JP2000094652A - マーキング装置 - Google Patents

マーキング装置

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JP2000094652A
JP2000094652A JP26952498A JP26952498A JP2000094652A JP 2000094652 A JP2000094652 A JP 2000094652A JP 26952498 A JP26952498 A JP 26952498A JP 26952498 A JP26952498 A JP 26952498A JP 2000094652 A JP2000094652 A JP 2000094652A
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JP26952498A
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English (en)
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Asaaki Yanaka
雅顕 谷中
Hideo Nishino
秀郎 西野
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Toppan Inc
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】試料の0.1mm以内の微小領域をマーキング
することと、マーキングした微小領域を案内する目印を
付けることとが可能な装置を提供することを課題とす
る。 【解決手段】試料の微小領域を決定する顕微観察手段
と、インクジェット方式の微小印字ユニットと、微小印
字ユニットの微小印字ヘッドまで試料を移動する試料移
動手段と、試料移動手段及び微小印字ユニットを制御す
ることによって、決定された微小領域にマーク付けし、
そのマークへ案内する肉眼で認識可能なマークを付ける
制御手段とを具備することを特徴とするマーキング装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微小領域を観察・
分析する装置又は方法に関し、特に、微小領域を特定す
るために行うマーキングに関する。
【0002】
【従来の技術】近年の微小領域の観察・分析を行う技術
の急速な進歩により、トンネル電子顕微鏡(STM)や
原子間力顕微鏡(AFM)など、数多くの新しい微小領
域観察・分析手段が提案されかつ開発されてきている。
それらはまた、互いに特徴的な機能と測定量を持ち相補
的である。それゆえ、現在では、新材料開発において幾
種類もの観察・分析手段が併用されることが多い。
【0003】このような場合、異なった微小領域観察・
分析手段によって、同一試料の同一領域を解析すること
が重要であるが、微小領域であるが故に、一度観察・分
析装置の試料台から外してしまうと、再度同一領域を探
し出すことは容易ではなく、実際には別の領域を観察・
分析することが少なくない。
【0004】しかしながら、たとえ同一試料であっても
観察領域が異なると材料の物性が異なることが考えら
れ、微小領域を特定するために、試料の微小部分に観察
領域をマーキングする装置が求められている。
【0005】従来より観察領域を特定する方法として、
光学顕微鏡のレボルバー部分に対物レンズの替わりにイ
ンクスタンパーを取り付け、それにより内径約2mmの
円形のマークをスタンプする装置が提案されて来てい
る。しかし、最近の観察・分析領域の微細化のため、m
mオーダーの領域指定では十分ではない。例えば、現在
一般的に使われている原子間力顕微鏡の中には、試料台
へのセット後には試料面内で±100μmしか観察領域
の移動が出来ないものが多く、従って少なくとも0.1
mm以内での領域指定が求められている。
【0006】さらに、0.1mm以内での領域指定を行
った装置から取り出した試料を、次の装置にセットする
際に、その指定領域を案内する肉眼で識別可能な目印
も、その指定領域が微小なだけに、必要となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情
に鑑みて考えられたものであり、その課題とするところ
は、試料の0.1mm以内の微小領域をマーキングする
ことと、マーキングした微小領域を案内する目印を付け
ることとが可能な装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明において上記課題
を達成するために、まず請求項1の発明では、試料の微
小領域を決定する顕微観察手段と、微小の印字をする微
小印字ユニットと、微小印字ユニットの微小印字ヘッド
まで試料を移動する試料移動手段と、試料移動手段及び
微小印字ユニットを制御することによって、決定された
微小領域にマーク付けし、そのマークへ案内する肉眼で
認識可能なマークを付ける制御手段とを具備することを
特徴とするマーキング装置としたものである。
【0009】また請求項2の発明では、試料の微小領域
を決定する顕微観察手段と、微小の印字をする微小印字
ユニットと、微小印字ユニットの微小印字ヘッドを試料
まで移動する微小印字ユニット移動手段と、微小印字ユ
ニット移動手段及び微小印字ユニットを制御することに
よって、決定された微小領域にマーク付けし、そのマー
クへ案内する肉眼で認識可能なマークを付ける制御手段
とを具備することを特徴とするマーキング装置としたも
のである。
【0010】また請求項3の発明では、試料の微小領域
を決定する顕微観察手段と、インクジェット方式の微小
印字ユニットと、微小印字ユニットの微小印字ヘッドま
で試料を移動する試料移動手段と、試料移動手段及び微
小印字ユニットを制御することによって、決定された微
小領域にマーク付けし、そのマークへ案内する肉眼で認
識可能なマークを付ける制御手段とを具備することを特
徴とするマーキング装置としたものである。
【0011】また請求項4の発明では、試料の微小領域
を決定する顕微観察手段と、インクジェット方式の微小
印字ユニットと、微小印字ユニットの微小印字ヘッドを
試料まで移動する微小印字ユニット移動手段と、微小印
字ユニット移動手段及び微小印字ユニットを制御するこ
とによって、決定された微小領域にマーク付けし、その
マークへ案内する肉眼で認識可能なマークを付ける制御
手段とを具備することを特徴とするマーキング装置とし
たものである。
【0012】また請求項5の発明では、微小領域に付け
るマークが0.1mm角以内であることを特徴とする請
求項1〜4の中の何れか1項のマーキング装置としたも
のである。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明装置は、顕微観察手段によ
って決定された微小領域に対して、その微小領域を特定
するために、マーキングを行う。以後、この微小領域に
対するマーキングのことを、マイクロマーキングと呼ぶ
ことにする。そして、本発明装置は、その装置から取り
出した試料を次の装置にセットする際に、マイクロマー
キングを行った微小領域に案内するために、肉眼で容易
に認識可能な大きなマークをも印字する。以後、この微
小領域に案内するための肉眼で容易に認識可能な大きな
のマークを印字することをマクロマーキングと呼ぶこと
にする。
【0014】このような要求に答えるために、本発明装
置ではインクジェット方式の微小印字ユニットを用い
る。インクジェット方式は、インクノズル径の微小化に
より現在では直径がミクロン程度のインク粒子の射出が
行え、これにより試料表面に、10ミクロン程度のスポ
ット印字が可能である。さらに、インクジェット方式
は、圧力や発熱によってインクタンクにかけるパワーを
変えることで、マイクロマーキングからマクロマーキン
グまでが1つの印字ヘッドで実施可能である。また、イ
ンクジェット方式は他の印字方式に比べてシステムが安
価であり、従って比較的安価なマーキング装置を作るこ
とが可能である。
【0015】本発明装置は、顕微観察手段と微小印字ユ
ニットの微小印字ヘッドとの位置関係は予め定められて
いおり、その間を試料が精密ステージによって移動す
る。すなわち、顕微観察手段による微小領域の決定後、
精密ステージが試料を微小印字ヘッドの位置まで移動さ
せる。そして、制御手段が精密ステージと微小印字ユニ
ットを制御して、試料上に、観察すべき微小領域にマイ
クロマーキングし、続いて、その微小領域を案内するた
めにマクロマーキングする。このとき、試料を移動する
代わりに、顕微観察手段を除けて、微小印字ユニットの
微小印字ヘッドを試料の位置まで移動しても良い。ま
た、マイクロマーキングを先に行い、その後にマクロマ
ーキングを行っても良い。
【0016】以下、2つの実施例を説明することで、本
発明装置の実施の形態を詳細に説明する。
【0017】
【実施例】<実施例1>本発明装置の実施例1を、図1
〜図3を用いて詳細に説明する。
【0018】先ず図1に示すように、インクジェットヘ
ッド1を光学顕微鏡6の隣に配置し、両者の間をxステ
ージ3を用い、試料台10が移動可能なようにした。イ
ンクジェットヘッドの印字点と光学顕微鏡の観察点との
間の距離はあらかじめ求めてある。
【0019】インクジェット方式としてパーマネントフ
ロー方式を用いた場合、インクジェットヘッド1の内部
は、図2に示すようになっている。すなわち、インクノ
ズル11から発射されたインク粒子は、帯電用電極12
によって帯電し、偏向電極13に印加された電圧による
電場に応じて軌跡16を取り試料表面に到達する。偏向
電極13に電圧が印加されない時、インク粒子は軌跡1
4を取り直進し、インク溜め15に集まる。集まったイ
ンクは、インク制御ユニット2内のインクタンクに戻さ
れ、再びインクノズル11に送られる。
【0020】光学顕微鏡6の観察像はCCDカメラ4と
パソコン7を通じてCRTディスプレイ8上に表示され
る。試料の観察すべき微小領域は、このCRTディスプ
レイ8上で選択したマーキングパターン9を用いて決定
する。次いで、試料を乗せた試料台10をインクジェッ
トヘッド1の印字点まで移動させ、xステージ3とイン
ク制御ユニット2をパソコン7で制御することにより、
観察すべき微小領域を試料上にマーキングした。
【0021】図3に試料上にマーキングした例を示す。
実際の試料を見たとき、Aのように微小領域の番号と点
線のみが見える。点線1の先端を光学顕微鏡で拡大した
のがBであって、約10μm径のインクスポットに囲ま
れた100μm角の領域が明確に確認できる。これによ
って、上で決定した微小領域を探し出すことが、容易に
可能である。
【0022】以上の説明から理解できるように、実施例
1では、光学顕微鏡6とCCDカメラ4とパソコン7と
CRTディスプレイ8とが顕微観察手段の構成要素とな
っている。インクジェットヘッド1とインク制御ユニッ
ト2が微小印字ユニットを構成し、インクジェットヘッ
ド1が微小印字ヘッドに対応する。試料台10とxステ
ージ3とステージコントローラー5が試料移動手段を構
成する。そして、パソコン7が制御手段に対応する。
【0023】尚、本実施例では、試料の観察すべき微小
領域を決定するための手段として光学顕微鏡6を用いた
が、他の手段として、電子顕微鏡、走査プローブ顕微鏡
を用いても良い。また、本実施例ではインクジェット方
式としてパーマネントフロー方式を用いたが、例えば、
ドロップ・オン・デマンドなど別のインクジェット方式
を用いても良い。
【0024】<実施例2>本発明装置の実施例2を、図
4を用いて詳細に説明する。
【0025】実施例1では、インクジェットヘッド1を
光学顕微鏡6の隣に配置したが、図4のように、光学顕
微鏡6のレボルバー18に1つの対物レンズの替わりに
インクジェットヘッド1を取り付けても同じ効果が期待
できる。この場合、観察すべき微小領域のマイクロマー
キングは試料台に取り付けてあるx−yステージ17を
パソコン7で制御して行う。新たに移動のためのステー
ジを追加することなく、既存の光学顕微鏡に取り付けが
可能であり、安価かつ省スペースである。
【0026】以上の説明から理解できるように、実施例
2では、光学顕微鏡6とCCDカメラ4とパソコン7と
CRTディスプレイ8とが顕微観察手段の構成要素とな
っている。インクジェットヘッド1とインク制御ユニッ
ト2が微小印字ユニットを構成し、インクジェットヘッ
ド1が微小印字ヘッドに対応する。x−yステージ17
とステージコントローラー5が試料移動手段を構成す
る。そして、パソコン7が制御手段に対応する。
【0027】尚、インクジェットヘッド1自体に小型の
印字位置移動又は制御機能を備えても良く、そうすれば
試料台側のx−yステージ17は不必要になる。これ
は、インクジェットヘッド1に微小な移動ステージを組
み込むか、2次元のインク粒子偏向電極を用いることに
よって実現可能である。
【0028】
【発明の効果】本発明装置によって、試料表面の任意の
位置に0.1mm角以内で微小観察領域をマーキングす
ることが可能となり、光学顕微鏡やSEM、AFMなど
異なった微小領域観察手段の間で、同一の試料の同一領
域を観察・分析することができるという効果がある。こ
のことは、新材料の開発の上で大いに助けとなる。第2
に、基本的にすべての微小領域を観察する装置に適用す
ることが可能であり非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の実施例1のシステム構成図。
【図2】インクジェットヘッドの内部模式図。
【図3】マーキングの例を示すもので、Aはマクロマー
キング、Bはマイクロマーキングを表わす図である。
【図4】本発明装置の実施例2のシステム構成図。
【符号の説明】
1…インクジェットヘッド 2…インク制御ユニット 3…xステージ 4…CCDカメラ 5…ステージコントローラー 6…光学顕微鏡 7…パソコン 8…CRTディスプレイ 9…マーキングパターン 10…試料台 11…インクノルズ 12…帯電用電極 13…偏向電極 14…軌跡 15…インク溜め 16…軌跡 17…x−yステージ 18…レボルバー

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】試料の微小領域を決定する顕微観察手段
    と、微小の印字をする微小印字ユニットと、微小印字ユ
    ニットの微小印字ヘッドまで試料を移動する試料移動手
    段と、試料移動手段及び微小印字ユニットを制御するこ
    とによって、決定された微小領域にマーク付けし、その
    マークへ案内する肉眼で認識可能なマークを付ける制御
    手段とを具備することを特徴とするマーキング装置。
  2. 【請求項2】試料の微小領域を決定する顕微観察手段
    と、微小の印字をする微小印字ユニットと、微小印字ユ
    ニットの微小印字ヘッドを試料まで移動する微小印字ユ
    ニット移動手段と、微小印字ユニット移動手段及び微小
    印字ユニットを制御することによって、決定された微小
    領域にマーク付けし、そのマークへ案内する肉眼で認識
    可能なマークを付ける制御手段とを具備することを特徴
    とするマーキング装置。
  3. 【請求項3】試料の微小領域を決定する顕微観察手段
    と、インクジェット方式の微小印字ユニットと、微小印
    字ユニットの微小印字ヘッドまで試料を移動する試料移
    動手段と、試料移動手段及び微小印字ユニットを制御す
    ることによって、決定された微小領域にマーク付けし、
    そのマークへ案内する肉眼で認識可能なマークを付ける
    制御手段とを具備することを特徴とするマーキング装
    置。
  4. 【請求項4】試料の微小領域を決定する顕微観察手段
    と、インクジェット方式の微小印字ユニットと、微小印
    字ユニットの微小印字ヘッドを試料まで移動する微小印
    字ユニット移動手段と、微小印字ユニット移動手段及び
    微小印字ユニットを制御することによって、決定された
    微小領域にマーク付けし、そのマークへ案内する肉眼で
    認識可能なマークを付ける制御手段とを具備することを
    特徴とするマーキング装置。
  5. 【請求項5】微小領域に付けるマークの大きさが0.1
    mm角以内であることを特徴とする請求項1〜4の中の
    何れか1項のマーキング装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2379415A (en) * 2001-09-10 2003-03-12 Seiko Epson Corp Monitoring the deposition of organic polymer droplets onto a substrate
DE102005019372B3 (de) * 2005-04-26 2006-10-26 Wieland-Werke Ag Vorrichtung zum Markieren von Werkstück- oder Werkstoffproben

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