Betsi Cadwaladr hälsonämnd har tilldelats 500 000 pund för enheten på Glan Clwyd Hospital i Bodelwyddan.
Den har redan fått 1,4 miljoner pund för uppgraderingar av elinfrastrukturen och för att betala för en extra transportinkubator för överföring av kritiskt sjuka barn.
Det subregionala neonatala intensivvårdscentret (SURNICC) kommer att öppnas om två år.
Hälsominister Mark Drakeford sade: "Vi har nu tagit ytterligare ett steg som kommer att hjälpa hälsostyrelsen att utveckla det slutliga affärsfallet för SuRNICC genom vilket vi vill ge bästa möjliga standard för vård av mödrar och spädbarn över hela norra Wales."
Tina Donnelly, chef för Royal College Nursers i Wales, sade: " Neonatal vård i hela Wales har varit ett område av särskild oro för RCN. Regeringen har lyssnat till evidensbaserade råd från vårdorganisationer, serviceanvändare, kliniker och oberoende rådgivare.
"Detta är utmärkta nyheter för mödrar och spädbarn eftersom det finns ett åtagande att tillhandahålla en säker och effektiv neonatal service i norra Wales."
Den walesiska regeringen har godkänt planer på att utveckla en ny neonatal barnavårdsenhet i norra Wales.