KR101663685B1 - 폴리머 기반 신경 전극 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

폴리머 기반 신경 전극이 제공되며, 폴리머 기판, 폴리머 기판 상에 증착된 시드 레이어(Seed Layer), 시드 레이어상에 패턴된 금속층, 금속층상에 역사다리꼴 또는 버섯 형상으로 형성된 다중 장벽 구조물을 포함한다.

Description

폴리머 기반 신경 전극 및 이의 제조 방법{NEURAL ELECTORDE BASED ON POLYMER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 폴리머 기반 신경 전극 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 금속층에 나노 계면을 가지는 다중 장벽 구조물을 형성시킴으로써 전극 사이트로의 수분 침투를 방지하는 전극 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 신경 전극의 개발이 활발해지면서 망막, 와우, 뇌피질, 심뇌, 척수 등의 신경을 전기적으로 자극하거나, 신경 신호를 기록할 수 있는 신경 전극을, 폴리머 물질을 기반으로 한 반도체 공정에 적용하여 대량으로 생산하도록 하는 연구가 대두되고 있다.
이때, 신경 전극은 기판과 전극 사이트를 납땜으로 연결하는 방식으로 이루어진다. 이와 관련하여, 한국등록특허 제10-1362750호(2014.02.18 공고)에는, 제 1 폴리머, 금속 박막 및 제 2 폴리머를 순차적으로 적층하고, 인터커넥션 패드의 관통홀이 전해 도금으로 금속 도금층이 형성된 관통홀로 구비된 신경 전극이 개시되어 있다.
다만, 금속 박막 상에 폴리머가 증착된다고 할지라도, 전극 사이트로의 수분 침투는 막지 못하므로, 폴리머와 금속 박막 간의 박리가 발생할 수 있는데, 박리는 다채널 전극의 리드선을 단락시키거나 좁은 리드선에 상대적으로 높은 전압이 가해지므로, 금속이 부식되거나 단선을 일으킬 수 있다.
한국등록특허 제10-1362750호(2014.02.18 공고)에는, "박막 신경전극, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 인쇄회로기판 연결방법"이 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예는, 전극 사이트를 둘러싸도록 다중 장벽 구조물을 형성하고, 다중 장벽 구조물의 표면에는 나노 계면이 형성되도록 함으로써, 전극 사이트로의 수분 침투 경로를 다중화하고, 다중 장벽 구조물의 단면을 역사다리꼴 또는 버섯 형상으로 형성함으로써, 폴리머 절연층과 금속층 간의 기계적인 결합력을 증가시킬 수 있는 폴리머 기반 신경 전극 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 폴리머 기판, 폴리머 기판상에 증착된 시드 레이어(Seed Layer), 시드 레이어상에 패턴된 금속층, 금속층상에 역사다리꼴 또는 버섯 형상으로 형성된 다중 장벽 구조물을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는, 폴리머 기판에 시드 레이어를 증착하고 감광 수지로 코팅하는 단계, 코팅된 감광 수지를 에칭하고 금속층을 형성하는 단계, 코팅된 감광 수지를 제거하고, 시드 레이어 및 금속층을 감싸도록 감광 수지를 코팅하는 단계, 다중 장벽 구조물이 형성될 수 있도록 역다중 장벽 구조물의 형상으로 코팅된 감광 수지를 에칭하는 단계, 에칭된 감광 수지에 도금 처리하여 다중 장벽 구조물을 형성하는 단계, 코팅된 감광 수지를 제거하고, 건식 에칭 또는 습식 에칭을 이용하여 시드 레이어를 제거하는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 전극 사이트를 둘러싸도록 다중 장벽 구조물을 형성하고, 다중 장벽 구조물의 표면에는 나노 계면이 형성되도록 함으로써, 전극 사이트로의 수분 침투 경로를 다중화하고, 폴리머 기판과 금속층 간의 박리율을 최소화시킬 수 있으며, 다중 장벽 구조물의 단면을 역사다리꼴 또는 버섯 형상으로 형성함으로써, 폴리머 절연층과 금속층 간의 기계적인 결합력을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 기반 신경 전극을 도시한 평면도 및 부분 확대도이다.
도 2는 도 1에 도시된 폴리머 기반 신경 전극의 절연 공정 전후를 비교한 평면도 및 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 폴리머 기반 신경 전극을 제조하는 공정을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 폴리머 기반 신경 전극을 SEM으로 촬영한 단면도 및 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예 따른 폴리머 기반 신경 전극 제조 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 기반 신경 전극을 도시한 평면도 및 부분 확대도이다. 도 1을 참조하면, 폴리머 기반 신경 전극(1)은, 폴리머 기판(100), 시드 레이어(Seed Layer, 200), 금속층(300), 다중 장벽 금속물(400), 전극 사이트(500)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 도 1의 폴리머 기반 신경 전극(1)은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 도 1을 통해 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 기반 신경 전극(1)은, 폴리머 절연층(600)의 개구부(윈도우)를 통하여 전극 사이트(500)가 생성될 수 있다. 여기서, 전극 사이트(500)는 신경 세포 또는 신경 조직에 전기 자극을 전달하거나, 신경 신호를 측정하는 역할을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 기반 신경 전극(1)은 반도체 공정을 이용하면 다채널을 손쉽게 구현할 수 있으며, 생산수율(Yield Rate)이 높고 균일하며, 대량의 폴리머 기반 신경 전극(1)을 낮은 가격으로 동시에 생산할 수 있다. 또한, 본 발명의 폴리머 기반 신경 전극(1)은, 다중 장벽 구조물(400)을 형성시킴으로써, 전극 사이트(500)를 통하여 물분자 또는 작은 분자가 침투함으로 인해 발생하는 폴리머 기판(100)과 전극 사이트(500)의 박리를 최소화할 수 있다. 이에 따라, 폴리머 기반 전극(1)의 수명을 증가시키고 상용 임플란트 장치에도 장기간 사용할 수 있으며, 상용 임플란트 장치에도 용이하게 사용할 수 있다.
폴리머 기판(100)은, 폴리머 기반 신경 전극(1)을 이루는 기본 패널(Panel)일 수 있다. 그리고, 폴리머 기판(100)은, 생체 적합성이 높은 액정 폴리머(Liquid Crystal Polymer), 폴리이미드(Polyimide), 패릴린-C(Paraylene-C), 체플론(Teflon) 중 어느 하나 또는 적어도 하나의 조합으로 형성될 수 있다. 이때, 액정 폴리머는 다른 생체 적합 폴리머에 비하여 낮은 수분 흡수율과 화학적 안정성을 가진 물질일 수 있다. 이에 따라, 액정 폴리머는, 폴리머 기판(100) 자체를 통한 수분 흡수에 의한 전극 고장을 억제할 수 있다.
시드 레이어(Seed Layer, 200)는 폴리머 기판(100) 상에 증착될 수 있다. 이때 시드 레이어(200)는, 폴리머 기판(100)에 증착된 뒤 제조 공정상에서 제거될 수도 있다. 그리고, 시드 레이어(200)는, Ti 또는 Au일 수 있다.
금속층(300)은, 시드 레이어(200) 상에 패턴될 수 있다. 즉, 금속층(300)은 패턴된 금속일 수 있고, 일정 패턴을 형성할 수 있다. 그리고, 금속층(300) 중 다중 장벽 구조물(400)에 의해 형성된 폐면의 내부는, 사이트로 형성될 수 있다. 이때, 금속층(300)은 마이크로스케일로 형성될 수 있다.
다중 장벽 구조물(400)은, 금속층(300) 상에 역사다리꼴 또는 버섯 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 다중 장벽 구조물(400)의 단면이 역사다리꼴 또는 버섯 형상으로 형성됨으로써, 폴리머 절연층(600)이 증착된 이후 폴리머 절연층(600)과 다중 장벽 구조물(400)이 기계적으로 상호 결합(Mechanical Interlocking)할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 다중 장벽 구조물(400)의 역사다리꼴 형상 또는 버섯 형상의 형상으로 인하여, 외부의 기계적인 스트레스에 의한 박리 또한 억제할 수 있다. 그리고, 역사다리꼴 또는 버섯 형상의 다중 장벽 구조물(400)은 벨크로와 같은 구조를 형성함으로써 폴리머 절연층(600)과 금속층(300) 간의 기계적인 결합을 견고하게 할 수 있다. 여기서, 역사다리꼴 또는 버섯 형상은 이에 한정되지 않는다. 즉, 폴리머 절연층(600)으로부터 금속층(300) 방향으로 단면 폭(Width)이 줄어드는 형상이면 어느 것이든 가능하다.
여기서, 다중 장벽 구조물(400)은, 적어도 하나의 장벽 구조물을 포함할 수 있고, 다중 장벽 구조물(400)은 적어도 하나의 장벽 구조물이 평행하게 배열된 것일 수 있다. 그리고, 다중 장벽 구조물(400)은, 다중 장벽 구조물(400)의 일단 및 타단이 연결되어 다중 장벽 구조물(400) 내의 하나의 면을 형성할 수 있다. 그리고, 다중 장벽 구조물(400)은, 하나의 폐면을 형성할 수 있다. 또한, 다중 장벽 구조물(400)은 금속층(300)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 여기서, 다중 장벽 구조물(400)은 직사각형 형상으로 도시되었으나, 서로 크기가 다른 동심원, 동심 육각형 등의 전극 사이트(500)의 형상에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 그리고, 다중 장벽 구조물(400)의 표면은 나노 계면(Nano Interface)일 수 있다.
또한, 다중 장벽 구조물(400)은, 동일한 중심을 가지나 그 크기는 다른 복수개의 다각형, 원, 타원 등이 겹쳐 배열된 형태로 구성될 수 있다. 이때, 다중 장벽 구조물(400)을 구성하는 적어도 하나의 장벽 구조물이 형성하는 적어도 하나의 면의 중심은 동일할 수 있다. 이에 따라, 외부의 수분 침투의 경로를 다중화할 수 있다. 예를 들어, 다중 장벽 구조물(400)은 적어도 하나의 장벽 구조물을 포함하는데, 하나의 장벽 구조물만이 증착된 경우를 가정하자. 이때, 하나의 장벽 구조물에 틈이 생긴 경우, 수분이 침투하면 이를 막을 수 있는 장벽이 더 이상 존재하지 않게 된다. 하지만, 적어도 하나의 장벽 구조물이 복수개 증착되어 다중 장벽 구조물(400)을 형성할 경우, 수분이 침투하더라도 이를 막을 수 있는 장벽이 복수개이므로 수분 침투가 용이하지 않다. 이에 따라, 다중 장벽 구조물(400)에 의해 누설 경로가 복잡화되기 때문에, 전극 사이트(500)로의 수분 침투율이 저하되고, 박리가 방지될 수 있다.
그리고, 다중 장벽 구조물(400)은 마이크로스케일로 형성될 수 있으며, 다중 장벽 구조물(400)의 표면에는 나노 계면이 형성될 수 있다. 이때, 나노 계면은 그 표면을 편평하게 형성시키지 않음으로써, 수분 침투 경로를 더욱 복잡하게 할 수 있고, 폴리머 절연층(600)과의 결합력을 증가시킬 수 있다.
전극 사이트(500)는 폴리머 절연층(600)이 다중 장벽 구조물(400)에 증착된 후, 금속층(300)이 외부로 드러난 영역일 수 있다. 이에 따라, 전극 사이트(500)는, 신경 세포 또는 신경 조직에 전기 자극을 전달하거나 신경 신호를 전달할 수 있다. 이러한 전극 사이트(500)는, 폴리머 기판(100)과 금속층(300)이 결합된 부분, 즉 이종 물질(폴리머-금속)이 접합한 계면으로, 장기간 사용시 박리가 발생할 수 있지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 장벽 구조물(400)의 장벽 구조와 나노 계면으로 인하여 박리(Delamination)가 방지될 수 있다. 또한, 전극 사이트(500)는, 폴리머 기반 신경 전극(1)이 삽입된 이후 신경 세포 또는 신경 조직과 상호 작용하여 전기 자극을 전달하거나, 신경 세포로부터 유발되는 다양한 미세 생체 신호를 측정하는 역할을 수행할 수 있다. 그리고, 전극 사이트(500)는, 다채널로 구성되어 다양한 위치를 자극하거나 유발되는 신경 신호를 다채널로 수집할 수 있다.
폴리머 절연층(600)은, 다중 장벽 구조물(400) 상에 형성될 수 있다. 또한, 폴리머 절연층(600)은 다중 장벽 구조물(400) 중 적어도 하나의 다중 장벽 구조물(400)에 형성될 수 있다. 이때, 폴리머 절연층(600)은 스핀 코팅, 화학 기상 증착 또는 열압착 중 어느 하나의 방법으로 형성될 수 있다. 즉, 폴리머 절연층(600)은, 다중 장벽 구조물(400)이 형성된 후 감광 수지(Photo Resist)를 코팅하고, 전극 사이트(500) 영역을 사진식각(Photolithography)을 통하여 제거함으로써 형성될 수 있다. 또한, 폴리머 절연층(600)은, 폴리머 기반 전극 신경 전극(1)을 삽입할 때, 기계적인 강도를 제공하고 연결선을 보호하는 역할을 수행할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 폴리머 기반 신경 전극의 절연 공정 전후를 비교한 평면도 및 단면도이다. 도 2의 (a)는 폴리머 기반 신경 전극(1)의 폴리머 절연층(600)이 증착되기 전의 평면도 및 단면도이고, (b)는 폴리머 기반 신경 전극(1)의 폴리머 절연층(600)이 증착 및 식각된 후의 평면도 및 단면도이다.
(a)를 참조하면, 금속층(300) 상에 다중 장벽 구조물(400)이 증착되어 있으며, 그 단면은 역사다리꼴 또는 버섯 형상으로 형성될 수 있다. (b)를 참조하면, 금속층(300)과 다중 장벽 구조물(400)을 기계적으로 결합시키기 위해서 폴리머 절연층(600)이 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 폴리머 절연층(600)은 증착된 후, 전극 사이트(500) 영역만을 식각함으로써, 전극 사이트(500)의 기능은 수행하도록 하되, 금속층(300)과 다중 장벽 구조물(400)을 기계적으로 상호 결합시킬 수 있다.
이와 같은 도 2의 폴리머 기반 신경 전극에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1을 통해 폴리머 기반 신경 전극에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 3은 도 1에 도시된 폴리머 기반 신경 전극을 제조하는 공정을 도시한 단면도이다. 도 3을 참조하면, (a) 플라즈마로 클리닝된 생체 호환 폴리머 기판(100)에 시드 레이어(200)를 증착한다. 이때, 시드 레이어(200)는 Ti 또는 Au일 수 있다. 이후, (b) 감광수지, 예를 들어 포토레지스터(PR)를 시드레이어(200) 상에 코팅하고, (c) 식각, 예를 들어 사진 식각을 통하여 금속층(300)이 증착될 공간을 생성한다. 그리고, 도금 작업을 통하여 생성된 공간에 금속층(300)을 증착시키고, 사진 식각을 하여 금속층(300)의 패턴을 형성한다. 그리고 나서, Pt 또는 Au 등을 수 마이크로 단위로 전해도금작업(Electrodeposition)을 통해 나노 계면을 생성한다.
(d) 도금 작업 이후에, 감광수지를 제거하고 (e) 새로운 감광수지를 코팅한다. (f) 그리고, 금속층(300) 위에 추가적으로 생성될 다중 장벽 구조물(400)을 생성하기 위한 두 번째 사진 식각 작업을 수행한다. 즉, 다중 장벽 구조물(400)이 식각된 영역에 형성될 것이므로, 감광수지가 다중 장벽 구조물(400)의 형상과 아래위(Upsidedown)로 뒤집어진 형상으로 형성되도록 식각될 수 있다. 이때, 사진 식각 작업시에 의도적인 과노출(Overexposure)을 통해, 감광수지의 패턴을 사다리꼴 단면이 되도록 형성할 수 있다. 여기서, 사다리꼴 윗변의 길이는 노출 시간을 조절함으로써 조절할 수 있다.
(g) 그리고 나서, 두 번째 전해 도금 작업을 거치면 사진 식각 작업시에 식각된 공간에 금속이 형성되면서 다중 장벽 구조물(400)이 생성될 수 있다. 이때, 다중 장벽 구조물(400)의 단면은 역사다리꼴 또는 버섯 형상을 가질 수 있으며, 다중 장벽 구조물(400)에는 나노 계면이 형성된다.
(h) 또한, 감광수지를 제거하고 습식 식각 또는 건식 식각을 통하여 시드 레이어(200)를 제거한다. 최종적으로 폴리머 절연작업 및 전극 사이트(500) 생성 작업을 거치면 최종 전극이 완성된다. 이때, (i) 절연 작업은 폴리머의 종류에 따라 달라지게 되는데, 폴리아미드의 경우 스핀 코팅, 패릴린-C의 경우 화학기상증착, 액정폴리머의 경우 열압착을 통한 라미네이션이 사용될 수 있다. 이에 따라, 폴리머 절연층(600)이 형성되고, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리머 기반 신경 전극(1)이 제조될 수 있다.
정리하면, 폴리머 기판(100)에 시드 레이어(200)를 증착하고 감광 수지로 코팅하고, 코팅된 감광 수지를 에칭하고 금속층을 형성한다. 그리고 나서, 코팅된 감광 수지를 제거하고, 시드 레이어 및 금속층을 감싸도록 감광 수지를 코팅하고, 다중 장벽 구조물이 형성될 수 있도록 역다중 장벽 구조물의 형상으로 코팅된 감광 수지를 에칭한다. 또한, 에칭된 감광 수지에 도금 처리하여 다중 장벽 구조물을 형성하고, 코팅된 감광 수지를 제거하고, 건식 에칭 또는 습식 에칭을 이용하여 시드 레이어를 제거한다. 마지막으로, 다중 장벽 구조물 중 적어도 하나의 다중 장벽 구조물에 폴리머 절연층을 형성한다.
이와 같은 도 3의 폴리머 기반 신경 전극에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 및 2를 통해 폴리머 기반 신경 전극에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 4는 도 1에 도시된 폴리머 기반 신경 전극을 SEM으로 촬영한 단면도 및 평면도이다. 도 4를 참조하면, 도 4는 도 3의 공정에 따라 제작된 (a) 폴리머 기반 신경 전극의 단면과 (b) 금속층(300)의 표면을 SEM(주사전자현미경)으로 측정한 SEM 이미지이다.
(a)는 폴리머 절연 작업을 완료한 이후 최종 완성된 폴리머 기반 신경 전극(1)의 단면을 SEM으로 촬영한 SEM 이미지이다. (a)의 다중 장벽 구조물(400)에서도 확인할 수 있듯이, 사진 식각 작업 시, 노광 조건을 의도적으로 길게하여 사다리꼴로 감광수지를 식각하고, 이후 도금 작업을 통하여 식각된 영역을 채움으로써, 개별 장벽의 단면이 역사다리꼴 또는 버섯 형태의 단면을 가지는 금속 패턴이 생성될 수 있다. 또한, 폴리머 절연층(600)이 다중 장벽 구조물(400)이 증착된 후 코팅됨으로써, 금속 구조물 사이를 빈 공간(Void)없이 채우면서 상호기계적으로 결합한 것을 알 수 있다.
(b)는 전해 도금 처리된 금속층(300)과 다중 장벽 구조물(400)의 표면을 촬영한 SEM 이미지이다. 이때, 나노 계면은 수백 nm 또는 그 이하의 스케일로 생성된 것을 알 수 있다. 이러한 나노 계면은 전극 사이트(500)를 통한 수분 침투의 경로를 더욱 복잡하게 하여 누설에 의한 박리를 지연 또는 억제할 수 있음과 동시에 폴리머 절연 작업을 거치며 나노스케일의 기계적 결합을 이루게 하는 역할을 한다.
(a) 및 (b)의 폴리머 기반 신경 전극은, 폴리머 기판(100)은 액정 폴리머를, 시드 레이어(200)는 Ti/Au를, 다중 장벽 구조물(400)의 전해 도금 물질은 Au를, 폴리머 절연층(600)은 액정 폴리머가 사용되었으며, 폴리머 절연공정으로는 열압착을 이용하였다.
이와 같은 도 4의 폴리머 기반 신경 전극에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 3을 통해 폴리머 기반 신경 전극에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예 따른 폴리머 기반 신경 전극 제조 방법을 도시한 동작 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 폴리머 기반 신경 전극 제조 장치는, 폴리머 기판에 시드 레이어를 증착하고 감광 수지로 코팅한다(S5100).
그리고 나서, 폴리머 기반 신경 전극 제조 장치는, 코팅된 감광 수지를 에칭하고, 에칭된 영역에 금속층을 형성하고(S5200), 코팅된 감광 수지를 제거하고, 시드 레이어 및 금속층을 감싸도록 감광 수지를 코팅한다(S5300).
또한, 폴리머 기반 신경 전극 제조 장치는, 장벽 구조물이 형성될 수 있도록 역다중 장벽 구조물의 형상으로 코팅된 감광 수지를 에칭한다(S5400).
여기서, 폴리머 기반 신경 전극 제조 장치는, 에칭된 감광 수지에 도금 처리하여 다중 장벽 구조물을 형성한다(S5500).
그리고 나서, 폴리머 기반 신경 전극 제조 장치는, 코팅된 감광 수지를 제거하고, 건식 에칭 또는 습식 에칭을 이용하여 시드 레이어를 제거하고(S5600), 다중 장벽 구조물 중 적어도 하나의 다중 장벽 구조물에 폴리머 절연층을 형성한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 폴리머 기반 신경 전극
100: 폴리머 기판 200: 시드 레이어
300: 금속층 400: 다중 장벽 구조물
500: 전극 사이트 600: 폴리머 절연층

Claims (12)

  1. 폴리머 기판;
    상기 폴리머 기판 상에 증착된 시드 레이어(Seed Layer);
    상기 시드 레이어 상에 패턴된 금속층; 및
    상기 금속층 상에 역사다리꼴 또는 버섯 형상으로 형성된 장벽 구조물을 적어도 두 개 포함하는 다중 장벽 구조물을 포함하는
    폴리머 기반 신경 전극.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 장벽 구조물은 서로 평행하게 배열되는
    폴리머 기반 신경 전극.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 장벽 구조물 중 하나의 장벽 구조물은 다른 하나의 장벽 구조물을 둘러싸고 있고,
    상기 하나의 장벽 구조물과 상기 다른 하나의 장벽 구조물이 형성하는 면의 중심은 동일한
    폴리머 기반 신경 전극.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 장벽 구조물은 상기 금속층을 둘러싸도록 형성되는
    폴리머 기반 신경 전극.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 장벽 구조물의 표면은 나노 계면(Nano Interface)인
    폴리머 기반 신경 전극.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리머 기판은, 폴리아미드(Polyamide), 패릴린-C(Parylene-C) 또는 액정 폴리머(Liquid Crystal Polymer, LCP) 중 적어도 하나인
    폴리머 기반 신경 전극.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 장벽 구조물 상에 형성되는 폴리머 절연층을 더 포함하는
    폴리머 기반 신경 전극.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 폴리머 절연층은, 스핀 코팅, 화학 기상 증착 또는 열압착 중 어느 하나의 방법으로 형성되는 것인
    폴리머 기반 신경 전극.
  9. 폴리머 기반 신경 전극 제조 장치에서 실행되는 폴리머 기반 신경 전극 제조 방법에 있어서,
    폴리머 기판에 시드 레이어를 증착하고 감광 수지로 코팅하는 단계;
    상기 코팅된 감광 수지를 에칭하고 상기 에칭된 영역에 금속층을 형성하는 단계;
    상기 코팅된 감광 수지를 제거하고, 상기 시드 레이어 및 금속층을 감싸도록 감광 수지를 코팅하는 단계;
    적어도 두 개의 장벽 구조물을 포함하는 다중 장벽 구조물이 형성될 수 있도록 역(Upsidedown)장벽 구조물의 형상으로 상기 코팅된 감광 수지를 에칭하는 단계;
    상기 에칭된 감광 수지에 도금 처리하여 상기 적어도 두 개의 장벽 구조물을 형성하는 단계;
    상기 코팅된 감광 수지를 제거하고, 건식 에칭 또는 습식 에칭을 이용하여 상기 시드 레이어를 제거하는 단계를 포함하는
    폴리머 기반 신경 전극 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 장벽 구조물 상에 폴리머 절연층을 형성하는 단계를 더 포함하는
    폴리머 기반 신경 전극 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 장벽 구조물 중 하나의 장벽 구조물은 다른 하나의 장벽 구조물을 둘러싸고 있고,
    상기 하나의 장벽 구조물과 상기 다른 하나의 장벽 구조물은 동일한 중심을 가지고 평행하게 배열된 구조물이고,
    상기 적어도 두 개의 장벽 구조물이 상기 금속층을 둘러싸도록 형성된
    폴리머 기반 신경 전극 제조 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 장벽 구조물의 종단면은, 역사다리꼴 또는 버섯 형상으로 형성되는
    폴리머 기반 신경 전극 제조 방법.
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