【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造，尤其涉及一种电极器件及其制造方法、柔性电极系统。
技术介绍
1、神经电极，作为记录大脑信号或者向大脑外部传递信号的接口，是脑机接口、神经调控等系统的重要组成部分，如何设计一种用于神经刺激检测的医疗可植入设备越来越成为研究重点。
2、传统植入式神经电极通常采用玻璃、金属、硅等硬质材料组成，且体积相对神经元尺寸来说过大，容易产生植入损伤。现阶段，该领域的主要研究方向是开发柔性的、可靠的、高时空分辨率的电极。
3、然而，越来越多的研究发现，相比于传统的电极器件，在采用柔性的电极器件进行植入时，也会发生植入难度高的问题，对操作人员的要求也随之增加，并且柔性电极器件也容易发生寿命短、易失效等问题。
4、亟需一种电极器件，能够降低植入操作难度，提高电极器件的使用寿命和可靠性。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提供一种电极器件及其制造方法、柔性电极系统，能够降低植入操作难度，提高电极器件的使用寿命和可靠性。
2、为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种电极器件的制造方法，所述电极器件具有相邻的位点区和导线区，所述位点区位于所述导线区的前端，所述制造方法包括：提供基底；在所述基底上形成屏蔽层、电极结构以及一层或多层支撑层，其中，所述屏蔽层半包裹所述电极结构，且暴露出所述位点区的电极结构的表面的至少一部分；其中，所述支撑层位于所述导线区的部分或全部区域；至少一部分支撑层形成于所述屏蔽层和电极结构上，和/或，所述
3、可选的，全部支撑层均形成于所述屏蔽层和电极结构上；在所述基底上形成屏蔽层、电极结构以及一层或多层支撑层，包括：在所述基底上形成所述屏蔽层和所述电极结构，其中，在所述导线区的所述屏蔽层包裹所述电极结构；在所述导线区的至少一部分屏蔽层上形成一层或多层所述支撑层。
4、可选的，所述屏蔽层和电极结构形成于一部分支撑层上，另一部分支撑层形成于所述屏蔽层和电极结构上；在所述基底上形成屏蔽层、电极结构以及一层或多层支撑层，包括：在所述导线区的所述基底上形成所述一部分支撑层；在所述一部分支撑层上形成所述屏蔽层和所述电极结构，其中，在所述导线区的所述屏蔽层包裹所述电极结构；在所述导线区的至少一部分屏蔽层上形成所述另一部分支撑层。
5、可选的，所述导线区被划分为多个导线段；其中，越靠近所述位点区的导线段的支撑层的总层数越少。
6、可选的，所述位点区的电极位点的排列方式选自：所述电极位点呈单列分布；所述电极位点呈多列分布，其中，每相邻两列的电极位点在切面方向上完全重叠；所述电极位点呈多列分布，且每相邻两列中位点结构的位置相对错开，其中，每相邻两列的电极位点在切面方向上部分重叠；所述电极位点呈多列分布，且每相邻两列中电极位点的位置相对错开，其中，每相邻两列的电极位点在切面方向上不重叠；所述切面方向垂直于所述基底的表面，且垂直于自所述导线区至所述位点区的延伸方向。
7、可选的，所述屏蔽层的材料的弯曲刚度小于等于预设弯曲刚度阈值。
8、可选的，所述预设弯曲刚度阈值是1×10^-6n·m2。
9、可选的，所述屏蔽层的材料的相对介电常数大于等于预设相对介电常数阈值。
10、可选的，所述预设相对介电常数阈值是2.0。
11、可选的，在所述位点区布置有多个电极位点，在所述电极位点中的至少一部分电极位点上填充或者附加有导电聚合物、导电金属颗粒或金属氧化物。
12、可选的，所述屏蔽层的侧壁满足单位长度侧壁的垂直高度和水平宽度的比值的逆正切值位于(0°,90°)。
13、可选的，自上至下的单位长度侧壁的垂直高度和水平宽度的比值的逆正切值逐渐增大、保持不变、逐渐减小或者先变大再变小。
14、可选的，形成所述屏蔽层和所述电极结构，包括：形成底部屏蔽层；在所述底部屏蔽层上涂覆电极结构材料层；基于所述电极结构材料层，得到所述电极结构；形成顶部屏蔽层，所述顶部屏蔽层覆盖所述电极结构以及所述底部屏蔽层；在所述顶部屏蔽层上形成图形化的第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出所述位点区的电极结构的顶部表面的至少一部分；采用所述第一掩膜层对所述顶部屏蔽层进行刻蚀，以得到所述屏蔽层。
15、可选的，所述基底包含半导体衬底以及溶解材料层；所述方法还包括：对所述溶解材料层进行溶解处理，以去除所述溶解材料层以及所述半导体衬底。
16、可选的，在所述基底上形成所述一部分支撑层之前，所述方法还包括：对所述导线区的所述溶解材料层进行刻蚀，以形成与所述一部分支撑层的位置和厚度适配的凹陷区域；其中，所述一部分支撑层位于所述凹陷区域内。
17、可选的，所述基底还包含基础层，所述基础层位于所述半导体衬底与所述溶解材料层之间，在所述基底上形成所述一部分支撑层之前，所述方法还包括：对所述导线区的所述基础层进行刻蚀，并在刻蚀后的基础层上覆盖所述溶解材料层，以形成与所述一部分支撑层的位置和厚度适配的凹陷区域；其中，所述一部分支撑层位于所述凹陷区域内。
18、可选的，所述基础层的材料选自以下任一种，或选自以下多种的组合：聚酰亚胺pi、聚二甲基硅氧烷pdms、聚对二甲苯pet、环氧树脂、聚酰胺酰亚胺pai、聚乳酸pha、聚乳酸-羟基乙酸共聚物phah、聚对苯二甲醚c、su8、硅胶以及硅橡胶。
19、可选的，所述一部分支撑层的顶部表面与未被刻蚀的溶解材料层的表面齐平。
20、可选的，所述导线区被划分为多个导线段；刻蚀后的溶解材料层满足以下一项或多项：越靠近所述位点区的导线段的支撑层的总层数越少，越靠近所述位点区的导线段的溶解材料层的厚度越大；相邻的导线段的溶解材料层的厚度一致或不一致。
21、可选的，所述溶解材料层的材料选自选自以下任一种，或选自以下多种的组合：铝、镍、铬或其合金材料。
22、可选的，所述支撑层的材料选自以下任一种，或选自以下多种的组合：聚酰亚胺pi、聚二甲基硅氧烷pdms、聚对二甲苯pet、环氧树脂、聚酰胺酰亚胺pai、聚乳酸pha、聚乳酸-羟基乙酸共聚物phah、聚对苯二甲醚c、su8、硅胶以及硅橡胶。
23、可选的，所述支撑层与所述屏蔽层的材料相同，且为pi。
24、可选的，所述屏蔽层的材料选自以下任一种，或选自以下多种的组合：聚酰亚胺pi、聚二甲基硅氧烷pdms、聚对二甲苯pet、环氧树脂、聚酰胺酰亚胺pai、聚乳酸pha、聚乳酸-羟基乙酸共聚物phah、聚对苯二甲醚c、su8、硅胶以及硅橡胶。
25、可选的，所述方法还包括：形成第一防水材料层，所述第一防水材料层覆盖所述屏蔽层、电极结构以及一层或多层支撑层的顶部表面以及侧壁表面，且暴露出所述位点区的未被所述屏蔽层覆盖的电极结构的表面的至少一部分。
26、可选的，所述第一防水材料层的材料选自以下材料中的一种，或者选自以下两种或两种以上材料的堆叠本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电极器件的制造方法，其特征在于，所述电极器件具有相邻的位点区和导线区，所述位点区位于所述导线区的前端，所述制造方法包括：
2.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，全部支撑层均形成于所述屏蔽层和电极结构上；
3.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述屏蔽层和电极结构形成于一部分支撑层上，另一部分支撑层形成于所述屏蔽层和电极结构上；
4.根据权利要求2或3所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述基底包含半导体衬底以及溶解材料层；
5.根据权利要求4所述的电极器件的制造方法，其特征在于，在所述基底上形成所述一部分支撑层之前，所述方法还包括：
6.根据权利要求4所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述基底还包含基础层，所述基础层位于所述半导体衬底与所述溶解材料层之间，在所述基底上形成所述一部分支撑层之前，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述基础层的材料选自以下任一种，或选自以下多种的组合：
8.根据权利要求5所述的电极
9.根据权利要求5所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述导线区被划分为多个导线段；
10.根据权利要求4所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述溶解材料层的材料选自选自以下任一种，或选自以下多种的组合：
11.根据权利要求1至3任一项所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述支撑层的材料选自以下任一种，或选自以下多种的组合：
12.根据权利要求11所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述支撑层与所述屏蔽层的材料相同，且为PI。
13.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述位点区的电极位点的排列方式选自：
14.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述导线区被划分为多个导线段；
15.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述屏蔽层的材料的弯曲刚度小于等于预设弯曲刚度阈值。
16.根据权利要求15所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述预设弯曲刚度阈值是1×10^-6N·m2。
17.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述屏蔽层的材料的相对介电常数大于等于预设相对介电常数阈值。
18.根据权利要求17所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述预设相对介电常数阈值是2.0。
19.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，在所述位点区布置有多个电极位点，在所述电极位点中的至少一部分电极位点上填充或者附加有导电聚合物、导电金属颗粒或金属氧化物。
20.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述屏蔽层的侧壁满足单位长度侧壁的垂直高度和水平宽度的比值的逆正切值位于(0°,90°)。
21.根据权利要求20所述的电极器件的制造方法，其特征在于，自上至下的单位长度侧壁的垂直高度和水平宽度的比值的逆正切值逐渐增大、保持不变、逐渐减小或者先变大再变小。
22.根据权利要求2或3所述的电极器件的制造方法，其特征在于，形成所述屏蔽层和所述电极结构，包括：
23.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述屏蔽层的材料选自以下任一种，或选自以下多种的组合：
24.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述方法还包括：
25.根据权利要求24所述的电极器件的制造方法，其特征在于，
26.根据权利要求24或25所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述第一防水材料层的厚度大于等于所述电极器件的厚度的1％。
27.根据权利要求24或25所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述形成第一防水材料层，包括：
28.根据权利要求24或25所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述方法还包括：
29.根据权利要求28所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述第二防水材料层的材料与所述第一防水材料层的材料一致。
30.一种电极器件，其特征在于，所述电极器件具有相邻的位点区和导线区，所述位点区位于所述导线区的前端，所述电极器件包括：
31.根据权利要求30所述的电极器件，其特征在于，全部支撑层均形成于所述屏蔽层和电极结构上；
32.根据权利要求30所述的电极器件，其特征在于，
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【技术特征摘要】
1.一种电极器件的制造方法，其特征在于，所述电极器件具有相邻的位点区和导线区，所述位点区位于所述导线区的前端，所述制造方法包括：
2.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，全部支撑层均形成于所述屏蔽层和电极结构上；
3.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述屏蔽层和电极结构形成于一部分支撑层上，另一部分支撑层形成于所述屏蔽层和电极结构上；
4.根据权利要求2或3所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述基底包含半导体衬底以及溶解材料层；
5.根据权利要求4所述的电极器件的制造方法，其特征在于，在所述基底上形成所述一部分支撑层之前，所述方法还包括：
6.根据权利要求4所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述基底还包含基础层，所述基础层位于所述半导体衬底与所述溶解材料层之间，在所述基底上形成所述一部分支撑层之前，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述基础层的材料选自以下任一种，或选自以下多种的组合：
8.根据权利要求5所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述一部分支撑层的顶部表面与未被刻蚀的溶解材料层的表面齐平。
9.根据权利要求5所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述导线区被划分为多个导线段；
10.根据权利要求4所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述溶解材料层的材料选自选自以下任一种，或选自以下多种的组合：
11.根据权利要求1至3任一项所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述支撑层的材料选自以下任一种，或选自以下多种的组合：
12.根据权利要求11所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述支撑层与所述屏蔽层的材料相同，且为pi。
13.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述位点区的电极位点的排列方式选自：
14.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述导线区被划分为多个导线段；
15.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述屏蔽层的材料的弯曲刚度小于等于预设弯曲刚度阈值。
16.根据权利要求15所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述预设弯曲刚度阈值是1×10^-6n·m2。
17.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述屏蔽层的材料的相对介电常数大于等于预设相对介电常数阈值。
18.根据权利要求17所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述预设相对介电常数阈值是2.0。
19.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，在所述位点区布置有多个电极位点，在所述电极位点中的至少一部分电极位点上填充或者附加有导电聚合物、导电金属颗粒或金属氧化物。
20.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述屏蔽层的侧壁满足单位长度侧壁的垂直高度和水平宽度的比值的逆正切值位于(0°,90°)。
21.根据权利要求20所述的电极器件的制造方法，其特征在于，自上至下的单位长度侧壁的垂直高度和水平宽度的比值的逆正切值逐渐增大、保持不变、逐渐减小或者先变大再变小。
22.根据权利要求2或3所述的电极器件的制造方法，其特征在于，形成所述屏蔽层和所述电极结构，包括：
23.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在于，所述屏蔽层的材料选自以下任一种，或选自以下多种的组合：
24.根据权利要求1所述的电极器件的制造方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：张世强，
申请(专利权)人：上海阶梯医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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