본 발명은 3차원 물리적 구조를 이용하여 세포 부착성 물질없이 신경세포의 패터닝이 가능한 뉴런 칩 및 그 패터닝 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은, 실리콘 산화막이 코팅된 실리콘 기판의 일면에 포토리소그래피 및 벌크 마이크로머시닝 공정에 의해 신경세포의 네트워크 형성에 필요한 레인 패턴 및 그 레인 패턴으로 둘러쌓인 다수의 3차원 요홈이 형성된 실리콘 마스터 기판을 제조하는 제1공정; 상기 레인 패턴과 다수의 3차원 요홈이 형성된 실리콘 마스터 기판 위에 PDMS 혼합액을 부어 경화시켜 신경세포의 네트워크를 구성하는 레인과 다수의 3차원 구조체가 배열된 PDMS 기판을 형성하는 제2공정; 상기 실리콘 마스터 기판으로부터 PDMS 기판을 분리시켜 신경세포 패터닝을 위한 레인과 다수의 3차원 구조체가 배열된 PDMS 기판을 얻는 제3공정; 상기 레인과 3차원 구조체가 배열된 PDMS 기판에 신경세포를 배양하여 레인, 3차원 구조체, 레인과 3차원 구조체 중의 적어도 하나에 신경세포가 패터닝된 뉴런 칩을 얻는 제4공정;으로 이루어지는 방법, 및 그 방법에 의해 제조되는 뉴런칩을 제공한다. 뉴런 칩, 폴리디메틸실록산, 피라미드, 신경세포, 패터닝