[发明专利]一种微柱状结构神经电刺激电极及其制备方法

权利要求书

1.一种具有微柱状结构神经电刺激电极，其特征在于，包括：

硅基衬底，所述硅基衬底设有探针结构，所述探针结构上设有若干均匀分布的硅微柱状结构，且所述硅微柱状结构靠近所述探针结构的针尖端分布；

所述硅基衬底上设置第一绝缘层，且所述第一绝缘层位于所述硅微柱状结构的上表面；

所述第一绝缘层上表面设置金属电极层；

所述金属电极层上表面设置用于封装的第二绝缘层，且所述第二绝缘层设有用于露出所述硅微柱状结构的金属电极层的电极点区域，形成若干均匀分布的微柱状电极点。

2.根据权利要求1所述的具有微柱状结构神经电刺激电极，其特征在于，所述硅微柱状结构的几何形状为：圆柱体微柱、长方体微柱或三角形微柱的任一种。

3.根据权利要求1所述的具有微柱状结构神经电刺激电极，其特征在于，所述微柱状电极点上设有电极修饰材料。

4.根据权利要求1所述的具有微柱状结构神经电刺激电极，其特征在于，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层的厚度范围均为500nm-2000nm。

5.根据权利要求1所述的具有微柱状结构神经电刺激电极，其特征在于，所述金属电极层的厚度范围为200nm-500nm。

6.根据权利要求1所述的具有微柱状结构神经电刺激电极，其特征在于，具有以下一种或多种特征：

-所述第一绝缘层、所述第二绝缘层的材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或氧化硅/氮化硅复合薄膜的任一种；

-所述金属电极层的材料包括金、铂或银任一种。

7.一种权利要求1-6任一项所述的具有微柱状结构神经电刺激电极的制备方法，其特征在于，包括：

在硅基衬底上旋涂光刻胶，经过曝光显影得到形状定制化硅微柱结构掩膜；

采用电感耦合等离子体刻蚀所述硅基衬底正面的浅硅形成硅微柱状结构；

在所述硅基衬底的正面上制备第一绝缘层，即在所述硅微柱状结构表面上形成所述第一绝缘层；在所述第一绝缘层上表面制备金属电极层；在所述金属电极层上通过曝光显影得到金属电极层刻蚀掩膜；

采用等离子刻蚀方法刻蚀所述金属电极层多余的金属，得到所需的微柱状电极点、导线以及焊盘图形，即得图形化的金属电极层；

在所述图形化的金属电极层上制备第二绝缘层，并在所述第二绝缘层上曝光显影得到暴露微柱状电极点处的掩膜；

采用反应离子刻蚀方法刻蚀微柱状结构电极点和焊盘处的第二绝缘层材料，即在所述第二绝缘层形成电极点区域及焊盘区域；暴露所述微柱状电极点和焊盘处金属电极层；

在所述第二绝缘层上曝光显影得到电极释放轮廓的掩膜，采用深硅刻蚀方法刻蚀轮廓线，将所述硅基衬底上的单个微柱状电极点释放，得到微柱状结构神经电刺激电极；

对硅基衬底的底层硅图形化，通过深硅刻蚀减薄衬底，刻蚀至正面电极释放轮廓线处，通过双面刻蚀将硅基衬底刻透，得到减薄后的探针结构同时实现将电极释放。

8.根据权利要求7所述的具有微柱状结构神经电刺激电极的制备方法，其特征在于，所述采用电感耦合等离子体刻蚀硅基衬底上方的浅硅形成硅微柱状结构；其中，通过低温等离子以低速率刻蚀浅硅，得到侧壁垂直的浅硅微柱结构。

9.根据权利要求7所述的具有微柱状结构神经电刺激电极的制备方法，其特征在于，所述在硅基衬底的上表面制备第一绝缘层；其中，采用等离子体增强化学气相沉积、热氧化生长、多靶磁控溅射或低压化学气相沉积任一种薄膜生长工艺。

10.根据权利要求7所述的具有微柱状结构神经电刺激电极的制备方法，其特征在于，所述在第一绝缘层上表面制备金属电极层；其中，采用多靶磁控溅射、电化学电镀、电子束蒸发或离子束溅射任一种方式制备金属薄膜。