柔性电极器件的形成方法技术

一种柔性电极器件的形成方法，所述方法包括：提供基底；形成底部屏蔽层以及电极结构；形成顶部屏蔽层；对所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层进行刻蚀，以使得所述顶部屏蔽层以及底部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

【技术实现步骤摘要】
柔性电极器件的形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种柔性电极器件的形成方法。

技术介绍

[0002]目前，用于神经刺激检测的医疗可植入设备越来越受到重视。传统的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，导致应用场景受到极大限制。
[0003]在现有的柔性电极器件的制造工艺中，采用上下双层柔性材料包裹电极结构，然而双层柔性材料之间的交界处往往存在空隙，导致在植入后的体内液体环境中容易发生渗液问题，严重时导致电极短路失效，甚至给人体带来伤害。
[0004]亟需一种柔性电极器件的形成方法，能够提高对柔性电极器件的保护，减轻渗液问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是提供一种柔性电极器件的形成方法，可以对底部屏蔽层和顶部屏蔽层之间的交界处提供更有效的保护，减少对底部屏蔽层和顶部屏蔽层之间的交界处的损伤，降低渗液的可能性，提高电极品质。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种柔性电极器件的形成方法，包括：提供基底；形成底部屏蔽层以及电极结构，所述底部屏蔽层以及电极结构位于所述基底的表面；形成顶部屏蔽层，所述顶部屏蔽层覆盖所述底部屏蔽层以及电极结构；对所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层进行刻蚀，以使得所述顶部屏蔽层以及底部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
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)，且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；其中，对所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层进行刻蚀的步骤是在刻蚀腔室的腔压大于等于150mtorr、刻蚀功率大于等于50W的工艺条件下进行的。
[0007]可选的，所述对所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层进行刻蚀，包括：形成图形化的第一掩膜层，所述图形化的第一掩膜层覆盖所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层；以所述图形化的第一掩膜层为掩膜，对所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层进行干法刻蚀，刻蚀后的顶部屏蔽层的顶部截面尺寸小于所述图形化的第一掩膜层的截面尺寸；去除所述图形化的第一掩膜层；其中，所述截面的延伸方向平行于所述基底的表面。
[0008]可选的，所述干法刻蚀工艺为等离子体刻蚀工艺，所述刻蚀腔室为等离子体刻蚀腔室；其中，所述等离子体刻蚀腔室的腔压越大，所述顶部屏蔽层以及底部屏蔽层的侧壁的垂直高度与水平宽度的比值越大。
[0009]可选的，所述等离子体刻蚀腔室的腔压选自：150mtorr至600mtorr。
[0010]可选的，所述刻蚀功率为等离子体射频功率；其中，当所述等离子体刻蚀腔室的腔压保持不变时，所述等离子体射频功率越大，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增大速率越大。
[0011]可选的，所述等离子体射频功率的功率值选自：50W至110W。
[0012]可选的，所述方法还包括：形成图形化的第二掩膜层，所述图形化的第二掩膜层覆盖刻蚀后的顶部屏蔽层的表面以及覆盖所述顶部屏蔽层以及底部屏蔽层的侧壁，并暴露出所述电极结构上方的顶部屏蔽层的至少一部分区域；以所述图形化的第二掩膜层为掩膜，对所述顶部屏蔽层进行刻蚀，以暴露出所述电极结构的顶部表面的至少一部分。
[0013]可选的，在所述基底的表面形成底部屏蔽层以及电极结构，包括：在所述基底的表面形成所述底部屏蔽层；在所述底部屏蔽层的表面形成电极材料层；对所述电极材料层进行刻蚀，以得到所述电极结构。
[0014]可选的，所述底部屏蔽层以及顶部屏蔽层的材料的弯曲刚度小于等于预设弯曲刚度阈值、相对介电常数大于等于预设相对介电常数阈值；其中，所述底部屏蔽层以及顶部屏蔽层的材料相同或不同。
[0015]可选的，所述底部屏蔽层以及顶部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。
[0016]可选的，所述底部屏蔽层与顶部屏蔽层的材料相同，且为PI。
[0017]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：
[0018]在本专利技术实施例中，通过在形成底部屏蔽层、电极结构以及顶部屏蔽层后，在刻蚀腔室的腔压大于等于150mtorr、刻蚀功率大于等于50W的工艺条件下，采用刻蚀工艺，对所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层进行刻蚀，以使得所述顶部屏蔽层以及底部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
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)，且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，可以使得顶部屏蔽层和底部屏蔽层的侧壁具有坡度，并且采用干法刻蚀相比于其他刻蚀方式具有更为精细的侧壁轮廓可控性，从而在后续工艺步骤中，可以利用该坡度覆盖更厚的保护层，从而能够对底部屏蔽层和顶部屏蔽层之间的交界处提供更有效的保护，减少对底部屏蔽层和顶部屏蔽层之间的交界处的损伤，降低渗液的可能性，提高电极品质。进一步，通过采用大于等于150mtorr的大腔压、大于等于50W的大功率刻蚀条件，还能够实现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，从而可以对顶部屏蔽层和底部屏蔽层形成自上至下坡度逐渐增大的侧壁，例如得到从较缓逐渐变化为较陡的侧壁形貌，既通过上半部分较缓的侧壁实现上半部分对电极结构的全面覆盖，又通过下半部分较陡的侧壁实现较小的器件尺寸，从而在减少刻蚀时长、控制器件尺寸的基础上，保持上半部分对电极结构的有效保护。
[0019]进一步，形成图形化的第一掩膜层，所述图形化的第一掩膜层覆盖所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层；以所述图形化的第一掩膜层为掩膜，对所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层进行干法刻蚀，刻蚀后的顶部屏蔽层的顶部截面尺寸小于所述图形化的第一掩膜层的截面尺寸，从而可以在第一掩膜层的保护下，实现顶部屏蔽层和底部屏蔽层的侧壁具有坡度，提高对侧壁形貌和侧壁坡度的可控性，并且在形成侧壁的过程中，增强对顶部屏蔽层的表面的保护。
[0020]进一步，所述等离子体刻蚀腔室的腔压越大，所述顶部屏蔽层以及底部屏蔽层的
侧壁的垂直高度与水平宽度的比值越大，从而可以利用较大的刻蚀腔室的腔压得到更大的坡度，实现对侧壁坡度的可控，得到整体较陡的侧壁形貌，在提高对底部屏蔽层和顶部屏蔽层之间的交界处的保护的同时，进一步控制器件尺寸。
[0021]进一步，当所述等离子体刻蚀腔室的腔压保持不变时，所述等离子体射频功率越大，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增大速率越大，从而可以在确定刻蚀腔室的腔压后，通过保持该腔压并且提高等离子体射频功率，提高刻蚀速率，得到从较缓逐渐变化为较陡的侧壁形貌，既通过上半部分较缓的侧壁实现上半部分对电极结构的全面覆盖，又通过下半部分较陡的侧壁实现较小的器件尺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性电极器件的形成方法，其特征在于，包括：提供基底；形成底部屏蔽层以及电极结构，所述底部屏蔽层以及电极结构位于所述基底的表面；形成顶部屏蔽层，所述顶部屏蔽层覆盖所述底部屏蔽层以及电极结构；对所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层进行刻蚀，以使得所述顶部屏蔽层以及底部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
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)，且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；其中，对所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层进行刻蚀的步骤是在刻蚀腔室的腔压大于等于150mtorr、刻蚀功率大于等于50W的工艺条件下进行的。2.根据权利要求1所述的柔性电极器件的形成方法，其特征在于，所述对所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层进行刻蚀，包括：形成图形化的第一掩膜层，所述图形化的第一掩膜层覆盖所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层；以所述图形化的第一掩膜层为掩膜，对所述顶部屏蔽层以及所述底部屏蔽层进行干法刻蚀，刻蚀后的顶部屏蔽层的顶部截面尺寸小于所述图形化的第一掩膜层的截面尺寸；去除所述图形化的第一掩膜层；其中，所述截面的延伸方向平行于所述基底的表面。3.根据权利要求2所述的柔性电极器件的形成方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺为等离子体刻蚀工艺，所述刻蚀腔室为等离子体刻蚀腔室；其中，所述等离子体刻蚀腔室的腔压越大，所述顶部屏蔽层以及底部屏蔽层的侧壁的垂直高度与水平宽度的比值越大。4.根据权利要求3所述的柔性电极器件的形成方法，其特征在于，所述等离子体刻蚀腔室的腔压选自：150mtorr至600mtorr。5.根据权利要求1至3任一项所述的柔性电极器件的形成方法，其特征在于，所述刻蚀功率为等离子体射频功率；其中，当所述等...

【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：