TWI428844B - 神經刺激及反應監控之裝置及其系統以及該裝置之製備方法 - Google Patents

Description

神經刺激及反應監控之裝置及其系統以及該裝置之製備方法

本發明係關於一種神經刺激及反應監控之裝置與系統，特別係關於一種運用無線識別標籤技術以及使用低溫製程和可撓式基材所製作之神經刺激及反應監控之裝置及其系統。

傳統用於生物神經刺激及反應監控之微陣列生物探針係製作於堅硬的矽晶圓基板上，此類微陣列生物探針不僅重且易碎，又需要高溫製程來製作，而且製造成本亦非常高。再者，傳統微陣列型生物探針，無法依待測生物體的外型輪廓來設計與安置，使得生物探針與待測物的接觸效果受到影響。

此外，由堅硬的矽晶圓基板所製成之傳統微陣列型生物探針需設置額外裝置，以將取出訊號進行信號雜訊比及阻抗匹配等處理。因此，傳統微陣列型生物探針，在製作上需要許多花費且其複雜度高。

另，傳統微陣列型生物探針通常與處理訊號之薄膜電晶體放大器整合，此整合雖可以提高信號雜訊比及阻抗匹配等性能，但是由於薄膜電晶體放大器之製作需要增加額外的製程，因此其成本高昂且不易製作。

就現有微陣列型生物探針之技術而言，仍缺乏一種可以大量簡單製造、成本低廉、可依待測生物體的外型輪廓來設計與安置、以及可同時提高信號雜訊比與阻抗匹配性能的微陣列型生物探針裝置。因此，有必要發展出新的微陣列生物探針裝置。

本發明揭示一種神經刺激及反應監控之探針裝置及其系統，其運用無線傳輸技術以及印刷電路板製程技術而製作出可大量生產且成本低廉，並可依待測生物體的外型輪廓安置，且可提高信號雜訊比與阻抗匹配性能之改良式之探針裝置。

本發明一實施例之神經刺激及反應監控之探針裝置包含一撓性基板、一調變及解調模組、一單晶片系統單元、一天線以及複數根生物探針。調變及解調模組係設於該撓性基板上，其係用於解調接收或調變傳輸一微波加密信號。天線形成於該撓性基板上且耦接於該調變及解調模組。單晶片系統單元耦接於該調變及解調模組，其中該單晶片系統單元將該微波加密信號解碼後，並經過轉換處理，以獲取一電性神經刺激驅動信號，及/或該單晶片系統單元，經由接收，放大，分類及編碼一神經反應加密信號後，再交由該調變及解調模組調變後傳給該天線，回送至該主機進行監控及分析。複數根生物探針，凸設於該撓性基板且電性耦接於該單晶片系統單元，該些生物探針係用於傳送該電性神經刺激驅動信號及/或神經反應信號。

一實施例中，調變及解調模組及單晶片系統單元係以系統整合構裝(System In Package,SIP)於該撓性基板上

本發明一實施例之神經刺激及反應監控系統包含一前述之探針裝置、一收發裝置以及一主機。收發裝置係用於調變(modulation)傳送或解調(demodulation)接收微波之加密(encoded)信號。主機耦接於該收發裝置，該主機係用於提供電性神經刺激驅動信號之密碼。

一實施例中，單晶片系統單元可經由該些生物探針係將神經反應信號接收，放大，分析，分類及編碼(encode)，再交由調變及解調模組將加密信號調變(modulation)後傳給天線，回送至主機進行神經反應之監控及分析。該單晶片系統單元可為如嵌入式單晶片系統單元。

本發明揭示一種神經刺激及反應監控之探針裝置之製備方法，其包含下列步驟：於一撓性基板之一表面上形成一第一二氧化矽層；於該第一二氧化矽層上形成一圖案化該P型摻雜複晶矽層，其中該圖案化之P型摻雜複晶矽層包含複數個接觸銲墊；於該圖案化之P型摻雜複晶矽層上形成一第二二氧化矽層；於該第二二氧化矽層形成一線路層，其中該線路層包含一天線、複數個晶片銲墊與耦接於該些晶片銲墊之至少一探針銲墊；於P型摻雜複晶矽層之該些接觸銲墊之位置上，形成曝露該些接觸銲墊之開口；形成一金層於該線路層與該些接觸銲墊上，並將該線路層與該些接觸銲墊電性相連；將一晶片覆晶接合於該線路層之該些晶片銲墊，其中該天線電性耦合於該晶片；以及於各該探針銲墊上形成複數個導孔，並將複數根生物探針相對應地穿置與固定於該些導孔。

圖1顯示本發明之一實施例之神經刺激及反應監控系統之示意圖。神經刺激及反應監控系統100包含一探針裝置102、一收發裝置104以及一主機106。探針裝置102包含一天線118、一調變及解調模組120、一整流模組110、一電阻電容電路112、一單晶片系統單元114及複數根生物探針116，其中探針裝置102係建置於一撓性基板上。一實施例中，調變及解調模組120、整流模組110、及單晶片系統單元114可整合於一晶片108中。天線118可形成於該撓性基板上，而調變及解調模組120設於該撓性基板上，其係用於解調發自收發裝置104之神經刺激微波加密信號，以及調變回傳神經反應之微波加密信號至該收發裝置104，此調變回傳動作即是注入一載波，而使其成為適合傳送之電波訊號。

整流模組110電性連接於天線118，其係用於利用天線118接收之微波信號產生一直流電源。當探針裝置102設定在被動模式(passive mode)時，該探針裝置102係以該直流電源所驅動。一般而言，為了節省探針裝置102的能量，當探針裝置102不工作時，可將其工作模式由主動(active mode)切換為被動模式，待收到收發裝置104的微波信號時才進行啟動喚醒工作。如收到的信號很弱且要發射信號回收發裝置104時，才啟動主動工作模式。否則仍可以被動模式，將微波信號回傳給收發裝置104。

單晶片系統單元114分別耦接於調變及解調模組120、整流模組110、電阻電容電路112及複數根生物探針116。單晶片系統單元114可接受整流模組110產生之電流或電壓，使其於被動模式下仍可運作。電阻電容電路112亦形成於撓性基板上，其係用於提供該單晶片系統單元114一時脈信號，藉以驅動該單晶片系統單元114。單晶片系統單元114接受調變及解調模組120接收解調之微波加密信號，並將其解碼後，轉換送出一電性神經刺激驅動信號。單晶片系統單元114利用連接於生物探針116之導線122，將該電性神經刺激驅動信號傳送至生物探針116，使位於皮膚下之表皮神經獲得刺激或治療。於本實施例中，單晶片系統單元114電性連接於調變及解調模組120，使其可直接將自天線118接收之微波加密信號解碼。

此外，單晶片系統單元114另可藉由生物探針116，自表皮神經獲取其神經反應信號，藉此以監測表皮神經受刺激或治療後之反應。單晶片系統單元114取得表皮神經之神經反應信號，經放大，分析及分類，將該神經反應信號編碼(encode)後，再傳送至調變模組120。調變模組120將該神經反應加密信號注入至一載波，使其成為適合傳送之電波，然後將該電波傳送回收發裝置104。

本案實施例中，單晶片系統單元114可經由該些生物探針116係將神經反應信號接收，放大，分析，分類及編碼(encode)，再交由調變及解調模組120將加密信號調變(modulation)後傳給天線，回送至主機106進行神經反應之監控及分析。

收發裝置104係用於傳送與接收微波加密信號，其包含天線124及收發模組126。收發模組126電性連接至主機106，收發模組126係用於調變傳送與解調接收給與之微波加密訊號。當主機106提供神經刺激信號給生物探針116時，該刺激加密信號為收發模組126所調變使其可由天線124發射傳送至探針裝置102；而當收發模組126接收到神經反應信號所調變而成之微波加密信號後，其從該微波加密信號解調出該神經反應加密信號，並將該神經反應加密信號傳送給主機106，使主機106解碼後得以藉此監控、分析或判斷該神經刺激信號之反應或療效。一實施例中，主機106包含用於提供該電性神經刺激驅動信號之密碼。

圖2顯示本發明之一實施例之神經刺激及反應監控之探針裝置102之示意圖。參照圖2與圖3，探針裝置102係建構於一撓性基板202上，其包含撓性基板202、形成於該撓性基板202之一表面204上之線路層206、一覆晶接合於該線路層206之晶片108、複數個電性連接於該線路層206之生物探針群組212，及一於主動模式下提供電源之電池210。撓性基板202上另形成複數個以P型摻雜複晶矽為材料而建構之電阻214和電容216。電阻214和電容216之電極與線路層206及兩者間之絕緣層(未繪示)構成參與探針裝置102運作之薄膜被動元件。線路層206又包含天線118，該天線118設置於晶片108兩側，並與其耦接。

本案實施例中，晶片108可為一無線射頻識別晶片(RFID chip)，係以系統整合構裝(System In Package,SIP)方式，整合整流模組110，單晶片系統單元114及調變及解調模組120而成。將天線118做在撓性基板202上，而後在相同的撓性基板202上製作生物探針116，並令其與晶片108整合，即可以無線方式進行生物神經的刺激及反應之監控。參照圖2，本發明尚可在探針裝置之撓性基板四周或邊緣，挖設複數個洞口446以利穿入繩子即可固定在待測者的身上，非常輕便。

圖4至圖9B係顯示本發明一實施例之探針裝置之流程圖。參照圖4所示，首先在撓性基板202之背面先蒸鍍一二氧化矽層402(厚度為1至10微米)，作為後續微陣列生物探針、天線，及電阻電容的隔熱及防濕層。之後，塗上一層正極性之光阻404(厚度為0.5至5微米)，然後加以烤乾，該光阻404具有保護二氧化矽及及防濕層的效用。在撓性基板202之正面也蒸鍍一二氧化矽層406(厚度為1至10微米)。接著，用電子槍蒸鍍含有P型摻雜(p-type impurity)及矽等粉末的混合物於二氧化矽層406上，使其形成含有P型摻雜的非晶矽層(其厚度為10至250微米)。之後，再以雷射進行退火，使該非晶矽轉變成含有P型摻雜複晶矽層408，以作為電阻和電容之電極等的結構。最後，再塗上一層負極性之光阻410(厚度為0.5至5微米)，並加以烤乾。

參照圖4與圖5所示，利用第一塊光罩及黃光製程，在撓性基板202之正面，定義保護P型摻雜之複晶矽電阻及電容結構的光阻410(利用照紫外線使其由負極性轉變成長鍵)。經過顯影製程後，未曝光部份的光阻410即被移除。接著，利用KOH溶液，將未被光阻410保護的P型摻雜複晶矽層408蝕刻掉，之後用有機溶劑丙酮以濕式蝕刻法或用臭氧灰化法(ozone ashing)去掉正面保護之光阻410，即形成電阻214。

參照圖6所示，再於圖案化後之P型摻雜複晶矽層412上蒸鍍一二氧化矽層414(厚度為1至10微米)，以作為絕緣層。接著，用電子槍蒸鍍鉻層416及鎳層418等兩層金屬，作為後續製作天線、金屬電阻，生物探針，及連接電源與傳導信號之導線。之後，塗上一層負極性之一般光阻420(厚度為0.5至5微米)，然後加以烤乾。

參照圖6、圖7A和圖7B所示，利用第二塊光罩，並運用黃光製程，於光阻420上定義出長鍵光阻區(這些部分的光阻原為負極性，照到紫外線之後轉變成長鍵)，並藉以保護電阻422、天線118、探針銲墊424及連接電源與傳導信號等導線426部份。經過顯影製程後，即可去掉非定義之部分。然後，用蝕刻金屬鉻及鎳之溶液，將鉻層416及鎳層418上未受光阻保護的部分蝕刻掉。而留下來的金屬即形成一線路層206，其中包含電阻422、天線118、探針銲墊424、及連接電源與傳導信號之導線426等。最後，用有機溶劑丙酮以濕式蝕刻法或利用臭氧灰化法，將光阻去掉。

在另一實施例中，線路層206之製作可由先定義出一層厚光阻SU-8，將要製作之電阻422、天線118、探針銲墊424、及導線426所在位置上之光阻去除，爾後，蒸鍍鉻及鎳金屬。最後，用掀離顯影製程(lift-off process)去掉光阻，即可留下線路層206上之各種結構。

參照圖7A、圖8A和8B，接著塗上一層負極性之光阻(厚度為0.5至5微米)，而後烤乾。再用第三塊光罩，並運用黃光製程，定義出如圖7A所示之電阻214對外連線的接觸銲墊428、天線118、探針銲墊424、及連接電源與傳導信號之導線426等的結構。經過顯影製程後，再蝕刻覆蓋在複晶矽之電阻214對外連線接觸銲墊428上的鉻、鎳及二氧化矽。之後，即可以用無電電鍍方法(electroless plating process)在接觸銲墊428及其相鄰之導線426上之銲墊430、天線118、探針銲墊424、以及連接電源及傳導信號之導線426等部份的鉻及鎳薄膜上，鍍上一金層443(厚度為0.01至0.5微米)。此種由鉻、鎳及金等三層金屬結構的導電性能，不僅超過傳統用網印銀膠製作的方式，另一方面對於撓性基板202的附著性能也會更好。

參照圖8A、圖9A和圖9B，接著在晶片銲墊432和天線饋送端434(如圖8A所示)上形成相對應之金屬凸塊，然後以覆晶式接合技術，對準天線饋送端434及連接電源及傳導信號之導線之晶片銲墊432，運用熱摩擦擠壓法，將晶片108焊接在撓性基板202上。之後，利用鑽孔機，依所需直徑及排列形式於各探針銲墊424上進行導孔436鑽孔(如圖9A和9B所示)。最後即是將生物探針插置入各導孔436。在進行植針時，先要將撓性基板202與一置於撓性基板202下方之植針治具板445對準。植針治具板445上與探針銲墊424相對應之位置具有植針所需之凹洞(如圖9C所示)，當生物探針穿過撓性基板202的導孔436後，針尖會穿越治具板445上凹洞的底部。之後，再用沖床或箝子，將生物探針露出的部分裁切整齊。然其中裁切後的生物探針要露出探針銲墊424 一固定長度，以備後續銀膠網印製程所需。最後，以導電膠(如銀膠)對探針銲墊424及生物探針進行網印，使其完成電性連接。

參照圖10，植針前各生物探針116先要以沖床或斜口箝等，將每根探針的針頭裁切具35°至55°間之斜角θ，以便於使用時，可容易地刺破生物表皮真皮層、深入皮層，以達到可刺激神經量取反應信號之處。較佳地，探針的針頭之斜角θ可為45°。生物探針116所使用之材料，可為外層鍍氮化鈦(titanium nitride；TiN)或鈦金屬的不銹鋼、鎢絲、鎳鉻絲等。

參照圖11，如圖2所示之電容216可利用前述之製程步驟來製作，其係以P型摻雜複晶矽作為下層電極437，而以金屬鉻、鎳及金等三層做為上層電極438，並以金導線440做為上、下電極438和437對外連接導線，其中是以二氮化矽442或其他絕緣材料，作為上、下電極438和437間的絕緣介質。電容216可耦接於天線以調整其共振頻率值；電容216亦可應用於前述圖1之電阻電容電路112，或運用在電源及信號濾波之用。

綜上所述，本發明之探針裝置及其系統係運用RFID技術以及印刷電路板製程技術以將天線製作於撓性基板上，爾後在相同的撓性基板上製作微型陣列生物探針。撓性基板並整合設置RFID標籤晶片，使該探針裝置可利用無線傳輸的方式而進行生物神經的刺激及反應之監控。本發明揭示之技術可以用無線方式控制RFID標籤晶片，送出不同的刺激信號，並將微陣列生物探針所獲得的神經反應信號就近在單晶片系統單元內的放大器(如儀表放大器，instrumentation amplifier)進行放大，以提高信號雜訊比及阻抗匹配性能。而儀表放大器所需要的複數個外接電阻，也可以運用前述214電阻或422電阻製程，作在撓性基材上，以節省單晶片系統的面積，及降低電阻因能量消耗會對單晶片系統所產生的不良散熱問題。此外，將生物探針製作在撓性基板上，可使其依待測生物體的外型輪廓來安置，如此生物探針的接觸效果會較好。

本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

100．．．系統

102．．．探針裝置

104．．．收發裝置

106．．．主機

108．．．晶片

110．．．整流模組

112．．．電阻電容電路

114．．．單晶片系統單元

116．．．生物探針

118．．．天線

120．．．調變及解調控制模組

122．．．導線

124．．．天線

126．．．收發模組

202．．．撓性基板

204．．．表面

206．．．線路層

210．．．電池

212．．．生物探針群組

214．．．電阻

216．．．電容電極

402．．．二氧化矽層

404．．．光阻

406．．．二氧化矽層

408．．．P型摻雜複晶矽層

410．．．光阻

412．．．圖案化之P型摻雜複晶矽層

414．．．二氧化矽層

416．．．鉻層

418．．．鎳層

420．．．光阻

422．．．電阻

424．．．探針銲墊

426．．．導線

428．．．接觸銲墊

430．．．銲墊

432．．．晶片銲墊

434．．．天線饋送端

436．．．導孔

437．．．下層電極

438．．．上層電極

440．．．金導線

442．．．二氮化矽

443．．．金層

445．．．植針治具板

446．．．洞口

圖1顯示本發明之一實施例之生物神經刺激及反應監控系統之示意圖；

圖2顯示本發明一實施例之神經刺激及反應監控之探針裝置之示意圖；

圖3係圖2沿A-A'割面線之剖視圖；

圖4顯示本發明一實施例之撓性基板上形成各薄膜層之示意圖；

圖5顯示本發明一實施例之圖案化P型摻雜複晶矽層之流程示意圖；

圖6顯示本發明一實施例之P型摻雜複晶矽層上形成金屬層之流程示意圖；

圖7A顯示本發明一實施例之圖案化P型摻雜複晶矽層上之金屬層之示意圖；

圖7B係圖7A沿B-B'割面線之剖視圖；

圖8A顯示本發明一實施例之撓性基板之金屬層上鍍一金層之示意圖；

圖8B係圖8A沿C-C'割面線之剖視圖；

圖9A顯示本發明一實施例之撓性基板上覆晶接合與植針穿孔之示意圖；

圖9B係圖9A沿D-D'割面線之剖視圖；

圖9C顯示本發明一實施例之植針治具板之示意圖；

圖10顯示本發明一實施例之生物探針之示意圖；及

圖11顯示本發明一實施例之具P型摻雜複晶矽電極之電容示意圖。

102．．．探針裝置

118．．．天線

202．．．撓性基板

204．．．表面

206．．．線路層

108．．．晶片

210．．．電池

212．．．生物探針群組

214．．．電阻

216．．．電容電極

Claims (20)

1. 一種神經刺激及反應監控之探針裝置，無線耦接於一主機，包含：一撓性基板；一調變及解調模組，係設於該撓性基板上，該調變及解調模組係用於解調接收或調變傳輸一微波加密信號；一天線，形成於該撓性基板上，耦接於該調變及解調模組；一單晶片系統單元，耦接於該調變及解調模組，其中該單晶片系統單元將該微波加密信號解碼後，並經過轉換處理，以獲取一電性神經刺激驅動信號，及/或該單晶片系統單元，經由接收，放大，分類及編碼一神經反應加密信號後，再交由該調變及解調模組調變後傳給該天線，回送至該主機進行監控及分析；以及複數根生物探針，凸設於該撓性基板且電性耦接於該單晶片系統單元，其中該撓性基板固定在皮膚上，使得該些生物探針可將該電性神經刺激驅動信號傳導到表皮神經或從該表皮神經獲取神經反應信號；其中該探針裝置可依據待測生物體的外型輪廓安置；該撓性基板四周或邊緣挖設多個洞口，以便穿入繩子；該些生物探針的針頭裁切具有35°到55°之間的斜角；該些生物探針的材料是外層鍍氮化鈦或鈦金屬的不銹鋼、鎢絲或鎳鉻絲；該單晶片系統單元倒裝接合於該撓性基板；該單晶片系統單元是嵌入式單晶片。
2. 根據請求項1之探針裝置，其更包含一用於調整天線共振頻率值之薄膜電容，該薄膜電容形成於該撓性基板上且耦接於該天線。
3. 根據請求項2之探針裝置，其中該薄膜電容包含一以P型摻雜複晶矽為材料之下層電極、一上層電極、及介於該上層電極與下層電極間之一絕緣層。
4. 根據請求項3之探針裝置，其更包含一電性連接至該天線之整流模組，該整流模組係利用該微波信號產生一直流電源。
5. 根據請求項1之探針裝置，其更包含一電阻電容電路，該電阻電容電路形成於該撓性基板上且與該單晶片系統單元耦接，該電阻電容電路係用於提供該單晶片系統單元一時脈信號，其中該電阻電容電路包含至少一第一薄膜電阻及至少一薄膜電容。
6. 根據請求項5之探針裝置，其中該電阻電容電路更包含一複數個第二薄膜電阻，而該單晶片系統單元更包含一放大器，其中該複數個第二薄膜電阻連接於該放大器。
7. 根據請求項6之探針裝置，其中該薄膜電容包含一以P型摻雜複晶矽為材料之下層電極、一上層電極、及介於該上層電極與下層電極間之一絕緣層，而該電阻係以P型摻雜複晶矽材料製作。
8. 根據請求項6之探針裝置，其中該放大器為一儀表放大器。
9. 一種神經刺激及反應監控之系統，包含：一探針裝置，其包含： 一撓性基板；一調變及解調模組，形成於該撓性基板上，該調變及解調模組係用於解調接收或調變傳輸一微波加密信號；一天線，形成於該撓性基板上，耦接於該調變及解調模組；一單晶片系統單元，耦接於該調變及解調模組，其中該單晶片系統單元將該微波加密信號解碼後，並經過轉換處理，以獲取一電性神經刺激驅動信號，及/或該單晶片系統單元，經由接收，放大，分類及編碼一神經反應加密信號後，再交由該調變及解調模組調變後傳給該天線，回送至一主機進行監控及分析；及複數根生物探針，凸設於該撓性基板且電性耦接於該單晶片系統單元，該些生物探針係用於傳送該電性神經刺激驅動信號及/或神經反應信號；一收發裝置，用於傳送該微波加密信號；以及一主機，耦接於該收發裝置，該主機係用於提供該電性神經刺激驅動信號之密碼；其中該撓性基板固定在皮膚上，使得該些生物探針可將該電性神經刺激驅動信號傳導到表皮神經或從該表皮神經獲取神經反應信號；其中該探針裝置可依據待測生物體的外型輪廓安置；該撓性基板四周或邊緣挖設多個洞口，以便穿入繩子； 該些生物探針的材料是外層鍍氮化鈦或鈦金屬的不銹鋼、鎢絲或鎳鉻絲，而且該些生物探針的針頭裁切具有35°到55°之間的斜角；該單晶片系統單元倒裝接合於該撓性基板；該單晶片系統單元是嵌入式單晶片。
10. 根據請求項9之神經刺激及反應監控之系統，其中該單晶片系統單元更建構以自一表皮神經獲取該神經反應信號，經該單晶片系統單元放大，分類及編碼後，獲取一神經反應加密信號並透過該調變及解調模組傳送該神經反應加密信號，而該主機則藉由該收發裝置解調後，進行解碼以獲取該神經反應加密信號，進行監控及分析。
11. 根據請求項10之神經刺激及反應監控之系統，其中該探針裝置更包含一用於調整天線共振頻率值之薄膜電容，該薄膜電容形成於該撓性基板上且耦接於該天線，而其中該薄膜電容包含一以P型摻雜複晶矽為材料之下層電極、一上層電極、及介於該上層電極與下層電極間之絕緣層。
12. 根據請求項9之神經刺激及反應監控之系統，其中該探針裝置更包含一電性連接至該天線之整流模組，該整流模組係利用該微波信號產生一直流電源。
13. 根據請求項12之神經刺激及反應監控之系統，其中該調變及解調模組、該單晶片系統單元與該整流模組係整合於一晶片中。
14. 根據請求項9之神經刺激及反應監控之系統，其中該探針裝置包含一電阻電容電路，該電阻電容電路形成於該撓性基板上且與該單晶片系統單元耦接，該電阻電容電路係用 於提供該單晶片系統單元一時脈信號，其中該電阻電容電路包含至少一薄膜電阻及至少一薄膜電容，該薄膜電容包含一以P型摻雜複晶矽為材料之下層電極、一上層電極及介於該上層電極與下層電極間之絕緣層，而該電阻係以P摻雜之複晶矽為材料製作。
15. 一種神經刺激及反應監控之探針裝置之製備方法，包含下列步驟：於一撓性基板之一表面上形成一第一二氧化矽層；於該第一二氧化矽層上形成一圖案化的P型摻雜複晶矽層，其中該圖案化之P型摻雜複晶矽層包含複數個接觸銲墊；於該圖案化之P型摻雜複晶矽層上形成一第二二氧化矽層；於該第二二氧化矽層形成一線路層，其中該線路層包含一天線、複數個晶片銲墊與耦接於該些晶片銲墊之至少一探針銲墊；於P型摻雜複晶矽層之該些接觸銲墊之位置上，形成曝露該些接觸銲墊之開口；形成一金層於該線路層與該些接觸銲墊上，並將該線路層與該些接觸銲墊電性相連；將一晶片覆晶接合於該線路層之該些晶片銲墊，其中該天線電性耦合於該晶片；以及於各該探針銲墊上形成複數個導孔，並將複數根生物探針相對應地穿置與固定於該些導孔；其中該撓性基板固定在皮膚上，使得該些生物探針可 將該電性神經刺激驅動信號傳導到表皮神經或從該表皮神經獲取神經反應信號；其中該探針裝置可依據待測生物體的外型輪廓安置；其中該撓性基板四周或邊緣挖設多個洞口，以便穿入繩子；該些生物探針的針頭裁切具有35°到55°之間的斜角；該些生物探針的材料是外層鍍氮化鈦或鈦金屬的不銹鋼、鎢絲或鎳鉻絲；該單晶片系統單元是嵌入式單晶片。
16. 根據請求項15之製備方法，其中於該第二二氧化矽層形成一線路層之步驟包含：依序形成一鉻層與一鎳層於該第二二氧化矽層；以及圖案化該鉻層與該鎳層，以形成該線路層。
17. 根據請求項15之製備方法，其中於該第二二氧化矽層形成一線路層之步驟包含：於該第二二氧化矽層上形成一圖案化之光阻層；依序形成一鉻層與一鎳層於該光阻層上；以及利用掀離製程，移除該光阻層。
18. 根據請求項15之製備方法，其中該第一二氧化矽層及該第二二氧化矽層之厚度介於1至10微米。
19. 根據請求項15之製備方法，其中該P型摻雜複晶矽層之厚度介於10至250微米。
20. 根據請求項15之製備方法，其中該金層之厚度介於0.01至0.5微米。