[go: up one dir, main page]

KR100463248B1 - 유연성이 있는 인공와우용 전극 구조물 - Google Patents

유연성이 있는 인공와우용 전극 구조물 Download PDF

Info

Publication number
KR100463248B1
KR100463248B1 KR10-2002-0013012A KR20020013012A KR100463248B1 KR 100463248 B1 KR100463248 B1 KR 100463248B1 KR 20020013012 A KR20020013012 A KR 20020013012A KR 100463248 B1 KR100463248 B1 KR 100463248B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
insulating layer
electrode
silicon
cochlear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR10-2002-0013012A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030035758A (ko
Inventor
김성준
안순관
오승재
Original Assignee
주식회사 뉴로바이오시스
김성준
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 뉴로바이오시스, 김성준 filed Critical 주식회사 뉴로바이오시스
Priority to KR10-2002-0013012A priority Critical patent/KR100463248B1/ko
Publication of KR20030035758A publication Critical patent/KR20030035758A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100463248B1 publication Critical patent/KR100463248B1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36036Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation of the outer, middle or inner ear
    • A61N1/36038Cochlear stimulation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02Details
    • A61N1/04Electrodes
    • A61N1/05Electrodes for implantation or insertion into the body, e.g. heart electrode
    • A61N1/0526Head electrodes
    • A61N1/0541Cochlear electrodes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

본 발명은 유연성이 있는 전극 구조물에 관한 것으로서, 상기 전극 구조물은 반도체 제조 공정에 의하여 기판 상에 하부절연층 및 상부절연층과 함께 형성 시킨 전극 패턴; 및 상기 기판 하부에 접착되어 상기 전극 패턴을 지지하는 일라스토머(elastomer)를 포함하며, 상기 기판은 소정 간격을 두고 나란하게 배열된 복수의 분할 격벽으로 이루어져서 있어서 상기 전극 구조물을 유연하게 한다. 본 발명에 따른 전극 구조물은 유연성이 우수하고, 충분한 부피를 갖고 있기 때문에 인공와우용 전극으로 유용하게 사용될 수 있으며, 반도체 공정을 이용하여 용이하게 제조할 수 있다.

Description

유연성이 있는 인공와우용 전극 구조물 {Flexible electrode equipment for cochlear implant}
본 발명은 유연성이 있는 전극 구조물에 관한 것으로서, 상기 전극 구조물은 반도체 제조 공정에 의하여 기판 상에 하부절연층 및 상부절연층과 함께 형성시킨 전극 패턴; 및 상기 기판 하부에 접착되어 상기 전극 패턴을 지지하는 일라스토머(elastomer)를 포함하며, 상기 기판은 소정 간격을 두고 나란하게 배열된 복수의 분할 격벽으로 이루어져서 있어서 상기 전극 구조물을 유연하게 한다. 본 발명에 따른 전극 구조물은 유연성이 우수하고, 충분한 부피를 갖고 있기 때문에 인공와우용 전극으로 유용하게 사용될 수 있으며, 반도체 제조 공정을 이용하여 용이하게 제조할 수 있다.
인공와우(cochlear implant)란 내이의 손상으로 인한 고도의 감각신경성 난청환자 또는 청각장애인에게 청신경의 전기 자극으로 청력을 제공해 주는 장치이다. 인공와우의 구조는 크게 체외부분과 체내부분으로 나눌 수 있다. 몸 밖에 설치되는 체외부는 마이크로폰(송화기), 어음처리기(언어합성기) 및 송신용 안테나(발신기)로 구성되어 있고, 몸 안에 이식되는 체내부에는 수용/자극기(수화기) 및 전극으로 구성되어 있다.
1972년 단채널 인공와우가 처음으로 상품화되어 청력장애인에게 시술된 이래로 현재까지 수 만명의 청각장애인이 이식술을 받았다. 인공와우의 이식술의 요체는 인공와우 체내부의 전극을 와우 내에 삽입하고 몸체를 고정하는 것이라 할 수 있다. 따라서, 인공와우용 전극의 요건으로 유연성, 생체내 안전성, 삽입 및 안정적 위치 보존을 위한 충분한 부피 등을 들 수 있다. 현재 상용화된 인공와우 시스템의 경우 모두 금속선 전극을 인공와우용 전극으로 사용하고 있으며, 반도체 미세전극을 이용한 인공와우용 전극이 현재 연구·개발 중에 있다.
금속선 전극은 Pt/Ir 합금으로 이루어진 금속선(metal wire)을 몰드(mold)안에 배치하고 실리콘 일라스토머(silicone elastomer)를 주입하여 성형하는 방식의 전극이다. 금속선 전극은 그 자체로 유연성이 있고, 단면의 직경이 약 1mm로서 일정 정도의 부피를 가지고 있기 때문에 현재 상용화된 모든 인공와우 시스템은 기본적으로 이 금속선 전극을 사용하고 있다. 그러나, 금속선을 몰드 내에 배치할 때 일일이 수작업을 거치기 때문에 작업시간이 길고 불량률이 상대적으로 높아 수율이 떨어지는 단점이 있다.
반도체 미세전극은 반도체 공정 기술을 이용하여 제조되는 것으로서, 재질이 실리콘으로 이루어져 있다. 실리콘은 그 두께가 10㎛ 이하로 얇은 경우 유연성이 있어 쉽게 휠 수 있기 때문에, 이 점을 이용하여 매우 얇은 실리콘 구조물로 이루어진 반도체 미세전극을 제조하는 것이다. 반도체 공정 기술을 이용하므로 기존의 인공 와우 이식 시스템(Cochlear Implant System)에서 사용되는 일반 금속선 전극에 비해 용이하게 제작할 수 있고, 수율이 우수하며, 전극 자체의 정확성이 높다. 또한, 기판 물질인 실리콘에 능동회로를 집적함으로써 전극과 시스템이 일체형으로 집적된 소자를 제작할 수 있다는 점에서 차세대 청각 보철 장치인 전체 이식 청각 보철 장치(Totally Implantable Auditory Prosthetic Device)의 전극으로 기대할 수 있는 소자이다.
미국 미시간 대학(University of Michigan)의 와이즈(Kensall D. Wise) 등은 청각 보철 장치에 적용하기 위한 탐침형 반도체 미세전극을 제작하고, 실험동물에 적용하여 반도체 전극의 적용 가능성에 대해 연구한 바 있다[Tracy E. Bell, Kensall D. Wise, David J. Anderson, A flexible micromachined electrode array for a cochlear prosthesis, Sensors and Actuators A 66, pp.63-69, 19981].
그러나, 실리콘이라는 물질은 파괴될 가능성이 있기 때문에, 상기한 바와 같이 매우 얇고 긴 실리콘 구조물이 유연하기는 하지만, 파괴 가능성을 완전히 배제할 수는 없다. 특히, 상기 반도체 미세전극은 그 구조가 매우 얇기 때문에 이것을 잡아서 와우 내에 삽입하는 동안에 파괴될 가능성이 매우 높다. 실리콘 구조물이 파괴되는 경우, 그 파편에 의한 생체내 조직의 손상 가능성이 있을 뿐만 아니라, 실리콘 기판 위의 금속 배선도 함께 끊기게 되므로 전극으로서의 동작을 기대할 수 없다.
또한, 유연성 문제와는 별개로, 두께가 약 10㎛인 매우 얇고 긴 구조물 형태의 실리콘을 와우 내에 삽입한다는 것은 매우 어려운 일이다. 실리콘은 경도가 매우 높은 단단한 물질이다. 따라서, 두께가 약 10㎛이고, 길이가 2∼2.5cm인 날카로운 구조물을 와우 내에 삽입할 때에 조직이 손상될 가능성이 매우 높다. 삽입 도중 실리콘이 파괴되는 경우 실리콘 파편에 의한 생체 조직의 손상도 초래할 수 있다.
또한, 상기 반도체 미세전극은 충분한 부피를 지니지 못해 삽입후 그 위치가 변화될 가능성이 있다. 와우(달팽이관)는 속이 비어있고, 끝이 막혀있는 관이 약 2.5바퀴 감겨있는 기관으로서, 그 속에 전극이 들어갈 공간의 단면의 직경은 약 2mm 이상이다. 인공와우 전극은 와우의 중심축 벽에 가까이 붙어 있을수록 자극 효과가 극대화된다. 그러나, 상기한 바와 같이 삽입하기도 어려운 두께 10㎛의 전극이 직경 2mm인 공간의 내측벽에 안정적으로 계속 붙어 있기는 어렵다. 인공와우 전극의 위치가 변화되는 경우, 자극 역치(threshold level) 등을 변화시켜 결국 보철 장치의 안정적인 동작을 저하시킨다. 따라서, 인공와우 전극에 있어서 충분한 부피가 중요한 요건 중 하나로 인식된다.
이에 본 발명자들은 반도체 공정 기술을 이용하여 제작할 수 있으면서도 유연성, 생체내 안전성 및 충분한 부피를 갖는 전극을 제조하기 위하여 집중적인 연구를 수행하였다. 그 결과, 본 발명에 따른 전극 구조물이 반도체 공정 기술에 의하여 용이하게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 유연성이 있어서 와우 내 삽입이 용이하고, 생체내에서 안전할 뿐만 아니라, 충분한 부피를 갖기 때문에 와우 내 위치가 안정적임을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 유연성이 있고, 충분한 부피를 갖는 전극 구조물을 제공하는 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 전극 구조물의 단면도이고,
도 2 는 본 발명에 따른 인공와우 보철용 전극 구조물의 전체 윤곽도이며,
도 3a 내지 도 3l 은 본 발명에 따른 전극 구조물의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 기판
21 : 식각정지용 희생층
22 : 마스크용 희생층
30 : 절연층(상부절연층 또는 하부절연층)
31 : 상부절연층
32 : 하부절연층
40 : 전극 패턴
41 : 결합 패드
50 : 결합강화층
51 : 상부절연층 식각용 마스크층
60 : 일라스토머
70 : 기판 식각용 마스크층
본 발명은 유연성이 있는 전극 구조물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전극 구조물은
반도체 제조 공정에 의하여 기판 상에 하부절연층 및 상부절연층과 함께 형성 시킨 전극 패턴; 및
상기 기판 하부에 접착되어 상기 전극 패턴을 지지하는 일라스토머 (elastomer)
를 포함하며, 상기 기판은 소정 간격을 두고 나란하게 배열된 복수의 분할 격벽으로 이루어져서 있어서 유연성이 있음을 특징으로 하는 전극 구조물이다.
본 발명에서 상기 상부절연층 또는 하부절연층으로 사용되는 절연 물질로는 폴리이미드(polyimide) 또는 액정 폴리머 필름(liquid crystal polymer film) 등이 사용될 수 있다. 특히, 폴리이미드가 질기고, 유연하며, 투명하고, 생체적합성이 입증된 물질이며, 반도체 공정이 가능하다는 장점이 있으므로, 바람직하게는 폴리이미드가 사용된다. 상기 폴리이미드는 스핀 코팅(spin coating) 후 오븐 또는 열판을 통해 가열하여 굳힘으로써 적층시킬 수 있다. 폴리이미드는 일라스토머와 단단히 접착되지 않는다는 단점이 있지만, 본 발명에서는 일라스토머를 기판과 접착시키므로 본 발명에서는 문제되지 않는다.
본 발명에서 기판으로는 격벽을 이룰 수 있는 단단한 물질이라면 어느 것이라도 사용가능하며, 예를 들어, 실리콘(silicon), 석영(quartz) 또는 내열성·내구성이 있는 유리인 파이렉스 유리(Pyrex glass) 등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 실리콘이 사용된다.
상기 기판으로 실리콘을 사용하는 경우, 기판에 능동회로를 집적할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 기판 중 외부와 연결되는 결합 패드(1) 또는 격벽이 될 부분에 미리 원하는 능동회로를 집적함으로써, 시스템이 집적된 전극을 제작할 수 있다. 이 경우, 후술하는 전극 제조 공정을 저온에서 수행한다면, 능동회로의 동작에 아무런 문제를 일으키지 않는다.
본 발명에서 전극 물질로는 금, 백금, 티타늄 나이트라이드(TiN) 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 전극 구조물은 기판이 소정 간격을 두고 나란하게 배열된 복수의 분할 격벽으로 이루어져 있기 때문에, 구조물 전체가 유연하게 휠 수 있다.
본 발명에 따른 전극 구조물은 반도체 공정 기술에 의하여 용이하게 제조할 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 전극 구조물은
(a) 반도체 제조 공정에 따라, 기판상에 하부절연층, 금속 전극 패턴 및 상부절연층을 형성하는 단계;
(b) 상기 기판의 뒷면을 선택적으로 패터닝하여 식각함으로써 분할 격벽을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 기판의 뒷면에 몰딩(molding)을 통하여 일라스토머로 주입하는 단계
를 포함하여 제조할 수 있다.
상기 제조 방법에 있어서, 상기 (a) 단계는 구체적으로
기판의 양면에 희생층을 적층하는 단계;
상기 기판의 뒷면의 희생층 상에 기판 식각용 마스크층을 적층하는 단계;
상기 기판의 앞면의 희생층 상에 하부절연층을 적층하는 단계;
상기 하부절연층 상에 금속 물질을 적층한 후, 선택적으로 패터닝하여 전극 패턴을 형성하는 단계;
상기 전극 패턴을 포함하는 기판 앞면 상에 상부절연층을 적층하는 단계;
상기 상부절연층 상에 상부절연층 식각용 마스크층을 적층하는 단계;
상기 상부절연층 식각용 마스크층을 패터닝한 후, 상기 전극 패턴이 개방되도록 상기 상부절연층을 식각하는 단계;
상기 상부절연층, 하부절연층 및 기판 앞면의 희생층을 전극 구조물 형태로 식각하는 단계; 및
상기 상부절연층 식각용 마스크층을 제거하는 단계
를 포함한다.
또한, 상기 (b) 단계는 구체적으로
상기 기판의 뒷면의 희생층 및 기판 식각용 마스크층을 선택적으로 패터닝하여 마스크를 형성하는 단계;
상기 형성된 마스크를 이용하여 기판의 뒷면을 식각함으로써 분할 격벽을 형성하는 단계; 및
상기 마스크로 사용된, 기판 뒷면의 희생층 및 기판 식각용 마스크층을 제거하고, 상기 기판 앞면의 희생층도 상기 분할 격벽과 일치하도록 식각하는 단계
를 포함한다.
본 발명에 있어서, 실리콘 기판에 능동회로가 집적된 전극 구조물을 제조하는 경우에도 제조 공정은 동일하다. 다만, 공정 시작시 이미 능동회로가 집적된 실리콘 기판을 사용하면 된다.
본 발명의 제조 공정 중에 기판의 양면에 적층되는 상기 희생층으로는 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 실리콘 질화막을 사용한다. 기판의 앞면에 적층되는 희생층은 상기 공정 중 기판을 식각할 때 하부 절연체까지 식각되는 것을 방지하기 위한 식각정지용 희생층이고, 기판의 뒷면에 적층되는 희생층은 이후 적층되는 기판 식각용 마스크층과 함께 기판 식각을 위한 마스크로 사용된다. 기판 식각용 마스크층으로는 바람직하게는 실리콘 산화막을 사용한다.
한편, 상기 기판의 식각 공정 후, 식각정지용 희생층이 상기 기판상에 남아있을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전극 구조물은 기판 상에 상기 식각정지용 희생층을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 공정 중 금속 물질을 적층할 때 상부절연층 또는 하부절연층과 금속 물질(전극 물질)이 서로 강력하게 부착되도록 금속 물질의 적층 전후에 부착 강화층(adhesion layer)을 적층한다. 부착 강화층으로는 Ti가 바람직하게 사용될 수 있다. 한편, 상기 금속 물질의 전극 패턴이 개방되도록 상부절연층을 식각한 후에도, 금속 물질과 하부절연층 사이의 부착 강화층은 잔존하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 전극 구조물은 기판 상에 상기 부착 강화층을 추가로 포함할 수 있다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전극 구조물 및 그의 제조방법을 설명하기로 한다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 전극 구조물은 기판(10), 상기 기판 상의 식각정지용 희생층(21), 상기 식각정지용 희생층 상의 하부절연층(32), 상기 하부절연층 상에 형성되어 있는 전극 패턴(40) 및 상기 전극 패턴 사이를 절연시키기 위한 상부절연층(31)을 포함한다. 여기에서, 상기 기판은 소정 간격을 두고 나란하게 배열된 복수의 분할 격벽으로 이루어져 있다. 상기 기판의 하부에는 일라스토머가 접착되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 인공와우 보철용 전극 구조물의 전체 윤곽도이다. 여기에서, 전극 패턴(40)이 드러나있는 전극 사이트는 달팽이 모양의 와우 내에 삽입되어 청각세포를 자극한다.
도 1 및 도 2에서, 금속 전극 중 와우 내로 삽입되지 않는 쪽의 금속 전극은외부와 연결되는 결합 패드(41)이다.
도 3a 내지 도 3l 은 본 발명에 따른 전극 구조물의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
반도체 제조 공정에 따라, 기판상에 하부절연층, 금속 전극 패턴 및 상부절연층을 형성하는 단계는 다음과 같다.
먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이, 실리콘 기판(10) 상에 LPCVD 장비를 이용하여 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)으로 실리콘 질화막을 약 2000Å 증착하여 식각정지용 희생층(21) 및 마스크용 희생층(22)을 형성한다. LPCVD를 이용하는 경우, 상기 기판의 양면에 동시에 증착이 이루어진다. 기판 앞면의 식각정지용 희생층(질화막)(21)은 실리콘 기판의 식각시 이를 정지시키기 위한 식각정지층이고, 뒷면의 마스크용 희생층(질화막)(22)은 이후 증착될 기판 식각용 마스크층, 예를 들어, 실리콘 산화막과 함께 실리콘 식각을 위한 마스크로 사용된다.
이후, 도 3b에 도시한 바와 같이, PECVD의 방법으로 기판 뒷면에 기판 식각용 마스크층(70)으로 실리콘 산화막을 약 2㎛ 증착한다. 상기 실리콘 산화막은 실리콘 기판 식각을 위한 마스크로 사용된다.
이후, 도 3c에 도시한 바와 같이, 기판 앞면에 증착된 식각정지용 희생층(21) 상에 폴리이미드를 스핀 코팅하여 하부절연층(32)을 형성한다. 상기 하부절연층(32)의 두께는 약 10㎛로 형성한다.
이후, 도 3d에 도시한 바와 같이, 상기 하부절연층(32) 상에Ti(200Å)/Au(3000Å)/Ti(500Å)를 아래쪽부터 차례로 증기 증착 방법으로 증착한다. 여기에서 Ti 는 폴리이미드 절연층(30)과 전극물질인 금(Au) 사이의 부착을 강화시키는 부착 강화층(adhesion layer)(50)이다.
이후, 도 3e에 도시한 바와 같이, 리프트-오프(Lift-Off) 방법으로 패터닝하여 전극 패턴(40)을 형성한다.
이후, 도 3f에 도시한 바와 같이, 상부절연층(31)으로 사용될 폴리이미드를 스핀 코팅 방법으로 약 6㎛ 증착한 후, 다시 상부절연층 식각용 마스크층(51)으로 사용될 Ti를 약 1000Å 증착한다. 상기 상부절연층(31)은 상기 전극 패턴(40)간의 절연 및 전극 패턴(40)과 생체 물질 사이의 절연 역할을 수행한다.
이후, 도 3g에 도시한 바와 같이, 상기 증착된 Ti 층(상부절연층 식각용 마스크층)(51)을 패터닝한 후, RIE(반응성 이온 식각, Reactive Ion Etching) 건식 식각 방법을 사용하여 전극(40)과 결합 패드(41)가 될 부분이 드러나도록 상기 상부절연층(폴리이미드)(31)을 식각한다.
이후, 도 3h에 도시한 바와 같이, 전체적으로 전극 구조물 형태가 되도록 상기 Ti 마스크층(51)을 추가로 패터닝한 후, 상부절연층(31), 하부절연층(32) 및 기판 앞면의 식각정지용 희생층(21)을 식각한다.
이후, 도 3i에 도시한 바와 같이, 상기 Ti 마스크층(51)을 제거함으로써 기판상에 하부절연층(32), 금속 전극 패턴(40) 및 상부절연층(31)을 형성한다.
상기 기판의 뒷면을 선택적으로 패터닝하여 식각함으로써 분할 격벽을 형성하는 단계는 다음과 같다.
도 3j에 도시한 바와 같이, 기판 식각용 마스크층(실리콘 산화막)(70) 및 기판 뒷면의 마스크용 희생층(질화막)(22)을 RIE 건식 식각법으로 식각하여, 실리콘 기판을 식각하기 위한 마스크를 형성한다.
이후, 도 3k에 도시한 바와 같이, ICP 디프 실리콘(Deep Silicon) 식각 공정을 이용하여 상기 기판 앞면의 식각정지용 희생층(21)이 드러나도록 건식 식각함으로써 분할 격벽을 형성한다.
이후, 도 3l에 도시한 바와 같이, 상기 마스크로 사용된 실리콘 산화막(70) 및 기판 뒷면의 질화막(22)을 제거하고, 동시에 상기 기판 앞면의 식각정지용 희생층(21)도 상기 형성된 분할 격벽과 일치되도록 식각한다.
이후, 몰딩(molding)을 통하여 상기 기판(10)의 뒷면에 일라스토머(60)를 주입함으로써 본 발명에 따른 전극 구조물(도 1)을 제조한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 전극 구조물은 기판 부분이 소정 간격을 두고 나란하게 배열된 복수의 분할 격벽으로 이루어져 있기 때문에 유연성이 있다.
또한, 상기 분할 격벽은 하부절연층, 예를 들어, 폴리이미드와 일라스토머의 접착을 강화시키는 매개체 역할을 한다. 우선, 하부절연층과 기판은 매우 강하게 접착되어 있고, 상기 기판이 분할 격벽으로 이루어져 있어서 표면적이 증가되므로구조적으로도 단단한 결합이 가능해진다. 이러한 물리적 측면에서의 접착 효과를 본다면, 본 발명에 따른 전극 구조물에 있어서 상기 언급한 기판으로 실리콘 이외에도 단단한 물질, 예를 들어, 석영 또는 파이렉스 유리 등이 사용가능함을 알 수 있다. 한편, 일라스토머로 실리콘 수지(silicone)를 사용하고, 상기 기판으로 실리콘(silicon)과 같은 반도체 기판을 사용하는 경우에는 Si 원자 사이의 화학적 결합으로 인하여 더욱 강하게 결합될 수 있을 것이다.
또한, 상기 기판 주변을 일라스토머 또는 폴리이미드와 같은 부드러운 재질이 둘러싸고 있기 때문에, 와우에 삽입시 조직손상이 적고, 충분한 부피를 가지므로 삽입 후 와우 내에서의 위치가 안정적이다. 또한, 기판이 파괴될 가능성이 적고, 기판이 파괴되더라도 파편이 전극 구조물 밖으로 노출될 염려가 없다. 뿐만 아니라, 금속 전극이 상부절연층과 하부절연층 사이에 존재하므로, 기판이 파괴되더라도 금속 전극이 끊어질 염려가 없다.
또한, 본 발명에 따른 전극 구조물은 반도체 공정 기술을 이용하므로 용이하게 제조할 수 있고, 제품간의 오차를 줄일 수 있으며, 수율을 높일 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 전극 구조물은 유연성이 우수하고, 충분한 부피를 갖고 있기 때문에 인공와우용 전극으로 유용하게 사용될 수 있으며, 반도체 제조 공정을 이용하여 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 실리콘 기판을 사용하는 경우에는 기판내의 회로집적이 가능하다.

Claims (5)

  1. 와우 내에 삽입되어 와우 신경을 전기적으로 자극함으로써 청력을 제공하는 인공 와우 보철 장치용 전극으로서,
    기판;
    상기 기판 상에 적층된 하부절연층;
    상기 하부절연층 상에 적층된 상부절연층;
    반도체 제조 공정에 의하여 상기 하부절연층 및 상부절연층 사이에 형성시킨 금속 전극 패턴; 및
    상기 기판 하부에 접착되어 상기 금속 전극 패턴을 지지하는 일라스토머 (elastomer)를 포함하며,
    상기 기판은 소정 간격을 두고 나란하게 배열된 복수의 분할 격벽으로 이루어져서 있어서 유연성이 있고,
    상기 금속 전극 패턴의 일측은 와우 신경과 접촉하고, 타측은 외부 전기신호를 수신하는 결합패드로 구성되어, 상기 결합패드를 통하여 수신한 외부 전기신호에 의하여 상기 와우 신경을 전기적으로 자극하는 것을 특징으로 하는 인공 와우 보철 장치용 전극.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 상부절연층 및 하부절연층의 재질은 폴리이미드 (polyimide) 또는 액정 폴리머 필름(liquid crystal polymer film)인 것을 특징으로 하는 인공 와우 보철 장치용 전극.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기판의 재질은 실리콘(silicon), 석영(quartz) 또는 파이렉스 유리(Pyrex glass)인 것을 특징으로 하는 인공 와우 보철 장치용 전극.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 기판은 실리콘이고, 그 실리콘 기판에는 능동회로가 집적되어 있는 것을 특징으로 하는 인공 와우 보철 장치용 전극.
  5. 삭제
KR10-2002-0013012A 2002-03-11 2002-03-11 유연성이 있는 인공와우용 전극 구조물 Expired - Fee Related KR100463248B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0013012A KR100463248B1 (ko) 2002-03-11 2002-03-11 유연성이 있는 인공와우용 전극 구조물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0013012A KR100463248B1 (ko) 2002-03-11 2002-03-11 유연성이 있는 인공와우용 전극 구조물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030035758A KR20030035758A (ko) 2003-05-09
KR100463248B1 true KR100463248B1 (ko) 2004-12-23

Family

ID=29578077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0013012A Expired - Fee Related KR100463248B1 (ko) 2002-03-11 2002-03-11 유연성이 있는 인공와우용 전극 구조물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100463248B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200449559Y1 (ko) 2008-05-14 2010-07-20 (주)머티리얼솔루션테크놀로지 인공와우용 음향처리기 및 이를 포함하는 인공와우

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100506503B1 (ko) * 2002-05-29 2005-08-05 주식회사 뉴로바이오시스 마이크로 머시닝 기술을 적용한 인공 와우용 전극 구조물제작 장치 및 그 제조방법
KR100932204B1 (ko) * 2007-10-25 2009-12-16 한국기계연구원 자가전원 기능을 갖는 mems 구조 인공와우의 주파수분석기
KR101200353B1 (ko) * 2011-05-06 2012-11-12 전북대학교산학협력단 수평 성장된 압전 나노와이어를 이용한 인공와우용 주파수 분리기 및 그 제조방법
KR101200355B1 (ko) * 2011-05-06 2012-11-12 전북대학교산학협력단 압전박막을 이용한 인공와우용 주파수 분리기 및 그 제조방법
KR101326020B1 (ko) * 2011-12-21 2013-11-07 한국기계연구원 결합형 인공와우용 주파수 분리장치 제조방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5452182A (en) * 1990-04-05 1995-09-19 Martin Marietta Corporation Flexible high density interconnect structure and flexibly interconnected system
US5876443A (en) * 1996-02-26 1999-03-02 Med-El Elektromedizinisch Gerate Ges.M.B.H. Structure, method of use, and method of manufacture of an implanted hearing prosthesis
KR19990082641A (ko) * 1996-02-15 1999-11-25 알만드 피. 뉴커만스 개량된 생체교합적인 트랜스듀서
KR20000005011A (ko) * 1996-03-25 2000-01-25 알만드 피. 뉴커만스 이식가능한 보청기 마이크로액추에이터의 장착장치 및 방법
US6074422A (en) * 1998-04-22 2000-06-13 Epic Biosonics Inc. Inner ear implant device
KR20010011310A (ko) * 1999-07-27 2001-02-15 윤종용 적층 패키지의 제조 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5452182A (en) * 1990-04-05 1995-09-19 Martin Marietta Corporation Flexible high density interconnect structure and flexibly interconnected system
KR19990082641A (ko) * 1996-02-15 1999-11-25 알만드 피. 뉴커만스 개량된 생체교합적인 트랜스듀서
US5876443A (en) * 1996-02-26 1999-03-02 Med-El Elektromedizinisch Gerate Ges.M.B.H. Structure, method of use, and method of manufacture of an implanted hearing prosthesis
KR20000005011A (ko) * 1996-03-25 2000-01-25 알만드 피. 뉴커만스 이식가능한 보청기 마이크로액추에이터의 장착장치 및 방법
US6074422A (en) * 1998-04-22 2000-06-13 Epic Biosonics Inc. Inner ear implant device
KR20010011310A (ko) * 1999-07-27 2001-02-15 윤종용 적층 패키지의 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200449559Y1 (ko) 2008-05-14 2010-07-20 (주)머티리얼솔루션테크놀로지 인공와우용 음향처리기 및 이를 포함하는 인공와우

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030035758A (ko) 2003-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7790493B2 (en) Wafer-level, polymer-based encapsulation for microstructure devices
US7127286B2 (en) Implantable device using ultra-nanocrystalline diamond
US7451000B2 (en) Pre-curved cochlear implant electrode array
US8738110B2 (en) Rigid spine reinforced polymer microelectrode array probe and method of fabrication
US6074422A (en) Inner ear implant device
US20060003090A1 (en) Parylene-based flexible multi-electrode arrays for neuronal stimulation and recording and methods for manufacturing the same
JP2008525121A (ja) インプラント可能なハーメチックシールされた構造
Gwon et al. Fabrication and evaluation of an improved polymer-based cochlear electrode array for atraumatic insertion
Min et al. A polymer-based multichannel cochlear electrode array
Bell et al. A flexible micromachined electrode array for a cochlear prosthesis
KR100463248B1 (ko) 유연성이 있는 인공와우용 전극 구조물
Mercer et al. Photolithographic fabrication and physiological performance of microelectrode arrays for neural stimulation
US20190119100A1 (en) Biocompatible monolithically integrated sensor, in particular for an active implantable medical device
CN105581857B (zh) 跨蜗轴电极阵列及制造方法
US8165697B2 (en) Electrode-bearing guide and cochlear implant
Knisely The Application of a Piezoelectric MEMS Cantilever Array as a Completely Implantable Cochlear Implant.
Grabiec et al. Electrode array design and fabrication for implantable systems
KR101530775B1 (ko) 인공와우용 음향 센서 장치 및 그 장치의 제조 방법
White et al. Thin film electrodes for an artificial ear
WO2003041092A1 (en) Thin flexible conductors
JP2019170929A (ja) 人工聴覚器
Bell A cochlear implant fabricated using a bulk silicon-surface micromachining process
Wu Micromachined auditory prosthetic devices: Design, fabrication and integration
AU2002223298B2 (en) Pre-curved cochlear implant electrode array
Lawand et al. Development of probes for cochlear implants

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

G15R Request for early publication
PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130603

Year of fee payment: 9

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131202

Year of fee payment: 10

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 10

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R14-asn-PN2301

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R14-asn-PN2301

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R14-asn-PN2301

P14-X000 Amendment of ip right document requested

St.27 status event code: A-5-5-P10-P14-nap-X000

P16-X000 Ip right document amended

St.27 status event code: A-5-5-P10-P16-nap-X000

Q16-X000 A copy of ip right certificate issued

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q16-nap-X000

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141212

Year of fee payment: 11

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151207

Year of fee payment: 12

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161213

Year of fee payment: 13

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20171215

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20171215

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000