KR20200125882A - 신경 센싱 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

신경 센싱 소자 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20200125882A
KR20200125882A KR1020190049394A KR20190049394A KR20200125882A KR 20200125882 A KR20200125882 A KR 20200125882A KR 1020190049394 A KR1020190049394 A KR 1020190049394A KR 20190049394 A KR20190049394 A KR 20190049394A KR 20200125882 A KR20200125882 A KR 20200125882A
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Abstract

본 발명에 따르면, 신경 센싱 소자 및 그 제조 방법이 제공된다. 신경 센싱 소자는 제1 기판, 제1 전극들, 및 제1 패시베이션층을 포함하는 제1 센서; 및 제1 센서 상에 제공되고, 제2 기판, 제2 전극들, 및 제2 패시베이션층을 포함하는 제2 센서를 포함할 수 있다. 상기 제2 센서는 제1 센서와 화학 결합에 의해 연결될 수 있다.

Description

신경 센싱 소자 및 그 제조 방법{Sensing device and method of fabricating the same}
본 발명은 전극을 포함하는 신경 센싱 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 플라즈마 처리 공정을 사용한 신경 센싱 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
전극은 검출대상에 전기 자극을 제공하거나 신호를 검출할 수 있다. 전극은 생체 신경 조직 등에 이식되어, 신경 신호를 기록하거나 전기 자극 인가에 활용되고 있다. 전극의 수요가 다양해지면서, 전극의 다 채널화 및 안정성에 대한 요구가 증가하였다.
신경 센싱 소자는 생체 내에 또는 생체 외에 사용될 수 있다. 이 때, 신경 센싱 소자가 지나치게 큰 크기를 가지면, 생명체에 사용되기 어려울 수 있다. 이에 따라, 신경 센싱 소자의 소형화에 대한 요구가 증가되고 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 내구성이 향상되고 소형화된 신경 센싱 소자의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 간소화된 신경 센싱 소자의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 신경 센싱 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 개념에 따르면, 신경 센싱 소자는 제1 기판, 제1 전극들, 및 제1 패시베이션층을 포함하는 제1 센서; 및 제1 센서 상에 제공되고, 제2 기판, 제2 전극들, 및 제2 패시베이션층을 포함하는 제2 센서를 포함하되, 상기 제2 센서는 제1 센서와 화학 결합에 의해 연결될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제1 전극들 및 상기 제1 패시베이션층은 상기 제1 기판의 상면 상에 배치되고, 상기 제2 기판은 상기 제1 패시베이션층의 상면 상에 배치되며, 상기 화학 결합은 상기 제1 패시베이션층 및 상기 제2 기판 사이에 제공될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제1 패시베이션층은 불소계 폴리머를 포함하고, 상기 제2 기판은 불소계 폴리머를 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제1 기판은 평면적 관점에서 제1 영역 및 제2 영역을 가지되, 상기 제2 센서는 상기 제1 기판의 상기 제2 영역과 평면적 관점에서 중첩되고, 상기 제2 전극들은 상기 제1 기판의 상기 제1 영역 상에 배치될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제1 센서는 신경 전극 센서이고, 상기 제2 센서는 화학 센서 또는 물리 센서일 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제2 센서 상에 제공되고, 상기 제2 센서와 화학 결합에 의해 연결되는 제3 센서를 더 포함하되, 상기 제3 센서는 제3 기판, 제3 전극들 및 제3 패시베이션층을 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 화학 결합은 상기 공유 결합 또는 가교 결합을 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제2 기판의 하면은 상기 제1 기판의 상면과 물리적으로 접촉하고, 상기 화학 결합은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 제공되는 신경 센싱 소자.
실시예들에 따르면, 상기 제1 전극들 및 상기 제1 패시베이션층은 상기 제1 기판의 하면 상에 제공될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제1 기판은 불소계 폴리머를 포함하고, 상기 제2 기판은 불소계 폴리머를 포함할 수 있다.
본 발명의 개념에 따르면, 신경 센싱 소자 제조 방법은 제1 센서의 제1 면 상에 제1 플라즈마 처리 공정을 수행하는 것; 제2 센서의 제2 면 상에 제2 플라즈마 처리 공정을 수행하는 것; 및 상기 제1 센서의 상기 제1 면 및 상기 제2 센서의 상기 제2 면 사이에 화학 결합을 형성하는 것을 포함하고, 상기 제1 센서는 제1 기판, 제1 전극들, 및 제1 패시베이션층을 포함하고, 상기 제2 센서는 제2 기판, 제2 전극들, 및 제2 패시베이션층을 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제1 플라즈마 처리 공정에 의해 상기 제1 센서의 상기 제1 면 상에 제1 라디칼들이 형성되고, 상기 제2 플라즈마 처리 공정에 의해 상기 제2 센서의 상기 제2 면 상에 제2 라디칼들이 형성되고, 상기 화학 결합은 상기 제1 라디칼 및 상기 제2 라디칼의 반응에 의해 형성될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 화학 결합을 형성하는 것은 열압착 공정에 의해 수행될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제2 기판이 상기 제1 패시베이션층을 향하도록 상기 제2 센서를 상기 제1 센서 상에 배치하는 것을 더 포함하되, 상기 화학 결합은 상기 제2 기판 및 상기 제1 패시베이션층 사이에 형성될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제2 기판이 상기 제1 기판을 향하도록 상기 제2 센서를 상기 제1 센서 상에 배치하는 것을 더 포함하되, 상기 화학 결합은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 형성되고, 상기 제1 전극들 및 상기 제1 패시베이션층은 상기 제1 기판의 하면 상에 제공될 수 있다.
본 발명의 개념에 따르면, 신경 센싱 소자는 제1 기판, 제1 전극들, 및 제1 패시베이션층을 포함하는 제1 센서; 제1 센서 상에 제공되고, 제2 기판, 제2 전극들, 및 제2 패시베이션층을 포함하는 제2 센서; 및 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서 사이에 개재된 필름을 포함하되, 상기 제1 센서는 상기 필름과 제1 화학 결합에 의해 연결되고, 상기 제2 센서는 상기 필름과 제2 화학 결합에 의해 연결될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 필름은 포토레지스트 물질 또는 perfluoropolyether(PFPE)를 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제1 화학 결합은 가교 결합 또는 공유 결합을 포함하고, 상기 제2 화학 결합은 가교 결합 또는 공유 결합을 포함할 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제1 전극들 및 상기 제1 패시베이션층은 상기 제1 기판의 상면 상에 배치되고, 상기 제2 기판은 상기 제1 패시베이션층의 상면 상에 배치되고, 상기 필름은 상기 제1 패시베이션층 및 상기 제2 기판 사이에 개재될 수 있다.
실시예들에 따르면, 상기 제1 전극들 및 상기 제1 패시베이션층은 상기 제1 기판의 하면 상에 배치되고, 상기 필름은 상기 제1 기판의 상면 및 상기 제2 기판의 하면 사이에 개재되고, 상기 제1 화학 결합은 상기 제1 기판 및 상기 필름 사이에 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 제2 센서는 화학 결합에 의해 제1 센서와 직접 또는 간접적으로 결합될 수 있다. 화학 결합이 제1 센서 및 제2 센서 사이에 형성될 수 있다. 또는 제2 센서는 필름을 통해 제1 센서와 결합되고, 화학 결합들이 제1 센서와 필름 사이 그리고 제2 센서와 필름 사이에 각각 제공될 수 있다. 화학 결합에 의해 제1 센서 및 제2 센서 사이의 결합력이 향상될 수 있다. 이에 따라, 신경 센싱 소자는 향상된 안정성 및 내구성을 나타낼 수 있다. 신경 센싱 소자는 고집적화 및 소형화될 수 있다.
본 발명의 보다 완전한 이해와 도움을 위해, 참조가 아래의 설명에 첨부도면과 함께 주어져 있고 참조번호가 이래에 나타나 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 신경 센싱 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 1b는 일 실시예에 따른 제1 전극을 설명하기 위한 도면으로, 도 1a의 Ⅰ영역을 확대 도시한 도면이다.
도 1c는 일 실시예에 따른 제2 전극을 설명하기 위한 도면으로, 도 1a의 Ⅱ영역을 확대 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 일 실시예에 따른 신경 센싱 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 또 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 실시예에 따른 신경 센싱 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 10a 내지 도 10b는 또 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11는 또 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명한다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자는 본 발명의 개념이 어떤 적합한 환경에서 수행될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 ‘포함한다(comprises)’ 및/또는 ‘포함하는(comprising)’은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 어떤 막(또는 층)이 다른 막(또는 층) 또는 기판상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막(또는 층) 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 막(또는 층)이 개재될 수도 있다.
본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 영역, 막들(또는 층들) 등을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 영역, 막들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 소정 영역 또는 막(또는 층)을 다른 영역 또는 막(또는 층)과 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에의 제1막질로 언급된 막질이 다른 실시 예에서는 제2막질로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다
본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 신경 센싱 소자를 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 신경 센싱 소자를 설명하기 위한 도면이다. 도 1b는 일 실시예에 따른 제1 전극을 설명하기 위한 도면으로, 도 1a의 Ⅰ영역을 확대 도시한 도면이다. 도 1c는 일 실시예에 따른 제2 전극을 설명하기 위한 도면으로, 도 1a의 Ⅱ영역을 확대 도시한 도면이다.
도 1a, 도 1b, 및 도 1c를 참조하면, 신경 센싱 소자(1)는 서로 결합된 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)를 포함할 수 있다. 제1 센서(100)는 신경 전극 센서이고, 상기 신경 전극 센서는 신경 전극 어레이들을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 신경 전극 센서는 후술할 신경 전극을 포함하는 센서를 의미할 수 있다. 제1 센서(100)는 생체 내(in vivo) 또는 생체 외(in vitro)의 신경 인터페이스 분야에 이용될 수 있다. 제1 센서(100)는 제1 기판(110), 제1 전극(120), 및 제1 패시베이션층(130)을 포함할 수 있다. 제1 기판(110)은 불소계 폴리머를 포함하며, 절연 특성을 나타낼 수 있다. 본 명세서에서, 불소계 폴리머는 불화 탄화 수소계 폴리머로, 복수의 탄소-불소(C-F) 결합들을 가질 수 있다. 불소계 폴리머는 예를 들어, fluorinated ethylene-propylene(FEP), perfluoroalkoxy polymer(PFA), 및/또는 polytetrafluoroethylene(PTFE)를 포함할 수 있다.
제1 전극(120)은 제1 기판(110)의 하면(110b) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(120)은 복수개로 제공되어, 전극 어레이를 형성할 수 있다. 제1 전극들(120) 각각은 신경 전극일 수 있다. 본 명세서에서, 신경 전극은 바이오 물질에 전기 자극을 제공하거나 바이오 물질의 전기적 신호(예를 들어, 신경 신호)를 측정하거나 기록하는데 이용될 수 있다. 상기 바이오 물질은 신경 세포 및/또는 신경 조직을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 전극들(120) 중 어느 하나는 제1 바이오 물질에 전기자극을 제공하거나 전기적 신호를 측정/기록하고, 다른 하나는 제2 바이오 물질에 전기자극을 제공하거나 전기적 신호를 측정/기록할 수 있다. 제2 바이오 물질은 제1 바이오 물질과 다를 수 있다. 따라서, 신경 센싱 소자(1)는 다양한 바이오 물질의 신경 신호를 센싱할 수 있다.
제1 전극들(120) 중 적어도 하나는 도 1b와 같이 제1 전극층(121), 제1 내부 전극(122), 및 제1 외부 전극(123)을 포함할 수 있다. 제1 전극층(121)은 제1 기판(110)의 하면(110b) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극층(121)은 도전성 박막을 포함할 수 있다. 제1 전극(120)은 예를 들어, 금(Au)와 같은 금속을 포함할 수 있고 단일층일 수 있다. 제1 내부 전극(122)은 제1 전극층(121)의 하면 상에 제공될 수 있다. 제1 내부 전극(122)은 다공성(porous) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 내부 전극(122)은 내부에 포어들을 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 내부 전극(122)의 밀도는 제1 전극층(121)의 밀도보다 작을 수 있다. 제1 내부 전극(122)은 제1 전극층(121)과 동일한 금속 물질을 포함할 수 있다. 제1 내부 전극(122)은 예를 들어, 금(Au) 또는 금-백금(AuPt) 합금을 포함할 수 있다. 제1 외부 전극(123)은 제1 내부 전극(122) 상에 제공되어, 제1 내부 전극(122)의 표면을 덮을 수 있다. 제1 외부 전극(123)은 금속 물질을 제1 내부 전극(122) 상에 코팅하여 형성될 수 있다. 제1 외부 전극(123)은 제1 전극층(121) 및 제1 내부 전극(122)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 제1 외부 전극(123)은 예를 들어, 이리듐(Ir)을 포함할 수 있다. 제1 외부 전극(123)이 제공되므로, 제1 센서(100)의 전기적 특성이 보다 향상될 수 있다. 다른 예로, 제1 외부 전극(123)은 제공되지 않을 수 있다.
제1 패시베이션층(130)은 제1 기판(110)의 하면(110b) 상에 배치될 수 있다 제1 패시베이션층(130)은 제1 전극층(121)의 측벽 및 제1 전극층(121)의 엣지 영역의 하면을 더 덮을 수 있다. 제1 패시베이션층(130)은 제1 오프닝(139)을 가질 수 있다. 제1 오프닝(139)은 제1 패시베이션층(130)을 관통하여, 제1 전극층(121)의 하면을 노출시킬 수 있다. 제1 내부 전극(122) 및 제1 외부 전극(123)은 제1 패시베이션층(130)의 제1 오프닝(139) 내에 배치될 수 있다. 제1 패시베이션층(130)은 절연성 폴리머를 포함할 수 있다. 제1 패시베이션층(130)은 예를 들어, 불소계 고분자를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제1 패시베이션층(130)은 제1 기판(110)과 화학적으로 결합할 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(110) 및 제1 패시베이션층(130) 사이에 공유 결합 또는 가교 결합에 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 기판(110) 및 제1 패시베이션층(130) 사이의 결합력이 향상될 수 있다.
다시 도 1a를 참조하면, 제2 센서(200)는 제1 센서(100)의 제1 면 상에 배치될 수 있다. 제1 센서(100)의 제1 면은 제1 기판(110)의 상면(110a)에 해당할 수 있다. 제2 센서(200)는 제1 센서(100)와 동종의 센서일 수 있다. 예를 들어, 제2 센서(200)는 신경 전극 센서일 수 있다. 제2 센서(200)는 제1 센서(100)와 동일한 기능 및 역할을 수행할 수 있다. 제2 센서(200)는 생체 내(in vivo) 또는 생체 외(in vitro)의 신경 인터페이스 분야에 이용될 수 있다. .
제2 센서(200)는 제2 기판(210), 제2 전극(220), 및 제2 패시베이션층(230)을 포함할 수 있다. 제2 기판(210)은 불소계 폴리머를 포함하며, 절연 특성을 나타낼 수 있다. 불소계 폴리머는 앞서 제1 기판(110)의 예들에서 설명한 바와 같은 물질을 포함할 수 있다. 제2 기판(210)은 제1 기판(110)의 상면(110a) 상에 배치될 수 있다. 제2 기판(210)은 서로 대향하는 상면(210a) 및 하면(210b)을 가질 수 있다. 제2 기판(210)의 하면(210b)은 제1 기판(110)의 상면(110a)과 물리적으로 접촉할 수 있다. 제2 기판(210)은 제1 기판(110)과 화학 결합에 의해 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(110) 및 제2 기판(210) 사이에 공유 결합 또는 광 가교 결합이 제공될 수 있다. 상기 화학 결합에 의해 제1 기판(110) 및 제2 기판(210) 사이의 결합력이 향상될 수 있다. 이에 따라, 제2 센서(200)는 제1 센서(100)와 견고하게 결합되고, 신경 센싱 소자(1)는 내구성 및 안정성을 가질 수 있다. 신경 센싱 소자(1)는 인체에 삽입되거나 생체에 부착되어, 부작용 없이 사용될 수 있다.
제2 전극(220)은 제2 기판(210)의 상면(210a) 상에 제공될 수 있다. 제2 전극(220)은 복수개로 제공되어, 전극 어레이를 형성할 수 있다. 제2 전극들(220)은 신경 전극일 수 있다. 일 예로, 제2 전극들(220) 중 어느 하나는 제3 바이오 물질에 전기자극을 제공하거나 전기적 신호를 측정/기록하고, 다른 하나는 제4 바이오 물질에 전기자극을 제공하거나 전기적 신호를 측정/기록할 수 있다. 제4 바이오 물질은 제3 바이오 물질과 동일 또는 상이할 수 있다. 제4 바이오 물질은 제1 바이오 물질과 동일 또는 상이할 수 있다. 제4 바이오 물질은 제2 바이오 물질과 동일 또는 상이할 수 있다.
신경 센싱 소자(1)에 포함되는 전극들(120, 220)의 수가 증가할수록, 신경 센싱 소자(1)의 정확도 및 민감도가 향상될 수 있다. 그러나, 전극들(120, 220)의 크기가 감소하면, 전극들(120, 220)의 정확도 및 민감도가 감소할 수 있다. 제1 전극들(120)이 제2 전극들(220)과 동일한 면(예를 들어, 제2 기판(210)의 상면(210a)) 상에 제공되는 경우, 신경 센싱 소자(1)의 크기(예를 들어, 평면적)이 증가될 수 있다. 실시예들에 따르면, 제1 전극들(120)이 제1 기판(110)의 하면(110b) 상에 제공되므로, 신경 센싱 소자(1)는 양면형 신경 전극 센서로 이용될 수 있다. 예를 들어, 신경 센싱 소자(1)의 상면 상에 제2 전극들(220)이 노출되고, 신경 센싱 소자(1)의 하면 상에 제1 전극들(120)이 노출될 수 있다. 이 때, 신경 센싱 소자(1)의 상면은 제2 패시베이션층(230)의 상면(230a)에 해당하고, 신경 센싱 소자(1)의 하면은 제1 패시베이션층(130)의 하면(130b)에 해당할 수 있다. 신경 센싱 소자(1)가 제1 전극들(120) 및 제2 전극들(220)을 포함하므로, 전극들(210, 220) 각각의 크기 증가 없이 전극들(210, 220)의 총 개수가 증가될 수 있다. 전극들(210, 220)의 집적도가 향상될 수 있다. 이에 따라, 신경 센싱 소자(1)의 정확도 및 민감도가 향상되고, 신경 센싱 소자(1)가 소형화될 수 있다.
제2 전극들(220) 중 적어도 하나는 도 1c와 같이 제2 전극층(221), 제2 내부 전극(222), 및 제2 외부 전극(223)을 포함할 수 있다. 제2 전극층(221)은 도전성 박막을 포함할 수 있다. 제2 전극층(221)은 예를 들어, 금(Au)와 같은 금속을 포함할 수 있다. 제2 내부 전극(222)은 제2 전극층(221)의 상면 상에 제공될 수 있다. 제2 내부 전극(222)은 다공성(porous) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 내부 전극(222)은 내부에 포어들을 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 내부 전극(222)의 밀도는 제2 전극층(221)의 밀도보다 작을 수 있다. 제2 내부 전극(222)은 제2 전극층(221)과 동일한 금속 물질을 포함할 수 있다. 제2 내부 전극(222)은 금(Au) 또는 금-백금(AuPt) 합금을 포함할 수 있다. 제2 외부 전극(223)은 제2 내부 전극(222) 상에 제공되어, 제2 내부 전극(222)의 표면을 덮을 수 있다. 금속이 제2 내부 전극(222) 상에 코팅되어, 제2 외부 전극(223)을 형성할 수 있다. 제2 외부 전극(223)은 제2 전극층(221) 및 제2 내부 전극(222)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 제2 외부 전극(223)은 예를 들어, 이리듐(Ir)을 포함할 수 있다. 제2 외부 전극(223)이 제공되므로, 제2 센서(200)의 전기적 특성이 보다 향상될 수 있다. 다른 예로, 제2 외부 전극(223)은 제공되지 않을 수 있다.
제2 패시베이션층(230)이 제2 기판(210)의 상면(210a) 상에 제공될 수 있다. 제2 패시베이션층(230)은 제2 전극층(221)의 측벽 및 제2 전극층(221)의 엣지 영역의 상면을 더 덮을 수 있다. 제2 패시베이션층(230)은 제2 오프닝(239)을 가질 수 있다. 제2 오프닝(239)은 제2 패시베이션층(230)을 관통하여, 제2 전극층(221)의 상면을 노출시킬 수 있다. 제1 내부 전극(122) 및 제1 외부 전극(123)은 제1 패시베이션층(130)의 제2 오프닝(239) 내에 배치될 수 있다. 제2 패시베이션층(230)은 제2 기판(210) 및 제2 전극층(221)을 보호할 수 있다. 제2 패시베이션층(230)은 절연 특성을 가질 수 있다. 제2 패시베이션층(230)은 예를 들어, 불소계 고분자를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 제2 패시베이션층(230)은 제2 기판(210)과 화학적으로 결합할 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(210) 및 제2 패시베이션층(230) 사이에 공유 결합 또는 가교 결합에 제공될 수 있다. 이 경우, 제2 기판(210) 및 제2 패시베이션층(230) 사이의 결합력이 향상될 수 있다.
실시예들에 따르면, 제1 기판(110), 제2 기판(210), 제1 패시베이션층(130), 및 제2 패시베이션층(230)은 화학 물질에 대해 강한 내구성을 가질 수 있다. 상기 화학 물질은 강산 또는 강염기를 포함할 수 있다. 신경 센싱 소자(1)는 다양한 환경에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 신경 센싱 소자(1)는 화학 물질의 존재 하에서 사용될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 일 실시예에 따른 신경 센싱 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 이하, 앞서 설명한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
도 2a를 참조하면, 제1 센서(100)가 준비될 수 있다. 제1 센서(100)는 도 1a 및 도 1b에서 설명한 바와 같은 제1 기판(110), 제1 전극들(120), 및 제1 패시베이션층(130)을 포함할 수 있다. 제1 전극(120) 및 제1 패시베이션층(130)은 제1 기판(110)의 하면(110b) 상에 형성될 수 있다. 제1 전극(120)의 형성은 열 증착 또는 스퍼터링 방법에 의해 도전층(미도시)을 형성하는 것 및 상기 도전층을 패터닝하는 것을 포함할 수 있다. 상기 도전층의 패터닝은 도전층 상에 마스크막을 형성하는 것 및 상기 마스크막을 식각 마스크(950)로 사용하여, 도전층을 식각하는 것을 포함할 수 있다. 제1 패시베이션층(130)의 형성 공정은 코팅 공정 또는 증착 공정에 의해 수행될 수 있다. 제1 오프닝들(139)은 레이저를 사용한 방법 또는 기계적 방법에 의해 형성될 수 있다. 제1 전극(120)의 형성 공정 및 제1 패시베이션층(130)의 형성 공정은 100℃보다 낮은 온도에서 수행될 수 있다. 이에 따라, 제1 전극들(120)이 열에 의해 손상되는 것이 방지/감소될 수 있다.
제1 플라즈마 처리 공정이 제1 센서(100)의 제1 면 상에 수행될 수 있다. 제1 센서(100)의 제1 면은 제1 기판(110)의 상면(110a)에 해당할 수 있다. 예를 들어, 제1 플라즈마 처리는 플라즈마 가스를 사용하여, 수행될 수 있다. 상기 플라즈마 가스는 아르곤(Ar) 가스, 헬륨(helium, He) 가스, 산소 가스(O2), 질소 가스(N2), 공기(air), 및/또는 불소 함유 가스를 포함할 수 있다. 상기 불소 함유 가스는 사불화 탄소(CF4)를 포함할 수 있다. 제1 플라즈마 처리는 RF(radio frequency) 플라즈마 처리를 포함할 수 있다. 불소계 폴리머 상에 플라즈마가 가해지면, 라디칼들(radical)이 불소계 폴리머의 플라즈마 처리된 부분 상에 형성될 수 있다. 제1 기판(110)은 불소계 폴리머를 포함하므로, 제1 플라즈마 처리 공정에 의해 제1 라디칼들이 제1 기판(110)의 상면(110a) 상에 형성될 수 있다. 제1 플라즈마 처리 공정에 의해 제1 기판(110)의 상면(110a)의 표면 거칠기가 증가될 수 있다. 제1 플라즈마 처리 공정 후, 제1 기판(110)의 상면(110a)은 하면(110b)보다 더 큰 표면 거칠기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 플라즈마 처리 공정 후, 제1 기판(110)의 상면(110a)은 30nm 내지 35nm의 표면 거칠기를 가질 수 있다.
도 2b를 참조하면, 제2 센서(200)가 준비될 수 있다. 제2 센서(200)는 도 1a 및 도 1c에서 설명한 바와 같은 제2 기판(210), 제2 전극(220), 및 제2 패시베이션층(230)을 포함할 수 있다.
제2 플라즈마 처리 공정이 제2 센서(200)의 제2 면 상에 수행되어, 제2 라디칼들을 형성할 수 있다. 제2 라디칼들은 제2 센서(200)의 제2 면 상에 형성될 수 있다. 제2 센서(200)의 제2 면은 제2 기판(210)의 하면(210b)에 해당될 수 있다. 제2 플라즈마 처리 공정은 도 2a에서 설명한 제1 플라즈마 처리 공정과 동일한 조건 및 방법으로 수행될 수 있다. 제2 플라즈마 처리 공정에 의해 제2 기판(210)의 하면(210b)의 표면 거칠기가 증가될 수 있다. 제2 기판(210)의 하면(210b)은 상면보다 더 큰 표면 거칠기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 플라즈마 처리 공정 후, 제2 기판(210)의 하면(210b)은 30nm 내지 35nm의 표면 거칠기를 가질 수 있다.
도 2c를 참조하면, 제2 센서(200)의 제2 면이 제1 센서(100)의 제1 면을 향하도록, 제2 센서(200)가 제1 센서(100) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(210)의 플라즈마 처리된 하면(210b)이 제1 기판(110)의 플라즈마 처리된 상면(110a)을 향하도록, 제2 기판(210)이 제1 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 이 때, 제2 기판(210)의 하면(210b)이 제1 기판(110)의 상면(110a)과 접촉할 수 있다. 제2 센서(200)를 제1 센서(100) 상에 배치하는 것은 제1 플라즈마 처리 공정 및 제2 플라즈마 처리 공정 후 수행될 수 있다.
열압착 공정이 제1 센서(100) 및 제2 센서(200) 상에 수행될 수 있다. 열압착 공정은 지그들(jigs)(910, 920)을 제1 센서(100)의 하면 및 제2 센서(200)의 상면 상에 각각 제공하는 것 및 상기 지그들(910, 920)을 사용하여 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)에 상에 압력을 가하는 것을 포함할 수 있다. 상기 압력이 가해지는 동안 열이 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)에 가해질 수 있다.
제1 라디칼들 및 제2 라디칼들이 제1 기판(110)의 상면(110a) 및 제2 기판(210)의 하면(210b) 상에 각각 제공되므로, 열압착 공정에 의해 의해 제1 라디칼들이 제2 라디칼들과 반응할 수 있다. 상기 반응에 의해 제1 기판(110)의 하면(110b) 및 제2 기판(210)의 상면(210a) 사이에 화학 결합이 형성될 수 있다. 제1 기판(110) 및 제2 기판(210) 사이의 결합력은 강할 수 있다.
열압착 공정은 제1 기판(110)의 유리 전이 온도 이상 및 녹는 점 미만의 온도에서 수행될 수 있다. 열압착 공정은 제2 기판(210)의 유리 전이 온도 이상 및 녹는 점 미만의 온도에서 수행될 수 있다. 열압착 공정이 제1 기판(110) 및 제2 기판(210)의 유리 전이 온도보다 낮은 온도(예를 들어, 100℃ 미만)에서 수행되면, 제1 기판(110) 및 제2 기판(210) 사이에 화학 결합이 형성되기 어려울 수 있다. 열압착 공정이 제1 기판(110) 및 제2 기판(210)의 녹는점 이상의 온도(예를 들어, 230℃이상)에서 수행되면, 제1 센서(100) 또는 제2 센서(200)가 손상될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(120) 또는 제2 전극(220)이 손상될 수 있다. 실시예들에 따르면, 열압착 공정은 약 100℃이상 내지 230℃미만 온도에서 수행될 수 있다. 이에 따라, 화학 결합이 제1 기판(110)과 제2 기판(210) 사이에 양호하게 형성되고, 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)의 손상이 방지될 수 있다. 또한, 열압착 공정은 높은 효율로 수행될 수 있다.
열압착 공정이 5 bar/cm2보다 낮은 압력에서 수행되면, 제1 기판(110) 및 제2 기판(210) 사이에 화학 결합이 형성되기 어려울 수 있다. 열압착 공정이 10 bar/cm2보다 높은 압력에서 수행되면, 제1 센서(100) 또는 제2 센서(200)가 손상될 수 있다. 실시예들에 따르면, 열압착 공정은 5 bar/cm2 내지 10 bar/cm2의 압력으로 수행될 수 있다. 이에 따라, 화학 결합이 제1 기판(110)과 제2 기판(210) 사이에 양호하게 형성되고, 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)의 손상이 방지될 수 있다.
열압착 공정 후, 지그들(910, 920)이 제거될 수 있다. 이에 따라, 도 1a 내지 도 1c에서 설명한 바와 같은 신경 센싱 소자(1)의 제조가 완성될 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자를 설명하기 위한 도면이다. 이하, 앞서 설명한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
도 3을 참조하면, 신경 센싱 소자(2)는 제1 센서(100), 제2 센서(200), 및 필름(700)을 포함할 수 있다. 제1 센서(100)는 도 1a 및 도 1b와 같은 제1 기판(110), 제1 전극들(120), 및 제1 패시베이션층(130)을 포함할 수 있다. 제2 센서(200)는 도 1a 및 도 1c와 같은 제2 기판(210), 제2 전극들(220), 및 제2 패시베이션층(230)을 포함할 수 있다.
필름(700)은 제1 센서(100) 및 제2 센서(200) 사이에 개재될 수 있다. 필름(700)은 폴리머 또는 레진을 포함할 수 있다. 예를 들어, 필름(700)은 가교 가능한 폴리머를 포함할 수 있다. 예를 들어, 필름(700)은 감광성 폴리머 또는 열가교성 폴리머를 포함할 수 있다. 필름(700)은 예를 들어, 포토레지스트 (photoresist) 물질 및/또는 perfluoropolyether(PFPE)를 포함할 수 있다. 포토레지스트는 예를 들어, 네가티브 포토레지스트(negative photoresist)일 수 있고, 네가티브 포토레지스트는 SU-8과 같은 에폭시계 네가티브 포토레지스트를 포함할 수 있다. 필름(700)은 제1 기판(110)의 상면(110a) 및 제2 기판(210)의 하면(210b) 사이에 개재되어, 제1 기판(110)의 상면(110a) 및 제2 기판(210)의 하면(210b)과 각각 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(110)은 제1 화학 결합에 의해 필름(700)과 연결될 수 있다. 제1 화학 결합은 공유 결합 또는 가교 결합일 수 있다. 제2 기판(210)은 필름(700)과 제2 화학 결합에 의해 연결될 수 있다. 제2 화학 결합은 공유 결합 또는 가교 결합일 수 있다. 이에 따라, 제2 센서(200)는 필름(700)을 통해 제1 센서(100)와 결합될 수 있다. 필름(700)과 제1 기판(110) 사이의 결합력 및 필름(700)과 제2 기판(210) 사이의 결합력은 강할 수 있다. 신경 센싱 소자(2)는 향상된 안정성 및 내구성을 나타낼 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a를 참조하면, 제1 센서(100)가 준비될 수 있다. 제1 플라즈마 처리 공정이 제1 기판(110)의 상면(110a) 상에 수행되어, 제1 라디칼들이 제1 기판(110)의 상면(110a) 상에 형성될 수 있다. 제1 플라즈마 처리 공정은 도 2a에서 설명한 바와 실질적으로 동일한 방법으로 수행될 수 있다.
제2 센서(200)가 준비될 수 있다. 제2 플라즈마 처리 공정이 제2 기판(210)의 하면(210b) 상에 수행되어, 제2 라디칼들이 제2 기판(210)의 하면(210b) 상에 형성될 수 있다. 제2 플라즈마 처리 공정은 도 2b에서 설명한 바와 실질적으로 동일한 방법으로 수행될 수 있다.
제2 기판(210)의 플라즈마 처리된 하면(210b)이 제1 기판(110)의 플라즈마 처리된 상면(110a)을 향하도록, 제2 기판(210)이 제1 기판(110) 상에 이격 배치될 수 있다. 필름(700)이 제1 기판(110)의 상면(100a) 및 제2 기판(210)의 하면(210b) 사이에 제공될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 제1 지그(910)가 제1 패시베이션층(130)의 하면 상에 제공되고, 제2 지그(920)가 제2 패시베이션층(230)의 상면 상에 제공될 수 있다. 제1 지그(910) 및 재2 지그(920)는 빛(예를 들어, 자외선)을 투과시킬 수 있다. 제1 지그(910) 및 재2 지그(920)는 투명할 수 있다. 필름(700)이 제1 기판(110)의 상면(100a) 및 제2 기판(210)의 하면(210b)과 각각 접촉할 수 있다. 이 때, 제1 및 제2 지그들(910, 020)이 사용될 수 있다.
빛 또는 열이 제1 센서(100)의 상면 및 제2 센서(200)의 하면 상에 조사될 수 있다. 일 예로, 노광 공정이 제1 센서(100) 및 제2 센서(200) 상에 수행될 수 있다. 상기 빛은 자외선일 수 있고, 필름(700)은 감광성 폴리머를 포함할 수 있다. 상기 빛 또는 열의 조사에 의해 필름(700)의 폴리머들의 화학 구조가 변할 수 있다. 변화된 화학 구조의 폴리머들은 라디칼들과 반응할 수 있다. 실시예들에 따르면, 필름(700)은 제1 기판(110)의 상면(110a) 상의 제1 라디칼들과 반응할 수 있다. 이에 따라, 제1 기판(110) 및 필름(700) 사이에 제1 화학 결합이 형성될 수 있다. 필름(700)은 제2 기판(210)의 하면(210b) 상의 제2 라디칼들과 반응할 수 있다. 제2 화학 결합이 제2 기판(210) 및 필름(700) 사이에 형성될 수 있다.
실시예들에 따르면, 제1 및 제2 화학 결합들을 형성하는 것은 필름(700)의 폴리머의 화학 구조를 변화시키는 것과 단일 공정에 의해 수행될 수 있다. 노광 공정은 낮은 온도 조건에서 수행될 수 있다. 노광 공정은 열압착 공정보다 낮은 온도 조건에서 수행될 수 있다. 노광 공정은 예를 들어, 10℃ 내지 100℃의 온도에서 수행될 수 있다.
노광 공정 후, 제1 지그(910) 및 제2 지그(920)는 제거될 수 있다. 다른 예로, 노광 공정 동안, 제1 지그(910) 및 제2 지그(920)는 사용되지 않을 수 있다. 지금까지 설명한 제조예에 의해 도 3에서 설명한 신경 센싱 소자(2)의 제조가 완성될 수 있다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 신경 센싱 소자(3)는 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)를 포함할 수 있다. 제2 센서(200)는 제1 센서(100)와 다른 종류의 센서로, 제1 센서(100)와 다른 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(100) 및 제2 센서(200) 중에서 어느 하나는 신경 전극 센서로 기능하고, 다른 하나는 물리 센서 또는 화학 센서로 기능할 수 있다. 물리 센서는 온도 또는 압력에 관한 정보를 측정할 수 있다. 화학 센서는 포도당과 같은 화학 물질 또는 바이오 물질을 측정할 수 있다. 따라서, 신경 센싱 소자(3)는 하이브리드 센서로 기능할 수 있다. 이하, 도 5의 설명에서 간소화를 위해 제1 센서(100)가 신경 전극 센서이고, 제2 센서(200)가 화학 센서 또는 물리 센서인 경우에 대하여 설명하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 제1 센서(100)가 화학 센서 또는 물리 센서일 수 있고, 제2 센서(200)가 신경 전극 센서일 수 있다.
제1 센서(100)는 도 1a 및 도 1b에서 설명한 바와 같은 제1 기판(110), 제1 전극(120), 및 제1 패시베이션층(130)을 포함할 수 있다. 제1 기판(110)은 평면적 관점에서 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)을 가질 수 있다. 제1 전극(120)은 도 1b와 같은 제1 전극층(121), 제1 내부 전극(122), 및 제1 외부 전극(123)을 포함할 수 있다. 다만, 제1 전극들(120) 및 제1 패시베이션층(130)은 제1 기판(110)의 상면(110a) 상에 제공될 수 있다. 제1 전극들(120)은 제1 기판(110)의 제1 영역(R1) 상에 제공되나, 제2 영역(R2) 상에 제공되지 않을 수 있다. 제1 패시베이션층(130)은 불소계 폴리머를 포함할 수 있다. 제1 패시베이션층(130)은 제1 기판(110)의 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)을 덮을 수 있다. 제1 패시베이션층(130)은 복수의 제1 오프닝들(139)을 가져, 제1 전극들(120)을 노출시킬 수 있다.
제2 센서(200)는 제1 센서(100)보다 작은 평면적을 가질 수 있다. 제2 센서(200)는 제1 센서(100) 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제2 센서(200)는 제1 기판(110)의 제2 영역(R2) 상에 제공되며, 제1 영역(R1) 상의 제1 패시베이션층(130) 및 제1 전극들(120)을 노출시킬 수 있다. 제2 센서(200)는 제2 기판(210), 제2 전극(220), 및 제2 패시베이션층(230)을 포함할 수 있다. 제2 기판(210), 제2 전극(220), 및 제2 패시베이션층(230)은 도 1a에서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 제2 기판(210)의 하면(210b)은 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a)과 물리적으로 접촉할 수 있다. 제2 기판(210)의 하면(210b) 및 제1 패시베이션층(130) 사이에 화학 결합이 제공될 수 있다. 이에 따라, 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)가 견고하게 결합될 수 있다.
제2 센서(200)는 복수의 제2 전극들(220)을 포함하고, 제2 전극들(220)은 전극 어레이를 이룰 수 있다. 다만, 제2 전극들(220)은 도 1c의 제2 내부 전극(222) 및 제2 외부 전극(223)을 포함하지 않을 수 있다. 신경 신호는 온도, 압력, 및/또는 포도당에 영향을 받을 수 있다. 제2 센서(200)가 화학 센서인 경우, 제2 전극들(220)은 포도당과 같은 바이오 물질을 측정할 수 있다. 이 경우, 제2 전극들(220)에서 측정된 포도당 농도에 따른 제1 전극들(120)의 전기적 신호가 측정/기록될 수 있다.
제2 센서(200)가 물리 센서인 경우, 제2 전극들(220)은 온도 또는 압력을 측정할 수 있다. 이 경우, 제2 전극들(220)에서 측정된 온도 또는 압력에 따라 제1 전극들(120)의 전기 자극 제공 여부 및 전기적 신호를 측정/기록 여부가 조절될 수 있다.
제2 패시베이션층(230)은 제2 전극들(220)의 상면들을 덮을 수 있다. 도시된 바와 달리, 제2 패시베이션층(230)은 제2 전극들(220)을 노출시킬 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 실시예에 따른 신경 센싱 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6a를 참조하면, 제1 센서(100)가 준비될 수 있다. 제1 센서(100)는 도 5에서 설명한 바와 같은 제1 기판(110), 제1 전극들(120), 및 제1 패시베이션층(130)을 포함할 수 있다.
마스크(950)가 제1 기판(110)의 제1 영역(R1)의 제1 패시베이션층(130) 상에 배치될 수 있다. 마스크(950)는 제1 기판(110)의 제2 영역(R2)의 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a)을 노출시킬 수 있다.
제1 플라즈마 처리 공정이 제1 센서(100)의 제1 면 상에 수행되어, 제1 센서(100)의 제1 면 상에 제1 라디칼들을 형성할 수 있다. 제1 센서(100)의 제1 면은 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a)에 해당될 수 있다. 이 때, 제1 기판(110)의 제1 영역(R1)의 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a)은 상기 마스크(950)에 의해 제1 플라즈마 처리 공정에 노출되지 않을 수 있다. 제1 플라즈마 처리 공정에 의해 제1 기판(110)의 제2 영역(R2)의 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a) 상에 제1 라디칼들이 형성될 수 있다.
제1 플라즈마 처리 공정에 의해 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a)의 표면 거칠기가 증가될 수 있다. 제1 플라즈마 처리 공정 후, 제2 영역(R2)의 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a)은 제1 영역(R1)의 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a)보다 더 큰 표면 거칠기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(R2)의 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a)은 30nm 내지 35nm의 표면 거칠기를 가질 수 있다. 제1 플라즈마 처리 공정은 도 2a에서 설명한 바와 동일한 조건으로 수행될 수 있다. 제1 플라즈마 처리 공정 후, 마스크(950)는 제거될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 제2 센서(200)가 준비될 수 있다. 제2 센서(200)는 도 5에서 설명한 바와 같은 제2 기판(210), 제2 전극(220), 및 제2 패시베이션층(230)을 포함할 수 있다.
제2 플라즈마 처리 공정이 제2 센서(200)의 제2 면 상에 수행되어, 제2 라디칼들을 형성할 수 있다. 제2 센서(200)의 제2 면은 제2 기판(210)의 하면(210b)에 해당할 수 있다. 제2 플라즈마 처리 공정에 의해 제2 기판(210)의 하면(210b)의 표면 거칠기가 증가될 수 있다. 제2 플라즈마 처리 공정은 도 2b에서 설명한 바와 동일한 조건으로 수행될 수 있다.
도 6c를 참조하면, 제2 센서(200)의 제2 면이 제1 센서(100)의 제1 면을 향하도록, 제2 센서(200)가 제1 센서(100) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(210)의 플라즈마 처리된 하면(210b)이 제1 패시베이션층(130)의 플라즈마 처리된 상면(130a)을 향하도록, 제2 기판(210)이 제1 패시베이션층(130) 상에 배치될 수 있다. 제2 센서(200)는 제1 기판(110)의 제2 영역(R2)과 평면적 관점에서 중첩될 수 있다.
열압착 공정이 제1 센서(100) 및 제2 센서(200) 상에 수행될 수 있다. 열압착 공정은 도 2c에서 설명한 바와 실질적으로 동일한 조건으로 수행될 수 있다. 상기 열압착 공정에서 제1 지그(910) 및 제2 지그(920)가 사용될 수 있다. 열압착 공정에 의해 제1 라디칼들이 제2 라디칼들과 반응할 수 있다. 상기 반응에 의해 화학 결합이 제1 패시베이션층(130) 및 제2 기판(210) 사이에 형성될 수 있다. 이후 지그들(910, 920)이 제거될 수 있다. 지금까지 설명한 제조예에 의해, 도 5에서 설명한 바와 같은 신경 센싱 소자(3)의 제조가 완성될 수 있다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 신경 센싱 소자(4)는 제1 센서(100), 제2 센서(200), 및 제3 센서(300)를 포함할 수 있다. 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)는 도 5에서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 제1 기판(110)은 평면적 관점에서 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)에 더하여 제3 영역(R3)을 포함할 수 있다. 제2 센서(200)는 제1 기판(110)의 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)과 평면적 관점에서 중첩될 수 있다.
제3 센서(300)는 제2 센서(200)의 상면 상에 배치될 수 있다. 제2 센서(200)의 상면 은 제2 패시베이션층(230)의 상면(230a)에 해당할 수 있다. 제3 센서(300)는 제1 기판(110)의 제3 영역(R3)과 중첩될 수 있다. 제3 센서(300)는 제3 기판(310), 제3 전극들(320), 및 제3 패시베이션층(330)을 포함할 수 있다. 제3 기판(310)은 불소계 폴리머를 포함할 수 있다. 제3 기판(310)은 제2 패시베이션층(230) 상에 제공될 수 있다. 제3 기판(310)의 하면(310b)은 제2 패시베이션층(230)의 상면(230a)과 물리적으로 접촉할 수 있다. 제3 전극들(320)은 제3 기판(310)의 상면(310a) 상에 제공될 수 있다. 제3 전극들(320)은 어레이를 이룰 수 있다. 제3 패시베이션층(330)은 제3 기판(310)의 상면(310a) 상에 제공될 수 있다. 제3 패시베이션층(330)은 제2 전극들(220)의 상면들을 더 덮을 수 있다. 도시된 바와 달리, 제3 패시베이션층(330)은 제3 전극들(320)을 노출시키는 제3 오프닝들을 가질 수 있다. 화학 결합이 제3 기판(310) 및 제3 패시베이션층(330) 사이에 제공될 수 있다.
제3 센서(300)는 제5 화학 결합에 의해 제2 센서(200)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제5 화학 결합은 제2 패시베이션층(230) 및 제3 기판(310) 사이에 제공될 수 있다. 제5 화학 결합에 의해 제2 센서(200) 및 제3 센서(300)가 견고하게 결합될 수 있다.
제3 센서(300)는 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)와 다른 종류의 센서로, 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)와 다른 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서(100)는 신경 전극 센서를 포함하고, 제2 센서(200)는 화학 센서를 포함하고, 제3 센서(300)는 물리 센서를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 8a 내지 도 8c는 실시예에 따른 신경 센싱 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a를 참조하면, 서로 결합된 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)가 준비될 수 있다. 결합된 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)는 도 6a 내지 도 6c에서 설명한 방법에 의해 형성될 수 있다. 제2 센서(200)는 제1 센서(100)와 화학 결합에 의해 연결될 수 있다.
쉐도우 마스크(960)가 제1 센서(100) 및 제2 센서(200) 상에 배치될 수 있다. 쉐도우 마스크(960)는 제1 기판(110)의 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)과 평면적 관점에서 중첩될 수 있다. 상기 쉐도우 마스크(960)는 제1 기판(110)의 제3 영역(R3)의 제2 패시베이션층(230)의 상면(230a)을 노출시킬 수 있다.
제3 플라즈마 처리 공정이 제2 센서(200)의 제3 면 상에 수행되어, 제3 라디칼들을 형성할 수 있다. 제2 센서(200)의 제3 면은 제2 패시베이션층(230)의 상면(230a)에 해당될 수 있다. 이 때, 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a) 및 제2 기판(210)의 제2 영역(R2)의 제2 패시베이션층(230)의 상면(230a)은 상기 쉐도우 마스크(960)에 의해 제3 플라즈마 처리 공정에 노출되지 않을 수 있다. 제3 플라즈마 처리 공정에 의해 제3 영역(R3)의 제2 패시베이션층(230)의 상면(230a) 상에 제3 라디칼들이 형성될 수 있다. 제3 플라즈마 처리 공정은 도 2a에서 설명한 제1 플라즈마 처리 공정과 동일한 조건으로 수행될 수 있다. 제3 플라즈마 처리 공정 후, 쉐도우 마스크(960)는 제거될 수 있다.
도 8b를 참조하면, 제3 센서(300)가 준비될 수 있다. 제3 센서(300)는 제3 기판(310), 제3 전극들(320), 및 제3 패시베이션층(330)을 포함할 수 있다.
제4 플라즈마 처리 공정이 제3 센서(300)의 제4 면 상에 수행되어, 제4 라디칼들을 형성할 수 있다. 제3 센서(300)의 제4 면은 제3 기판(310)의 하면(310b)에 해당할 수 있다. 제4 플라즈마 처리 공정에 의해 제3 기판(310)의 하면(310b)의 표면 거칠기가 증가될 수 있다. 예를 들어, 제3 기판(310)의 하면(310b)은 30nm 내지 35nm의 표면 거칠기를 가질 수 있다. 제4 플라즈마 처리 공정은 도 2a에서 설명한 제1 플라즈마 처리 공정과 동일한 조건으로 수행될 수 있다.
도 8c를 참조하면, 제3 기판(310)의 플라즈마 처리된 하면(310b)이 제2 패시베이션층(230)의 플라즈마 처리된 상면(230a)을 향하도록, 제3 센서(300)가 제2 센서(200) 상에 배치될 수 있다. 이 때, 제3 센서(300)는 제1 기판(110)의 제3 영역(R3)과 평면적 관점에서 중첩될 수 있다.
열압착 공정이 제1 센서(100), 제2 센서(200), 및 제3 센서(300) 상에 수행될 수 있다. 상기 열압착 공정에서 제1 지그(910) 및 제2 지그(921)가 사용될 수 있다. 제1 지그(910) 및 제2 지그(921)는 제1 기판(110)의 하면 및 제3 패시베이션층(330)의 상면 상에 각각 제공될 수 있다. 열압착 공정은 도 2c에서 설명한 바와 실질적으로 동일한 조건으로 수행될 수 있다. 열압착 공정에 의해 제3 라디칼들이 제4 라디칼들과 반응할 수 있다. 상기 반응에 의해 화학 결합이 제2 패시베이션층(230) 및 제3 기판(310) 사이에 형성될 수 있다. 이후 지그들(910, 921)이 제거될 수 있다. 지금까지 설명한 제조예에 의해, 도 7에서 설명한 바와 같은 신경 센싱 소자(4)의 제조가 완성될 수 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자를 설명하기 위한 도면이다. 이하, 앞서 설명한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
도 9를 참조하면, 신경 센싱 소자(5)는 제1 센서(100), 제2 센서(200), 및 제1 필름(701)을 포함할 수 있다. 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)는 도 5의 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)와 실질적으로 동일할 수 있다. 다면, 제2 기판(210)의 하면(210b)은 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a)과 접촉하지 않을 수 있다.
제1 필름(701)은 제1 센서(100) 및 제2 센서(200) 사이에 개재될 수 있다. 제1 필름(701)은 도 3의 필름(700)의 예에서 설명한 바와 유사할 수 있다. 제1 필름(701)은 가교 가능한 폴리머를 포함할 수 있다. 제1 필름(701)은 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a) 및 제2 기판(210)의 하면(210b) 사이에 개재될 수 있다. 예를 들어, 제1 필름(701)은 제1 화학 결합에 의해 제1 패시베이션층(130)과 연결될 수 있다. 제1 화학 결합은 공유 결합 또는 가교 결합일 수 있다. 제2 기판(210)은 제1 필름(701)과 제2 화학 결합에 의해 연결될 수 있다. 제2 화학 결합은 공유 결합 또는 가교 결합일 수 있다. 이에 따라, 제2 센서(200)는 제1 필름(701)을 통해 제1 센서(100)와 결합될 수 있다.
도 10a 내지 도 10b는 또 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10a를 참조하면, 제1 센서(100)가 준비될 수 있다. 제1 플라즈마 처리 공정이 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a) 상에 수행되어, 제1 라디칼들을 형성할 수 있다. 제1 플라즈마 처리 공정은 도 6a에서 설명한 바와 실질적으로 동일한 방법으로 수행될 수 있다.
제2 센서(200)가 준비될 수 있다. 제2 플라즈마 처리 공정이 제2 기판(210)의 하면(210b) 상에 수행되어, 제2 라디칼들을 형성할 수 있다. 제2 플라즈마 처리 공정은 도 6b에서 설명한 바와 실질적으로 동일한 방법으로 수행될 수 있다.
제2 기판(210)의 플라즈마 처리된 하면(210b)이 제1 패시베이션층(130)의 플라즈마 처리된 상면(130a)을 향하도록, 제2 센서(200)가 제1 센서(100) 상에 배치될 수 있다. 제1 필름(701)이 제1 패시베이션층(130) 및 제2 기판(210)의 사이에 제공될 수 있다.
도 10b를 참조하면, 빛 또는 열이 제1 센서(100)의 상면 및 제2 센서(200)의 하면 상에 조사될 수 있다. 일 예로, 노광 공정이 제1 센서(100) 및 제2 센서(200) 수행될 수 있다. 상기 빛은 자외선일 수 있고, 제1 필름(701)은 감광성 폴리머를 포함할 수 있다. 상기 빛 또는 열의 조사에 의해 제1 필름(701)의 폴리머들의 화학 구조가 변할 수 있다. 이에 따라, 제1 필름(701)은 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a) 상의 제1 라디칼들과 반응하여, 제1 화학 결합을 형성할 수 있다. 제1 필름(701)은 제2 기판(210)의 하면(210b) 상의 제2 라디칼들과 반응하여, 제2 화학 결합을 형성할 수 있다. 노광 공정은 도 4b에서 설명한 바와 실질적으로 동일한 방법으로 수행될 수 있다. 지금까지 설명한 제조예에 의해 도 9에서 설명한 신경 센싱 소자(5)의 제조가 완성될 수 있다.
도 11은 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자를 설명하기 위한 도면이다. 이하, 앞서 설명한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
도 11을 참조하면, 신경 센싱 소자(6)는 제1 센서(100), 제2 센서(200), 제3 센서(300), 제1 필름(701), 및 제2 필름(720)을 포함할 수 있다. 제1 센서(100), 제2 센서(200), 및 제3 센서(300)는 도 7에서 설명한 바와 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 제3 기판(310)의 하면(310b)은 제2 패시베이션층(230)의 상면(230a)과 접촉하지 않고, 제2 기판(210)의 하면(210b)은 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a)과 접촉하지 않을 수 있다.
제1 필름(701)이 제1 센서(100) 및 제2 센서(200) 사이에 제공되어, 제1 기판(110) 및 제2 기판(210)과 접촉할 수 있다. 제1 필름(701)은 도 9의 필름(701)과 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 화학 결합이 제1 필름(701) 및 제1 패시베이션층(130) 사이에 제공되고, 제2 화학 결합이 제1 필름(701)과 제2 기판(210) 사이에 제공될 수 있다.
제2 필름(720)이 제2 센서(200) 및 제3 센서(300) 사이에 개재되어, 제2 패시베이션층(230) 및 제3 기판(310)과 접촉할 수 있다. 제2 필름(720)은 가교 가능한 폴리머를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 필름(720)은 감광성 폴리머 또는 열가교성 폴리머를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 필름(720)은 포토레지스트 물질 및/또는 perfluoropolyether(PFPE)를 포함할 수 있다. 제2 필름(720)은 제6 화학 결합에 의해 제2 패시베이션층(230)과 연결될 수 있다. 제6 화학 결합은 공유 결합 또는 가교 결합일 수 있다. 제2 필름(720)은 제7 화학 결합에 의해 제3 기판(310)과 연결될 수 있다. 제7 화학 결합은 공유 결합 또는 가교 결합일 수 있다. 이에 따라, 제3 기판(310)이 제2 필름(720)을 통해 제2 패시베이션층(230)과 견고하게 결합될 수 있다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 신경 센싱 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 제1 센서(100)가 준비될 수 있다. 제1 플라즈마 처리 공정이 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a) 상에 수행되어, 제1 라디칼들을 형성할 수 있다.
제2 센서(200)가 준비될 수 있다. 제2 플라즈마 처리 공정이 제2 기판(210)의 하면(210b) 상에 수행되어, 제2 라디칼들을 형성할 수 있다. 제3 플라즈마 처리 공정이 제2 패시베이션층(230)의 상면(230a) 상에 수행되어, 제3 라디칼들을 형성할 수 있다. 제3 플라즈마 처리 공정은 도 8a에서 설명한 바와 실질적으로 동일한 조건으로 수행될 수 있다.
제3 센서(300)가 준비될 수 있다. 제4 플라즈마 처리 공정이 제3 기판(310)의 하면(310b) 상에 수행되어, 제4 라디칼들을 형성할 수 있다.
제1 내지 제4 플라즈마 처리 공정들이 종료된 후, 제2 기판(210)의 플라즈마 처리된 하면(210b)이 제1 패시베이션층(130)의 플라즈마 처리된 상면(130a)을 향하도록, 제2 센서(200)가 제1 센서(100) 상에 배치될 수 있다. 제1 필름(701)이 제1 패시베이션층(130) 및 제2 기판(210) 사이에 제공될 수 있다.
제3 기판(310)의 플라즈마 처리된 하면(310b)이 제2 패시베이션층(230)의 플라즈마 처리된 상면(230a)을 향하도록, 제3 센서(300)가 제2 센서(200) 상에 배치될 수 있다. 이 때, 제2 필름(720)이 제2 패시베이션층(230) 및 제3 기판(310)의 사이에 개재될 수 있다.
도 10b를 참조하면, 빛 또는 열이 제1 센서(100) 및 제3 센서(300) 중 적어도 하나 상에 조사될 수 있다. 일 예로, 노광 공정이 제1 센서(100)의 하면 및 제3 센서(300)의 상면 상에 수행될 수 있다. 상기 빛은 자외선일 수 있고, 제1 필름(701) 및 제2 필름(720)은 감광성 폴리머를 포함할 수 있다. 상기 노광 공정에서 제1 지그(910) 및 제2 지그(921)가 더 사용될 수 있다. 제1 지그(910) 및 제2 지그(921)는 빛(예를 들어, 자외선)을 투과시킬 수 있다. 제1 지그(910) 및 제2 지그(921)는 투명할 수 있다. 노광 공정에 의해 제1 필름(701) 및 제2 필름(720)의 폴리머들의 화학 구조가 변할 수 있다. 이에 따라, 제1 필름(701)은 제1 패시베이션층(130)의 상면(130a) 상의 제1 라디칼들과 반응하여, 제1 화학 결합을 형성할 수 있다. 제1 필름(701)은 제2 기판(210)의 하면(210b) 상의 제2 라디칼들과 반응하여, 제2 화학 결합을 형성할 수 있다. 제2 필름(720)은 제2 패시베이션층(230)의 상면(230a) 상의 제3 라디칼들과 반응하여, 제3 화학 결합을 형성할 수 있다. 제2 필름(720)은 제3 기판(310)의 하면(310b) 상의 제4 라디칼들과 반응하여, 제4 화학 결합을 형성할 수 있다. 노광 공정은 도 4b에서 설명한 바와 실질적으로 동일한 방법으로 수행될 수 있다. 실시예들에 따르면, 필름(700)의 폴리머의 화학 구조를 변화시키는 것은 제1 내지 제4 화학 결합들을 형성하는 것과 단일 공정에 의해 수행될 수 있다. 노광 공정 후, 제1 지그(910) 및 제2 지그(921)는 제거될 수 있다. 지금까지 설명한 제조예에 의해 도 11에서 설명한 신경 센싱 소자(6)의 제조가 완성될 수 있다.
이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 제1 기판, 제1 전극들, 및 제1 패시베이션층을 포함하는 제1 센서; 및
    제1 센서 상에 제공되고, 제2 기판, 제2 전극들, 및 제2 패시베이션층을 포함하는 제2 센서를 포함하되,
    상기 제2 센서는 제1 센서와 화학 결합에 의해 연결되는 신경 센싱 소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 전극들 및 상기 제1 패시베이션층은 상기 제1 기판의 상면 상에 배치되고, 상기 제2 기판은 상기 제1 패시베이션층의 상면 상에 배치되며,
    상기 화학 결합은 상기 제1 패시베이션층 및 상기 제2 기판 사이에 제공되는 신경 센싱 소자.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 패시베이션층은 불소계 폴리머를 포함하고,
    상기 제2 기판은 불소계 폴리머를 포함하는 신경 센싱 소자.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 기판은 평면적 관점에서 제1 영역 및 제2 영역을 가지되,
    상기 제2 센서는 상기 제1 기판의 상기 제2 영역과 평면적 관점에서 중첩되고, 상기 제2 전극들은 상기 제1 기판의 상기 제1 영역 상에 배치되는 신경 센싱 소자.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 센서는 신경 전극 센서이고,
    상기 제2 센서는 화학 센서 또는 물리 센서인 신경 센싱 소자.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 센서 상에 제공되고, 상기 제2 센서와 화학 결합에 의해 연결되는 제3 센서를 더 포함하되,
    상기 제3 센서는 제3 기판, 제3 전극들 및 제3 패시베이션층을 포함하는 신경 센싱 소자.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 화학 결합은 상기 공유 결합 또는 가교 결합을 포함하는 신경 센싱 소자.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 기판의 하면은 상기 제1 기판의 상면과 물리적으로 접촉하고,
    상기 화학 결합은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 제공되는 신경 센싱 소자.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 전극들 및 상기 제1 패시베이션층은 상기 제1 기판의 하면 상에 제공되는 신경 센싱 소자.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 기판은 불소계 폴리머를 포함하고,
    상기 제2 기판은 불소계 폴리머를 포함하는 신경 센싱 소자.
  11. 제1 센서의 제1 면 상에 제1 플라즈마 처리 공정을 수행하는 것;
    제2 센서의 제2 면 상에 제2 플라즈마 처리 공정을 수행하는 것; 및
    상기 제1 센서의 상기 제1 면 및 상기 제2 센서의 상기 제2 면 사이에 화학 결합을 형성하는 것을 포함하고,
    상기 제1 센서는 제1 기판, 제1 전극들, 및 제1 패시베이션층을 포함하고,
    상기 제2 센서는 제2 기판, 제2 전극들, 및 제2 패시베이션층을 포함하는 신경 센싱 소자 제조 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 플라즈마 처리 공정에 의해 상기 제1 센서의 상기 제1 면 상에 제1 라디칼들이 형성되고,
    상기 제2 플라즈마 처리 공정에 의해 상기 제2 센서의 상기 제2 면 상에 제2 라디칼들이 형성되고,
    상기 화학 결합은 상기 제1 라디칼 및 상기 제2 라디칼의 반응에 의해 형성되는 신경 센싱 소자 제조 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 화학 결합을 형성하는 것은 열압착 공정에 의해 수행되는 신경 센싱 소자 제조 방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 제2 기판이 상기 제1 패시베이션층을 향하도록 상기 제2 센서를 상기 제1 센서 상에 배치하는 것을 더 포함하되,
    상기 화학 결합은 상기 제2 기판 및 상기 제1 패시베이션층 사이에 형성되는 신경 센싱 소자 제조 방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 제2 기판이 상기 제1 기판을 향하도록 상기 제2 센서를 상기 제1 센서 상에 배치하는 것을 더 포함하되,
    상기 화학 결합은 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 형성되고,
    상기 제1 전극들 및 상기 제1 패시베이션층은 상기 제1 기판의 하면 상에 제공되는 신경 센싱 소자 제조 방법.
  16. 제1 기판, 제1 전극들, 및 제1 패시베이션층을 포함하는 제1 센서;
    제1 센서 상에 제공되고, 제2 기판, 제2 전극들, 및 제2 패시베이션층을 포함하는 제2 센서; 및
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서 사이에 개재된 필름을 포함하되,
    상기 제1 센서는 상기 필름과 제1 화학 결합에 의해 연결되고,
    상기 제2 센서는 상기 필름과 제2 화학 결합에 의해 연결되는 신경 센싱 소자.
  17. 제 16항에 있어서
    상기 필름은 포토레지스트 물질 또는 perfluoropolyether(PFPE)를 포함하는 신경 센싱 소자.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 제1 화학 결합은 가교 결합 또는 공유 결합을 포함하고,
    상기 제2 화학 결합은 가교 결합 또는 공유 결합을 포함하는 신경 센싱 소자.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 제1 전극들 및 상기 제1 패시베이션층은 상기 제1 기판의 상면 상에 배치되고,
    상기 제2 기판은 상기 제1 패시베이션층의 상면 상에 배치되고,
    상기 필름은 상기 제1 패시베이션층 및 상기 제2 기판 사이에 개재되는 신경 센싱 소자.
  20. 제 16항에 있어서
    상기 제1 전극들 및 상기 제1 패시베이션층은 상기 제1 기판의 하면 상에 배치되고,
    상기 필름은 상기 제1 기판의 상면 및 상기 제2 기판의 하면 사이에 개재되고,
    상기 제1 화학 결합은 상기 제1 기판 및 상기 필름 사이에 제공되는 신경 센싱 소자.
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