JP4914403B2 - Extracellular microelectrode and method for producing the same - Google Patents

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本発明は、細胞外マイクロ電極及びその製造方法に関し、特に、感光性絶縁材料を用いた細胞外マイクロ電極及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an extracellular microelectrode and a manufacturing method thereof, and more particularly to an extracellular microelectrode using a photosensitive insulating material and a manufacturing method thereof.

細胞外マイクロ電極は、その電極上に配置又は培養された観察試料の計測と刺激に使用されている。代表的な細胞外マイクロ電極として、シリコンやポリイミドを基板材料とし、微細加工技術によって作製されるものが知られている（例えば、特許文献１や非特許文献１参照）。
図１は、従来の細胞外マイクロ電極の製造方法を説明するための断面図であり、図２は、その製造方法を説明するための流れ図である。これらの図を用い、従来の細胞外マイクロ電極の製造過程を説明する。 Extracellular microelectrodes are used to measure and stimulate observation samples placed or cultured on the electrodes. As typical extracellular microelectrodes, those produced by microfabrication technology using silicon or polyimide as a substrate material are known (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a conventional method for producing an extracellular microelectrode, and FIG. 2 is a flowchart for explaining the production method. A conventional process for producing an extracellular microelectrode will be described with reference to these drawings.

まず、半導体基板又はガラス基板〔S〕表面に第１の絶縁層〔l(1)〕を形成する（ステップＳ１）。次に、第１の絶縁層の表面全面に金属層〔Au〕を形成し（ステップＳ２）、形成された表面全体にフォトレジスト層〔R〕を形成（ステップＳ３）する。次に、電極と電極配線が描画されたマスク〔M〕を用いてフォトレジスト層〔R〕を露光・現像し（ステップＳ４）、露光・現像されたフォトレジスト層〔R〕により金属層〔Au〕をエッチングして電極と電極配線を形成（ステップＳ５）し、フォトレジスト層を除去する（ステップＳ６）。そして、その表面全面に第２の絶縁層〔l(2)〕を形成（ステップＳ７）し、ドライエッチングの保護層としてアルミニウム等の金属膜〔Al〕を形成（ステップＳ８）する。次に、表面全体にフォトレジスト層〔R〕を形成し（ステップＳ９）、細胞外マイクロ電極の所定の形状が描画されたマスク〔M〕を用いてフォトレジスト層〔R〕を露光・現像（ステップＳ１０）する。そして、露光・現像されたフォトレジスト層〔R〕により金属層〔Al〕をエッチングして細胞外マイクロ電極の所定の形状の金属保護層を形成（ステップＳ１１）し、フォトレジスト層を除去する（ステップＳ１２）。次に、その表面全体に露光された金属層〔Al〕を保護層としてドライエッチングを行い、第２の絶縁層〔l(2)〕ないし第１の絶縁層〔l(1)〕に切り込みを形成する（ステップＳ１３）。次に、形成された表面全体にフォトレジスト層〔R〕を形成し（ステップＳ１４）、第２の絶縁層〔l(2)〕より露出する電極と細胞外マイクロ電極の所定の形状が描画されたマスク〔M〕を用いてフォトレジスト層〔R〕を露光・現像し（ステップＳ１５）、露光・現像されたフォトレジスト層〔R〕により金属層〔Al〕をエッチングして第２の絶縁層〔l(2)〕より露出する電極と細胞外マイクロ電極の所定の形状の金属保護層を形成する（ステップＳ１６）。そして、フォトレジスト層〔R〕を除去し（ステップＳ１７）、金属層〔Al〕を保護層としてドライエッチングを行い、第２の絶縁層〔l(2)〕により露出する電極と第１の絶縁層〔l(1)〕に切り込みを入れた細胞外マイクロ電極の所定の形状を形成する（ステップＳ１８）。その後、金属保護層〔Al〕を除去し（ステップＳ１９）、基板を剥離して（ステップＳ２０）、細胞外マイクロ電極が完成する。
特開２００７−２０５７５６号公報 Boppart, S.A.; Wheeler, B.C.; Wallace, C.S. "A Flexible Perforated Microelectrode Array for Extended Neural Recordings", Biomedical Engineering, IEEE Transactions on Volume 39, Issue 1, Jan 1992 Pages 37-42. First, a first insulating layer [l (1)] is formed on the surface of a semiconductor substrate or glass substrate [S] (step S1). Next, a metal layer [Au] is formed on the entire surface of the first insulating layer (step S2), and a photoresist layer [R] is formed on the entire formed surface (step S3). Next, the photoresist layer [R] is exposed and developed using a mask [M] on which electrodes and electrode wiring are drawn (step S4), and the metal layer [Au] is exposed by the exposed and developed photoresist layer [R]. Are etched to form electrodes and electrode wiring (step S5), and the photoresist layer is removed (step S6). Then, a second insulating layer [l (2)] is formed on the entire surface (step S7), and a metal film [Al] such as aluminum is formed as a protective layer for dry etching (step S8). Next, a photoresist layer [R] is formed on the entire surface (step S9), and the photoresist layer [R] is exposed and developed using a mask [M] on which a predetermined shape of the extracellular microelectrode is drawn. Step S10). Then, the metal layer [Al] is etched by the exposed and developed photoresist layer [R] to form a metal protective layer having a predetermined shape of the extracellular microelectrode (step S11), and the photoresist layer is removed (step S11). Step S12). Next, dry etching is performed using the metal layer [Al] exposed on the entire surface as a protective layer, and the second insulating layer [l (2)] to the first insulating layer [l (1)] are cut. Form (step S13). Next, a photoresist layer [R] is formed on the entire surface (step S14), and a predetermined shape of the electrode and the extracellular microelectrode exposed from the second insulating layer [l (2)] is drawn. The photoresist layer [R] is exposed and developed using the mask [M] (step S15), and the metal layer [Al] is etched by the exposed and developed photoresist layer [R] to form the second insulating layer. A metal protective layer having a predetermined shape of the electrode exposed from [l (2)] and the extracellular microelectrode is formed (step S16). Then, the photoresist layer [R] is removed (step S17), dry etching is performed using the metal layer [Al] as a protective layer, and the first insulating layer and the electrode exposed by the second insulating layer [l (2)]. A predetermined shape of the extracellular microelectrode in which the layer [l (1)] is cut is formed (step S18). Thereafter, the metal protective layer [Al] is removed (step S19), the substrate is peeled off (step S20), and the extracellular microelectrode is completed.
JP 2007-205756 A Boppart, SA; Wheeler, BC; Wallace, CS "A Flexible Perforated Microelectrode Array for Extended Neural Recordings", Biomedical Engineering, IEEE Transactions on Volume 39, Issue 1, Jan 1992 Pages 37-42.

しかし、従来の細胞外マイクロ電極及びその製造方法には以下のような課題がある。
(1)細胞外マイクロ電極上で観察試料の位置を安定させるような機構を持たず、観察試料の計測中又は刺激中に観察試料と電極との間にずれが生じる。
(2)製造工程が複雑で、作製が容易ではない。
図２に示したように、従来の製造工程では、電極を露出させ細胞外マイクロ電極を所定の形状に形成するために、柔軟絶縁材料をエッチングするステップＳ８からＳ１９のプラズマエッチングやリアクティブイオンエッチング等のドライエッチング工程が不可欠である。そのため、従来の細胞外マイクロ電極の製造工程は非常に複雑でその作製は容易ではない。 However, the conventional extracellular microelectrode and its manufacturing method have the following problems.
(1) There is no mechanism for stabilizing the position of the observation sample on the extracellular microelectrode, and a deviation occurs between the observation sample and the electrode during measurement or stimulation of the observation sample.
(2) The manufacturing process is complicated, and the production is not easy.
As shown in FIG. 2, in the conventional manufacturing process, plasma etching or reactive ion etching in steps S8 to S19 is performed to etch the flexible insulating material in order to expose the electrode and form the extracellular microelectrode in a predetermined shape. Such a dry etching process is indispensable. Therefore, the manufacturing process of the conventional extracellular microelectrode is very complicated and its manufacture is not easy.

(3)露光とエッチング工程が多いため、アイライメント誤差が大きい。
従来の細胞外マイクロ電極の製造工程ではドライエッチング工程が不可欠であるが、このドライエッチングの影響により基板のアライメントマークが変形する。従来の製造工程では、複数工程においてアライメントマークを基準にマスクの位置決めが行われることから、アライメント誤差が生じて安定した微細加工を困難にしていた。
(4)ドライエッチング装置とその維持管理を含む製造コストが高く、廉価に細胞外マイクロ電極を作製することが難しい。 (3) Since there are many exposure and etching processes, the alignment error is large.
The dry etching process is indispensable in the conventional manufacturing process of the extracellular microelectrode, but the alignment mark of the substrate is deformed by the influence of the dry etching. In the conventional manufacturing process, since the mask is positioned based on the alignment mark in a plurality of processes, an alignment error occurs, making stable fine processing difficult.
(4) The manufacturing cost including the dry etching apparatus and its maintenance is high, and it is difficult to produce an extracellular microelectrode at low cost.

従来のパリレンやポリイミドなどを含む柔軟絶縁材料を所定の形状に加工するためには、プラズマエッチングやリアクティブイオンエッチング等のドライエッチング工程が不可欠である。しかしながら、ドライエッチング工程に必要なプラズマエッチング装置やリアクティブイオンエッチング装置とそれらの維持費は高価であり、細胞外マイクロ電極を廉価に作製することは困難である。   In order to process a conventional flexible insulating material containing parylene or polyimide into a predetermined shape, a dry etching process such as plasma etching or reactive ion etching is indispensable. However, the plasma etching apparatus and the reactive ion etching apparatus necessary for the dry etching process and their maintenance costs are expensive, and it is difficult to inexpensively produce the extracellular microelectrode.

本発明の細胞外マイクロ電極は、感光性絶縁材料からなる第１絶縁層と、第１絶縁層上に配置された１以上の金属部と、金属部の一部分を覆う感光性絶縁材料からなる第２絶縁層と、第２絶縁層の一部分を覆う感光性絶縁材料からなる第３絶縁層と、を有し、金属部は、第２絶縁層に覆われた配線領域と、第２絶縁層に覆われていない電極領域と、をそれぞれ含み、各電極領域の露出面をそれぞれ含む、当該露出面側の特定の閉じた領域である各細胞配置領域は、それぞれ、第３絶縁層によって周囲を囲まれた領域である。なお、金属部は、単一の成膜工程によって成膜された単一の金属層のみからなるものであってもよいし、その少なくとも一部分が複数の金属層の堆積によって構成されたものであってもよい。   The extracellular microelectrode of the present invention includes a first insulating layer made of a photosensitive insulating material, one or more metal parts disposed on the first insulating layer, and a photosensitive insulating material covering a part of the metal part. Two insulating layers, and a third insulating layer made of a photosensitive insulating material that covers a part of the second insulating layer, and the metal part is connected to the wiring region covered with the second insulating layer, and the second insulating layer Each cell placement region, which is a specific closed region on the exposed surface side, each including an exposed surface of each electrode region, each surrounded by a third insulating layer. This area The metal part may be composed of only a single metal layer formed by a single film forming process, or at least a part of the metal part may be formed by depositing a plurality of metal layers. May be.

ここで、本発明では、各電極領域の露出面をそれぞれ含む各細胞配置領域が、それぞれ、第３絶縁層によって周囲を囲まれた領域となる。これにより、各細胞配置領域にそれぞれ配置又は培養された観察試料は、第３絶縁層で形成された壁によって周囲を囲まれる。その結果、計測又は刺激中に観察試料が電極領域から位置ずれすることを抑制できる。   Here, in the present invention, each cell arrangement region including the exposed surface of each electrode region is a region surrounded by the third insulating layer. Accordingly, the observation sample placed or cultured in each cell placement region is surrounded by the wall formed of the third insulating layer. As a result, the observation sample can be prevented from being displaced from the electrode region during measurement or stimulation.

また、本発明は、電極領域の形状を決定する第２絶縁層と独立な第３絶縁層によって観察試料の移動を抑制する壁を形成する点にも特徴がある。観察試料の移動を抑制するためには、それが配置される領域（空間）を壁で囲めばよいが、その壁で囲むべき最適な範囲は観察試料の量によって異なる。一方、第２絶縁層に覆われていない電極領域のインピーダンス特性は露出面積に依存するため、第２絶縁層の壁で覆われる電極領域表面の範囲は特定の範囲に制限される。そのため、第２絶縁層に覆われていない電極領域のみに観察試料を配置し、第２絶縁層を観察試料の移動を抑制する壁として用いる場合、観察試料の移動抑制と適切な電極領域のインピーダンス特性確保との両立ができない場合がある。本発明では、電極領域と独立に、第２絶縁層の一部分を覆う第３絶縁層によって観察試料の移動を抑制する壁を形成するため、観察試料の移動抑制と適切な電極領域のインピーダンス特性確保との両立が可能となる。   The present invention is also characterized in that a wall that suppresses the movement of the observation sample is formed by a third insulating layer independent of the second insulating layer that determines the shape of the electrode region. In order to suppress the movement of the observation sample, a region (space) where the observation sample is arranged may be surrounded by a wall, but the optimum range to be surrounded by the wall varies depending on the amount of the observation sample. On the other hand, since the impedance characteristic of the electrode region not covered with the second insulating layer depends on the exposed area, the range of the surface of the electrode region covered with the wall of the second insulating layer is limited to a specific range. Therefore, when the observation sample is arranged only in the electrode region not covered with the second insulating layer and the second insulating layer is used as a wall for suppressing the movement of the observation sample, the movement of the observation sample is suppressed and the impedance of the appropriate electrode region is determined. There may be cases where it is not possible to achieve both properties. In the present invention, a wall that suppresses the movement of the observation sample is formed by the third insulating layer that covers a part of the second insulating layer independently of the electrode region, so that the movement of the observation sample is suppressed and the impedance characteristics of the appropriate electrode region are ensured It becomes possible to achieve both.

また、第１絶縁層及び第２絶縁層に感光性絶縁材料を用いることにより、本発明の細胞外マイクロ電極は、以下のようなドライエッチングを用いない簡易な製造方法によって製造できる。   Further, by using a photosensitive insulating material for the first insulating layer and the second insulating layer, the extracellular microelectrode of the present invention can be manufactured by the following simple manufacturing method that does not use dry etching.

すなわち、本発明の細胞外マイクロ電極は、(a)基板の表面に感光性絶縁材料からなる第１絶縁層を形成する工程と、(b)所定の形状に第１絶縁層を加工するための形状が描画されたマスクを用い、第１絶縁層を露光し、露光された第１絶縁層を現像して、第１絶縁層を所定の形状に加工する工程と、(c)工程(b)によって加工された第１絶縁層側の面全体に金属層を形成する工程と、(d)金属層が形成された面全体に第１フォトレジスト層を形成する工程と、(e) 所定の形状に金属層を加工するための形状が描画されたマスクを用い、第１フォトレジスト層を露光し、露光された第１フォトレジスト層を現像する工程と、(f)工程(e)で露光及び現像された第１フォトレジスト層が形成された金属層をエッチングする工程と、(g)第１フォトレジスト層を除去する工程と、(h)工程(f)によって加工された金属層側の面全体に感光性絶縁材料からなる第２絶縁層を形成する工程と、(i)金属層の配線領域を覆いつつ電極領域を露出させる形状に第２絶縁層を加工するための形状が描画されたマスクを用い、第２絶縁層を露光し、露光された第２絶縁層を現像して、金属層の配線領域を覆いつつ電極領域を露出させる形状に第２絶縁層を加工する工程と、(j)工程(i)によって加工されたに第２絶縁層の面全体に感光性絶縁材料からなる第３絶縁層を形成する工程と、(k)各電極領域の露出面をそれぞれ含む、当該露出面側の特定の閉じた領域である各細胞配置領域をそれぞれ囲む形状に第３絶縁層を加工するための形状が描画されたマスクを用い、第３絶縁層を露光し、露光された第３絶縁層を現像して、の各細胞配置領域をそれぞれ囲む形状に第３絶縁層を加工する工程と、(l)基板を剥離する工程と、を有する製造方法によって製造できる。   That is, the extracellular microelectrode of the present invention comprises (a) a step of forming a first insulating layer made of a photosensitive insulating material on the surface of a substrate, and (b) a step for processing the first insulating layer into a predetermined shape. (C) step (b), exposing the first insulating layer using the mask on which the shape is drawn, developing the exposed first insulating layer, and processing the first insulating layer into a predetermined shape; A step of forming a metal layer on the entire surface of the first insulating layer processed by step (d), a step of forming a first photoresist layer on the entire surface on which the metal layer is formed, and (e) a predetermined shape Using a mask on which a shape for processing the metal layer is drawn, exposing the first photoresist layer, developing the exposed first photoresist layer, and (f) exposing in the step (e) Etching the metal layer on which the developed first photoresist layer is formed; and (g) removing the first photoresist layer. (H) a step of forming a second insulating layer made of a photosensitive insulating material on the entire surface of the metal layer processed in step (f), and (i) an electrode covering the wiring region of the metal layer Using the mask on which the shape for processing the second insulating layer is drawn in a shape that exposes the region, the second insulating layer is exposed, the exposed second insulating layer is developed, and the wiring region of the metal layer is formed. A step of processing the second insulating layer into a shape that exposes the electrode region while covering, and (j) a third insulating layer made of a photosensitive insulating material on the entire surface of the second insulating layer that has been processed by the step (i). And (k) a shape for processing the third insulating layer into a shape surrounding each cell placement region, which is a specific closed region on the exposed surface side, each including an exposed surface of each electrode region. Using the drawn mask, the third insulating layer is exposed, and the exposed third insulating layer is developed. A step of processing the third insulating layer a placement area in a shape surrounding each can be produced by the production method having a step of peeling off the (l) substrate.

本発明では、第２絶縁層の一部分を覆う第３絶縁層によって観察試料の移動を抑制する壁を形成することとしたため、観察試料の移動抑制と適切な電極領域のインピーダンス特性確保との両立が可能となる。
また、本発明では、絶縁層に感光性絶縁材料を用い、本発明独自の製造工程に従うことで、従来必要であったドライエッチング工程が不要となる。その結果、製造工程の単純化、アイライメント誤差の低減、及び製造コストの低減が可能となる。 In the present invention, since the wall that suppresses the movement of the observation sample is formed by the third insulating layer that covers a part of the second insulating layer, it is possible to achieve both the suppression of the movement of the observation sample and securing the impedance characteristics of the appropriate electrode region. It becomes possible.
Further, in the present invention, a photosensitive insulating material is used for the insulating layer and the manufacturing process unique to the present invention is followed, so that the conventionally required dry etching process becomes unnecessary. As a result, the manufacturing process can be simplified, the alignment error can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１実施形態と説明する。
＜構成＞
図３は第１実施形態の細胞外マイクロ電極１の計測領域１１０を示す斜視図である。図４（ａ）は細胞外マイクロ電極１の計測領域１１０を示す拡大斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。まず、これらの図を用いて、本形態の細胞外マイクロ電極１の構成を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, the first embodiment of the present invention will be described.
<Configuration>
FIG. 3 is a perspective view showing the measurement region 110 of the extracellular microelectrode 1 of the first embodiment. 4A is an enlarged perspective view showing the measurement region 110 of the extracellular microelectrode 1, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4A, and FIG. It is BB sectional drawing of 4 (a). First, the configuration of the extracellular microelectrode 1 of this embodiment will be described using these drawings.

図３に示すように、本形態の細胞外マイクロ電極１の計測領域１１０には、互いに絶縁された複数の電極領域１１１（第１電極領域）が同一面側に露出して配置される。また、各電極領域１１１の露出面をそれぞれ含む、当該露出面側の特定の閉じた領域である各細胞配置領域１１５は、それぞれ、絶縁層９０（第３絶縁層）によって周囲を囲まれた領域となる。すなわち、各細胞配置領域１１５上には絶縁層９０が存在せず、各細胞配置領域１１５の周囲に存在する絶縁層９０によって、各細胞配置領域１１５の周囲がそれぞれ独立に囲まれる。   As shown in FIG. 3, in the measurement region 110 of the extracellular microelectrode 1 of the present embodiment, a plurality of electrode regions 111 (first electrode regions) that are insulated from each other are disposed on the same surface side. Moreover, each cell arrangement | positioning area | region 115 which is a specific closed area | region of the said exposed surface side including each exposed surface of each electrode area | region 111 is the area | region enclosed by the insulating layer 90 (3rd insulating layer), respectively. It becomes. That is, the insulating layer 90 does not exist on each cell arrangement region 115, and the periphery of each cell arrangement region 115 is independently surrounded by the insulating layer 90 existing around each cell arrangement region 115.

図４に示すように、本形態の細胞外マイクロ電極１は、柔軟性の感光性絶縁材料からなる絶縁層２０（第１絶縁層）と、絶縁層２０上に配置された金属層４０（金属部）と、金属層４０の一部分を覆う柔軟性の感光性絶縁材料からなる絶縁層７０（第２絶縁層）と、絶縁層７０の一部分を覆う柔軟性の感光性絶縁材料からなる絶縁層９０（第３絶縁層）とからなる。また、金属層４０は、絶縁層７０（第２絶縁層）に覆われた配線領域１１３と、絶縁層７０に覆われていない電極領域１１１をそれぞれ含む。また、各電極領域１１１の露出面をそれぞれ含む各細胞配置領域１１５は、それぞれ、絶縁層９０（第３絶縁層）によって周囲を囲まれた領域となっている。図４の例では、絶縁層９０が網目状に形成されて絶縁層９０の表面と絶縁層７０の表面との間に段差が形成され、各網目内に各細胞配置領域１１５が配置される構成となっている。なお、細胞配置領域１１５は、図４のように電極領域１１１よりも広い領域であってもよいし、電極領域１１１と同程度の領域であってもよく、観測試料の量に応じて適宜設定可能である。   As shown in FIG. 4, the extracellular microelectrode 1 of this embodiment includes an insulating layer 20 (first insulating layer) made of a flexible photosensitive insulating material and a metal layer 40 (metal) disposed on the insulating layer 20. Part), an insulating layer 70 (second insulating layer) made of a flexible photosensitive insulating material covering a part of the metal layer 40, and an insulating layer 90 made of a flexible photosensitive insulating material covering a part of the insulating layer 70. (Third insulating layer). The metal layer 40 includes a wiring region 113 covered with the insulating layer 70 (second insulating layer) and an electrode region 111 not covered with the insulating layer 70. Each cell placement region 115 including the exposed surface of each electrode region 111 is a region surrounded by an insulating layer 90 (third insulating layer). In the example of FIG. 4, the insulating layer 90 is formed in a mesh shape, a step is formed between the surface of the insulating layer 90 and the surface of the insulating layer 70, and each cell placement region 115 is placed in each mesh. It has become. Note that the cell arrangement region 115 may be a region wider than the electrode region 111 as shown in FIG. 4 or a region similar to the electrode region 111, and is appropriately set according to the amount of the observation sample. Is possible.

また、柔軟性の感光性絶縁材料の例は、感光性ポリイミド、感光性ポリアミド、感光性ポリエステル、感光性ベンゾシクロブテン、感光性パリレン、感光性エポキシ、感光性アクリレートなどである。この中でも、加工が容易な感光性ポリイミドを用いることがより望ましい。また、使用する感光性絶縁材料は、細胞外マイクロ電極として使用した際の生体への悪影響が小さく、なおかつ、細胞外マイクロ電極を構成するために必要な膜厚に加工可能な材料であることが望ましい。そのような感光性絶縁材料の一例は、感光性ポリイミドの一種である富士フィルム製 "Durimide（登録商標） 7510"である。また、金属層４０の材料の例は、白金(Pt)、金(Au)、窒可チタン(TiO2)、酸化銀(Ag2O)、タングステン(W)、スズ添加酸化インジウム(Indium Tin Oxide)、酸化スズ(SnO,SnO2,SnO3)、クロム(Cr)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)などである。これらの中でも、微細加工が容易で導電性が高く柔軟な白金や金が望ましい。 Examples of the flexible photosensitive insulating material include photosensitive polyimide, photosensitive polyamide, photosensitive polyester, photosensitive benzocyclobutene, photosensitive parylene, photosensitive epoxy, and photosensitive acrylate. Among these, it is more desirable to use a photosensitive polyimide that can be easily processed. In addition, the photosensitive insulating material to be used should be a material that has a small adverse effect on the living body when used as an extracellular microelectrode and that can be processed to a film thickness necessary for constituting the extracellular microelectrode. desirable. An example of such a photosensitive insulating material is “Durimide® 7510” manufactured by Fuji Film, which is a kind of photosensitive polyimide. Examples of the material of the metal layer 40 include platinum (Pt), gold (Au), nitriding titanium (TiO 2 ), silver oxide (Ag 2 O), tungsten (W), tin-added indium oxide (Indium Tin Oxide). ), Tin oxide (SnO, SnO 2 , SnO 3 ), chromium (Cr), copper (Cu), nickel (Ni), aluminum (Al), and the like. Among these, platinum and gold that are easy to finely process, have high conductivity, and are flexible are desirable.

＜製造方法＞
図５及び図６は第１実施形態の細胞外マイクロ電極１の製造方法を説明するための断面図であり、図７はその製造方法を説明するための流れ図である。なお、図５はネガ型の感光性絶縁材料及びフォトレジストを使用する場合の例を示し、図６はポジ型の感光性絶縁材料及びフォトレジストを使用する場合の例を示す。本形態の細胞外マイクロ電極１の製造工程は以下の通りである。 <Manufacturing method>
5 and 6 are cross-sectional views for explaining the manufacturing method of the extracellular microelectrode 1 of the first embodiment, and FIG. 7 is a flowchart for explaining the manufacturing method. 5 shows an example in the case of using a negative photosensitive insulating material and a photoresist, and FIG. 6 shows an example in the case of using a positive photosensitive insulating material and a photoresist. The manufacturing process of the extracellular microelectrode 1 of this embodiment is as follows.

［Ｓ１０１］基板１０の表面に感光性絶縁材料からなる絶縁層２０（第１絶縁層）を形成する（図５（ａ）、図６（ａ））。なお、基板１０の例は、シリコンなどの半導体基板やガラス基板などである。
［Ｓ１０２］所定の細胞外マイクロ電極１の外部形状に絶縁層２０（第１絶縁層）を加工するための形状が描画されたマスク３０を用い、絶縁層２０を露光し、露光された絶縁層２０を現像して、絶縁層２０を所定の形状に加工する（図５（ｂ）（ｃ）、図６（ｂ）（ｃ））。
［Ｓ１０３］ステップＳ１０２によって加工された絶縁層２０（第１絶縁層）側の面全体に金属層４０を形成する（図５（ｄ）、図６（ｄ））。
［Ｓ１０４］金属層４０が形成された面全体にフォトレジスト層５０（第１フォトレジスト層）を形成する（図５（ｅ）、図６（ｅ））。 [S101] An insulating layer 20 (first insulating layer) made of a photosensitive insulating material is formed on the surface of the substrate 10 (FIGS. 5A and 6A). An example of the substrate 10 is a semiconductor substrate such as silicon or a glass substrate.
[S102] Using the mask 30 in which the shape for processing the insulating layer 20 (first insulating layer) is drawn on the external shape of the predetermined extracellular microelectrode 1, the insulating layer 20 is exposed, and the exposed insulating layer 20 is developed, and the insulating layer 20 is processed into a predetermined shape (FIGS. 5B and 5C, FIGS. 6B and 6C).
[S103] A metal layer 40 is formed on the entire surface on the insulating layer 20 (first insulating layer) side processed in step S102 (FIGS. 5D and 6D).
[S104] A photoresist layer 50 (first photoresist layer) is formed on the entire surface on which the metal layer 40 is formed (FIGS. 5E and 6E).

［Ｓ１０５］所定の形状に金属層４０を加工するための形状が描画されたマスク６０を用い、フォトレジスト層５０（第１フォトレジスト層）を露光し、露光されたフォトレジスト層５０を現像する（図５（ｆ）（ｇ）、図６（ｆ）（ｇ））。
［Ｓ１０６］ステップＳ１０５で露光及び現像されたフォトレジスト層５０（第１フォトレジスト層）が形成された金属層４０をエッチング（ウェットエッチング）する（図５（ｈ）、図６（ｈ））。
［Ｓ１０７］フォトレジスト層５０（第１フォトレジスト層）を除去する（図５（ｉ）、図６（ｉ））。 [S105] The photoresist layer 50 (first photoresist layer) is exposed using the mask 60 on which a shape for processing the metal layer 40 is drawn into a predetermined shape, and the exposed photoresist layer 50 is developed. (FIG. 5 (f) (g), FIG. 6 (f) (g)).
[S106] The metal layer 40 on which the photoresist layer 50 (first photoresist layer) exposed and developed in step S105 is formed is etched (wet etching) (FIGS. 5H and 6H).
[S107] The photoresist layer 50 (first photoresist layer) is removed (FIGS. 5I and 6I).

［Ｓ１０８］ステップＳ１０６によって加工された金属層４０側の面全体に感光性絶縁材料からなる絶縁層７０（第２絶縁層）を形成する（図５（ｊ）、図６（ｊ））。
［Ｓ１０９］金属層４０の配線領域１１３を覆いつつ電極領域１１１を露出させる形状に絶縁層７０（第２絶縁層）を加工するための形状が描画されたマスク８０を用い、絶縁層７０を露光し、露光された絶縁層７０を現像して、金属層４０の配線領域１１３を覆いつつ電極領域１１１を露出させる形状に絶縁層７０を加工する（図５（ｋ）（ｌ）、図６（ｋ）（ｌ））。 [S108] An insulating layer 70 (second insulating layer) made of a photosensitive insulating material is formed on the entire surface of the metal layer 40 processed in step S106 (FIGS. 5J and 6J).
[S109] Using the mask 80 on which a shape for processing the insulating layer 70 (second insulating layer) is formed so as to expose the electrode region 111 while covering the wiring region 113 of the metal layer 40, the insulating layer 70 is exposed. Then, the exposed insulating layer 70 is developed, and the insulating layer 70 is processed into a shape that exposes the electrode region 111 while covering the wiring region 113 of the metal layer 40 (FIGS. 5K, 5L, and 6). k) (l)).

［Ｓ１１０］加工されたに絶縁層７０（第２絶縁層）の面全体に感光性絶縁材料からなる絶縁層９０（第３絶縁層）を形成する（図５（ｍ）、図６（ｍ））。
［Ｓ１１１］各電極領域１１１の露出面をそれぞれ含む、当該露出面側の特定の閉じた領域である各細胞配置領域１１５をそれぞれ囲む形状に絶縁層９０を加工するための形状が描画されたマスク１００を用い、絶縁層９０（第３絶縁層）を露光し、露光された絶縁層９０を現像して、各細胞配置領域１１５をそれぞれ囲む形状に絶縁層９０を加工する（図５（ｎ）（ｏ）、図６（ｎ）（ｏ））。
［Ｓ１１２］基板１０を剥離する（図５（ｐ）、図６（ｐ））。 [S110] An insulating layer 90 (third insulating layer) made of a photosensitive insulating material is formed on the entire surface of the processed insulating layer 70 (second insulating layer) (FIGS. 5M and 6M). ).
[S111] A mask in which a shape for processing the insulating layer 90 is drawn so as to surround each cell placement region 115, which is a specific closed region on the exposed surface side, including the exposed surface of each electrode region 111. 100, the insulating layer 90 (third insulating layer) is exposed, the exposed insulating layer 90 is developed, and the insulating layer 90 is processed into a shape surrounding each cell placement region 115 (FIG. 5 (n)). (O), FIG. 6 (n) (o)).
[S112] The substrate 10 is peeled off (FIG. 5 (p), FIG. 6 (p)).

＜インピーダンス特性＞
図８は、以上のように生成された細胞外マイクロ電極１のインピーダンス特性を示したグラフである。図８に示すように、以上のように生成された細胞外マイクロ電極１は電極領域１１１の直径に相関し、脳表での計測と刺激に適当なインピーダンス特性を有する。 <Impedance characteristics>
FIG. 8 is a graph showing impedance characteristics of the extracellular microelectrode 1 generated as described above. As shown in FIG. 8, the extracellular microelectrode 1 generated as described above correlates with the diameter of the electrode region 111 and has impedance characteristics suitable for measurement and stimulation on the brain surface.

＜細胞外マイクロ電極１の使用方法＞
次に、本形態の細胞外マイクロ電極１の使用方法を例示する。
細胞外マイクロ電極１で観察試料の計測や刺激を行う場合、まず、電極領域１１１の露出面が上向きとなるように細胞外マイクロ電極１を配置する。この状態で細胞外マイクロ電極１の各細胞配置領域１１５に神経細胞等の観察試料が配置される。各観察試料は、そのまま又は培養された後、各細胞配置領域１１５の電極領域１１１で下側から計測又は刺激される。なお、神経細胞培養方法の例は、「畠中 寛，中川 八郎，“神経細胞培養法 (ニューロサイエンス・ラボマニュアル)”，シュプリンガー・フェアラーク東京，ISBN-10: 4431707247, ISBN-13: 978-4431707240」に記載されている。また、細胞外マイクロ電極１での観察試料の計測方法の例は、特許文献１に記載されている。 <Usage method of extracellular microelectrode 1>
Next, the usage method of the extracellular microelectrode 1 of this form is illustrated.
When the observation sample is measured or stimulated with the extracellular microelectrode 1, first, the extracellular microelectrode 1 is arranged so that the exposed surface of the electrode region 111 faces upward. In this state, an observation sample such as a nerve cell is arranged in each cell arrangement region 115 of the extracellular microelectrode 1. Each observation sample is measured or stimulated from the lower side in the electrode region 111 of each cell arrangement region 115 as it is or after being cultured. Examples of neuronal cell culture methods are “Hiroshi Hatanaka, Hachiro Nakagawa,“ Neuron Cell Culture Method (Neuroscience Lab Manual) ”, Springer Fairlark Tokyo, ISBN-10: 4431707247, ISBN-13: 978-4431707240 "It is described in. An example of a method for measuring an observation sample with the extracellular microelectrode 1 is described in Patent Document 1.

ここで、各細胞配置領域１１５はそれぞれ絶縁層９０の壁によって囲まれているため、各細胞配置領域１１５に配置又は培養された観察試料は絶縁層９０の壁によって位置が保持され、安定した計測や刺激が可能となる。   Here, since each cell arrangement region 115 is surrounded by the wall of the insulating layer 90, the position of the observation sample arranged or cultured in each cell arrangement region 115 is held by the wall of the insulating layer 90, so that stable measurement is possible. And stimulation is possible.

＜本形態の特徴＞
以上のように、本形態では、電極領域１１１の形状を特定する絶縁層７０とは別の絶縁層９０によって観察試料の移動を抑制する壁を形成することとしたため、観察試料の移動抑制と適切な電極領域１１１のインピーダンス特性確保との両立が可能となる。なお、絶縁層９０の加工形状は、上述のものには限定されず、観察試料の移動抑制と適切な電極領域のインピーダンス特性確保との両立が可能な構成であれば、どのようなものであってもよい。図９は、細胞外マイクロ電極１の計測領域１１０の変形例を示す拡大斜視図である。このように、各細胞配置領域１１５の位置に対応する複数の貫通孔を絶縁層９０に設け、絶縁層９０の各貫通孔の内壁面で各細胞配置領域１１５の周囲を囲むトラップ状の構成であってもよい。また、絶縁層９０の各貫通孔をすり鉢状の形状とし、それらの絶縁層７０側の開口径よりもその反対側の開口径を広くした場合には、各細胞配置領域１１５への観察試料の配置が容易になるといった利点がある。一方、当該各貫通孔の絶縁層７０側の開口径よりもその反対側の開口径を狭くした場合には、各細胞配置領域１１５に配置された観察試料の位置安定性がより強固なものとなる。このような形状は、例えば、マスクエッジでの露光の回り込みの影響を利用し、感光性絶縁材料をポジ型とするかネガ型とするかによって選択的に形成可能である。 <Features of this embodiment>
As described above, in this embodiment, since the wall that suppresses the movement of the observation sample is formed by the insulating layer 90 that is different from the insulating layer 70 that specifies the shape of the electrode region 111, the movement of the observation sample is appropriately suppressed. Thus, it is possible to ensure the impedance characteristics of the electrode region 111. The processed shape of the insulating layer 90 is not limited to the above-described one, and any shape can be used as long as the movement of the observation sample can be suppressed and the impedance characteristics of the appropriate electrode region can be ensured. May be. FIG. 9 is an enlarged perspective view showing a modification of the measurement region 110 of the extracellular microelectrode 1. In this way, a plurality of through holes corresponding to the positions of the respective cell placement regions 115 are provided in the insulating layer 90, and the trap wall structure surrounds each cell placement region 115 with the inner wall surface of each through hole of the insulating layer 90. There may be. In addition, when each through hole of the insulating layer 90 has a mortar shape and the opening diameter on the opposite side is wider than the opening diameter on the insulating layer 70 side, There is an advantage that the arrangement becomes easy. On the other hand, when the opening diameter on the opposite side of the through hole is narrower than the opening diameter on the insulating layer 70 side, the position stability of the observation sample placed in each cell placement region 115 is more robust. Become. Such a shape can be selectively formed depending on whether the photosensitive insulating material is a positive type or a negative type by using the influence of exposure wrap around the mask edge, for example.

また、本形態では、絶縁層に感光性絶縁材料を用い、本発明独自の製造工程に従うことで、従来必要であったドライエッチング工程が不要となる。その結果、製造工程が単純化できる。また、ドライエッチング工程が不要となるため、ドライエッチング工程に起因するアライメントマークの変形が回避でき、アイライメント誤差が低減し、安定した加工精度で細胞外マイクロ電極１を作成できる。さらに、ドライエッチング工程が不要となるため、ドライエッチング装置とその維持費を不要とし、細胞外マイクロ電極１を低廉に作製できる。   Further, in this embodiment, a photosensitive insulating material is used for the insulating layer and the manufacturing process unique to the present invention is followed, so that the conventionally required dry etching process is not required. As a result, the manufacturing process can be simplified. In addition, since the dry etching process is not required, deformation of the alignment mark due to the dry etching process can be avoided, the alignment error can be reduced, and the extracellular microelectrode 1 can be created with stable processing accuracy. Furthermore, since the dry etching process is not necessary, the dry etching apparatus and its maintenance cost are not required, and the extracellular microelectrode 1 can be manufactured at low cost.

また、ステップＳ１０９とステップＳ１１２との間に、絶縁層７０（第２絶縁層）の表面を粗し、それを親水性に改質する工程を設けてもよい。通常、シリコン、パリレン、ポリイミドなどを含む絶縁材料は、その硬さ如何にかかわらず細胞正着性が低く、生体の異物反応を促進する。これに対し、絶縁層７０の表面を親水性に改質することで、神経細胞等の観察試料の細胞配置領域１１５への生体適合性を向上させ、長期間安定した計測と刺激とが可能となる。   In addition, a step of roughening the surface of the insulating layer 70 (second insulating layer) and modifying it to be hydrophilic may be provided between Step S109 and Step S112. In general, an insulating material containing silicon, parylene, polyimide, or the like has low cell adherence regardless of its hardness and promotes a foreign body reaction. On the other hand, by modifying the surface of the insulating layer 70 to be hydrophilic, the biocompatibility of the observation sample such as nerve cells to the cell placement region 115 can be improved, and stable measurement and stimulation can be performed for a long period of time. Become.

また、各細胞配置領域１１５又はその近傍に、各細胞配置領域１１５を識別するための位置指標マーク（シリアル番号、座標軸など）を設けてもよい。この位置指標マークも上述した感光性絶縁材料を用いて他の絶縁層と同様に構成すればよい。このような位置指標マークを設けることにより、観察試料を顕微鏡などで拡大して観察する際に、観察試料が細胞外マイクロ電極１のどの位置の細胞配置領域１１５に配置されているものなのかを容易に特定することが可能となる。   Further, a position index mark (serial number, coordinate axis, etc.) for identifying each cell placement region 115 may be provided at or near each cell placement region 115. This position index mark may be configured similarly to the other insulating layers using the above-described photosensitive insulating material. By providing such a position index mark, when the observation sample is enlarged and observed with a microscope or the like, the position of the observation sample in the cell arrangement region 115 of the extracellular microelectrode 1 is determined. It becomes possible to specify easily.

また、細胞外マイクロ電極１の金属層を多層化してもよい。この場合には、金属層間の少なくとも一部を絶縁する絶縁層が追加される。従来の製造工程ではドライエッチング工程が必須であるが、従来の製造工程で金属層を多層構造にする場合、層数に応じてドライエッチング工程の数も増加する。この場合、前述したドライエッチング工程に基づく、製造工程の複雑化やアイライメント誤差の増大の問題がより大きくなる。しかし、本形態では、絶縁層に感光性絶縁材料を用いることで従来必要であったドライエッチング工程が不要となるため、細胞外マイクロ電極１の金属層を多層に構成し、それに伴って金属層間の絶縁層を追加する場合でも、ドライエッチング工程に基づく前述の問題は生じない。そして、本形態のように、細胞外マイクロ電極１の金属層を多層化することにより、細胞外マイクロ電極１の面積を必要以上に大きくすることなく、電極チャネルの数を増加させることができる。   Further, the metal layer of the extracellular microelectrode 1 may be multilayered. In this case, an insulating layer that insulates at least part of the metal layer is added. In the conventional manufacturing process, the dry etching process is indispensable. However, when the metal layer has a multilayer structure in the conventional manufacturing process, the number of dry etching processes increases according to the number of layers. In this case, problems of complication of the manufacturing process and an increase in the alignment error based on the above-described dry etching process are further increased. However, in this embodiment, since a dry etching process that has been conventionally required is unnecessary by using a photosensitive insulating material for the insulating layer, the metal layer of the extracellular microelectrode 1 is formed in multiple layers, and accordingly the metal layer Even when this insulating layer is added, the above-mentioned problem based on the dry etching process does not occur. Then, as in the present embodiment, by multilayering the metal layer of the extracellular microelectrode 1, the number of electrode channels can be increased without increasing the area of the extracellular microelectrode 1 more than necessary.

〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態を説明する。本形態は第１実施形態の変形例であり、絶縁層の壁で周囲を囲まれた細胞配置領域の上部に、神経細胞等の観察試料よりも径が小さな複数の貫通孔が網目状に形成された感光性絶縁材料からなる絶縁層が配置される。この複数の貫通孔が網目状に形成された絶縁層の上面に観察試料を配置することにより、当該絶縁層がハンモック状にたわみ、そのたわみ部分に観察試料が保持される。これにより、観察試料の位置ずれを防止できるとともに観察試料の変形を抑制する。以下では、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する部分については説明を省略する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is a modification of the first embodiment, and a plurality of through-holes having a diameter smaller than that of an observation sample such as a nerve cell are formed in a mesh shape above the cell arrangement region surrounded by the wall of the insulating layer An insulating layer made of the photosensitive insulating material is disposed. By disposing the observation sample on the upper surface of the insulating layer in which the plurality of through holes are formed in a mesh shape, the insulating layer is bent in a hammock shape, and the observation sample is held in the bent portion. Thereby, the position shift of the observation sample can be prevented and the deformation of the observation sample is suppressed. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment, and abbreviate | omits description about the part which is common in 1st Embodiment.

＜構成＞
図１０（ａ）は、第２実施形態の細胞外マイクロ電極の計測領域３１０を示す斜視図であり、図１０（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、図１０（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
図１０に示すように、本形態の細胞外マイクロ電極の計測領域３１０は、柔軟性の感光性絶縁材料からなる絶縁層２０（第１絶縁層）と、絶縁層２０上に配置された金属層４０（金属部）と、金属層４０の一部分を覆う柔軟性の感光性絶縁材料からなる絶縁層７０（第２絶縁層）と、絶縁層７０の一部分を覆う柔軟性の感光性絶縁材料からなる絶縁層４４０（第３絶縁層）と、複数の貫通孔３１１が網目状に形成された感光性絶縁材料からなる絶縁層４２０（第４絶縁層）からなる。また、金属層４０は、絶縁層７０（第２絶縁層）に覆われた配線領域１１３と、絶縁層７０に覆われていない電極領域１１１をそれぞれ含む。また、各電極領域１１１の露出面をそれぞれ含む各細胞配置領域１１５は、それぞれ、絶縁層４４０（第３絶縁層）によって覆われておらず、絶縁層４４０によって周囲を囲まれた領域となっている。また、絶縁層４４０（第３絶縁層）は、絶縁層７０（第２絶縁層）と絶縁層４２０（第４絶縁層）との間に配置され、各細胞配置領域１１５と絶縁層４２０との間には、それぞれ、絶縁層４４０によって周囲を囲まれた空間３１５が存在する。そして、絶縁層４２０（第４絶縁層）に形成された網目状の貫通孔３１１は、外部から何れかの空間３１５へ貫通する孔となっている。これにより、各細胞配置領域１１５の各上面には、網目状の貫通孔３１１をもつ絶縁層４２０の領域であるハンモック領域３２０がそれぞれ配置される。なお、貫通孔３１１は、神経細胞等の観察試料が通過しない程度の径（例えば、神経細胞等の観察試料の直径未満の直径）に形成する。 <Configuration>
FIG. 10A is a perspective view showing the measurement region 310 of the extracellular microelectrode according to the second embodiment, FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 10A, and FIG. FIG. 2D is a sectional view taken along the line DD in FIG.
As shown in FIG. 10, the measurement region 310 of the extracellular microelectrode according to this embodiment includes an insulating layer 20 (first insulating layer) made of a flexible photosensitive insulating material, and a metal layer disposed on the insulating layer 20. 40 (metal part), an insulating layer 70 (second insulating layer) made of a flexible photosensitive insulating material covering a part of the metal layer 40, and a flexible photosensitive insulating material covering a part of the insulating layer 70. The insulating layer 440 (third insulating layer) and the insulating layer 420 (fourth insulating layer) made of a photosensitive insulating material in which a plurality of through holes 311 are formed in a mesh shape. The metal layer 40 includes a wiring region 113 covered with the insulating layer 70 (second insulating layer) and an electrode region 111 not covered with the insulating layer 70. In addition, each cell placement region 115 including the exposed surface of each electrode region 111 is not covered with the insulating layer 440 (third insulating layer), and is surrounded by the insulating layer 440. Yes. The insulating layer 440 (third insulating layer) is disposed between the insulating layer 70 (second insulating layer) and the insulating layer 420 (fourth insulating layer). There are spaces 315 surrounded by an insulating layer 440 between them. The mesh-shaped through hole 311 formed in the insulating layer 420 (fourth insulating layer) is a hole penetrating to any one of the spaces 315 from the outside. Thereby, on each upper surface of each cell arrangement region 115, a hammock region 320 that is a region of the insulating layer 420 having the mesh-like through hole 311 is arranged. The through-hole 311 is formed to have a diameter that does not allow an observation sample such as a nerve cell to pass (for example, a diameter smaller than the diameter of the observation sample such as a nerve cell).

＜製造方法＞
図１１は第２実施形態の細胞外マイクロ電極の製造方法を説明するための斜視図であり、図１２及び図１３はその製造方法を説明するための断面図であり、図１４はその製造方法を説明するための流れ図である。なお、図１１では基板１０，４１０の記載を省略している。また、図１２及び図１３では、ネガ型の感光性絶縁材料及びフォトレジストを使用する場合の例のみを示すが、ポジ型の感光性絶縁材料及びフォトレジストを使用してもかまわない。本形態の細胞外マイクロ電極の製造工程は以下の通りである。 <Manufacturing method>
FIG. 11 is a perspective view for explaining a method for producing an extracellular microelectrode according to the second embodiment, FIGS. 12 and 13 are cross-sectional views for explaining the production method, and FIG. 14 is a production method thereof. It is a flowchart for demonstrating. In FIG. 11, the description of the substrates 10 and 410 is omitted. 12 and 13 show only an example in which a negative photosensitive insulating material and a photoresist are used, but a positive photosensitive insulating material and a photoresist may be used. The manufacturing process of the extracellular microelectrode of this embodiment is as follows.

［Ｓ１０１〜Ｓ１０９］第１実施形態で説明したＳ１０１〜Ｓ１０９の工程を実行する（図１１（ａ），図１２（ａ）〜（ｌ））。
［Ｓ２１０］基板４１０（第２基板）の表面に感光性絶縁材料からなる絶縁層４２０（第４絶縁層）を形成する（図１３（ａ））。
［Ｓ２１１］複数の貫通孔３１１を含む形状に絶縁層４２０（第４絶縁層）を加工するための形状が描画されたマスク２３０を用い、絶縁層４２０を露光し、露光された絶縁層４２０を現像して、絶縁層４２０を網目状の複数の貫通孔３１１を含む形状に加工する（図１１（ｂ），図１３（ｂ）（ｃ））。 [S101 to S109] Steps S101 to S109 described in the first embodiment are executed (FIGS. 11A and 12A to 12).
[S210] An insulating layer 420 (fourth insulating layer) made of a photosensitive insulating material is formed on the surface of the substrate 410 (second substrate) (FIG. 13A).
[S211] Using the mask 230 in which the shape for processing the insulating layer 420 (fourth insulating layer) is drawn into a shape including a plurality of through holes 311, the insulating layer 420 is exposed, and the exposed insulating layer 420 is exposed. Development is performed to process the insulating layer 420 into a shape including a plurality of mesh-shaped through holes 311 (FIGS. 11B, 13B, and 13C).

［Ｓ２１２］加工されたに絶縁層４２０（第４絶縁層）の面全体に感光性絶縁材料からなる絶縁層４４０（第３絶縁層）を形成する（図１３（ｄ））。
［Ｓ２１３］１以上の貫通孔３１１の開口部を含む絶縁層４２０（第４絶縁層）上の各開口領域３１８をそれぞれ囲む形状に絶縁層４４０（第３絶縁層）を加工するための形状が描画されたマスク２５０を用い、絶縁層４４０を露光し、露光された絶縁層４４０を現像して、の各開口領域３１８をそれぞれ囲む形状に第３絶縁層を加工する（図１１（ｃ），図１３（ｅ）（ｆ））。
［Ｓ２１４］Ｓ１０９で加工された絶縁膜７０（第２絶縁膜）（図１１（ａ），図１２（ａ）〜（ｌ））と、Ｓ２１３で加工された絶縁層４４０（第３絶縁膜）とを貼り合わせる（図１３（ｇ））。
［Ｓ２１５］基板１０，４１０を剥離する（図１３（ｈ））。 [S212] An insulating layer 440 (third insulating layer) made of a photosensitive insulating material is formed on the entire surface of the processed insulating layer 420 (fourth insulating layer) (FIG. 13D).
[S213] A shape for processing the insulating layer 440 (third insulating layer) into a shape surrounding each opening region 318 on the insulating layer 420 (fourth insulating layer) including one or more through-hole 311 openings. Using the drawn mask 250, the insulating layer 440 is exposed, the exposed insulating layer 440 is developed, and the third insulating layer is processed into a shape surrounding each of the opening regions 318 (FIG. 11C, FIG. 13 (e) (f)).
[S214] Insulating film 70 (second insulating film) processed in S109 (FIGS. 11A and 12A to 12) and insulating layer 440 processed in S213 (third insulating film) Are pasted together (FIG. 13G).
[S215] The substrates 10 and 410 are peeled off (FIG. 13 (h)).

＜細胞外マイクロ電極の使用方法＞
次に、本形態の細胞外マイクロ電極の使用方法を例示する。
細胞外マイクロ電極で観察試料の計測や刺激を行う場合、まず、電極領域１１１が絶縁層４２０の下となり、電極領域１１１の露出面が上向きになるように細胞外マイクロ電極を配置する。この状態で、絶縁層４２０の各ハンモック領域３２０に神経細胞等の観察試料を配置する。すると、観察試料の重みによって各ハンモック領域３２０がたわみ、各ハンモック領域３２０上の各観察試料が細胞配置領域１１５に配置される。各観察試料は、そのまま又は培養された後、各細胞配置領域１１５の電極領域１１１で下側から計測又は刺激される。 <Method of using extracellular microelectrode>
Next, the usage method of the extracellular microelectrode of this form is illustrated.
When the observation sample is measured or stimulated by the extracellular microelectrode, first, the extracellular microelectrode is arranged so that the electrode region 111 is under the insulating layer 420 and the exposed surface of the electrode region 111 is upward. In this state, an observation sample such as a nerve cell is placed in each hammock region 320 of the insulating layer 420. Then, each hammock region 320 is bent by the weight of the observation sample, and each observation sample on each hammock region 320 is arranged in the cell arrangement region 115. Each observation sample is measured or stimulated from the lower side in the electrode region 111 of each cell arrangement region 115 as it is or after being cultured.

ここで、各観察試料は、たわんだ各ハンモック領域３２０に保持されるため、安定した計測や刺激が可能となる。また、各観察試料が平面上ではなく、たわんだハンモック領域３２０上に配置されるため、配置された神経細胞等の観察試料が自らの重みで平面状につぶれてしまうことも防止できる。   Here, since each observation sample is held in each bent hammock region 320, stable measurement and stimulation are possible. In addition, since each observation sample is arranged not on a plane but on a bent hammock region 320, it is possible to prevent the arranged observation sample such as a nerve cell from being flattened by its own weight.

＜本形態の特徴＞
以上のように、本形態では、電極領域１１１の形状を特定する絶縁層７０とは別の絶縁層４４０，４２０によってハンモック領域３２０を構成し、それによって観察試料の位置を保持することとしたため、観察試料の移動抑制と適切な電極領域１１１のインピーダンス特性確保との両立が可能となる。
また、ステップＳ２１０以降に、絶縁層４２０（第４絶縁層）のハンモック領域３２０側の表面を粗し、それを親水性に改質する工程を設けてもよい。これにより、観察試料のハンモック領域３２０への生体適合性を向上させることができる。 <Features of this embodiment>
As described above, in this embodiment, the hammock region 320 is configured by the insulating layers 440 and 420 that are different from the insulating layer 70 that specifies the shape of the electrode region 111, thereby holding the position of the observation sample. It is possible to achieve both suppression of movement of the observation sample and securing of appropriate impedance characteristics of the electrode region 111.
Further, after step S210, a step of roughening the surface of the insulating layer 420 (fourth insulating layer) on the side of the hammock region 320 and modifying it to be hydrophilic may be provided. Thereby, the biocompatibility to the hammock area | region 320 of an observation sample can be improved.

また、各細胞配置領域１１５、その近傍又は貫通孔３１１の開口部近傍に、各細胞配置領域１１５を識別するための位置指標マーク（シリアル番号、座標軸など）を設けてもよい。このような位置指標マークを設けることにより、観察試料を顕微鏡などで拡大して観察する際に、観察試料が細胞外マイクロ電極１のどの位置の細胞配置領域１１５に配置されているものなのかを容易に特定することが可能となる。
また、細胞外マイクロ電極の金属層を多層化してもよい。この際には、金属層間の少なくとも一部を絶縁する絶縁層も追加される。 Further, a position index mark (serial number, coordinate axis, etc.) for identifying each cell arrangement region 115 may be provided in each cell arrangement region 115, in the vicinity thereof, or in the vicinity of the opening of the through hole 311. By providing such a position index mark, when the observation sample is enlarged and observed with a microscope or the like, the position of the observation sample in the cell arrangement region 115 of the extracellular microelectrode 1 is determined. It becomes possible to specify easily.
Further, the metal layer of the extracellular microelectrode may be multilayered. In this case, an insulating layer for insulating at least a part between the metal layers is also added.

また、絶縁層４２０に貫通孔３１１を設けず、代わりに、金属層４０が存在しない領域に絶縁層２０，７０を貫通する複数の貫通孔を網目状に設け、これらの貫通孔が外部から各空間３１５へ貫通する構成としてもよい。これらの貫通孔も神経細胞等の観察試料が通過しない程度の径とする。この場合には、絶縁層４２０が絶縁層２０，７０の下となり、電極領域１１１の露出面が下向きになるように細胞外マイクロ電極を配置する。そして、各電極領域１１１の露出面と反対側の絶縁層２０の外面を前述の各ハンモック領域として機能させる。各観察試料がこれらのハンモック領域に配置されると、前述と同様に、各観察試料の重量で各ハンモック領域がたわみ、そのたわみ部分に各観察試料が保持される。各観察試料は、そのまま又は培養された後、電極領域１１１で下側から計測又は刺激される。この場合にも、観察試料の移動抑制と適切な電極領域１１１のインピーダンス特性確保との両立が可能である。なお、この場合も、絶縁層２０の外面を粗して親水性に改質し、ハンモック領域の生体適合性を向上させてもよい。また、この場合に、絶縁層７０側から露出した電極領域１１１が形成されず、代わりに絶縁層２０側から露出した電極領域１１１が形成され、絶縁層２０側から露出した電極領域１１１部分に観察試料が配置されてもよい。   In addition, the through-hole 311 is not provided in the insulating layer 420, and instead, a plurality of through-holes that penetrate the insulating layers 20 and 70 are provided in a mesh shape in a region where the metal layer 40 does not exist, and these through-holes are provided from the outside. It is good also as a structure penetrated to the space 315. These through holes also have a diameter that does not allow observation samples such as nerve cells to pass through. In this case, the extracellular microelectrode is arranged so that the insulating layer 420 is under the insulating layers 20 and 70 and the exposed surface of the electrode region 111 is downward. Then, the outer surface of the insulating layer 20 on the side opposite to the exposed surface of each electrode region 111 is caused to function as each of the aforementioned hammock regions. When each observation sample is arranged in these hammock regions, each hammock region is bent by the weight of each observation sample, and each observation sample is held in the bent portion as described above. Each observation sample is measured or stimulated from the lower side in the electrode region 111 as it is or after being cultured. Also in this case, it is possible to achieve both suppression of movement of the observation sample and securing of appropriate impedance characteristics of the electrode region 111. In this case as well, the outer surface of the insulating layer 20 may be roughened to be hydrophilic to improve the biocompatibility of the hammock region. In this case, the electrode region 111 exposed from the insulating layer 70 side is not formed. Instead, the electrode region 111 exposed from the insulating layer 20 side is formed, and the electrode region 111 exposed from the insulating layer 20 side is observed. A sample may be placed.

また、第１実施形態の計測領域１１０において、金属層４０や絶縁層９０が存在しない領域で絶縁層２０，７０を貫通する貫通孔を網目状に設けてもよい。この場合には、電極領域１１１の露出面が上向きになり、その下に位置する絶縁層２０の外面（下面）が浮いた状態で外部の機構部に保持される。そして、各観察試料が各細胞配置領域１１５に配置され、そのまま又は培養された後、電極領域１１１で下側から計測又は刺激される。この場合にも同様な効果が得られる。
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。 Further, in the measurement region 110 of the first embodiment, through holes that penetrate the insulating layers 20 and 70 may be provided in a mesh shape in a region where the metal layer 40 and the insulating layer 90 are not present. In this case, the exposed surface of the electrode region 111 faces upward, and the outer surface (lower surface) of the insulating layer 20 positioned below the surface is held by the external mechanism unit. And each observation sample is arrange | positioned in each cell arrangement | positioning area | region 115, and is measured or stimulated from the lower side in the electrode area | region 111 after it is culture | cultivated as it is. In this case, the same effect can be obtained.
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、神経細胞等の計測や刺激等を行う細胞外マイクロ電極の分野に適用できる。   The present invention can be applied to the field of extracellular microelectrodes for measuring and stimulating nerve cells and the like.

図１は、従来の細胞外マイクロ電極の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a conventional method for producing an extracellular microelectrode. 図２は、従来の細胞外マイクロ電極の製造方法を説明するための流れ図である。FIG. 2 is a flowchart for explaining a conventional method for producing an extracellular microelectrode. 図３は第１実施形態の細胞外マイクロ電極の計測領域を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a measurement region of the extracellular microelectrode according to the first embodiment. 図４（ａ）は第１実施形態の細胞外マイクロ電極の計測領域を示す拡大斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。FIG. 4A is an enlarged perspective view showing a measurement region of the extracellular microelectrode of the first embodiment, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4A, and FIG. ) Is a sectional view taken along line BB in FIG. 図５は第１実施形態の細胞外マイクロ電極の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the method for producing the extracellular microelectrode of the first embodiment. 図６は第１実施形態の細胞外マイクロ電極の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the method for producing the extracellular microelectrode of the first embodiment. 図７は第１実施形態の細胞外マイクロ電極の製造方法を説明するための流れ図である。FIG. 7 is a flowchart for explaining the manufacturing method of the extracellular microelectrode of the first embodiment. 図８は、生成された細胞外マイクロ電極のインピーダンス特性を示したグラフである。FIG. 8 is a graph showing impedance characteristics of the generated extracellular microelectrode. 図９は、細胞外マイクロ電極の計測領域の変形例を示す拡大斜視図である。FIG. 9 is an enlarged perspective view showing a modification of the measurement region of the extracellular microelectrode. 図１０（ａ）は、第２実施形態の細胞外マイクロ電極の計測領域を示す斜視図であり、図１０（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、図１０（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。FIG. 10A is a perspective view showing a measurement region of the extracellular microelectrode of the second embodiment, FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 10A, and FIG. It is DD sectional drawing of (a). 図１１は第２実施形態の細胞外マイクロ電極の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 11 is a perspective view for explaining the method for producing the extracellular microelectrode of the second embodiment. 図１２は第２実施形態の細胞外マイクロ電極の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining the method for producing the extracellular microelectrode of the second embodiment. 図１３は第２実施形態の細胞外マイクロ電極の製造方法を説明するための断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the method for producing the extracellular microelectrode of the second embodiment. 図１４は第２実施形態の細胞外マイクロ電極の製造方法を説明するための流れ図である。FIG. 14 is a flowchart for explaining the method for producing the extracellular microelectrode of the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 細胞外マイクロ電極
１１１ 電極領域
１１３ 配線領域
１１５ 細胞配置領域 1 Extracellular microelectrode 111 Electrode region 113 Wiring region 115 Cell placement region

Claims (8)

感光性絶縁材料からなる第１絶縁層と、
前記第１絶縁層上に配置された１以上の金属部と、
前記金属部の一部分を覆う感光性絶縁材料からなる第２絶縁層と、
前記第２絶縁層の一部分を覆う感光性絶縁材料からなる第３絶縁層と、を有し、
前記金属部は、前記第２絶縁層に覆われた配線領域と、前記第２絶縁層に覆われていない電極領域と、をそれぞれ含み、
前記の各電極領域の露出面をそれぞれ含む、当該露出面側の特定の閉じた領域である各細胞配置領域は、それぞれ、前記第３絶縁層によって周囲を囲まれた領域であり、前記金属部や前記第３絶縁層が存在しない領域に、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層とを貫通する貫通孔が網目状に設けられる、
ことを特徴とする細胞外マイクロ電極。 A first insulating layer made of a photosensitive insulating material;
One or more metal parts disposed on the first insulating layer;
A second insulating layer made of a photosensitive insulating material covering a part of the metal part;
A third insulating layer made of a photosensitive insulating material covering a portion of the second insulating layer,
The metal part includes a wiring region covered with the second insulating layer and an electrode region not covered with the second insulating layer,
Including the exposed surface of each electrode region of said each respective cell arrangement area is the specific enclosed area of the exposed surface side, respectively, Ri regions der which is surrounded by said third insulating layer, the metal A through-hole penetrating the first insulating layer and the second insulating layer is provided in a mesh shape in a region where the portion and the third insulating layer are not present,
An extracellular microelectrode characterized by that. 請求項１の細胞外マイクロ電極であって、
前記細胞配置領域は、前記第２絶縁層の表面が粗され、親水性に改質されることによって生体適合性が向上した領域である、
ことを特徴とする細胞外マイクロ電極。 The extracellular microelectrode of claim 1, wherein
The cell placement region is a region in which biocompatibility is improved by roughening the surface of the second insulating layer and modifying it to hydrophilicity.
An extracellular microelectrode characterized by that. 請求項１又は２の細胞外マイクロ電極であって、
前記第１絶縁層の表面は、粗されて親水性に改質されることによって生体適合性が向上した領域である、
ことを特徴とする細胞外マイクロ電極。 The extracellular microelectrode of claim 1 or 2 ,
The surface of the first insulating layer is a region where biocompatibility is improved by being roughened and modified to be hydrophilic.
An extracellular microelectrode characterized by that. 請求項１から３の何れかの細胞外マイクロ電極であって、
前記の各絶縁層は、感光性絶縁材料を露光及び現像することによって形状が加工された膜である、
ことを特徴とする細胞外マイクロ電極。 The extracellular microelectrode according to any one of claims 1 to 3 ,
Each of the insulating layers is a film whose shape is processed by exposing and developing a photosensitive insulating material.
An extracellular microelectrode characterized by that. 感光性絶縁材料からなる第１絶縁層と、前記第１絶縁層上に配置された１以上の金属部と、前記金属部の一部分を覆う感光性絶縁材料からなる第２絶縁層と、前記第２絶縁層の一部分を覆う感光性絶縁材料からなる第３絶縁層と、を有し、前記金属部は、前記第２絶縁層に覆われた配線領域と、前記第２絶縁層に覆われていない電極領域と、をそれぞれ含み、前記の各電極領域の露出面をそれぞれ含む、当該露出面側の特定の閉じた領域である各細胞配置領域は、それぞれ、前記第３絶縁層によって周囲を囲まれた領域である、細胞外マイクロ電極の製造方法であって、
(a)基板の表面に感光性絶縁材料からなる第１絶縁層を形成する工程と、
(b)所定の形状に前記第１絶縁層を加工するための形状が描画されたマスクを用い、前記第１絶縁層を露光し、露光された前記第１絶縁層を現像して、前記第１絶縁層を所定の形状に加工する工程と、
(c)工程(b)によって加工された前記第１絶縁層側の面全体に金属層を形成する工程と、
(d)前記金属層が形成された面全体に第１フォトレジスト層を形成する工程と、
(e) 所定の形状に前記金属層を加工するための形状が描画されたマスクを用い、前記第１フォトレジスト層を露光し、露光された前記第１フォトレジスト層を現像する工程と、
(f)工程(e)で露光及び現像された前記第１フォトレジスト層が形成された前記金属層をエッチングする工程と、
(g)前記第１フォトレジスト層を除去する工程と、
(h)工程(f)によって加工された前記金属層側の面全体に感光性絶縁材料からなる第２絶縁層を形成する工程と、
(i)前記金属層の配線領域を覆いつつ電極領域を露出させる形状に前記第２絶縁層を加工するための形状が描画されたマスクを用い、前記第２絶縁層を露光し、露光された前記第２絶縁層を現像して、前記金属層の配線領域を覆いつつ電極領域を露出させる形状に前記第２絶縁層を加工する工程と、
(j)工程(i)によって加工された前記第２絶縁層の面全体に感光性絶縁材料からなる第３絶縁層を形成する工程と、
(k)前記の各電極領域の露出面をそれぞれ含む、当該露出面側の特定の閉じた領域である各細胞配置領域をそれぞれ囲む形状に前記第３絶縁層を加工するための形状が描画されたマスクを用い、前記第３絶縁層を露光し、露光された前記第３絶縁層を現像して、前記の各細胞配置領域をそれぞれ囲む形状に前記第３絶縁層を加工する工程と、
(l)前記基板を剥離する工程と、
を有する製造方法。 A first insulating layer made of a photosensitive insulating material; one or more metal parts disposed on the first insulating layer; a second insulating layer made of a photosensitive insulating material covering a part of the metal part; A third insulating layer made of a photosensitive insulating material that covers a portion of the two insulating layers, and the metal portion is covered with the wiring region covered with the second insulating layer and the second insulating layer. Each cell placement region, which is a specific closed region on the exposed surface side, each including an exposed surface of each of the electrode regions, and is surrounded by the third insulating layer. A method for producing an extracellular microelectrode,
(a) forming a first insulating layer made of a photosensitive insulating material on the surface of the substrate;
(b) using a mask on which a shape for processing the first insulating layer in a predetermined shape is drawn, exposing the first insulating layer, developing the exposed first insulating layer, and Processing one insulating layer into a predetermined shape;
(c) forming a metal layer over the entire surface on the first insulating layer side processed in step (b);
(d) forming a first photoresist layer over the entire surface on which the metal layer is formed;
(e) using a mask on which a shape for processing the metal layer is formed into a predetermined shape, exposing the first photoresist layer, and developing the exposed first photoresist layer;
(f) etching the metal layer on which the first photoresist layer exposed and developed in step (e) is formed;
(g) removing the first photoresist layer;
(h) forming a second insulating layer made of a photosensitive insulating material over the entire surface of the metal layer processed in step (f);
(i) The second insulating layer was exposed and exposed using a mask having a shape for processing the second insulating layer so as to expose the electrode region while covering the wiring region of the metal layer Developing the second insulating layer and processing the second insulating layer into a shape that exposes the electrode region while covering the wiring region of the metal layer;
forming a third insulating layer made of a photosensitive insulating material on the entire surface of said processed second insulating layer by step (j) (i),
(k) A shape for processing the third insulating layer is drawn in a shape surrounding each cell placement region, which is a specific closed region on the exposed surface side, including the exposed surface of each electrode region. Using the mask, exposing the third insulating layer, developing the exposed third insulating layer, and processing the third insulating layer into a shape surrounding each of the cell placement regions;
(l) a step of peeling the substrate;
A manufacturing method comprising: 請求項５の製造方法であって、
前記工程(i)と前記工程(l)との間に行われる、前記第２絶縁層の表面を粗し、それを親水性に改質する工程を、さらに有する、
ことを特徴とする製造方法。 The manufacturing method according to claim 5 ,
The method further includes the step of roughening the surface of the second insulating layer and modifying it to be hydrophilic, which is performed between the step (i) and the step (l).
The manufacturing method characterized by the above-mentioned. 感光性絶縁材料からなる第１絶縁層と、前記第１絶縁層上に配置された１以上の金属部と、前記金属部の一部分を覆う感光性絶縁材料からなる第２絶縁層と、前記第２絶縁層の一部分を覆う感光性絶縁材料からなる第３絶縁層と、複数の貫通孔が網目状に形成された感光性絶縁材料からなる第４絶縁層とを有し、前記金属部は、前記第２絶縁層に覆われた配線領域と、前記第２絶縁層に覆われていない電極領域と、をそれぞれ含み、前記の各電極領域の露出面をそれぞれ含む、当該露出面側の特定の閉じた領域である各細胞配置領域は、それぞれ、前記第３絶縁層によって周囲を囲まれた領域であり、前記第３絶縁層は、前記第２絶縁層と前記第４絶縁層との間に配置され、前記各細胞配置領域と前記４絶縁層との間には、それぞれ、前記第３絶縁層によって周囲を囲まれた空間が存在し、前記第４絶縁層に形成された前記貫通孔は、外部から何れかの前記空間へ貫通する孔である、細胞外マイクロ電極の製造方法であって、
(a)第１基板の表面に感光性絶縁材料からなる第１絶縁層を形成する工程と、
(b)所定の形状に前記第１絶縁層を加工するための形状が描画されたマスクを用い、前記第１絶縁層を露光し、露光された前記第１絶縁層を現像して、前記第１絶縁層を所定の形状に加工する工程と、
(c)工程(b)によって加工された前記第１絶縁層側の面全体に金属層を形成する工程と、
(d)前記金属層が形成された面全体に第１フォトレジスト層を形成する工程と、
(e) 所定の形状に前記金属層を加工するための形状が描画されたマスクを用い、前記第１フォトレジスト層を露光し、露光された前記第１フォトレジスト層を現像する工程と、
(f)工程(e)で露光及び現像された前記第１フォトレジスト層が形成された前記金属層をエッチングする工程と、
(g)前記第１フォトレジスト層を除去する工程と、
(h)工程(f)によって加工された前記金属層側の面全体に感光性絶縁材料からなる第２絶縁層を形成する工程と、
(i)前記金属層の配線領域を覆いつつ電極領域を露出させる形状に前記第２絶縁層を加工するための形状が描画されたマスクを用い、前記第２絶縁層を露光し、露光された前記第２絶縁層を現像して、前記金属層の配線領域を覆いつつ電極領域を露出させる形状に前記第２絶縁層を加工する工程と、
(j)第２基板の表面に感光性絶縁材料からなる第４絶縁層を形成する工程と、
(k)網目状の複数の貫通孔を含む形状に前記第４絶縁層を加工するための形状が描画されたマスクを用い、前記第４絶縁層を露光し、露光された前記第４絶縁層を現像して、前記第４絶縁層を複数の貫通孔を含む形状に加工する工程と、
(l)工程(k)によって加工された前記第４絶縁層の面全体に感光性絶縁材料からなる第３絶縁層を形成する工程と、
(m)１以上の前記貫通孔の開口部を含む前記第４絶縁層上の各開口領域をそれぞれ囲む形状に前記第３絶縁層を加工するための形状が描画されたマスクを用い、前記第３絶縁層を露光し、露光された前記第３絶縁層を現像して、前記の各開口領域をそれぞれ囲む形状に前記第３絶縁層を加工する工程と、
(n)前記工程(i)で加工された前記第２絶縁層と、前記工程(m)で加工された前記第３絶縁層と、を貼り合わせる工程と、
(o)前記第１基板及び前記第２基板を剥離する工程と、
を有する製造方法。 A first insulating layer made of a photosensitive insulating material; one or more metal parts disposed on the first insulating layer; a second insulating layer made of a photosensitive insulating material covering a part of the metal part; A third insulating layer made of a photosensitive insulating material covering a part of the two insulating layers, and a fourth insulating layer made of a photosensitive insulating material having a plurality of through holes formed in a mesh shape, A wiring region covered with the second insulating layer; and an electrode region not covered with the second insulating layer, each including an exposed surface of each of the electrode regions. Each cell placement region, which is a closed region, is a region surrounded by the third insulating layer, and the third insulating layer is interposed between the second insulating layer and the fourth insulating layer. Arranged between each cell placement region and the four insulating layers, respectively. There is space surrounded by the insulating layer, the fourth said through-hole formed in the insulating layer is a hole penetrating from the outside into one of the spaces, there by the manufacturing method of the extracellular microelectrodes And
(a) forming a first insulating layer made of a photosensitive insulating material on the surface of the first substrate;
(b) using a mask on which a shape for processing the first insulating layer in a predetermined shape is drawn, exposing the first insulating layer, developing the exposed first insulating layer, and Processing one insulating layer into a predetermined shape;
(c) forming a metal layer over the entire surface on the first insulating layer side processed in step (b);
(d) forming a first photoresist layer over the entire surface on which the metal layer is formed;
(e) using a mask on which a shape for processing the metal layer is formed into a predetermined shape, exposing the first photoresist layer, and developing the exposed first photoresist layer;
(f) etching the metal layer on which the first photoresist layer exposed and developed in step (e) is formed;
(g) removing the first photoresist layer;
(h) forming a second insulating layer made of a photosensitive insulating material over the entire surface of the metal layer processed in step (f);
(i) The second insulating layer was exposed and exposed using a mask having a shape for processing the second insulating layer so as to expose the electrode region while covering the wiring region of the metal layer Developing the second insulating layer and processing the second insulating layer into a shape that exposes the electrode region while covering the wiring region of the metal layer;
(j) forming a fourth insulating layer made of a photosensitive insulating material on the surface of the second substrate;
(k) Using a mask on which a shape for processing the fourth insulating layer is drawn into a shape including a plurality of mesh-shaped through holes, the fourth insulating layer is exposed, and the exposed fourth insulating layer Developing the fourth insulating layer into a shape including a plurality of through holes;
forming a third insulating layer made of a photosensitive insulating material on the entire surface of the processed the fourth insulating layer by (l) step (k),
(m) using a mask on which a shape for processing the third insulating layer is drawn so as to surround each opening region on the fourth insulating layer including one or more openings of the through holes; Exposing the three insulating layers, developing the exposed third insulating layer, and processing the third insulating layer into a shape surrounding each of the opening regions;
(n) bonding the second insulating layer processed in the step (i) and the third insulating layer processed in the step (m);
(o) peeling the first substrate and the second substrate;
A manufacturing method comprising: 請求項７の製造方法であって、
前記工程(j)より後に行われる、前記第４絶縁層の表面を粗し、それを親水性に改質する工程を、さらに有する、
ことを特徴とする製造方法。 The manufacturing method according to claim 7 ,
The method further comprises the step of roughening the surface of the fourth insulating layer, which is performed after the step (j), and modifying it to be hydrophilic.
The manufacturing method characterized by the above-mentioned.
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