JP3660823B2

JP3660823B2 - Micro electrode

Info

Publication number: JP3660823B2
Application number: JP04751499A
Authority: JP
Inventors: 知之寺田; 秀男野田; 敏宏坪井; 慎一田辺; 幸紀国本; 忠雄森本; 光明堀内; 賢二砂川; 隆幸佐藤
Original assignee: Renesas Technology Corp; Hitachi ULSI Systems Co Ltd
Current assignee: Renesas Technology Corp; Hitachi Solutions Technology Ltd
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2019-02-25
Also published as: JP2000237155A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ電極に関し、特に、貫通電極および配線層の破損または断線などの不具合を検出できる高性能なマイクロ電極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者は、マイクロ電極について検討した。以下は、本発明者によって検討された技術であり、その概要は次のとおりである。
【０００３】
すなわち、例えば生体用電極または神経電位検出用電極などとしてのマイクロ電極は、生体などの電気を測定したり検出したりする際に適用できるものである。また、例えば生体用電極または神経電位検出用電極などとしてのマイクロ電極の製造方法は、シリコン（Ｓｉ）基板などを用いて、貫通電極および支持台などを形成する製造工程が使用されている。
【０００４】
この場合、マイクロ電極の製造工程におけるシリコン薄膜化技術において、シリコンエッチ液として、エチレンジアミンピロカテコール（ＥＤＰ）を用い、エッチング用マスクとして、ホウ素（Ｂ）高濃度層を残膜として形成（リム部１５μｍ厚、シリコンダイアフラム部２. ５μｍ厚は、ホウ素高濃度層を部分的に拡散し形成）されている。
【０００５】
また、金属電極としては、スルーホール部にイリジウム（Ｉｒ）をセルフアラインで形成されていることにより、微細スルーホールの形成ができている。また、金属電極で検出した信号の生体外への取り出しは、低抵抗のポリシリコン（ pory-Ｓｉ）配線を用いて実施されている。
【０００６】
さらに、ポリイミドベースで銅（Ｃｕ）箔をはさみ貫通電極（再生電極）が形成されている。銅の直接の露出は生体に悪影響を及ぼすことが考えられるので、白金（Ｐｔ）や金（Ａｕ）をコーテイングしている。使用したポリイミドは５０μｍと厚く、電極部の厚さの合計は１３５μｍ（銅箔３５μｍ）と厚い。また、電極部のスルーホール径についても厚膜を加工することになり微細加工が難しい。そのため、細い神経からの信号とりだしでは問題が残っている。また、神経の再生しやすさについては、電極部は極力薄い方が有効と考えられ、ポリイミドでの製作では、現状において、５０〜８０μｍ厚位が限界となっている。
【０００７】
なお、前述したマイクロ電極およびその製造技術について記載されている文献としては、例えば１９９４年発行の「IEEE TRANSACTINS ON BIOMEDICAL ENGINEERING,VOL.41,NO.4,APRIL 1994 」ｐ３０５〜ｐ３１３に記載されているものがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述したマイクロ電極において、リム部厚さ（１５μｍ）、ダイアフラム部厚さは、シリコン厚さが２. ５μｍ、絶縁膜厚さが１. ５μｍであるので、極めて薄い構造であり、しかも、生体外に信号を取り出すには、ポリシリコンリボン／絶縁膜ケーブルが用いられている。
【０００９】
したがって、前述したマイクロ電極によれば、リム、ダイアフラム、リボンケーブルなどの構成要素は、ショックが発生し、製造工程、取扱過程、使用中における破損が発生するという問題点がある。
【００１０】
また、前述したマイクロ電極によれば、ポリイミドでの製作が使用されていることにより、電極加工径の微細加工では、厚膜の加工をしなければならず、細い神経を扱う場合には、限度があるという問題点がある。
【００１１】
本発明の目的は、貫通電極および配線層の破損または断線などの不具合を検出できる高性能なマイクロ電極を提供することにある。
【００１２】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１４】
すなわち、本発明のマイクロ電極は、複数の配線層を有するマイクロ電極であって、配線層の近傍に不具合検出用配線層を有するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付し、重複説明は省略する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１であるマイクロ電極を透視的に示す概略平面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視断面を示す概略断面図である。図１および図２を用いて、本実施の形態のマイクロ電極およびその製造方法を具体的に説明する。
【００１８】
図１および図２に示すように、本実施の形態のマイクロ電極は、複数の配線層６を有するマイクロ電極であって、配線層６には、貫通電極５が電気的に接続されており、貫通電極５および配線層６の近傍に配線層６の不具合を検出できる不具合検出用配線層７を有し、配線層６の両側の近傍に配線層６の不具合を検出できる不具合検出用配線層７を有することを特徴とするマイクロ電極である。
【００１９】
この場合、不具合検出用配線層７は、複数個の配線層６の各々の配線層６の近傍に設置されており、複数個の配線層６の各々の配線層６に対応する不具合検出用配線層７の電気入力部および電気出力部にパッド（不具合検出用配線層７の端部に外部電極としてのパッド）７ａが配置されている。
【００２０】
また、不具合検出用配線層７は、配線層６の不具合を検出できる不具合検出用回路における配線層とされている。さらに、不具合検出用配線層７は、配線層６の断線を監視できる断線監視用配線層あるいは配線層６の破損を監視できる破損監視用配線層と称することができる。
【００２１】
本実施の形態のマイクロ電極は、シリコンからなる支持台（シリコンリム）１に例えば４個の貫通電極（再生電極）用孔（スルーホール）２が設置されており、支持台１の表面に絶縁膜３が形成されており、貫通電極用孔２の側面に絶縁膜４が形成されている。
【００２２】
そして、貫通電極用孔２における絶縁膜４の表面に貫通電極（再生電極）５が形成されており、各貫通電極５に電気的に接続されている配線層６が支持台１における絶縁膜３の表面に配置されている。この場合、配線層６の端部に外部電極としてのパッド６ａが設置されている。また、支持台１の上に、配線層６および不具合検出用配線層７などを保護するための保護膜８が形成されている。なお、本実施の形態のマイクロ電極は、不具合検出用配線層７以外の構成要素の構造は、種々の形態が適用できる。
【００２３】
本実施の形態のマイクロ電極の製造方法は、複数の配線層６を有するマイクロ電極における配線層６を形成する工程（配線層６をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法などを使用して堆積した後、リソグラフィ技術と選択エッチング技術とを使用して、パターン化された配線層６を形成する工程）と同時の工程を使用して、配線層６の近傍に不具合検出用配線層７を形成する工程（不具合検出用配線層７をＣＶＤ法などを使用して堆積した後、リソグラフィ技術と選択エッチング技術とを使用して、パターン化された不具合検出用配線層７を形成する工程）を有することを特徴としている。なお、本実施の形態のマイクロ電極の製造方法は、不具合検出用配線層７以外の構成要素の製造方法は、種々の形態が適用できる。
【００２４】
この場合、不具合検出用配線層７の幅は、配線層６の幅と同一以下の値とされている。また、不具合検出用配線層７の材料は、配線層６の材料と同一である金（Ａｕ）または白金（Ｐｔ）などの金属とされている。したがって、配線層６が不具合現象を発生する場合、配線層６の近傍に形成された不具合検出用配線層７が同時に不具合となり、不具合検出用配線層７が配線層６の不具合現象を正確に検出することができる。
【００２５】
前述した本実施の形態のマイクロ電極によれば、複数の配線層６を有するマイクロ電極であって、配線層６には、貫通電極５が電気的に接続されており、貫通電極５および配線層６の近傍に配線層６の不具合を検出できる不具合検出用配線層７を有し、配線層６の両側の近傍に配線層６の不具合を検出できる不具合検出用配線層７を有するものであり、不具合検出用配線層７が、貫通電極５および配線層６の不具合を検出できる不具合検出用回路における配線層とされていることにより、マイクロ電極の貫通電極５および配線層６が不具合化される場合、貫通電極５および配線層６の近傍の不具合検出用配線層７が不具合化されるため、マイクロ電極の製造工程や使用状態の場合に、不具合検出用配線層７によりマイクロ電極の貫通電極５および配線層６の不具合を検出できるので、マイクロ電極の不具合が種々の態様の際にも検出できる高性能でしかも高信頼度のマイクロ電極とすることができる。
【００２６】
したがって、本実施の形態のマイクロ電極によれば、マイクロ電極の貫通電極５および配線層６が種々の形態のものであっても、マイクロ電極の製造途中、取扱中、使用中などにおける貫通電極５および配線層６の破損または断線などを有する不具合を不具合検出用配線層７により検出できることにより、マイクロ電極の破損または断線などを有する不具合を低減化することができる。
【００２７】
本実施の形態のマイクロ電極によれば、マイクロ電極の貫通電極５および配線層６の生体埋め込み後の神経信号の取り出しの不具合をその都度切開して確認する必要がなくなり、その手間を防止することができる。また、本実施の形態のマイクロ電極によれば、マイクロ電極の貫通電極５および配線層６の構造的な破損を電気的に確認できることにより、不具合の原因の絞り込みを早期にできる。
【００２８】
本実施の形態のマイクロ電極の製造方法によれば、複数の配線層６を有するマイクロ電極における配線層６を形成する工程と同時の工程を使用して、配線層６の近傍に不具合検出用配線層７を形成する工程を有することにより、種々の形態の不具合検出用配線層７を形成する工程がマイクロ電極における配線層６を形成する工程と同時の工程を使用しているので、不具合検出用配線層７を有するマイクロ電極を簡単な製造工程によって行うことができる。
【００２９】
したがって、本実施の形態のマイクロ電極の製造方法によれば、不具合検出用配線層７を有するマイクロ電極を簡単な製造工程によって行うことができることにより、低コストのマイクロ電極を高い製造歩留りをもって製造することができる。
【００３０】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２であるマイクロ電極を透視的に示す概略平面図である。図４は、図３におけるＢ−Ｂ矢視断面を示す概略断面図である。図３および図４を用いて、本実施の形態のマイクロ電極およびその製造方法を具体的に説明する。
【００３１】
図３および図４に示すように、本実施の形態のマイクロ電極は、複数の配線層６を有するマイクロ電極であって、配線層６には、貫通電極５が電気的に接続されており、貫通電極５および配線層６の近傍に配線層６の不具合を検出できる不具合検出用配線層７を有し、不具合検出用配線層７が、複数個の配線層６の各々の配線層６の近傍に設置されており、複数個の配線層６の各々の配線層６に対応する不具合検出用配線層７が電気的に接続されていて、不具合検出配線層７の設置領域が低減化されていることを特徴とするマイクロ電極である。
【００３２】
この場合、不具合検出用配線層７の電気入力部および電気出力部にパッド７ａが配置されているが、前述した実施の形態１のマイクロ電極における不具合検出用配線層７のパッド７ａの数よりも少ない状態となっている。
【００３３】
本実施の形態のマイクロ電極は、複数個の配線層６の各々の配線層６に対応する不具合検出用配線層７が電気的に接続されていて、不具合検出配線層７の設置領域が低減化されていることを特徴とするマイクロ電極であることにより、本実施の形態の不具合検出用配線層７以外の構成要素は、前述した実施の形態１のマイクロ電極における構成要素と同様であることにより、その説明を省略する。
【００３４】
本実施の形態のマイクロ電極の製造方法は、複数の配線層６を有するマイクロ電極における配線層６を形成する工程（配線層６をＣＶＤ法などを使用して堆積した後、リソグラフィ技術と選択エッチング技術とを使用して、パターン化された配線層６を形成する工程）と同時の工程を使用して、配線層６の近傍に不具合検出用配線層７を形成する工程（不具合検出用配線層７をＣＶＤ法などを使用して堆積した後、リソグラフィ技術と選択エッチング技術とを使用して、パターン化された不具合検出用配線層７を形成する工程）を有することを特徴としている。なお、本実施の形態のマイクロ電極の製造方法は、不具合検出用配線層７以外の構成要素の製造方法は、種々の形態が適用できる。
【００３５】
この場合、不具合検出用配線層７の幅は、配線層６の幅と同一以下の値とされている。また、不具合検出用配線層７の材料は、配線層６の材料と同一である金または白金などの金属とされている。
【００３６】
前述した本実施の形態のマイクロ電極によれば、複数の配線層６を有するマイクロ電極であって、配線層６には、貫通電極５が電気的に接続されており、貫通電極５および配線層６の近傍に配線層６の不具合を検出できる不具合検出用配線層７を有し、不具合検出用配線層７が、複数個の配線層６の各々の配線層６の近傍に設置されており、複数個の配線層６の各々の配線層６に対応する不具合検出用配線層７が電気的に接続されていて、不具合検出配線層７の設置領域が低減化されているものであり、不具合検出用配線層７が、貫通電極５および配線層６の不具合を検出できる不具合検出用回路における配線層とされていることにより、マイクロ電極の貫通電極５および配線層６が不具合化される場合、貫通電極５および配線層６の近傍の不具合検出用配線層７が不具合化されるため、マイクロ電極の製造工程や使用状態の場合に、不具合検出用配線層７によりマイクロ電極の貫通電極５および配線層６の不具合を検出できるので、マイクロ電極の不具合が種々の態様の際にも検出できる高性能でしかも高信頼度のマイクロ電極とすることができる。
【００３７】
したがって、本実施の形態のマイクロ電極によれば、前述した実施の形態１のマイクロ電極における効果と同様な効果を得ることができる。
【００３８】
本実施の形態のマイクロ電極の製造方法によれば、複数の配線層６を有するマイクロ電極における配線層６を形成する工程と同時の工程を使用して、配線層６の近傍に不具合検出用配線層７を形成する工程を有することにより、種々の形態の不具合検出用配線層７を形成する工程がマイクロ電極における配線層６を形成する工程と同時の工程を使用しているので、不具合検出用配線層７を有するマイクロ電極を簡単な製造工程によって行うことができる。
【００３９】
したがって、本実施の形態のマイクロ電極の製造方法によれば、不具合検出用配線層７を有するマイクロ電極を簡単な製造工程によって行うことができることにより、低コストのマイクロ電極を高い製造歩留りをもって製造することができる。
【００４０】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４１】
たとえば、本発明のマイクロ電極によれば、不具合検出用配線層７の材料、幅、膜厚ならびに形状および配置構造を設計仕様に応じて種々の形態にしても、高性能でしかも高信頼度のマイクロ電極とすることができる。
【００４２】
また、本発明のマイクロ電極によれば、種々の形態のマイクロ電極に適用することができる。
【００４３】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００４４】
（１）．本発明のマイクロ電極によれば、複数の配線層を有するマイクロ電極であって、配線層には、貫通電極が電気的に接続されており、貫通電極および配線層の近傍に配線層の不具合を検出できる不具合検出用配線層を有し、配線層の両側の近傍に配線層の不具合を検出できる不具合検出用配線層を有するものであり、不具合検出用配線層が、貫通電極および配線層の不具合を検出できる不具合検出用回路における配線層とされていることにより、マイクロ電極の貫通電極および配線層が不具合化される場合、貫通電極および配線層の近傍の不具合検出用配線層が不具合化されるため、マイクロ電極の製造工程や使用状態の場合に、不具合検出用配線層によりマイクロ電極の貫通電極および配線層の不具合を検出できるので、マイクロ電極の不具合が種々の態様の際にも検出できる高性能でしかも高信頼度のマイクロ電極とすることができる。
【００４５】
（２）．本発明のマイクロ電極によれば、複数の配線層を有するマイクロ電極であって、配線層には、貫通電極が電気的に接続されており、貫通電極および配線層の近傍に配線層の不具合を検出できる不具合検出用配線層を有し、不具合検出用配線層が、複数個の配線層の各々の配線層の近傍に設置されており、複数個の配線層の各々の配線層に対応する不具合検出用配線層が電気的に接続されていて、不具合検出配線層の設置領域が低減化されているものであり、不具合検出用配線層が、貫通電極および配線層の不具合を検出できる不具合検出用回路における配線層とされていることにより、マイクロ電極の貫通電極および配線層が不具合化される場合、貫通電極および配線層の近傍の不具合検出用配線層が不具合化されるため、マイクロ電極の製造工程や使用状態の場合に、不具合検出用配線層によりマイクロ電極の貫通電極および配線層の不具合を検出できるので、マイクロ電極の不具合が種々の態様の際にも検出できる高性能でしかも高信頼度のマイクロ電極とすることができる。
【００４６】
（３）．本発明のマイクロ電極によれば、マイクロ電極の貫通電極および配線層が種々の形態のものであっても、マイクロ電極の製造途中、取扱中、使用中などにおける貫通電極および配線層の破損または断線などを有する不具合を不具合検出用配線層により検出できることにより、マイクロ電極の破損または断線などを有する不具合を低減化することができる。
【００４７】
（４）．本発明のマイクロ電極によれば、マイクロ電極の貫通電極および配線層の生体埋め込み後の神経信号の取り出しの不具合をその都度切開して確認する必要がなくなり、その手間を防止することができる。また、本発明のマイクロ電極によれば、マイクロ電極の貫通電極および配線層の構造的な破損を電気的に確認できることにより、不具合の原因の絞り込みを早期にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１であるマイクロ電極を透視的に示す概略平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視断面を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２であるマイクロ電極を透視的に示す概略平面図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ矢視断面を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１支持台
２貫通電極用孔
３絶縁膜
４絶縁膜
５貫通電極
６配線層
６ａパッド
７不具合検出用配線層
７ａパッド
８保護膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a micro-electrodes, and in particular relates to high-performance micro electrodes that can detect the failure such as breakage or disconnection of the through electrode and the wiring layer.
[0002]
[Prior art]
The inventor has studied microelectrodes. The following is a technique studied by the present inventor, and its outline is as follows.
[0003]
That is, for example, a microelectrode as a living body electrode or a nerve potential detection electrode can be applied when measuring or detecting electricity in a living body or the like. In addition, for example, a manufacturing process of forming a through electrode and a support using a silicon (Si) substrate or the like is used for a method for manufacturing a microelectrode as a living body electrode or a nerve potential detection electrode.
[0004]
In this case, in the silicon thinning technology in the microelectrode manufacturing process, ethylenediamine pyrocatechol (EDP) is used as a silicon etchant, and a boron (B) high-concentration layer is formed as a residual film as an etching mask (rim portion 15 μm). Thickness, silicon diaphragm portion 2.5 μm thickness is formed by partially diffusing a boron high concentration layer).
[0005]
Further, as the metal electrode, iridium (Ir) is formed in the through hole portion by self-alignment, so that a fine through hole can be formed. In addition, extraction of a signal detected by a metal electrode to the outside of a living body is performed using low resistance polysilicon (pory-Si) wiring.
[0006]
Furthermore, a penetration electrode (reproduction electrode) is formed by sandwiching a copper (Cu) foil with a polyimide base. Since direct exposure of copper is thought to adversely affect the living body, platinum (Pt) and gold (Au) are coated. The used polyimide is as thick as 50 μm, and the total thickness of the electrode part is as thick as 135 μm (copper foil 35 μm). In addition, the through-hole diameter of the electrode portion is also difficult to finely process because a thick film is processed. For this reason, there remains a problem in extracting signals from thin nerves. In addition, regarding the ease of nerve regeneration, it is considered effective that the electrode portion is as thin as possible. In the production of polyimide, the thickness of 50 to 80 μm is the limit at present.
[0007]
The literature describing the above-described microelectrode and its manufacturing technique is described in, for example, “IEEE TRANSACTINS ON BIOMEDICAL ENGINEERING, VOL.41, NO.4, APRIL 1994” p305 to p313 published in 1994. There is something.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described microelectrode, the rim thickness (15 μm) and the diaphragm thickness are 2.5 μm for silicon and 1.5 μm for insulating film, so that the structure is extremely thin, A polysilicon ribbon / insulation cable is used to extract signals outside the living body.
[0009]
Therefore, according to the above-described microelectrode, components such as the rim, the diaphragm, and the ribbon cable are shocked, and there is a problem that the manufacturing process, handling process, and damage during use occur.
[0010]
In addition, according to the above-mentioned microelectrode, since the production with polyimide is used, in the fine processing of the electrode processing diameter, it is necessary to process a thick film, which is a limit when dealing with a thin nerve. There is a problem that there is.
[0011]
An object of the present invention is to provide a high-performance micro-electrodes which can detect a defect such as breakage or disconnection of the through electrode and the wiring layer.
[0012]
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
[0014]
That is , the microelectrode of the present invention is a microelectrode having a plurality of wiring layers, and has a defect detection wiring layer in the vicinity of the wiring layer.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description will be omitted.
[0017]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic plan view transparently showing the microelectrode according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a cross section taken along line AA in FIG. A microelectrode and a manufacturing method thereof according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the microelectrode of the present embodiment is a microelectrode having a plurality of wiring layers 6, and through electrodes 5 are electrically connected to the wiring layers 6. A defect detection wiring layer 7 that can detect a defect in the wiring layer 6 in the vicinity of the through electrode 5 and the wiring layer 6, and a defect detection wiring layer 7 that can detect a defect in the wiring layer 6 in the vicinity of both sides of the wiring layer 6. It is a microelectrode characterized by having.
[0019]
In this case, the defect detection wiring layer 7 is installed in the vicinity of each of the plurality of wiring layers 6, and the defect detection wiring corresponding to each of the plurality of wiring layers 6 is provided. Pads (pads as external electrodes at the ends of the defect detection wiring layer 7) 7a are disposed on the electric input portion and the electric output portion of the layer 7.
[0020]
The defect detection wiring layer 7 is a wiring layer in a defect detection circuit capable of detecting a defect in the wiring layer 6. Further, the failure detection wiring layer 7 can be referred to as a disconnection monitoring wiring layer that can monitor the disconnection of the wiring layer 6 or a damage monitoring wiring layer that can monitor the damage of the wiring layer 6.
[0021]
In the microelectrode of the present embodiment, for example, four through-electrode (reproduction electrode) holes (through holes) 2 are provided on a support base (silicon rim) 1 made of silicon, and the surface of the support base 1 is insulated. A film 3 is formed, and an insulating film 4 is formed on the side surface of the through-electrode hole 2.
[0022]
A through electrode (reproduction electrode) 5 is formed on the surface of the insulating film 4 in the through electrode hole 2, and the wiring layer 6 electrically connected to each through electrode 5 is formed on the insulating film 3 on the support base 1. It is arranged on the surface. In this case, a pad 6 a as an external electrode is provided at the end of the wiring layer 6. A protective film 8 for protecting the wiring layer 6 and the defect detection wiring layer 7 is formed on the support base 1. In the microelectrode of the present embodiment, various structures can be applied to the structure of the constituent elements other than the defect detection wiring layer 7.
[0023]
The manufacturing method of the microelectrode of the present embodiment includes a step of forming the wiring layer 6 in the microelectrode having the plurality of wiring layers 6 (the wiring layer 6 is deposited using a CVD (Chemical Vapor Deposition) method) A step of forming a defect detection wiring layer 7 in the vicinity of the wiring layer 6 using a step that is the same as a step of forming a patterned wiring layer 6 using a lithography technique and a selective etching technique ( And a step of forming a patterned defect detection wiring layer 7 using a lithography technique and a selective etching technique after depositing the defect detection wiring layer 7 using a CVD method or the like. It is said. In addition, as for the manufacturing method of the microelectrode of this Embodiment, various forms can be applied to the manufacturing method of components other than the wiring layer 7 for malfunction detection.
[0024]
In this case, the width of the defect detection wiring layer 7 is set to a value equal to or smaller than the width of the wiring layer 6. The material of the defect detection wiring layer 7 is a metal such as gold (Au) or platinum (Pt) which is the same as the material of the wiring layer 6. Therefore, when the wiring layer 6 causes a failure phenomenon, the failure detection wiring layer 7 formed in the vicinity of the wiring layer 6 simultaneously becomes a failure, and the failure detection wiring layer 7 accurately detects the failure phenomenon of the wiring layer 6. can do.
[0025]
According to the microelectrode of the present embodiment described above, the microelectrode has a plurality of wiring layers 6, and the through electrode 5 is electrically connected to the wiring layer 6. 6 has a defect detection wiring layer 7 that can detect a defect in the wiring layer 6, and has a defect detection wiring layer 7 that can detect a defect in the wiring layer 6 in the vicinity of both sides of the wiring layer 6, When the defect detection wiring layer 7 is a wiring layer in a defect detection circuit capable of detecting a defect of the through electrode 5 and the wiring layer 6, the through electrode 5 and the wiring layer 6 of the microelectrode are made defective. Since the defect detection wiring layer 7 in the vicinity of the through electrode 5 and the wiring layer 6 becomes defective, the defect detection wiring layer 7 causes the through electrode 5 of the micro electrode in the manufacturing process or use state of the micro electrode. It can be detected a failure of the fine wiring layer 6 may be a problem of microelectrodes to microelectrode high performance, yet reliable detectable during their various aspects.
[0026]
Therefore, according to the microelectrode of the present embodiment, even though the through electrode 5 and the wiring layer 6 of the microelectrode are of various forms, the through electrode 5 during manufacture, handling, use, etc. of the microelectrode In addition, since the failure detection wiring layer 7 can detect a defect having breakage or disconnection of the wiring layer 6, it is possible to reduce a defect having breakage or disconnection of the microelectrode.
[0027]
According to the microelectrode of the present embodiment, it is not necessary to open and confirm the trouble of extracting the neural signal after the living body is embedded in the through electrode 5 and the wiring layer 6 of the microelectrode, thereby preventing the trouble. Can do. In addition, according to the microelectrode of the present embodiment, structural damage to the through electrode 5 and the wiring layer 6 of the microelectrode can be electrically confirmed, so that the cause of the failure can be narrowed down early.
[0028]
According to the method of manufacturing a microelectrode of the present embodiment, a defect detection wiring is formed in the vicinity of the wiring layer 6 using a process that is the same as the process of forming the wiring layer 6 in the microelectrode having the plurality of wiring layers 6. By having the step of forming the layer 7, the step of forming the wiring layer 7 for failure detection in various forms uses the same step as the step of forming the wiring layer 6 in the microelectrode. The microelectrode having the wiring layer 7 can be formed by a simple manufacturing process.
[0029]
Therefore, according to the method of manufacturing the microelectrode of the present embodiment, the microelectrode having the defect detection wiring layer 7 can be manufactured by a simple manufacturing process, thereby manufacturing a low-cost microelectrode with a high manufacturing yield. be able to.
[0030]
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a schematic plan view transparently showing the microelectrode according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a cross section taken along line BB in FIG. The microelectrode and the manufacturing method thereof according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
[0031]
As shown in FIGS. 3 and 4, the microelectrode of the present embodiment is a microelectrode having a plurality of wiring layers 6, and through electrodes 5 are electrically connected to the wiring layers 6. In the vicinity of the through electrode 5 and the wiring layer 6, there is a defect detection wiring layer 7 that can detect a defect in the wiring layer 6, and the defect detection wiring layer 7 is in the vicinity of each of the plurality of wiring layers 6. The failure detection wiring layer 7 corresponding to each wiring layer 6 of the plurality of wiring layers 6 is electrically connected, and the installation area of the failure detection wiring layer 7 is reduced. This is a microelectrode.
[0032]
In this case, the pads 7a are arranged in the electrical input portion and the electrical output portion of the failure detection wiring layer 7, but the number of pads 7a of the failure detection wiring layer 7 in the microelectrode of the first embodiment described above. There are few states.
[0033]
In the microelectrode of the present embodiment, the defect detection wiring layer 7 corresponding to each wiring layer 6 of the plurality of wiring layers 6 is electrically connected, and the installation area of the defect detection wiring layer 7 is reduced. Since the microelectrode is characterized in that the constituent elements other than the defect detection wiring layer 7 of the present embodiment are the same as the constituent elements of the microelectrode of the first embodiment described above. The description is omitted.
[0034]
The manufacturing method of the microelectrode according to the present embodiment includes a step of forming a wiring layer 6 in a microelectrode having a plurality of wiring layers 6 (after depositing the wiring layer 6 using a CVD method or the like, a lithography technique and selective etching). A step of forming a defect detecting wiring layer 7 in the vicinity of the wiring layer 6 using a step simultaneously with the step of forming a patterned wiring layer 6 using a technology (defect detecting wiring layer). And a step of forming a patterned defect detection wiring layer 7 using a lithography technique and a selective etching technique. In addition, as for the manufacturing method of the microelectrode of this Embodiment, various forms can be applied to the manufacturing method of components other than the wiring layer 7 for malfunction detection.
[0035]
In this case, the width of the defect detection wiring layer 7 is set to a value equal to or smaller than the width of the wiring layer 6. Further, the material of the defect detection wiring layer 7 is a metal such as gold or platinum which is the same as the material of the wiring layer 6.
[0036]
According to the microelectrode of the present embodiment described above, the microelectrode has a plurality of wiring layers 6, and the through electrode 5 is electrically connected to the wiring layer 6. 6 has a defect detection wiring layer 7 capable of detecting a defect in the wiring layer 6, and the defect detection wiring layer 7 is installed in the vicinity of each of the plurality of wiring layers 6. The defect detection wiring layer 7 corresponding to each wiring layer 6 of the plurality of wiring layers 6 is electrically connected, and the installation area of the defect detection wiring layer 7 is reduced. When the through electrode 5 and the wiring layer 6 of the microelectrode are made defective by using the wiring layer 7 for a defect as a wiring layer in a circuit for detecting a defect that can detect a defect of the through electrode 5 and the wiring layer 6, In the vicinity of the electrode 5 and the wiring layer 6 Since the condition detection wiring layer 7 becomes defective, the defect detection wiring layer 7 can detect defects in the through electrode 5 and the wiring layer 6 of the microelectrode in the case of the manufacturing process or use state of the microelectrode. A high-performance and high-reliability microelectrode that can detect the defect of the electrode in various modes can be obtained.
[0037]
Therefore, according to the microelectrode of the present embodiment, the same effect as that of the microelectrode of the first embodiment described above can be obtained.
[0038]
According to the method of manufacturing a microelectrode of the present embodiment, a defect detection wiring is formed in the vicinity of the wiring layer 6 using a process that is the same as the process of forming the wiring layer 6 in the microelectrode having the plurality of wiring layers 6. By having the step of forming the layer 7, the step of forming the wiring layer 7 for failure detection in various forms uses the same step as the step of forming the wiring layer 6 in the microelectrode. The microelectrode having the wiring layer 7 can be formed by a simple manufacturing process.
[0039]
Therefore, according to the method of manufacturing the microelectrode of the present embodiment, the microelectrode having the defect detection wiring layer 7 can be manufactured by a simple manufacturing process, thereby manufacturing a low-cost microelectrode with a high manufacturing yield. be able to.
[0040]
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments of the invention. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
[0041]
For example, according to the micro-electrodes of the present invention, the material of the defect detection wire layer 7, the width, even in the variety of forms in accordance with the design specifications thickness and shape and arrangement, high performance, yet reliable It can be set as a microelectrode.
[0042]
Further, according to the micro-electrodes of the present invention can be applied to micro electrodes of various forms.
[0043]
【The invention's effect】
Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
[0044]
(1). According to the microelectrode of the present invention, the microelectrode has a plurality of wiring layers, and the through electrode is electrically connected to the wiring layer, and the defect of the wiring layer is caused in the vicinity of the through electrode and the wiring layer. It has a defect detection wiring layer that can be detected, and has a defect detection wiring layer that can detect a defect in the wiring layer in the vicinity of both sides of the wiring layer, and the defect detection wiring layer is a defect of the through electrode and the wiring layer. If the through electrode and the wiring layer of the microelectrode become defective due to being a wiring layer in the failure detection circuit that can detect the failure, the defect detection wiring layer in the vicinity of the through electrode and the wiring layer becomes defective Therefore, in the microelectrode manufacturing process and in the usage state, the defect detection wiring layer can detect defects in the through electrode and the wiring layer of the microelectrode. There may be a microelectrode high performance, yet reliable, which can be detected during the various embodiments.
[0045]
(2). According to the microelectrode of the present invention, the microelectrode has a plurality of wiring layers, and the through electrode is electrically connected to the wiring layer, and the defect of the wiring layer is caused in the vicinity of the through electrode and the wiring layer. There is a defect detection wiring layer that can be detected, and the defect detection wiring layer is installed in the vicinity of each of the plurality of wiring layers, and corresponds to each of the plurality of wiring layers. The detection wiring layer is electrically connected and the installation area of the defect detection wiring layer is reduced, and the defect detection wiring layer can detect defects in the through electrode and the wiring layer. When the through electrode and the wiring layer of the microelectrode become defective due to the wiring layer in the circuit, the defect detection wiring layer in the vicinity of the through electrode and the wiring layer becomes defective. In the case of process or use condition, the defect detection wiring layer can detect defects in the through electrode of the microelectrode and the wiring layer, so it is possible to detect defects in the microelectrode even in various modes with high performance and high reliability. It can be set as a microelectrode.
[0046]
(3). According to the microelectrode of the present invention, even if the through electrode and the wiring layer of the microelectrode have various forms, the through electrode and the wiring layer are broken or disconnected during the manufacturing, handling, and use of the microelectrode. Can be detected by the defect detection wiring layer, it is possible to reduce defects having breakage or disconnection of the microelectrode.
[0047]
(4). According to the microelectrode of the present invention, it is not necessary to inspect and confirm the trouble of taking out the nerve signal after the through electrode of the microelectrode and the wiring layer are embedded in the living body, and the trouble can be prevented. In addition, according to the microelectrode of the present invention, structural damage to the through electrode of the microelectrode and the wiring layer can be electrically confirmed, so that the cause of the failure can be narrowed down early.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view perspectively showing a microelectrode according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a cross section taken along the line AA in FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic plan view perspectively showing a microelectrode according to a second embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view showing a cross section taken along line BB in FIG. 3. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support stand 2 Through-electrode hole 3 Insulating film 4 Insulating film 5 Through-electrode 6 Wiring layer 6a Pad 7 Defect detection wiring layer 7a Pad 8 Protective film

Claims

Have a plurality of wiring layers, a micro-electrode for use embedded in a living body, the part of the microelectrodes are located in the vicinity of the wiring layers, fault detection wire having a pad as an external electrode A microelectrode comprising a layer.

The microelectrode according to claim 1, wherein a through electrode is electrically connected to the wiring layer, and the defect detecting wiring layer is provided in the vicinity of the through electrode and the wiring layer. Microelectrode to be used.

3. The microelectrode according to claim 1, wherein the defect detection wiring layer is disposed in the vicinity of both sides of the wiring layer.

4. The microelectrode according to claim 1, wherein the defect detection wiring layer is disposed in the vicinity of each of the plurality of wiring layers, and the defect corresponds to the wiring layer. 5. A microelectrode, wherein pads are arranged in an electric input portion and an electric output portion of a wiring layer for detection.

5. The microelectrode according to claim 1, wherein the defect detection wiring layer is disposed in the vicinity of each of the plurality of wiring layers, and corresponds to the wiring layer. Are electrically connected, and the installation area of the defect detection wiring layer is reduced.

The microelectrode according to any one of claims 1 to 5, wherein a width of the defect detection wiring layer is equal to or less than a width of the wiring layer.

The microelectrode according to any one of claims 1 to 6, wherein a material for the defect detection wiring layer is the same as a material for the wiring layer.