[發明專利]一種解碼大腦活動的針狀高密度電極陣列的制備方法

有效

• 申請號: 201711398784.8
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN109962013B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 徐淮良;裴為華;蘇越;王飛;詹學鵬;張雪蓮;張旭;陳弘達
• 申請（專利權）人: 吉林大學;中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/822
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純

1.一種解碼大腦活動的針狀高密度電極陣列的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

（1）、硅基片的預處理過程；

首先，通過Cadence軟件設計需要的電極連線和電極記錄位點，為實現多通道布線，采用標準的0.18μm CMOS流片工藝，制備出有高密度電極陣列的硅基片，厚度為200μm，并在硅基片上標注出安全邊緣線以便圖案化切割；

其次，將一組硅基片用蠟貼放在鐵塊上，并且在玻璃片上涂上30μm碳化硅粉末并用水浸濕，進而對硅基片進行打磨減薄，減薄至40μm；

最后，用拋光液對硅基片進行打磨拋光處理提高硅基片表面質量，使硅基片厚度為30μm，便于植入腦內組織；

（2）、搭建飛秒激光圖案化切割解碼大腦活動的針狀高密度電極陣列的裝置；

該裝置包括飛秒激光放大器（1）、光閘（2）、半波片（3）、偏振片（4）、高反片（5）、平凸透鏡（6）、掃描振鏡（7）、硅基片（8）及靶臺（9），飛秒激光放大器（1）的光路中依次豎直放置光閘（2）、半波片（3）、偏振片（4）、高反片（5）、平凸透鏡（6）及掃描振鏡（7），靶臺（9）放置于平凸透鏡（6）的焦距位置范圍內，硅基片（8）放置在靶臺（9）上，靶臺（9）上配有x-y-z三維可調節的手動精密位移平臺以及水平豎直方向的一維可旋轉的手動精密位移平臺，可通過旋轉半波片的方式達到連續改變飛秒激光的單脈沖能量的效果；

（3）、利用3M膠帶將步驟（1）預處理后的硅基片平行貼放在標準紙板上，并使高密度電極陣列的安全邊緣線與標準紙板上的豎直標準線平行，并將標準紙板水平貼放在靶臺上；

（4）、調節飛秒激光放大器的重復頻率為1000Hz，通過旋轉半波片來實現對飛秒激光的單脈沖能量的調節，并通過功率計對其進行測量，使單脈沖能量為0mJ-3.5mJ；

（5）、通過Visual Studio程序控制打開光閘，通過手動調節x-y-z三維可調節的手動精密位移平臺使飛秒激光放大器的飛秒激光聚焦在標準紙板上，通過水平豎直方向的一維可旋轉的手動精密位移平臺的調節，使聚焦點的豎直運動軌跡與標準紙板上的豎直標準線進行校準；

（6）、通過半波片的旋轉使單脈沖能量調為40-60μJ，在硅基片上對準起始切割點，對準后將光閘關閉，將單脈沖能量調為0.25-0.35mJ，進而用掃描振鏡控制激光的運動軌跡來對硅基片進行反復圖案化切割，最后切割出針狀高密度電極陣列。

2.如權利要求1所述的一種解碼大腦活動的針狀高密度電極陣列的制備方法，其特征在于，所述的飛秒激光放大器（1）為帶有振蕩器的飛秒激光放大器，其工作波長為800nm，脈沖寬度為35fs，重復頻率為1000Hz，飛秒激光的單脈沖能量為0mJ-3.5mJ。

3.如權利要求1所述的一種解碼大腦活動的針狀高密度電極陣列的制備方法，其特征在于，所述的偏振片（4）為布魯斯特鏡片。

4.如權利要求1所述的一種解碼大腦活動的針狀高密度電極陣列的制備方法，其特征在于，所述的平凸透鏡（6）的焦距為750mm。

5.如權利要求1所述的一種解碼大腦活動的針狀高密度電極陣列的制備方法，其特征在于，所述的掃描振鏡（7）的有效掃描角度為±12°。

6.如權利要求1所述的一種解碼大腦活動的針狀高密度電極陣列的制備方法，其特征在于，所述的x-y-z三維可調節的手動精密位移平臺的調節距離為0mm-25mm。

7.如權利要求1所述的一種解碼大腦活動的針狀高密度電極陣列的制備方法，其特征在于，所述的水平豎直方向的一維可旋轉的手動精密位移平臺的調節范圍為0°-360°。