성 및 연성 전자 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 탄성 기재; 상기 탄성 기재에 인접하여 형성된 제1 패턴화된 고분자 층; 상기 패턴화된 고분자 층에 인접하여 형성된 전자 소자; 상기 메모리소자에 인접하여 형성된 제2 패턴화된 고분자 층을 포함하고, 상기 제1 패턴화된 고분자 층 및 제2 패턴화된 고분자 층에 인접한 상기 메모리소자의 제1 전극 및 제2 전극 각각이 패턴화된 것인, 신축성 및 연성 전자 소자 및 이의 제조 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a flexible and flexible electronic device and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to an elastic substrate; A first patterned polymer layer formed adjacent to the elastic substrate; An electronic device formed adjacent to the patterned polymer layer; And a second patterned polymer layer formed adjacent to the memory element, wherein each of the first and second electrodes of the memory element adjacent to the first patterned polymer layer and the second patterned polymer layer comprises a pattern Elastic and flexible electronic devices and methods of making the same.

Figure R1020140023731
Figure R1020140023731

Description

신축성 및 연성 전자 소자 및 이의 제조 방법{Stretchable and Flexible Device and Method for Manufacturing The Same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a flexible and flexible electronic device,

본 발명은 신축성 및 연성 전자 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 탄성 기재; 상기 탄성 기재에 인접하여 형성된 제1 패턴화된 고분자 층; 상기 패턴화된 고분자 층에 인접하여 형성된 전자 소자; 상기 메모리소자에 인접하여 형성된 제2 패턴화된 고분자 층을 포함하고, 상기 제1 패턴화된 고분자 층 및 제2 패턴화된 고분자 층에 인접한 상기 메모리소자의 제1 전극 및 제2 전극 각각이 패턴화된 것인, 신축성 및 연성 전자 소자 및 이의 제조 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a flexible and flexible electronic device and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to an elastic substrate; A first patterned polymer layer formed adjacent to the elastic substrate; An electronic device formed adjacent to the patterned polymer layer; And a second patterned polymer layer formed adjacent to the memory element, wherein each of the first and second electrodes of the memory element adjacent to the first patterned polymer layer and the second patterned polymer layer comprises a pattern Elastic and flexible electronic devices and methods of making the same.

최근 들어, 전기 산업 및 전자 산업의 기술 개발에 따라서 다양한 가전 제품 및 전자 제품이 개발되고 있다. 대부분의 가전 제품 및 전자 제품들은 전기 소자, 전자 소자 및 반도체 패키지들이 삽입되는 회로 기판을 포함한다. 회로 기판들은 전기 소자, 전자 소자 및 반도체 패키지들을 전기적으로 연결하는 회로 배선들을 포함한다.Recently, various home appliances and electronic products have been developed depending on the technology development of the electric industry and the electronic industry. Most household appliances and electronic products include circuit boards into which electrical components, electronic components and semiconductor packages are inserted. The circuit boards include circuit wiring that electrically connects the electrical element, the electronic element, and the semiconductor packages.

멀티미디어의 발달과 함께 연성(flexible) 전자소자의 중요성이 증대되고 있다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display: OLED), 태양전지(solar cell), 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 전기영동장치(electrophoretic display: EPD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma display panel: PDP), 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT), 마이크로프로세서(microprocessor), 램(random access memory: RAM) 등을 가요성이 있는 기판상에 만드는 것이 요구되고 있다.With the development of multimedia, the importance of flexible electronic devices is increasing. Accordingly, an organic light emitting display (OLED), a solar cell, a liquid crystal display (LCD), an electrophoretic display (EPD), a plasma display (PDP), a thin-film transistor (TFT), a microprocessor, a random access memory (RAM), and the like on a flexible substrate.

미합중국 특허 제8,552,299호는, 신장 또는 압축되거나 굽혀지거나 변형된 경우에도 성능을 유지하는 반도체, 전자 회로 및 부품과 같은 신장가능하고 굽혀질 수 있는 전자 소자를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 상기 미합중국 특허 제8,552,299호의 기술적 특징은 중성 역학층 내에 탑-다운 방식의 박막 공정을 기반으로 하는 전자 소자를 위치시켜서 신장가능한 소자를 구현하는 것이다.U.S. Patent No. 8,552,299 discloses a method of manufacturing an elongatable and bendable electronic device such as semiconductor, electronic circuitry and components that maintain performance even when stretched or compressed, bent or deformed. The technical feature of U.S. Patent No. 8,552,299 is to position an electronic device based on a top-down thin film process in a neutral mechanical layer to implement an extensible device.

이와 대비하여, 본 발명은 박막 증착 공정으로 메모리를 구현함으로써, 종래 기술에 따른 실리콘 전사(transfer) 공정이 시간이 많이 소요되고 대면적으로 구현하기 어렵다는 문제점을 극복했다. 또한, 본 발명은 구불구불한 도선 패턴을 활용하여 메모리의 연성을 향상시킬 수 있다.In contrast, the present invention overcomes the problem that the silicon transfer process according to the prior art is time-consuming and difficult to implement in a large area by implementing a memory by a thin film deposition process. Further, the present invention can improve the ductility of a memory by utilizing a twisted wire pattern.

본 발명의 기본적인 목적은 탄성 기재; 상기 탄성 기재에 인접하여 형성된 제1 패턴화된 고분자 층; 상기 패턴화된 고분자 층에 인접하여 형성된 전자 소자; 상기 메모리소자에 인접하여 형성된 제2 패턴화된 고분자 층을 포함하고, 상기 제1 패턴화된 고분자 층 및 제2 패턴화된 고분자 층에 인접한 상기 메모리소자의 제1 전극 및 제2 전극 각각이 패턴화된 것인, 신축성 및 연성 전자 소자를 제공하는 것이다.A basic object of the present invention is to provide an elastic substrate; A first patterned polymer layer formed adjacent to the elastic substrate; An electronic device formed adjacent to the patterned polymer layer; And a second patterned polymer layer formed adjacent to the memory element, wherein each of the first and second electrodes of the memory element adjacent to the first patterned polymer layer and the second patterned polymer layer comprises a pattern Elastic < / RTI > electronic devices.

본 발명의 또 다른 목적은 (i) 폴리(메틸 메타크릴레이트)와 제1 고분자를 실리콘 기판에 차례로 코팅하고 경화하는 단계; (ii) 상기 제1 고분자 층을 패턴화하는 단계; (iii) 상기 제1 패턴화된 고분자 층에 인접하여 전자 소자를 제작하는 단계; (iv) 상기 전자 소자에 인접하여 제2 패턴화된 고분자 층을 형성하는 단계; (v) 상기 실리콘 기판 및 상기 폴리(메틸 메타크릴레이트)를 제거하여 상기 제1 고분자와 상기 제2 고분자로 캡슐레이션된 소자를 얻는 단계; 및 (vi) 상기 제1 고분자와 상기 제2 고분자로 캡슐레이션된 소자를 탄성 기재에 부착하는 단계를 포함하고, 상기 제1 패턴화된 고분자 층 및 제2 패턴화된 고분자 층에 인접한 상기 메모리소자의 제1 전극 및 제2 전극 각각이 패턴화된 것인, 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: (i) sequentially coating a poly (methyl methacrylate) and a first polymer on a silicon substrate and curing; (ii) patterning the first polymer layer; (iii) fabricating an electronic device adjacent to the first patterned polymer layer; (iv) forming a second patterned polymer layer adjacent to the electronic device; (v) removing the silicon substrate and the poly (methyl methacrylate) to obtain a device encapsulated with the first polymer and the second polymer; And (vi) attaching an element encapsulated with the first polymer and the second polymer to an elastic substrate, wherein the first patterned polymer layer and the memory element adjacent to the second patterned polymer layer Wherein the first electrode and the second electrode of the first electrode and the second electrode are patterned.

전술한 본 발명의 기본적인 목적은 탄성 기재; 상기 탄성 기재에 인접하여 형성된 제1 패턴화된 고분자 층; 상기 패턴화된 고분자 층에 인접하여 형성된 전자 소자; 상기 메모리소자에 인접하여 형성된 제2 패턴화된 고분자 층을 포함하고, 상기 제1 패턴화된 고분자 층 및 제2 패턴화된 고분자 층에 인접한 상기 메모리소자의 제1 전극 및 제2 전극 각각이 패턴화된 것인, 신축성 및 연성 전자 소자를 제공함으로써 달성될 수 있다.The basic object of the present invention described above is to provide an elastic substrate; A first patterned polymer layer formed adjacent to the elastic substrate; An electronic device formed adjacent to the patterned polymer layer; And a second patterned polymer layer formed adjacent to the memory element, wherein each of the first and second electrodes of the memory element adjacent to the first patterned polymer layer and the second patterned polymer layer comprises a pattern By providing a flexible and flexible electronic device that is compliant.

본 명세서에서 "신축성 및 연성 전자 소자"란 신장(stretching), 압축(compressing), 굽힘(bending), 비틀림(twisting)등의 변형에도 안정한 구조와 작동을 보이는 전자 소자를 의미한다.As used herein, the term "stretchable and flexible electronic device" refers to an electronic device that exhibits a stable structure and operation even when deformed by stretching, compressing, bending, twisting,

본 발명의 신축성 및 연성 전자 소자에 있어서, 상기 탄성 기재는 폴리디메틸실록산 또는 폴리(글리세롤 세바케이트)(poly(glycerol sebacate)일 수 있다.In the flexible and flexible electronic device of the present invention, the elastic substrate may be polydimethylsiloxane or poly (glycerol sebacate).

또한, 상기 제1 패턴화된 고분자 층 또는 상기 제2 패턴화된 고분자 층은 폴리이미드, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene (BCB)) 또는 SU-8일 수 있다. 본 명세서에서 "SU-8"이란 에폭시계 네가티브 포토레지스트(epoxy-based negative photoresist)를 지칭한다.In addition, the first patterned polymer layer or the second patterned polymer layer may be polyimide, benzocyclobutene (BCB) or SU-8. As used herein, the term "SU-8" refers to an epoxy-based negative photoresist.

본 발명의 신축성 및 연성 전자 소자에 있어서, 상기 제1 패턴화된 고분자 층, 상기 제2 패턴화된 고분자 층 및 상기 제1 패턴화된 전극 및 제2 패턴화된 전극이 구불구불한 형태(serpentine)로 패턴화된 것일 수 있다.In the flexible and flexible electronic device of the present invention, the first patterned polymer layer, the second patterned polymer layer, and the first patterned electrode and the second patterned electrode are in serpentine ). ≪ / RTI >

본 발명의 신축성 및 연성 전자 소자에 포함되는 상기 전자 소자는 능동 메모리 소자 또는 수동 메모리 소자와 같은 메모리 소자일 수 있다. 상기 능동 메모리 소자는 디램(DRAM), 플래시 메모리(Flash memory), 스핀-토크-전달 램(Spin-torque-transfer RAM (STT-RAM)) 등일 수 있고, 상기 수동 메모리 소자는 저항 램(Resistance RAM (RRAM)), 상변화 램(Phase Change RAM (PCRAM)), 강유전체 램(Ferroelectric RAM (FERAM)) 등일 수 있다.The electronic device included in the flexible and flexible electronic device of the present invention may be a memory device such as an active memory device or a passive memory device. The active memory device may be a DRAM, a flash memory, a spin-torque-transfer RAM (STT-RAM), or the like, and the passive memory device may include a Resistance RAM (RRAM), Phase Change RAM (PCRAM), Ferroelectric RAM (FERAM), and the like.

특히, 상기 전자 소자는 비휘발성 저항 메모리 소자일 수 있다. 상기 비휘발성 저항 메모리 소자는, 제1 패턴화된 전극; 상기 제1 전극에 인접하여 형성된 제1 금속산화물로 이루어진 부도체 층; 상기 제1 금속산화물 부도체 층에 인접하여 형성된 금속 나노입자 층; 상기 금속 나노입자 층에 인접하여 형성된 제2 금속산화물로 이루어진 부도체 층; 및 상기 제2 금속산화물 층에 인접하여 형성된 제2 패턴화된 전극을 포함할 수 있다.In particular, the electronic device may be a non-volatile resistive memory device. The non-volatile resistive memory element comprising: a first patterned electrode; A non-conductive layer made of a first metal oxide formed adjacent to the first electrode; A metal nanoparticle layer formed adjacent to the first metal oxide nonconductor layer; A non-conductive layer made of a second metal oxide formed adjacent to the metal nanoparticle layer; And a second patterned electrode formed adjacent to the second metal oxide layer.

본 명세서에서 "랭뮤어-블로젯 조립"이란, 고체 기판을 액체에 담근 후 꺼내어 하나 이상의 나노입자 단층(monolayer)을 상기 액체의 부차상(subphase)로부터 상기 고체 기판 위로 옮겨서 2차원의 나노입자 층을 형성시키는 것을 의미한다.As used herein, the term " Langmuir-blowjar assembly "refers to a solid substrate that is immersed in a liquid and then withdrawn to transfer one or more nanoparticle monolayers from the liquid subphase onto the solid substrate to form a two- Is formed.

본 명세서에서 "자기 조립"이란, 어떤 성분으로 이루어진 무질서계가 상기 성분들 간의 특정한 국소적 상호작용의 결과로서 조직화된 구조 또는 패턴을 형성하는 과정을 의미한다.As used herein, "self-assembly" refers to the process by which disordered systems of certain components form structured structures or patterns as a result of specific local interactions between the components.

본 발명의 신축성 및 연성 전자 소자에 포함될 수 있는 상기 비휘발성 저항 메모리 소자의 상기 제1 패턴화된 전극은 Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO (indium tin oxide), TaN, W, Mg, Zn 또는 Fe로부터 선택될 수 있다.The first patterned electrode of the non-volatile resistive memory device, which may be included in the flexible and flexible electronic device of the present invention, is made of a material selected from the group consisting of Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, indium tin oxide (ITO) Mg, Zn or Fe.

또한, 상기 제1 금속산화물은 이산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화바나듐, 산화몰리브데늄, 산화알루미늄, 산화코발트, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄 또는 산화하프늄으로부터 선택될 수 있다. 상기 제1 금속산화물 부도체 층의 두께는 5 nm 내지 200 nm일 수 있다..The first metal oxide may be selected from titanium dioxide, tantalum oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide or hafnium oxide. The thickness of the first metal oxide nonconductor layer may be between 5 nm and 200 nm.

또한, 상기 금속 나노입자는 Au, Pt 또는 Ag일 수 있고, 상기 금속 나노입자의 크기는 2 nm 내지 100 nm일 수 있다. 상기 금속산화물 나노입자 층은, 나노입자들의 랭뮤어-블로젯 조립, 레이어-바이-레이어 조립 또는 스핀코팅 조립 공정에 의해 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 금속산화물 나노입자 층의 개수는 1층 내지 10층 까지 가능하고, 요구되는 전력에 맞게 조절될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 금속산화물 나노입자 층의 개수는 3층일 수 있다.In addition, the metal nanoparticles may be Au, Pt, or Ag, and the size of the metal nanoparticles may be 2 nm to 100 nm. The metal oxide nanoparticle layer may be formed by a Langmuir-Blodgett, nano-layer, or spin-coating process of nanoparticles. Furthermore, the number of the metal oxide nanoparticle layers can be from 1 to 10, and can be adjusted to meet the required power. More preferably, the number of the metal oxide nanoparticle layers may be three.

상기 비휘발성 저항 메모리 소자의 상기 제2 금속산화물은 이산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화바나듐, 산화몰리브데늄, 산화알루미늄, 산화코발트, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄 또는 산화하프늄으로부터 선택될 수 있다. 상기 제2 금속산화물 부도체 층의 두께가 5 nm 내지 200 nm일 수 있다.The second metal oxide of the non-volatile resistive memory element may be selected from titanium dioxide, tantalum oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide or hafnium oxide. The thickness of the second metal oxide nonconductor layer may be between 5 nm and 200 nm.

또한, 상기 제2 패턴화된 전극은 Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn 또는 Fe로부터 선택될 수 있다.The second patterned electrode may be selected from Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn or Fe.

본 발명의 또 다른 목적은 (i) 폴리(메틸 메타크릴레이트)와 제1 고분자를 실리콘 기판에 차례로 코팅하고 경화하는 단계; (ii) 상기 제1 고분자 층을 패턴화하는 단계; (iii) 상기 제1 패턴화된 고분자 층에 인접하여 전자 소자를 제작하는 단계; (iv) 상기 전자 소자에 인접하여 제2 패턴화된 고분자 층을 형성하는 단계; (v) 상기 실리콘 기판 및 상기 폴리(메틸 메타크릴레이트)를 제거하여 상기 제1 고분자와 상기 제2 고분자로 캡슐레이션된 소자를 얻는 단계; 및 (vi) 상기 제1 고분자와 상기 제2 고분자로 캡슐레이션된 소자를 탄성 기재에 부착하는 단계를 포함하고, 상기 제1 패턴화된 고분자 층 및 제2 패턴화된 고분자 층에 인접한 상기 메모리소자의 제1 전극 및 제2 전극 각각이 패턴화된 것인, 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.It is still another object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: (i) sequentially coating a poly (methyl methacrylate) and a first polymer on a silicon substrate and curing; (ii) patterning the first polymer layer; (iii) fabricating an electronic device adjacent to the first patterned polymer layer; (iv) forming a second patterned polymer layer adjacent to the electronic device; (v) removing the silicon substrate and the poly (methyl methacrylate) to obtain a device encapsulated with the first polymer and the second polymer; And (vi) attaching an element encapsulated with the first polymer and the second polymer to an elastic substrate, wherein the first patterned polymer layer and the memory element adjacent to the second patterned polymer layer Wherein the first electrode and the second electrode of the first electrode and the second electrode are patterned, respectively.

본 발명의 방법에서, 상기 탄성 기재는 폴리디메틸실록산 또는 폴리(글리세롤 세바케이트)일 수 있다.In the method of the present invention, the elastic substrate may be polydimethylsiloxane or poly (glycerol sebacate).

또한, 본 발명의 방법에서, 상기 제1 고분자 층 또는 상기 제2 고분자 층은 폴리이미드, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene (BCB)) 또는 SU-8일 수 있다.Further, in the method of the present invention, the first polymer layer or the second polymer layer may be polyimide, benzocyclobutene (BCB) or SU-8.

본 발명의 방법에 있어서, 상기 제1 패턴화된 고분자 층, 상기 제2 패턴화된 고분자 층 및 상기 제1 패턴화된 전극 및 제2 패턴화된 전극이 구불구불한 형태(serpentine)로 패턴화된 것일 수 있다.In the method of the present invention, the first patterned polymer layer, the second patterned polymer layer, and the first patterned electrode and the second patterned electrode are patterned in a serpentine pattern .

본 발명의 방법에서, 상기 전자 소자는 능동 메모리 소자 또는 수동 메모리 소자와 같은 메모리 소자일 수 있다. 상기 능동 메모리 소자는 디램(DRAM), 플래시 메모리(Flash memory), 스핀-토크-전달 램(Spin-torque-transfer RAM (STT-RAM)) 등일 수 있고, 상기 수동 메모리 소자는 저항 램(Resistance RAM (RRAM)), 상변화 램(Phase Change RAM (PCRAM)), 강유전체 램(Ferroelectric RAM (FERAM)) 등일 수 있다.In the method of the present invention, the electronic device may be a memory device such as an active memory device or a passive memory device. The active memory device may be a DRAM, a flash memory, a spin-torque-transfer RAM (STT-RAM), or the like, and the passive memory device may include a Resistance RAM (RRAM), Phase Change RAM (PCRAM), Ferroelectric RAM (FERAM), and the like.

특히, 상기 전자 소자는 비휘발성 저항 메모리 소자일 수 있고, 상기 비휘발성 저항 메모리 소자는, 제1 전극; 상기 제1 전극에 인접하여 형성된 제1 금속산화물로 이루어진 부도체 층; 상기 제1 금속산화물 부도체 층에 인접하여 형성된 금속 나노입자 층; 상기 금속 나노입자 층에 인접하여 형성된 제2 금속산화물로 이루어진 부도체 층; 및 상기 제2 금속산화물 층에 인접하여 형성된 제2 전극을 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.In particular, the electronic device may be a non-volatile resistive memory device, the non-volatile resistive memory device comprising: a first electrode; A non-conductive layer made of a first metal oxide formed adjacent to the first electrode; A metal nanoparticle layer formed adjacent to the first metal oxide nonconductor layer; A non-conductive layer made of a second metal oxide formed adjacent to the metal nanoparticle layer; And a second electrode formed adjacent to the second metal oxide layer.

상기 비휘발성 저항 메모리 소자의 상기 제1 전극은 Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn 또는 Fe로부터 선택될 수 있다.The first electrode of the nonvolatile memory element may be selected from Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn or Fe.

또한, 상기 비휘발성 메모리 소자의 상기 제1 금속산화물은 이산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화바나듐, 산화몰리브데늄, 산화알루미늄, 산화코발트, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄 또는 산화하프늄으로부터 선택될 수 있다. 상기 제1 금속산화물 부도체 층의 두께는 5 nm 내지 200 nm일 수 있다.Also, the first metal oxide of the non-volatile memory element may be selected from titanium dioxide, tantalum oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide or hafnium oxide . The thickness of the first metal oxide nonconductor layer may be between 5 nm and 200 nm.

상기 비휘발성 메모리 소자의 상기 금속 나노입자는 Au, Pt 또는 Ag일 수 있고, 상기 금속 나노입자의 크기는 2 nm 내지 100 nm일 수 있다. 또한, 상기 금속산화물 나노입자 층이, 나노입자들의 랭뮤어-블로젯 조립, 레이어-바이-레이어 조립 또는 스핀코팅 조립 공정에 의해 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 금속산화물 나노입자 층의 개수는 1층 내지 10층 까지 가능하고, 요구되는 전력에 맞게 조절될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 금속산화물 나노입자 층의 개수는 3층일 수 있다.The metal nanoparticles of the non-volatile memory device may be Au, Pt, or Ag, and the size of the metal nanoparticles may be 2 nm to 100 nm. In addition, the metal oxide nanoparticle layer may be formed by Langmuir-Blodgett, nanofiltration or spin-coating of nanoparticles. Furthermore, the number of the metal oxide nanoparticle layers can be from 1 to 10, and can be adjusted to meet the required power. More preferably, the number of the metal oxide nanoparticle layers may be three.

상기 비휘발성 메모리 소자의 상기 제2 금속산화물이 이산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화바나듐, 산화몰리브데늄, 산화알루미늄, 산화코발트, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄 또는 산화하프늄으로부터 선택될 수 있다. 또한, 상기 제2 금속산화물 부도체 층의 두께는 5 nm 내지 200 nm일 수 있다.The second metal oxide of the non-volatile memory element may be selected from titanium dioxide, tantalum oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide or hafnium oxide. The thickness of the second metal oxide nonconductor layer may be 5 nm to 200 nm.

상기 비휘발성 메모리 소자의 상기 제2 전극은 Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn 또는 Fe로부터 선택될 수 있다.The second electrode of the nonvolatile memory device may be selected from Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn or Fe.

보다 상세하게는, 상기 비휘발성 메모리 소자는, (a) 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; (b) 상기 제1 전극에 인접하여 제1 금속산화물로 이루어진 부도체 층을 형성하는 단계; (c) 상기 제1 금속산화물 부도체 층에 인접하여 금속 나노입자 층을 형성하는 단계; (d) 상기 금속 나노입자 층에 인접하여 제2 금속산화물로 이루어진 부도체 층을 형성하는 단계; 및 (e) 상기 제2 금속산화물 부도체 층에 인접하여 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.More specifically, the non-volatile memory device comprises: (a) forming a first electrode on a substrate; (b) forming a non-conductive layer of a first metal oxide adjacent to the first electrode; (c) forming a metal nanoparticle layer adjacent to the first metal oxide nonconductor layer; (d) forming a non-conductive layer of a second metal oxide adjacent to the metal nanoparticle layer; And (e) forming a second electrode adjacent to the second metal oxide nonconductor layer.

상기 비휘발성 메모리 소자 제조 방법에 있어서, 상기 (a)단계는 열증착, 전자빔증착 또는 마그네트론 스퍼터링 공정에 의해 수행될 수 있다. 상기 (a)단계에 있어서, 상기 제1 전극은 Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn 또는 Fe로부터 선택될 수 있다.In the non-volatile memory device fabrication method, the step (a) may be performed by a thermal deposition, an electron beam deposition, or a magnetron sputtering process. In the step (a), the first electrode may be selected from Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn or Fe.

상기 비휘발성 메모리 소자 제조 방법에 있어서, 상기 (b)단계는 마그네트론 스퍼터링 또는 원자층증착에 의해 수행될 수 있다. 상기 제1 금속산화물은 이산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화바나듐, 산화몰리브데늄, 산화알루미늄, 산화코발트, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄 또는 산화하프늄으로부터 선택될 수 있다. 또한, 상기 제1 금속산화물 부도체 층의 두께는 5 nm 내지 200 nm일 수 있다.In the non-volatile memory device manufacturing method, the step (b) may be performed by magnetron sputtering or atomic layer deposition. The first metal oxide may be selected from titanium dioxide, tantalum oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide or hafnium oxide. Also, the thickness of the first metal oxide non-conductive layer may be 5 nm to 200 nm.

상기 비휘발성 메모리 소자 제조 방법에 있어서, 상기 (c)단계는 랭뮤어-블로젯 조립, 레이어-바이-레이어 조립 또는 스핀코팅 조립 공정에 의해 수행될 수 있다. 상기 금속 나노입자는 Au, Pt 또는 Ag일 수 있다. 또한, 상기 금속산화물 나노입자 층의 개수는 1층 내지 10층까지 가능하고, 요구되는 전력에 맞게 조절될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 금속산화물 나노입자 층의 개수는 3층일 수 있다.In the nonvolatile memory device fabrication method, the step (c) may be performed by a Langmuir-Blodgett assembly, a layer-by-layer assembly or a spin-coating assembly process. The metal nanoparticles may be Au, Pt, or Ag. In addition, the number of the metal oxide nanoparticle layers can be from 1 to 10, and can be adjusted to meet the required power. More preferably, the number of the metal oxide nanoparticle layers may be three.

상기 비휘발성 메모리 소자 제조 방법에 있어서, 상기 (d)단계는 마그네트론 스퍼터링 또는 원자층증착에 의해 수행될 수 있다. 상기 제2 금속산화물은 이산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화바나듐, 산화몰리브데늄, 산화알루미늄, 산화코발트, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄 또는 산화하프늄으로부터 선택될 수 있다. 또한, 상기 제2 금속산화물 부도체 층의 두께가 5 nm 내지 200 nm일 수 있다.In the non-volatile memory device manufacturing method, the step (d) may be performed by magnetron sputtering or atomic layer deposition. The second metal oxide may be selected from titanium dioxide, tantalum oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide or hafnium oxide. The thickness of the second metal oxide nonconductor layer may be 5 nm to 200 nm.

상기 비휘발성 메모리 소자 제조 방법에 있어서, 상기 (e)단계는 열증착, 전자빔증착 또는 마그네트론 스퍼터링 공정에 의해 수행될 수 있다. 또한, 상기 제2 전극은 Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn 또는 Fe로부터 선택될 수 있다.In the non-volatile memory device fabrication method, the step (e) may be performed by a thermal deposition process, an electron beam deposition process, or a magnetron sputtering process. The second electrode may be selected from Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn or Fe.

본 발명의 신축성 및 연성 전자 소자는 신장, 압축, 굽힘, 비틀림 등의 변형에도 불구하고 전자 소자가 안정하게 작동한다. 따라서, 본 발명의 신축성 및 연성 전자 소자를 응력(stress)이 작용하는 경우는 물론, 웨어러블(wearable) 전자 소자 및 피부와 같은 생체에 적용할 수 있다.The flexible and flexible electronic device of the present invention stably operates the electronic device despite deformation such as elongation, compression, bending, twisting and the like. Therefore, the elastic and flexible electronic devices of the present invention can be applied not only to stress but also to living bodies such as wearable electronic devices and skin.

도 1a는 랭뮤어-블로젯(LB) 조립 및 스테아르산(SAM) 기능화를 설명하는 그림이고; 도 1b는 LB 조립 공정에 대한 사진들(상부)과 1층 금 나노입자 및 3층 금 나노입자에 대한 평면 TEM 사진들(하부)이며; 도 1c는 제작된 메모리 셀들에 대한 단면 TEM 사진들이고; 도 1d는 MINIM(금속-부도체-나노입자-부도체-금속)에 있어서 3층 금 나노입자의 두께를 보여주는 EDS 프로파일이다.
도 2a는, 본 발명의 실시예 3에서, PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MIM(금속-부도체-금속), MISIM(금속-부도체-자기 조립 단층(SAM)-부도체-금속) 및 MINIM 구조들의 양극성 저항 스위칭(bipolar resistive switching)의 I-V 특성을 보여 주고; 도 2b는 금 나노입자-유도 트랩(Au NP-induced trap)에 기인한 저전류 저항 스위칭(low current resistive switching)을 설명하는 다이아그램이며; 도 2c는 PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MIM 및 MINIM에서의 I-V 곡선이며; 도 2d는 PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MIM 및 MINIM에서 약 100 μA 이하의 컴플라이언스 전류에서의 I-V 특성을 나타내고; 도 2e는 PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MINIM의 신뢰도 시험(내구성(좌측) 및 보유율(retention)(우측)) 결과(-0.5 V에서 저항값 측정)이며; 도 2f는 PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MIM과 MINIM에서의 누적 확률(cumulative probability)이고; 도 2g는 PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MIM(좌측)과 MINIM(우측)에서의 MLC(다층 셀) 작동을 보여 준다.
도 3은, 본 발명의 실시예 4에서, 신축성 및 연성 메모리 소자가 약 25% 가량 신장된 상태에서의 현미경 사진(도 3a), 각각 다른 변형(strain)값(3% - 25%)으로 신장된 신축성 및 연성 메모리 소자의 I-V 특성(도 3b), 및 굽혀진 상태(도 3c 좌측)와 비틀린 상태(도 3c 우측)에서의 신축성 및 연성 저항 메모리 배열을 보여 준다.
1A is a diagram illustrating Langmuir-BlowJet (LB) assembly and stearic acid (SAM) functionalization; FIG. 1B is a photograph of the LB assembly process (top) and plane TEM photographs (bottom) for 1-layer gold nanoparticles and 3-layer gold nanoparticles; Figure 1C is a cross-sectional TEM image of fabricated memory cells; FIG. 1D is an EDS profile showing the thickness of a three-layer gold nanoparticle in MINIM (metal-insulator-nanoparticle-nonconductor-metal).
FIG. 2A is a schematic view of a third embodiment of the present invention in which MIM (metal-insulator-metal), MISIM (metal-insulated-self-assembled monolayer (SAM) IV characteristics of bipolar resistive switching of structures; Figure 2b is a diagram illustrating low current resistive switching due to gold NP-induced traps; Figure 2C is an IV curve at MIM and MINIM attached to PDMS and encapsulated in polyimide; Figure 2D shows IV characteristics at a compliance current of about 100 A or less at MIM and MINIM attached to PDMS and encapsulated in polyimide; Figure 2e shows the results of the reliability test (durability (left) and retention (right)) of a MINIM encapsulated in polyimide attached to PDMS (resistance value measurement at -0.5 V); 2f is the cumulative probability at MIM and MINIM attached to PDMS and encapsulated in polyimide; Figure 2g shows MIM (left-hand side) and MIM (right-hand side) MLC (multi-layer cell) operation attached to PDMS and encapsulated in polyimide.
FIG. 3 is a graph showing changes in the elongation and relaxation of the stretchable and soft memory elements in Example 4 according to the present invention when the stretchable and soft memory elements are stretched at a strain value of about 3% to 25% (Fig. 3B), and a flexed and flexible resistive memory arrangement in a bent state (left in Fig. 3C) and a twisted state (right in Fig. 3C).

이하, 다음의 실시예 또는 도면을 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 다음의 실시예 또는 도면에 대한 설명은 본 발명의 구체적인 실시 태양을 특정하여 설명하고자 하는 것일 뿐이며, 본 발명의 권리 범위를 이들에 기재된 내용으로 한정하거나 제한해석하고자 의도하는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples or drawings. It is to be understood, however, that the following description of the embodiments or drawings is intended to illustrate specific embodiments of the invention and is not intended to be exhaustive or to limit the scope of the invention to the precise forms disclosed.

실시예Example 1. 금 나노입자의 합성 1. Synthesis of gold nanoparticles

0.4 g의 HAuCl4·3H2O(99.9%, Strem, USA), 올레일아민(90%, Acros, USA) 및 30 mL의 1-옥타데센(90%, Sigma Aldrich, USA)을 실온에서 50 mL 유리 바이알 내에서 혼합하였다. 상기 바이알을 오일 배쓰에 두고 90℃까지 가열하였다. 상기 용액을 2시간 동안 가열하였고, 이후 나노입자들이 침전되었으며 에탄올로 2회 세척한 후, 원심분리하였다. 침전된 나노입자를 5 mL의 클로로포름에 재분산시켰다.
0.4 g of HAuCl 4 · 3H 2 O (99.9 %, Strem, USA), oleyl amine (90%, Acros, USA) and 30 mL of 1-octadecene (90%, Sigma Aldrich, USA ) at room temperature for 50 mL glass vial. The vial was placed in an oil bath and heated to 90 ° C. The solution was heated for 2 hours, after which the nanoparticles were precipitated, washed twice with ethanol and then centrifuged. The precipitated nanoparticles were redispersed in 5 mL of chloroform.

실시예Example 2. 비휘발성 저항 변화 메모리 소자의 제작 2. Fabrication of Nonvolatile Resistive Memory Device

폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA)(A11, Microchem, USA; 약 1 μm, 3000 rpm에서 30초간 스핀코팅됨) 및 폴리이미드(PI)(polyamic acid, Sigma Aldrich, USA; 약 1.2 μm, 4000 rpm에서 60초간 스핀코팅됨)의 전구체 용액의 박층들을 실리콘 핸들 웨이퍼(Si handle wafer)(test grade, 4science, Korea) 상에 스핀코팅하였다. 상기 PMMA와 PI를 200℃에서 2시간 동안 경화시킨 후, 제1 전극으로서 사용되는 알루미늄을 열증착법을 통해 증착시켰고(350 nm 두께), 포토리소그래피에 의해 패턴화시켰으며 습식 에칭을 수행하였다. 이후에, 먼저 제1 TiO2 나노멤브레인(nanomembrane)(두께 66 nm)을 RF 마그네트론 스퍼터링(RF magnetron sputtering)을 하였다(기저 압력 5×10-6 Torr, 실온, 증착 압력 5 mTorr, 20 sccm, RF 전력 150 W)(제1 금속산화물 부도체 층).(PMMA) (A11, Microchem, USA; about 1 μm, spin coated at 3000 rpm for 30 seconds) and polyamic acid (PI) (polyamic acid, Sigma Aldrich, coated for 60 seconds at rpm) was spin-coated onto a silicon handle wafer (test grade, 4science, Korea). After the PMMA and PI were cured at 200 ° C for 2 hours, aluminum used as a first electrode was deposited by thermal evaporation (350 nm thick), patterned by photolithography, and wet etched. Then, a first TiO 2 nanomembrane (66 nm thick) was RF magnetron sputtered (base pressure: 5 × 10 -6 Torr, room temperature, deposition pressure: 5 mTorr, 20 sccm, RF Power 150 W) (first metal oxide nonconductor layer).

다음과 같이, 실시예 1에서 합성한 금 나노입자를 랭뮤어-블로젯 조립 공정(LB assembly process)을 통해 상기 제1 TiO2 나노멤브레인 상에 조립하였다(도 1a). 먼저, 올레일아민으로 캐핑된 금 나노입자를 클로로포름에 분산시켰다(50 mg/mL). 상기 분산액을 LB 수조(LB trough; IUD 1000, KSV instrument, Finland)의 물 하위상(water sub-phase) 위에 적가하였다. 용매를 증발시킨 후, 표면층을 모바일 배리어(mobile barrier)를 사용(5 mm/min)하여 압축하였다. 표면 압력이 30 mN/m이 된 후에, 기판을 들어올리고 1 mm/min의 속도로 담금으로써 상기 금 나노입자 층을 상기 기판 위에 조립하였다.The gold nanoparticles synthesized in Example 1 were assembled on the first TiO 2 nanomembrane through a LB assembly process as follows (FIG. 1A). First, gold nanoparticles capped with oleylamine were dispersed in chloroform (50 mg / mL). The dispersion was added dropwise onto the water sub-phase of an LB trough (IUD 1000, KSV instrument, Finland). After evaporating the solvent, the surface layer was compressed using a mobile barrier (5 mm / min). After the surface pressure reached 30 mN / m, the substrate was lifted and immersed at a rate of 1 mm / min to assemble the gold nanoparticle layer on the substrate.

도 1b에는 LB 조립 공정에 대한 사진들(상부)과 1층의 금 나노입자 및 3층의 금 나노입자에 대한 평면 TEM 사진들(하부)이 나타나 있다. 조립 층의 수는 담금/꺼냄 사이클(dipping/pulling cycle)의 수로 조절할 수 있다. 금 나노입자 층 대신에, 자기 조립 단층(self-assembled monolayer; 스테아르산)으로 상기 제1 TiO2 나노멤브레인을 코팅하여 메모리 성능에 대한 리간드 효과를 확인하였다(도 1a). i) 금속-부도체(insulator)-자기 조립 단층(SAM)-부도체-금속(MISIM), ii) 금 나노입자 1층(약 12 nm)을 포함하는 금속-부도체-나노입자(NP)-부도체-금속(MINIM), iii) 조밀한(closely-packed) 금 나노입자 3층(약 26 nm)을 포함하는 MINIM이 도 1c에 나타나 있다. 단면에 대한 에너지 분산형 X-선 분광 프로파일(energy dispersive X-ray specroscopy profile)을 통해 상기 3층의 금 나노입자 층의 두께를 확인하였다(도 1d). 상기 LB 조립법에서 조밀한 단층 조립(closely-packed monolayer assembly)은 여러 개의 단층들의 정확한 두께 조절뿐만 아니라, 소자의 균일성(device uniformity)에 중요한 역할을 한다.1B shows photographs (upper part) for the LB assembly process and plane TEM photographs (lower) for one layer of gold nanoparticles and three layers of gold nanoparticles. The number of assembly layers can be controlled by the number of dipping / pulling cycles. Instead of the gold nanoparticle layer, the first TiO 2 nanomembrane was coated with a self-assembled monolayer (stearic acid) to confirm the ligand effect on memory performance (FIG. 1A). (ii) a metal-non-conductor-nanoparticle (NP) comprising a layer of gold nanoparticles (about 12 nm), a nonconductor- (MINIM), iii) a MINIM containing three closely packed gold nanoparticles (about 26 nm) is shown in FIG. The thickness of the three-layered gold nanoparticle layer was confirmed through an energy dispersive X-ray spectroscopy profile of the cross section (Fig. 1d). In the LB assembly, a closely-packed monolayer assembly plays an important role in device uniformity as well as precise thickness control of a plurality of single layers.

이후, 상기 제1 TiO2 나노멤브레인의 증착과 동일한 방법을 사용하여, 상기 금 나노입자 층 위에 제2 TiO2 나노멤브레인(제2 금속산화물 부도체 층)을 증착시켰다(66 nm 두께). 알루미늄 제2 전극을 열증착법에 의해 상기 제2 TiO2 나노멤브레인에 인접하여 증착하였다. 상기 제2 전극층을 포토리소그래피 방법에 의해 패턴화하여, 구불구불한 패턴의(serpentine-patterned) 저항 메모리를 제작하였다. 다음에, 상기 PI 전구체를 스핀코팅하여 상기 중성 역학층(neutral mechanical plane) 부근에 상기 활성 층을 형성하였고, O2 및 SF6를 사용하는 반응성 이온 에칭(reactive ion etching (RIE)) 공정(O2 유량 100 sccm, 체임버 압력 100 mTorr, 150 W RF 전력, 5분; SF6 유량 50 sccm, 체임버 압력 55 mTorr, 250 W RF 전력, 4분 30초)을 통해 전체 소자 구조를 형성하였다.Then, using the same method as the deposition of the TiO 2 nano-membrane of claim 1, it was deposited to a second TiO 2 nano-membrane (second non-conductive metal oxide layer) on the gold nanoparticle layer (66 nm thick). An aluminum second electrode was deposited adjacent to the second TiO 2 nanomembrane by thermal evaporation. The second electrode layer was patterned by a photolithography method to fabricate a serpentine-patterned resistance memory. Next, the PI precursor was spin-coated to form the active layer in the vicinity of the neutral mechanical plane, and a reactive ion etching (RIE) process using O 2 and SF 6 (O 2 flow rate of 100 sccm, chamber pressure of 100 mTorr, 150 W RF power, 5 minutes, SF 6 flow rate of 50 sccm, chamber pressure of 55 mTorr, 250 W RF power, 4 minutes and 30 seconds).

상기 메모리 소자 제작 후, 실리콘 웨이퍼 상의 전체 소자를 끓는 아세톤에 담갔다. 상기 아세톤은 PMMA 층을 제거하여 상기 PI로 캡슐레이션된 소자를 상기 실리콘 핸들 웨이퍼로부터 분리하였다. 이후, 상기 메모리 소자를 수용성 테이프(3M, USA)를 사용하여 분리한 후, 인쇄된 PDMS(polydimethyl siloxane) 위로 옮겼다.
After the fabrication of the memory device, all devices on the silicon wafer were immersed in boiling acetone. The acetone removed the PMMA layer and separated the PI encapsulated device from the silicon handle wafer. Thereafter, the memory element was separated using a water-soluble tape (3M, USA) and transferred onto printed PDMS (polydimethyl siloxane).

실시예Example 3. 비휘발성 저항 변화 메모리 소자의 특성 평가 3. Characterization of Nonvolatile Resistive Memory Devices

전기적 성능을 평가하기 위하여, 실시예 2의 방법에 따라 제조된, PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MIM, MISIM 및 MINIM 구조들에 대한 양극성 전류-전압(bipolar I-V) 곡선을 구했다(도 2a). 도 2a의 삽입도는 바이어스 순서를 보여 준다. 초기 상태는 고저항 상태(high-resistance state (HRS))이고, 부전압(negative voltage)("set")을 걸어 주면 저저항 상태(low-resistance state (LRS))로 전이된다. 이후, 정전압(positive voltage)("reset")에 의해 상기 구조들이 HRS로 스위칭된다. PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MIM 및 MISIM의 I-V 특성은 거의 동일하였고; TiO2 층 내에 하나의 금 나노입자 층을 형성시키면, 상기 MIM 구조와 비교하여, 상기 셋(set) 및 리셋(reset) 전류를 1 차수(order of magnitude) 만큼 감소시켰다. 상기 전류의 수준은 3 개의 금 나노입자 층을 포함하는 MIMIN에서 3의 차수 만큼 추가로 감소하였다. 이러한 결과는 활성 층(active layer)에서 균일한 금 나노입자의 조립이 소비 전력의 감소에 중요한 역할을 하고, 스테아르산 리간드는 전류 감소에 거의 영향을 미치지 아니한다는 점을 의미한다. 이러한 적은 전력 소비 특성은 메모리 소자의 장기간 사용에 중요한 역할을 한다.In order to evaluate the electrical performance, a bipolar IV curve for the MIM, MISIM and MINIM structures attached to PDMS and encapsulated in PDMS, prepared according to the method of Example 2, was determined (Fig. 2a ). The inset of FIG. 2A shows the bias order. The initial state is a high-resistance state (HRS), and a low-resistance state (LRS) transition occurs when a negative voltage ("set") is applied. Thereafter, the structures are switched to the HRS by a positive voltage ("reset"). The I-V characteristics of MIM and MISIM attached to PDMS and encapsulated in polyimide were nearly identical; The formation of one gold nanoparticle layer in the TiO2 layer reduced the set and reset currents by an order of magnitude compared to the MIM structure. The current level was further reduced by an order of three in the MIMIN containing three layers of gold nanoparticles. These results indicate that the assembly of uniform gold nanoparticles in the active layer plays an important role in reducing power consumption and that the stearic acid ligand has little effect on current reduction. This low power consumption characteristic plays an important role in the long-term use of the memory device.

도 2b는 금 나노입자-유도 트랩에 기인한 저전류 스위칭을 나타내는 다이아그램이다. 도 2c는 부전압 영역을 강조한 로그-로그 I-V 곡선이다. PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MINIM에서의 전도 메카니즘은 MIM의 전도 메카니즘과 유사하고, 트랩-제어 공간-전하-제한-전류(trap-controlled space-charge-limited-current (SCLC)) 이론을 따른다. 도 2d는 PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MIM(좌측)과 MINIM(우측)에 대하여 다른 컴플라이언스 전류에서의 I-V 곡선을 보여 준다. 100 μA 이하의 컴플라이언스 전류에서, PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MINIM은 PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MIM 및 MISIM 보다 더 좋은 온/오프 비율을 보였다. PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MINIM, MIM 및 MISIM의 신뢰도(내구성(endurance) 및 보유율(retention))이 각각 도 2e에 나타나 있다. 100 사이클에 걸친 연속적인 스위핑(sweeping)에서 내구성이 거의 저하(degradation)되지 아니하였고(도 2e 좌측), 실온에서 1,000초에 이르는 양호한 보유율을 확인하였다(도 2e 우측). 다중 셀(multi-level cell (MLC)) 동작은, 이산적(discrete) 저항값을 갖게 하는 이산적 컴플라이언스 전류를 갖는 단일 셀에 다중 데이터 저장이 가능함을 의미한다(도 2d). 이와 같은 다른 저항값들에 의해 단일 셀에 다중 정보를 저장할 수 있다(도 2g). -100 μA 이하의 전류값을 갖는 MLC를, PDMS에 부착되고 폴리이미드로 캡슐레이션된 MINIM에서 수행하였고, 100번 이상의 읽기 동작에서도 데이터가 보존되었다.
Figure 2B is a diagram illustrating low current switching due to gold nanoparticle-induced traps. 2C is a log-log IV curve emphasizing the negative voltage region. The conduction mechanism in MINIM, which is attached to PDMS and encapsulated in polyimide, is similar to the conduction mechanism of MIM, and the trap-controlled space-charge-limited-current (SCLC) theory . Figure 2d shows IV curves at different compliance currents for MIM (left) and MINIM (right) attached to PDMS and encapsulated in polyimide. At a compliance current of less than 100 μA, MINIMs attached to PDMS and encapsulated with polyimide showed better on / off ratio than MIM and MISIM attached to PDMS and encapsulated with polyimide. The reliability (endurance and retention) of MINIM, MIM and MISIM attached to PDMS and encapsulated in polyimide are shown in Figure 2E, respectively. The durability was not substantially degraded in continuous sweeping over 100 cycles (left in FIG. 2e), and good retention rate from room temperature to 1,000 seconds was confirmed (right in FIG. 2e). Multi-level cell (MLC) operation means that multiple data storage is possible in a single cell with a discrete compliance current that has a discrete resistance value (FIG. 2D). Such different resistance values can store multiple information in a single cell (Figure 2g). An MLC with a current value of -100 μA or less was performed in a MINIM encapsulated in a polyimide attached to a PDMS, and the data was preserved in read operations over 100 times.

실시예Example 4. 신축성 및 연성 저항 메모리 소자의 기계적 안정성 4. Mechanical Stability of Flexible and Flexible Resistive Memory Devices

실시예 2에서 제조된 신축성 및 연성 저항 메모리 소자에 대한 광학현미경 사진과 신장 과정에서의 특성이 각각 도 3a와 도 3b에 나타나 있다. 상기 소자를 약 25% 가량 신장했을 때, 상기 소자는 안정한 전기작 작동을 보였다. 상기 신축성 및 연성 저항 메모리 소자는 굽힘(bending)과 비틀림(twisting)에서도 안정하였다(도 3c).Optical micrographs of the flexible and flexible resistive memory devices prepared in Example 2 and their properties in the stretching process are shown in FIGS. 3A and 3B, respectively. When the device was elongated by about 25%, the device exhibited stable electrical operation. The flexible and flexible resistive memory device was also stable in bending and twisting (Figure 3c).

Claims (55)

탄성 기재;
상기 탄성 기재에 인접하여 형성된 제1 패턴화된 고분자 층;
상기 제1 패턴화된 고분자 층에 인접하여 형성된 전자 소자;
상기 전자 소자에 인접하여 형성된 제2 패턴화된 고분자 층을 포함하고,
상기 제1 패턴화된 고분자 층 및 제2 패턴화된 고분자 층에 인접한 상기 전자 소자의 제1 전극 및 제2 전극 각각이 패턴화된 제1 패턴화된 전극 및 제2 패턴화된 전극인 것이고,
상기 전자 소자는 메모리 소자이고,
상기 전자 소자는 상기 제1 패턴화된 고분자 층 및 제2 패턴화된 고분자층에 의해 캡슐레이션된 것을 특징으로 하고,
상기 제1 패턴화된 고분자 층, 상기 제2 패턴화된 고분자 층 및 상기 제1 패턴화된 전극 및 제2 패턴화된 전극이 구불구불한 형태(serpentine)로 패턴화된 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.
An elastic substrate;
A first patterned polymer layer formed adjacent to the elastic substrate;
An electronic device formed adjacent to the first patterned polymer layer;
And a second patterned polymer layer formed adjacent to the electronic device,
Wherein each of the first and second electrodes of the electronic device adjacent to the first patterned polymer layer and the second patterned polymer layer is a patterned first patterned electrode and a second patterned electrode,
The electronic device is a memory device,
Wherein the electronic device is encapsulated by the first patterned polymer layer and the second patterned polymer layer,
Wherein the first patterned polymer layer, the second patterned polymer layer, and the first patterned electrode and the second patterned electrode are patterned in a serpentine pattern. Soft electronic device.
제1항에 있어서, 상기 탄성 기재는 폴리디메틸실록산 또는 폴리(글리세롤 세바케이트)인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.The flexible and flexible electronic device according to claim 1, wherein the elastic substrate is polydimethylsiloxane or poly (glycerol sebacate). 제1항에 있어서, 상기 제1 패턴화된 고분자 층 또는 상기 제2 패턴화된 고분자 층이 폴리이미드, 벤조사이클로부텐 및 SU-8으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.The flexible and flexible electronic device according to claim 1, wherein the first patterned polymer layer or the second patterned polymer layer is selected from the group consisting of polyimide, benzocyclobutene, and SU-8. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 전자 소자는 능동 메모리 소자 또는 수동 메모리 소자인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.2. The flexible and flexible electronic device of claim 1, wherein the electronic device is an active memory device or a passive memory device. 제5항에 있어서, 상기 능동 메모리 소자는 디램, 플래시 메모리 및 스핀-토크-전달 램으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.6. The flexible and flexible electronic device of claim 5, wherein the active memory device is selected from the group consisting of a DRAM, a flash memory, and a spin-torque-transfer RAM. 제5항에 있어서, 상기 수동 메모리 소자는 저항 램, 상변화 램 및 강유전체 램으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.6. The flexible and flexible electronic device of claim 5, wherein the passive memory device is selected from the group consisting of resistive RAM, phase change RAM, and ferroelectric RAM. 제1항에 있어서, 상기 전자 소자는 비휘발성 저항 메모리 소자인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.The flexible and flexible electronic device of claim 1, wherein the electronic device is a non-volatile resistive memory device. 제8항에 있어서, 상기 비휘발성 저항 메모리 소자는,
제1 패턴화된 전극;
상기 제1 전극에 인접하여 형성된 제1 금속산화물로 이루어진 부도체 층;
상기 제1 금속산화물 부도체 층에 인접하여 형성된 금속 나노입자 층;
상기 금속 나노입자 층에 인접하여 형성된 제2 금속산화물로 이루어진 부도체 층; 및
상기 제2 금속산화물 부도체 층에 인접하여 형성된 제2 패턴화된 전극을 포함하는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.
9. The non-volatile memory device of claim 8,
A first patterned electrode;
A non-conductive layer made of a first metal oxide formed adjacent to the first electrode;
A metal nanoparticle layer formed adjacent to the first metal oxide nonconductor layer;
A non-conductive layer made of a second metal oxide formed adjacent to the metal nanoparticle layer; And
And a second patterned electrode formed adjacent to the second metal oxide nonconductor layer.
제9항에 있어서, 상기 제1 패턴화된 전극 및 상기 제2 패턴화된 전극이 구불구불(serpentine)하게 패턴화된 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.10. The flexible and flexible electronic device of claim 9, wherein the first patterned electrode and the second patterned electrode are patterned serpentine. 제9항에 있어서, 상기 제1 패턴화된 전극이 Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn 및 Fe로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.11. The method of claim 9, wherein the first patterned electrode is selected from the group consisting of Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Electronic device. 제9항에 있어서, 상기 제1 금속산화물이 이산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화바나듐, 산화몰리브데늄, 산화알루미늄, 산화코발트, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄 및 산화하프늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.The method of claim 9, wherein the first metal oxide is selected from the group consisting of titanium dioxide, tantalum oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, Features a flexible and flexible electronic device. 제9항에 있어서, 상기 제1 금속산화물 부도체 층의 두께가 5 nm 내지 200 nm인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.The flexible and flexible electronic device according to claim 9, wherein the first metal oxide nonconductor layer has a thickness of 5 nm to 200 nm. 제9항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 Au, Pt 및 Ag로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속의 나노입자인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.10. The flexible and flexible electronic device of claim 9, wherein the metal nanoparticles are nanoparticles of a metal selected from the group consisting of Au, Pt, and Ag. 제9항에 있어서, 상기 금속 나노입자의 크기는 2 nm 내지 100 nm인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.The flexible and flexible electronic device according to claim 9, wherein the metal nanoparticles have a size of 2 nm to 100 nm. 제9항에 있어서, 상기 금속 나노입자 층이, 나노입자들의 랭뮤어-블로젯 조립, 레이어-바이-레이어 조립 및 스핀코팅 조립으로 이루어진 군으로부터 선택되는 공정에 의해 형성된 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.10. The method of claim 9, wherein the metal nanoparticle layer is formed by a process selected from the group consisting of Langmuir-blown assembly, layer-by-layer assembly, and spin-coating assembly of nanoparticles. Electronic device. 제9항에 있어서, 상기 금속 나노입자 층의 개수가 1층 내지 10층인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.10. The flexible and flexible electronic device according to claim 9, wherein the number of the metal nanoparticle layers is 1 to 10 layers. 제9항에 있어서, 상기 금속 나노입자 층의 개수가 3층인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.10. The flexible and flexible electronic device according to claim 9, wherein the number of the metal nanoparticle layers is three. 제9항에 있어서, 상기 제2 금속산화물이 이산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화바나듐, 산화몰리브데늄, 산화알루미늄, 산화코발트, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄 및 산화하프늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.The method of claim 9, wherein the second metal oxide is selected from the group consisting of titanium dioxide, tantalum oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, Features a flexible and flexible electronic device. 제9항에 있어서, 상기 제2 금속산화물 부도체 층의 두께가 5 nm 내지 200 nm인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.The flexible and flexible electronic device according to claim 9, wherein the thickness of the second metal oxide non-conductive layer is 5 nm to 200 nm. 제9항에 있어서, 상기 제2 패턴화된 전극이 Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn 및 Fe로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자.11. The method of claim 9, wherein the second patterned electrode is selected from the group consisting of Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Electronic device. (i) 폴리(메틸 메타크릴레이트)와 제1 고분자를 실리콘 기판에 차례로 코팅하고 경화하여 폴리(메틸 메타크릴레이트) 층 및 제1 고분자 층을 형성하는 단계;
(ii) 상기 제1 고분자 층을 패턴화하여 제1 패턴화된 고분자 층을 형성하는 단계;
(iii) 상기 제1 패턴화된 고분자 층에 인접하여 전자 소자를 제작하는 단계;
(iv) 상기 전자 소자에 인접하여 제2 패턴화된 고분자 층을 형성하는 단계;
(v) 상기 실리콘 기판 및 상기 폴리(메틸 메타크릴레이트)를 제거하여 상기 제1 패턴화된 고분자 층과 상기 제2 패턴화된 고분자 층으로 캡슐레이션된 소자를 얻는 단계; 및
(vi) 상기 캡슐레이션된 소자를 탄성 기재에 부착하는 단계를 포함하고,
상기 제1 패턴화된 고분자 층 및 제2 패턴화된 고분자 층에 인접한 상기 전자 소자의 제1 전극 및 제2 전극 각각이 패턴화된 제1 패턴화된 전극 및 제2 패턴화된 전극인 것이고,
상기 전자 소자는 메모리 소자이고,
상기 전자 소자는 상기 제1 패턴화된 고분자 층 및 제2 패턴화된 고분자층에 의해 캡슐레이션된 것을 특징으로 하고,
상기 제1 패턴화된 고분자 층, 상기 제2 패턴화된 고분자 층 및 상기 제1 패턴화된 전극 및 제2 패턴화된 전극이 구불구불한 형태(serpentine)로 패턴화된 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.
(i) sequentially coating a poly (methyl methacrylate) and a first polymer on a silicon substrate and curing to form a poly (methyl methacrylate) layer and a first polymer layer;
(ii) patterning the first polymer layer to form a first patterned polymer layer;
(iii) fabricating an electronic device adjacent to the first patterned polymer layer;
(iv) forming a second patterned polymer layer adjacent to the electronic device;
(v) removing the silicon substrate and the poly (methyl methacrylate) to obtain a device encapsulated with the first patterned polymer layer and the second patterned polymer layer; And
(vi) attaching the encapsulated device to an elastic substrate,
Wherein each of the first and second electrodes of the electronic device adjacent to the first patterned polymer layer and the second patterned polymer layer is a patterned first patterned electrode and a second patterned electrode,
The electronic device is a memory device,
Wherein the electronic device is encapsulated by the first patterned polymer layer and the second patterned polymer layer,
Wherein the first patterned polymer layer, the second patterned polymer layer, and the first patterned electrode and the second patterned electrode are patterned in a serpentine pattern. A method of manufacturing a flexible electronic device.
제22항에 있어서, 상기 탄성 기재는 폴리디메틸실록산 또는 폴리(글리세롤 세바케이트)인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.23. The method of claim 22, wherein the elastic substrate is polydimethylsiloxane or poly (glycerol sebacate). 제22항에 있어서, 상기 제1 패턴화된 고분자 층 또는 상기 제2 패턴화된 고분자 층이 폴리이미드, 벤조사이클로부텐 및 SU-8으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.The flexible electronic device according to claim 22, wherein the first patterned polymer layer or the second patterned polymer layer is selected from the group consisting of polyimide, benzocyclobutene, and SU-8. Way. 삭제delete 제22항에 있어서, 상기 전자 소자는 능동 메모리 소자 또는 수동 메모리 소자인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.23. The method of claim 22, wherein the electronic device is an active memory device or a passive memory device. 제26항에 있어서, 상기 능동 메모리 소자는 디램, 플래시 메모리 및 스핀-토크-전달 램으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.27. The method of claim 26, wherein the active memory device is selected from the group consisting of a DRAM, a flash memory, and a spin-torque-transfer RAM. 제26항에 있어서, 상기 수동 메모리 소자는 저항 램, 상변화 램 및 강유전체 램으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.27. The method of claim 26, wherein the passive memory element is selected from the group consisting of resistive RAM, phase change RAM, and ferroelectric RAM. 제22항에 있어서, 상기 전자 소자는 비휘발성 저항 메모리 소자인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.23. The method of claim 22, wherein the electronic device is a non-volatile resistive memory device. 제29항에 있어서, 상기 비휘발성 저항 메모리 소자는,
제1 패턴화된 전극;
상기 제1 전극에 인접하여 형성된 제1 금속산화물로 이루어진 부도체 층;
상기 제1 금속산화물 부도체 층에 인접하여 형성된 금속 나노입자 층;
상기 금속 나노입자 층에 인접하여 형성된 제2 금속산화물로 이루어진 부도체 층; 및
상기 제2 금속산화물 부도체 층에 인접하여 형성된 제2 패턴화된 전극을 포함하는 것임을 특징으로 하는, 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.
30. The non-volatile memory device of claim 29,
A first patterned electrode;
A non-conductive layer made of a first metal oxide formed adjacent to the first electrode;
A metal nanoparticle layer formed adjacent to the first metal oxide nonconductor layer;
A non-conductive layer made of a second metal oxide formed adjacent to the metal nanoparticle layer; And
And a second patterned electrode formed adjacent to the second metal oxide nonconductor layer. ≪ Desc / Clms Page number 19 >
제30항에 있어서, 상기 제1 패턴화된 전극이 Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn 및 Fe로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.31. The method of claim 30, wherein the first patterned electrode is selected from the group consisting of Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, A method of manufacturing an electronic device. 제30항에 있어서, 상기 제1 금속산화물이 이산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화바나듐, 산화몰리브데늄, 산화알루미늄, 산화코발트, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄 및 산화하프늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.31. The method of claim 30, wherein the first metal oxide is selected from the group consisting of titanium dioxide, tantalum oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, Wherein the flexible electronic device is a flexible electronic device. 제30항에 있어서, 상기 제1 금속산화물 부도체 층의 두께가 5 nm 내지 200 nm인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.31. The method of claim 30, wherein the thickness of the first metal oxide nonconductor layer is 5 nm to 200 nm. 제30항에 있어서, 상기 금속 나노입자는 Au, Pt 및 Ag로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속의 나노입자인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.31. The method of claim 30, wherein the metal nanoparticles are nanoparticles of a metal selected from the group consisting of Au, Pt, and Ag. 제30항에 있어서, 상기 금속 나노입자의 크기는 2 nm 내지 100 nm인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.31. The method of claim 30, wherein the metal nanoparticles have a size of 2 nm to 100 nm. 제30항에 있어서, 상기 금속 나노입자 층이, 나노입자들의 랭뮤어-블로젯 조립, 레이어-바이-레이어 조립 및 스핀코팅 조립으로 이루어진 군으로부터 선택되는 공정에 의해 형성된 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.31. The method of claim 30, wherein the metal nanoparticle layer is formed by a process selected from the group consisting of Langmuir-blowing, layer-by-layer, and spin-coating of nanoparticles. A method of manufacturing an electronic device. 제30항에 있어서, 상기 금속 나노입자 층의 개수가 1층 내지 10층인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.31. The method according to claim 30, wherein the number of the metal nanoparticle layers is 1 to 10 layers. 제30항에 있어서, 상기 제2 금속산화물이 이산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화바나듐, 산화몰리브데늄, 산화알루미늄, 산화코발트, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄 및 산화하프늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.31. The method of claim 30 wherein said second metal oxide is selected from the group consisting of titanium dioxide, tantalum oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, Wherein the flexible electronic device is a flexible electronic device. 제30항에 있어서, 상기 제2 금속산화물 부도체 층의 두께가 5 nm 내지 200 nm인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.31. The method of claim 30, wherein the thickness of the second metal oxide nonconductor layer is 5 nm to 200 nm. 제30항에 있어서, 상기 제2 패턴화된 전극이 Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn 및 Fe로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.31. The method of claim 30, wherein the second patterned electrode is selected from the group consisting of Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, A method of manufacturing an electronic device. 제30항에 있어서, 상기 비휘발성 저항 메모리 소자는,
(a) 상기 제1 패턴화된 고분자 층 상에 제1 패턴화된 전극을 형성하는 단계;
(b) 상기 제1 전극에 인접하여 제1 금속산화물로 이루어진 부도체 층을 형성하는 단계;
(c) 상기 제1 금속산화물 부도체 층에 인접하여 금속 나노입자 층을 형성하는 단계;
(d) 상기 금속 나노입자 층에 인접하여 제2 금속산화물로 이루어진 부도체 층을 형성하는 단계; 및
(e) 상기 제2 금속산화물 부도체 층에 인접하여 제2 패턴화된 전극을 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.
32. The non-volatile memory device of claim 30,
(a) forming a first patterned electrode on the first patterned polymer layer;
(b) forming a non-conductive layer of a first metal oxide adjacent to the first electrode;
(c) forming a metal nanoparticle layer adjacent to the first metal oxide nonconductor layer;
(d) forming a non-conductive layer of a second metal oxide adjacent to the metal nanoparticle layer; And
(e) forming a second patterned electrode adjacent to the second metal oxide nonconductor layer. < Desc / Clms Page number 19 >
제41항에 있어서, 상기 (a)단계가 열증착, 전자빔증착 및 마그네트론 스퍼터링으로 이루어진 군으로부터 선택되는 공정에 의해 수행되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method of claim 41, wherein step (a) is performed by a process selected from the group consisting of thermal evaporation, electron beam evaporation, and magnetron sputtering. 제41항에 있어서, 상기 제1 패턴화된 전극이 Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn 및 Fe로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method of claim 41, wherein the first patterned electrode is selected from the group consisting of Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, A method of manufacturing an electronic device. 제41항에 있어서, 상기 (b)단계가 마그네트론 스퍼터링 또는 원자층증착에 의해 수행되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method of claim 41, wherein step (b) is performed by magnetron sputtering or atomic layer deposition. 제41항에 있어서, 상기 제1 금속산화물이 이산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화바나듐, 산화몰리브데늄, 산화알루미늄, 산화코발트, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄 및 산화하프늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method of claim 41 wherein said first metal oxide is selected from the group consisting of titanium dioxide, tantalum oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, Wherein the flexible electronic device is a flexible electronic device. 제41항에 있어서, 상기 제1 금속산화물 부도체 층의 두께가 5 nm 내지 200 nm인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method of claim 41, wherein the thickness of the first metal oxide non-conductive layer is 5 nm to 200 nm. 제41항에 있어서, 상기 (c)단계가 랭뮤어-블로젯 조립, 레이어-바이-레이어 조립 및 스핀코팅 조립으로 이루어진 군으로부터 선택되는 공정에 의해 수행되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method of claim 41, wherein step (c) is performed by a process selected from the group consisting of Langmuir-blowjoint assembly, layer-by-layer assembly and spin-coating assembly. Way. 제41항에 있어서, 상기 금속 나노입자가 Au, Pt 및 Ag로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속의 나노입자인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method of claim 41, wherein the metal nanoparticles are nanoparticles of a metal selected from the group consisting of Au, Pt, and Ag. 제41항에 있어서, 상기 금속 나노입자 층의 개수가 1층 내지 10층인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method of claim 41, wherein the number of the metal nanoparticle layers is 1 to 10 layers. 제41항에 있어서, 상기 금속 나노입자 층의 개수가 3층인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method according to claim 41, wherein the number of the metal nanoparticle layers is three. 제41항에 있어서, 상기 (d)단계가 마그네트론 스퍼터링 또는 원자층증착에 의해 수행되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method of claim 41, wherein step (d) is performed by magnetron sputtering or atomic layer deposition. 제41항에 있어서, 상기 제2 금속산화물이 이산화티타늄, 산화탄탈륨, 산화바나듐, 산화몰리브데늄, 산화알루미늄, 산화코발트, 산화아연, 산화마그네슘, 산화지르코늄 및 산화하프늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method of claim 41 wherein said second metal oxide is selected from the group consisting of titanium dioxide, tantalum oxide, vanadium oxide, molybdenum oxide, aluminum oxide, cobalt oxide, zinc oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, Wherein the flexible electronic device is a flexible electronic device. 제41항에 있어서, 상기 제2 금속산화물 부도체 층의 두께가 5 nm 내지 200 nm인 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method of claim 41, wherein the thickness of the second metal oxide non-conductive layer is 5 nm to 200 nm. 제41항에 있어서, 상기 (e)단계가 열증착, 전자빔증착 및 마그네트론 스퍼터링으로 이루어진 군으로부터 선택되는 공정에 의해 수행되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method of claim 41, wherein step (e) is performed by a process selected from the group consisting of thermal deposition, electron beam deposition, and magnetron sputtering. 제41항에 있어서, 상기 제2 패턴화된 전극이 Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, Zn 및 Fe로 이루어진 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 신축성 및 연성 전자 소자 제조 방법.42. The method of claim 41, wherein the second patterned electrode is selected from the group consisting of Al, Cu, Ag, Au, Pt, TiN, ITO, TaN, W, Mg, A method of manufacturing an electronic device.
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