[發明專利]一種神經刺激電極及其制造方法

有效

• 申請號: 201710339961.9
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107224666B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 於廣軍;楊旭燕;王偉;楊佳威
• 申請（專利權）人: 杭州暖芯迦電子科技有限公司
• 主分類號: A61N1/05
• 分類號: A61N1/05;B81B7/02
• 代理公司: 蘇州彰尚知識產權代理事務所(普通合伙) 32336
• 代理人: 潘劍

本發明涉及一種神經刺激電極及其制造方法，包括：S1：對半導體襯底進行擴散摻雜處理；S2：然后在半導體襯底的正面刻蝕出電極陣列結構；S3：向電極陣列結構的溝槽內填充玻璃；S4：再將半導體襯底的正面與一襯片鍵合；S5：接著對半導體襯底的背面進行減薄；S6：再對半導體襯底的背面進行金屬電極圖形化；S7：最終剝離形成神經刺激電極，本發明可形成高密度電極陣列，且電極形狀可任意設計成圓形，方形，三角等所需圖案，電極陣列可均勻排布也可疏密分布；并可與刺激芯片實現倒裝焊連接，避免了柔性電極陣列隨著電極陣列密度增加，與刺激芯片所需連接線大量增加的弊端，還可實現晶圓化大批量生產，并大幅度降低生產成本。

技術領域

本發明涉及一種神經刺激電極及其制造方法，屬于生物醫學設備技術領域。

背景技術

植入式神經刺激器在醫學上有著廣泛的應用，如人工耳蝸、人工視覺恢復、腦深部電刺激系統等。微電極作為揭示神經系統工作機理、治療神經疾病等方面的重要工具，越來越受到人們廣泛的關注，已成為當前重要的研究方向。

人們對微電極的應用，通常是將微電極植入動物或者患者體內，通過加載電信號來刺激或抑制神經活動，或者利用微電極將神經活動轉換為電信號記錄下來加以研究。由于作用目標的不同，各種基于微加工技術制作的微電極陣列得到了發展。其中，高密度、有序排列的三維微電極陣列可植入神經組織內，實現高密度的選擇性刺激與記錄，具有良好的應用前景。

當前，神經刺激器的微電極多采用柔性襯底的MEMS技術制作，再與刺激芯片通過導線連接，而當制作高密度微電極陣列時，隨著刺激點數量的增加，連接微電極陣列內刺激點導線的數量不斷上升，會導致布線寬度變大，手術植入開口需要增大，創傷面大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為克服上述問題，提供一種可實現超高密度的神經刺激電極及其制造方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種神經刺激電極制造方法，包括以下步驟：

S1：對半導體襯底進行擴散摻雜處理，使其正背面良性導通；

S2：然后在所述半導體襯底的正面刻蝕出電極陣列結構；

S3：向所述電極陣列結構的溝槽內填充玻璃；

S4：再將所述半導體襯底的正面與一襯片鍵合；

S5：接著對所述半導體襯底的背面進行減薄，直至完全露出所述電極陣列結構中的玻璃下表面為止；

S6：再對所述半導體襯底的背面進行金屬電極圖形化；

S7：最終將所述半導體襯底與襯片剝離，形成神經刺激電極。

優選地，在步驟S1中，所述半導體襯底通過P或B擴散摻雜使其正背面良性導通，所述電極陣列結構整體可均勻間隔設置、不規則排布或兩者結合。

優選地，所述步驟S2具體為：在所述半導體襯底的正面旋涂光刻膠層，再通過曝光和顯影工藝形成電極陣列圖形，接著對所述電極陣列圖形進行深槽刻蝕，形成電極陣列結構。

優選地，所述步驟S3具體為：在所述半導體襯底正面，通過絲網印刷或SOG 涂布工藝在電極陣列結構間的溝槽中填充玻璃。

優選地，在所述步驟3中，玻璃填充后，通過氫氟酸漂洗工藝對所述玻璃進行刻蝕處理，露出電極陣列結構中的凸出刺激電極。

優選地，還可對所述凸出刺激電極進行邊角圓滑處理，所述邊角圓滑處理具體為：通過CF₄/O₂混合氣體各向同性刻蝕一定時間；再對所述凸出刺激電極表面進行電鍍或濺射生物相容性金屬處理。