TWI454687B - Marking device and method - Google Patents

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TWI454687B
TWI454687B TW098139546A TW98139546A TWI454687B TW I454687 B TWI454687 B TW I454687B TW 098139546 A TW098139546 A TW 098139546A TW 98139546 A TW98139546 A TW 98139546A TW I454687 B TWI454687 B TW I454687B
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Hiroki Tanikawa
Eiji Mori
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Toray Eng Co Ltd
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Description

標記裝置及方法
本發明是關於標記(marking)識別碼(ID code)或任意的圖案(pattern)於平面面板顯示器(flat panel display)或半導體晶片(semiconductor chip)等之裝置及方法。
在平面面板顯示器(以下為FPD)或半導體晶片的製程中，為了可追蹤前述製程中的製造條件或與各種製造有關的資訊的履歷而附加有被稱為識別碼的固有的ID(例如二維碼(two-dimensional code)等)。而且，前述識別碼是藉由直接標記(direct marking)或光蝕刻方法(photolithography method)附加(以下為標記)。
前述FPD或前述半導體晶片往往被配置多數個於一個基板(substrate)內，總括被製造。因此，前述FPD或前述半導體晶片的識別碼是對應配置於一個基板內的面板或晶片而各自被標記。
而且，前述識別碼外，另外也有標記有顯示對準標記(alignment mark)或製造廠的名稱或標誌(logomark)、標記對象物的品名或型式或製造批等的附加資訊之文字、數字、其他的圖形或符號等任意的圖案的情形。
標記方式是考慮標記對象物的材質或大小、為標記前述識別碼或前述任意圖案而給予的時間(以下為作業時間(tact time))等而適宜被決定。
依照專利文獻1，揭示有使用雷射光與數位微鏡裝置(digital micromirror device)之無罩幕(maskless)的曝光裝置(exposure equipment)及方法。依照該裝置及方法，因可藉由曝光對等速移動的標記對象物標記任意的圖樣，故作為在規定的時間內標記多數個識別碼的手法被廣泛地使用。
依照專利文獻2，定期地測定、調整因電流鏡(galvano-mirror)的經時的角度變化造成的偏移，可提高雷射照射位置精度，亦即加工位置精度。
[專利文獻1]日本國特開2006-259515號公報
[專利文獻2]日本國特開2002-090682號公報
為了標記識別碼或任意的圖案，需朝標記對象物照射規定時間能量。設為進行前述標記而照射能量的時間為Tx1 秒。
前述時間Tx1 秒之間，標記對象物被以規定的速度移 動，為了追蹤該標記對象物，需使識別碼或任意的圖案移動。
在標記一個識別碼或任意的圖案時，若在前述基板的移動速度與使前述識別碼或任意的圖案移動的速度之間產生速度差，則識別碼或任意的圖案會產生模糊。如果構成前述識別碼的1點份及/或僅形成前述任意的圖案的最小點及/或僅線寬的尺寸偏移，則無法進行正確的識別。
即使速度變化更小，若成為標記中的識別碼或任意的圖案產生模糊的狀態，則之後在想識別的情形下，有無法進行正確的識別的可能性。而且，包含有前述模糊的狀態的識別碼或任意的圖案在伴隨傷痕或污染的情形下也有識別能力降低的可能性。
而且，若在標記中有模糊，則能量被照射到規定的場所的時間減少，識別碼或任意的圖案被淺淺地標記，或字跡模糊不清，之後在想識別的情形下，會成為無法進行正確的識別的原因。
此處所謂的[模糊]是意味著未在預先規定的位置被標記之不僅是偏移，也是在標記所花費的時間中，相對速度不成為零而產生速度差，相互相對地運動。
因此，之後透過可正確地識別識別碼或任意的圖案的品質進行標記，或為了維持該品質而消除前述標記中的速度差很重要。
使標記中的識別碼或任意的圖案移動的手段(means)有光線偏向手段(例如在電流掃描器(galvano scanner)安 裝鏡子(mirror)者)。為了消除標記中的速度差，需使基板的移動速度與前述光線偏向手段中的偏向速度相同，持續維持該狀態。
在圖7(a)~(d)顯示依照習知的標記裝置及方法的各部動作的時序圖(time chart)。在各圖中，橫軸是表示時間t，t1~t20是表示時刻。為了使各圖中的現象產生的時間關係明確，附加虛線當作輔助線。前述同一條虛線上是意味著同一時刻。
圖7(a)是顯示標記對象物10的速度變化之圖。縱軸是表示標記對象物10的速度：Vx。
在時刻t1標記對象物10開始移動於X方向，在時刻t2到達預先設定的移動速度，並持續維持該速度。標記對象物10若標記動作結束，則在時刻t19開始減速，在時刻t20使其停止。
圖7(b)是顯示為了標記識別碼的標記光線的照射時序(timing)之圖。縱軸是表示標記光線309的照射：Em。標記光線309在時刻t3~t4間、t9~t10間、t15~t16間被照射。
圖7(c)是顯示變更偏向手段的偏向角度的速度的變化之圖。縱軸是表示變更變更角度的速度：Vm。
偏向手段的角速度被要求在時刻t2~t5間、t8~t11間、t14~t17間於正方向以一定速度移動，在時刻t6~t7間、t12~t13間、t18~t19間於負方向以一定速度移動。
特別是被要求一邊移動，一邊進行標記之時刻t3~t4間、t9~t10間、t15~t16間的等速性。但是實際上稍微有 延遲響應(delay response)及/或過衝(overshoot)等，或者發生速度變動等。通常該等誤差成分是藉由控制參數被最佳設定而被調整俾成最小。
將一邊移動一邊進行標記的時間中的前述速度變動表示成△Vm。
圖7(d)是顯示偏向手段的角度的變化之圖。縱軸表示偏向手段的角度：θ m。前述角度：θ m是設標記光線之入射到鏡子308M的光線與射出的光線成90度的狀態為0度，設比90度大的情形為負方向，比90度小的情形為正方向。
表示偏向手段的角度為θ m，被要求在時刻t2~t5間、t8~t11間、t14~t17間於正方向一定持續移動，在時刻t6~t7間、t12~t13間、t18~t19間於負方向一定持續移動。
但是實際上，由於前述偏向手段的速度變動的影響，移動距離不會一定地變化，雖然變化非常少但也會產生偏移。即使標記對象物以一定速度移動了，也會因前述偏向手段的速度變動：△Vm的影響使標記對象物10與標記光線309的相對速度不成為零，使得被標記的識別碼產生模糊。
當作偏向手段使用的電流掃瞄器由於長時間持續使用或外部的空氣的溫度或濕度的變化等，即使設定相同的控制參數也有角速度變動的可能性。
為了防止被標記的識別碼或任意的圖案的模糊，需要如下的一連串的維修保養(maintenance)作業：確認前述電流掃瞄器是否以預先設定的轉速動作呢，在有模糊或被認為模糊的前兆的情形下再調整設定值(速度增益(gain))， 進行再確認。
以往識別碼或任意的圖案的模糊的確認是實際進行標記並進行評價。因此，需在維修保養時中止生產。或者也有在生產排程(production schedule)的空檔進行維修保養。
因此，想連續進行生產的情形被進行如下的管理作業：進行在生產品中被標記的識別碼或任意的圖案的確認，迅速地把握模糊的前兆。
前述管理作業是注視非最終製品的主要零件的識別碼或任意的圖案，防備不知道何時發生的情況不佳的發生，故省略化較佳。
因此，本發明的目的為提供在識別碼或任意的圖案的標記前，計測對標記對象物的移動速度之前述光線偏向手段的偏向角速度的變化之手段。
為了解決以上的課題，申請專利範圍第1項的發明是一種識別碼的標記裝置，包含：以規定的速度使標記對象物移動之手段；產生識別碼之手段；照射對應前述識別碼的標記光線之手段；以及使前述標記光線偏向並照射到前述標記對象物之光線偏向手段，追蹤前述標記對象物的移動，前述標記光線的照射方向被改變，其特徵在於包含： 朝前述光線偏向手段照射準直光線(collimated ray)之手段；與前述標記對象物的移動手段同步移動之光線照射位置檢測器；以及追蹤與前述標記對象物的移動手段同步移動的前述光線照射位置檢測器，藉由前述光線偏向手段一邊改變照射方向，一邊將前述準直光線照射到前述光線照射位置檢測器之控制部，檢測被照射到前述光線照射位置檢測器的前述準直光線的照射位置的變化。
申請專利範圍第2項的發明是申請專利範圍第1項之識別碼的標記裝置，其中前述光線偏向手段具有追蹤前述標記對象物的移動並變更偏向角度之速度的設定值(速度增益)，包含：使前述光線偏向手段的前述速度增益變更之手段；記憶前述速度增益之手段。
申請專利範圍第3項的發明是申請專利範圍第2項之識別碼的標記裝置，其中包含：登記顯示被照射到前述光線照射位置檢測器的前述準直光線之對照射位置的變化的容許範圍(allowable range)的設定值之手段，包含：比較由檢測前述準直光線的照射位置的變化之手段顯示的值，與顯示前述容許範圍的設定值之比較手段。
申請專利範圍第4項的發明是申請專利範圍第1項至第3項中任一項之識別碼的標記裝置，其中包含複數個照 射前述標記光線之手段，前述位置檢測器至少一個。
申請專利範圍第5項的發明是申請專利範圍第1項至第4項中任一項之識別碼的標記裝置，其中使前述標記對象物往復動作，可標記識別碼，對照射前述標記光線的手段之一，前述光線照射位置檢測器包含兩個。
申請專利範圍第6項的發明是一種識別碼的標記方法，具有：以規定的速度使標記對象物移動之步驟；產生識別碼之步驟；照射對應前述識別碼的標記光線之步驟；以及使用使前述標記光線偏向並照射到前述標記對象物之光線偏向手段，追蹤前述標記對象物的移動，改變前述標記光線的照射方向之步驟，其特徵在於包含：朝前述光線偏向手段照射準直光線之步驟；追蹤與前述標記對象物的移動手段同步移動的前述光線照射位置檢測器，藉由前述光線偏向手段一邊改變照射方向，一邊將前述準直光線照射到前述光線照射位置檢測器之控制步驟；以及使用與前述標記對象物的移動手段同步移動之光線照射位置檢測器，檢測被照射到前述光線照射位置檢測器的前述準直光線的照射位置的變化之步驟。
申請專利範圍第7項的發明是申請專利範圍第6項之識別碼的標記方法，其中前述光線偏向手段具有追蹤前述標記對象物的移動並變更偏向角度之速度的設定值(速度增益)，具有：使前述光線偏向手段的前述速度增益變更之步驟；記憶前述速度增益之步驟。
申請專利範圍第8項的發明是申請專利範圍第7項之識別碼的標記方法，其中具有：登記顯示被照射到前述光線照射位置檢測器的前述準直光線之對照射位置的變化的容許範圍的設定值之步驟，具有：比較在檢測前述準直光線的照射位置的變化之步驟中被顯示的值，與顯示前述容許範圍的設定值之步驟。
申請專利範圍第9項的發明是申請專利範圍第6項至第8項中任一項之識別碼的標記方法，其中包含複數個照射前述標記光線之手段，具有：使用至少一個前述位置檢測器，測定準直光線的照射位置之步驟。
申請專利範圍第10項的發明是申請專利範圍第6項至第9項中任一項之識別碼的標記方法，其中具有：使前述標記對象物往復動作，標記識別碼之步驟，具有：在前述標記的去程與回程中，使用各自不同的位置檢測器進行位置檢測之步驟。
申請專利範圍第11項的發明是一種任意的圖案的標記裝置，包含： 以規定的速度使標記對象物移動之手段；產生任意的圖案之手段；照射對應前述任意的圖案的標記光線之手段；以及使前述標記光線偏向並照射到前述標記對象物之光線偏向手段，追蹤前述標記對象物的移動，前述標記光線的照射方向被改變，其特徵在於包含：朝前述光線偏向手段照射準直光線之手段；與前述標記對象物的移動手段同步移動之光線照射位置檢測器；以及追蹤與前述標記對象物的移動手段同步移動的前述光線照射位置檢測器，藉由前述光線偏向手段一邊改變照射方向，一邊將前述準直光線照射到前述光線照射位置檢測器之控制部，檢測被照射到前述光線照射位置檢測器的前述準直光線的照射位置的變化。
申請專利範圍第12項的發明是申請專利範圍第11項之任意的圖案的標記裝置，其中前述光線偏向手段具有追蹤前述標記對象物的移動並變更偏向角度之速度的設定值(速度增益)，包含：使前述光線偏向手段的前述速度增益變更之手段；記憶前述速度增益之手段。
申請專利範圍第13項的發明是申請專利範圍第12項 之任意的圖案的標記裝置，其中包含：登記顯示被照射到前述光線照射位置檢測器的前述準直光線之對照射位置的變化的容許範圍的設定值之手段，包含：比較由檢測前述準直光線的照射位置的變化之手段顯示的值，與顯示前述容許範圍的設定值之比較手段。
申請專利範圍第14項的發明是申請專利範圍第11項至第13項中任一項之任意的圖案的標記裝置，其中包含複數個照射前述標記光線之手段，前述位置檢測器至少一個。
申請專利範圍第15項的發明是申請專利範圍第11項至第14項中任一項之任意的圖案的標記裝置，其中使前述標記對象物往復動作，可標記任意的圖案，對照射前述標記光線的手段之一，前述光線照射位置檢測器包含兩個。
申請專利範圍第16項的發明是一種任意的圖案的標記方法，具有：以規定的速度使標記對象物移動之步驟；產生任意的圖案之步驟；照射對應前述任意的圖案的標記光線之步驟；以及使用使前述標記光線偏向並照射到前述標記對象物之光線偏向手段，追蹤前述標記對象物的移動，改變前述標記光線的照射方向之步驟，其特徵在於包含：朝前述光線偏向手段照射準直光線之步驟； 追蹤與前述標記對象物的移動手段同步移動的前述光線照射位置檢測器，藉由前述光線偏向手段一邊改變照射方向，一邊將前述準直光線照射到前述光線照射位置檢測器之控制步驟；以及使用與前述標記對象物的移動手段同步移動之光線照射位置檢測器，檢測被照射到前述光線照射位置檢測器的前述準直光線的照射位置的變化之步驟。
申請專利範圍第17項的發明是申請專利範圍第16項之任意的圖案的標記方法，其中前述光線偏向手段具有追蹤前述標記對象物的移動並變更偏向角度之速度的設定值(速度增益)，具有：使前述光線偏向手段的前述速度增益變更之步驟；記憶前述速度增益之步驟。
申請專利範圍第18項的發明是申請專利範圍第17項之任意的圖案的標記方法，其中具有：登記顯示被照射到前述光線照射位置檢測器的前述準直光線之對照射位置的變化的容許範圍的設定值之步驟，具有：比較在檢測前述準直光線的照射位置的變化之步驟中被顯示的值，與顯示前述容許範圍的設定值之步驟。
申請專利範圍第19項的發明是申請專利範圍第16項至第18項中任一項之任意的圖案的標記方法，其中包含複數個照射前述標記光線之手段，具有：使用至少一個前述位置檢測器，測定準直光線的照射位置之步驟。
申請專利範圍第20項的發明是申請專利範圍第16項至第19項中任一項之任意的圖案的標記方法，其中具有：使前述標記對象物往復動作，標記任意的圖案之步驟，具有：在前述標記的去程與回程中，使用各自不同的位置檢測器進行位置檢測之步驟。
因使用本發明的標記識別碼之裝置及方法，檢測使用於識別碼或任意的圖案的標記之光線的照射位置的變化，故可早期發現模糊。而且，因可進行再調整，俾模糊的影響消除，故可提高標記品質。
針對為實施本發明的形態，一邊使用圖，一邊說明。圖1是顯示本發明的實施形態的一例之斜視圖。在圖中設正交座標系的3軸為X、Y、Z，設XY平面為水平面，Z方向為鉛直方向。特別是Z方向為以箭頭的方向為上，表現其反方向為下。
標記裝置1包含有如下構件而構成：為使標記對象物10移動於X方向之平台部(stage part)2；被安裝於由安裝於裝置底座(base)20上的支柱31與梁32構成的門型的構造物上之標記頭部(marking head part)3；安裝於台子(table)22之位置檢測器4；收納有為控制各部的機器之控制器及/或為進行裝置的操作的機器之控制部9。
平台部2包含有如下構件而構成：安裝於裝置底座20上的可移動於X方向的X軸平台21；安裝於X軸平台上的台子22。在台子22上承載有標記對象物10。在台子22的表面設有溝或孔，前述溝或孔是透過開關控制用閥(valve)連接於真空源。承載於台子22的標記對象物10被進行利用負壓進行的吸附保持，俾在移動中不會偏移。
標記光線309被由標記頭部3適宜照射，對標記對象物10上的預先被登記的場所進行標記。基板的取出時是解除吸附保持。一邊取出標記結束的基板，接著一邊承載標記的基板的作業能以人手進行或者使用運送機械手臂(transport robot)進行。
作業者可使用控制部9的資訊輸入手段91一邊確認以資訊顯示手段92顯示的資訊，一邊登記必要的資訊，一邊進行操作。而且，作業者在裝置運轉中可一邊聽由警告手段(alert means)93發出的聲音，一邊看顯示狀態，知道生產的結束及/或裝置的異常。
圖2是顯示本發明的實施形態的一例之主要部分斜視圖。標記頭部3包含：光源301；鏡子302及/或中繼透鏡(relay lens)303、304等的光學零件；識別碼產生手段305；開口(aperture)306；電流掃描器307S；安裝於電流掃描器307S的鏡子307M；電流掃描器308S；安裝於電流掃描器308S的鏡子308M，適宜配置有前述機器而構成。
由標記頭部3的光源301照射的光線藉由鏡子302及/或中繼透鏡303、304等的光學零件被改變方向及/或大 小。如前述，方向及/或大小被改變的光線經由識別碼產生手段305成為對應識別碼的光線。
對應前述識別碼的光線是使用電流掃描器307S、308S與鏡子307M、308M一邊被控制照射方向，一邊被當作標記光線309朝標記對象物10照射。
在Y方向不變更標記光線309的照射方向的情形，及/或使標記頭部3移動於Y方向並變更標記光線309的照射位置於Y方向的情形也可以在鏡子307M被固定的狀態下使用，此情形可省略電流掃描器307S。
識別碼產生手段305有如下的種種方式：藉由改變排列成矩陣狀的微鏡(micromirror)的角度形成對應識別碼的光線之反射方式者；或藉由使由排列成矩陣狀的透射材料構成的遮罩(mask)的透射率(transmission factor)變化，形成對應識別碼的光線之透射方式，或逐次使照射束偏向並直接產生對應矩陣狀的識別碼的光線之方式等。
反射方式可舉例說明應用微鏡裝置(micromirror device)者，而透射方式可舉例說明應用液晶裝置者。逐次使照射束偏向的手段可舉例說明組合聲光元件(acoustic-optic element)及/或電流掃描器與反射鏡者。
標記光線309的光源301可舉例說明燈(lamp)或LED、雷射二極體(laser diode)、雷射發射器(laser transmitter)等的發光手段。
即使是標記頭部3被固定於梁32的狀態，也可以使其沿著梁32移動。使標記頭部3移動的情形，將可移動於Y 方向的Y軸平台33安裝於梁32，在Y軸平台33上安裝標記頭部3也可以。
因標記裝置1成為如前述的構造，故可一邊使標記對象物移動於X方向，一邊以相同的速度使標記光線偏向，對標記對象物的任意的場所進行識別碼的標記。
如圖3所示，在控制部9連接包含有：控制用電腦90、資訊輸入手段91、資訊顯示手段92、警告手段93、資訊記錄手段94、機器控制單元95。
控制用電腦90可舉例說明微電腦、個人電腦、工作站(workstation)等的搭載有數值運算單元者。資訊輸入手段91可舉例說明鍵盤(keyboard)及/或滑鼠(mouse)及/或開關(switch)等。資訊顯示手段92可舉例說明畫像顯示顯示器及/或燈等。
警告手段93可舉例說明蜂鳴器(buzzer)或揚聲器(speaker)、燈等可喚起作業者注意者。資訊記錄手段94可舉例說明記憶卡(memory card)或資料碟(data disk)等的半導體記錄媒體或磁性記錄媒體或光磁性記錄媒體等。機器控制單元95可舉例說明被稱為可程式控制器(programmable controller)或運動控制器(motion controller)的機器等。
在機器控制單元95連接有：X軸平台21、Y軸平台33、位置檢測器4、光源301、識別碼產生手段305、電流掃描器307S、308S、其他的控制機器(未圖示)。
位置檢測器4若光線被照射到受光部，則會產生哪種 程度的能量的光線被照射到前述受光部內的哪一個場所呢之信號輸出。在本實施例使用者為電流值對應準直光線的照射位置而變化者。因此，照射位置的資訊可藉由計測前述電流值，由前述電流值的變化知道準直光線的受光位置的模糊。前述電流值是以機器控制單元95計測。
機器控制單元95可藉由對前述被連接的各機器給予控制用信號，使前述各機器動作或使其靜止。
標記位置及/或標記條件等的設定或變更可使用連接於前述控制部9的前述控制電腦90的資訊輸入手段91進行，可藉由資訊顯示手段92確認。
而且，被設定的前述塗佈條件可登記於連接於控制電腦90的資訊記錄手段94，可適宜讀出、編輯、變更。
圖4是每一步驟顯示標記程序之流程圖。將標記對象物10承載於台子22(s101)，吸附保持標記對象物10(s102)。
接著，讀取標記對象物10上的對準標記(s103)，進行對準動作。
接著，照射準直光線到與標記對象物10的移動同步移動的位置檢測器4(s104)。此時，使電流掃描器308S旋轉，以一定速度使鏡子308M的角度變化，使前述準直光線追蹤並持續照射位置檢測器4的受光部。
接著，測定被照射到位置檢測器4的受光部之前述準直光線的照射位置的偏移量(s105)，判斷是否為預先設定的適當範圍(s106)。
接著，若前述準直光線的照射位置的偏移量為適當範圍內，則產生識別碼，使對應前述識別碼的標記光線309朝標記對象物10照射，實施標記(s107)。此時也使電流掃描器308S旋轉，以一定速度使鏡子308M的角度變化，使標記光線309追蹤並持續照射位置檢測器4的受光部。
若標記結束，則解除標記對象物10的吸附(s108)，由台子22取出標記對象物10(s109)。
若前述照射位置的偏移量不為適當範圍內，則依照事前被選擇的情況A~C動作被繼續(s110)。
情況A：實施標記(s111)。情況B：中斷標記(s112)。然後，透過警告手段93通知作業者偏移量脫離適當範圍(s113)。然後解除標記對象物10的吸附(s108)，由台子22取出標記對象物10(s109)，進行維修保養作業。
情況C：變更電流掃描器的速度增益(s114)，重新測定偏移量(s115)。然後判斷偏移量是否為適當範圍內(s116)，若為適當範圍內，則實施標記(s107)。
若前述照射位置的偏移量不為適當範圍內，則再度變更電流掃描器的速度增益(s114)，重新測定偏移量(s115)。然後判斷偏移量是否為適當範圍內(s116)，若為適當範圍內，則實施標記(s107)。如果變更幾次速度增益也不成為適當範圍內的情形就發出警告(s113)，作業者判斷應該如何進行。
前述的流程外，另外即使是標記對象物10未被承載於台子22上的狀態也能實施。
首先，將準直光線照射到位置檢測器4。此時使電流掃描器308S旋轉，以一定速度使鏡子308M的角度變化，使前述準直光線追蹤並持續照射位置檢測器4的受光部。
接著，測定被照射到位置檢測器4的受光部之前述準直光線的照射位置的偏移量，判斷是否為預先設定的適當範圍。
若前述準直光線的照射位置的偏移量為適當範圍內，則將標記對象物10承載於台子22上，開始標記。如果前述照射位置的偏移量不為適當範圍內，則變更電流掃描器的速度增益，重新測定偏移量。
然後再度測定前述準直光線的照射位置的偏移量，判斷偏移量是否為適當範圍內。然後若前述偏移量為適當範圍內，則將標記對象物10承載於台子22上，開始標記。
若被判斷為在標記開始前無前述的偏移量，則在前述的步驟s101~s109中省略偏移量的測定與判斷的步驟s104~s106也可以，前述偏移量的測定也可以利用不對標記對象物進行標記的時間等而適宜進行。
圖5是顯示將準直光線照射到位置檢測器的狀態之側視圖。以實線圖示某時刻Tx0 中的狀態。藉由安裝於標記頭部3的電流掃描器308S的鏡子308M，被偏向的準直光線309A朝安裝於台子22的位置檢測器4被照射。
準直光線309A與標記光線309同一，或成形一部分而使用，或控制識別碼產生手段305俾成為規定的圖案而產生使用也可以。而且另外，在標記頭部之中具備照射可當 作準直光線309A使用的光線的手段而使用也可以。
標記對象物10被吸附保持於台子22上，與位置檢測器4是以相同速度移動，彼此的相對速度為零。
由前述某時刻Tx0 經過Tx1 秒後是如以細的二點鏈線顯示的，台子22a與標記對象物10a與位置檢測器4a移動於X方向向右(亦即以箭頭M顯示的方向)。準直光線309A變成：控制電流掃描器308S俾追蹤標記對象物10a，電流掃描器308S的鏡子308M的角度被改變，在以箭頭M顯示的方向改變照射角度之準直光線309a。
若追蹤標記對象物10的移動，改變鏡子308M的角度的速度，亦即變更光線偏向手段的偏向角度的速度適當，則被照射到位置檢測器4的受光部的光線的位置不變化。此時可以說相對速度相同。若相對速度相同，則無標記中的偏移，被標記的識別碼的識別性能提高。
因此，以追蹤前述標記對象物10的移動並變更偏向角度的速度的設定值當作速度增益而設定、登記。若不改變前述速度增益的設定值，則在某短時間之間，實際的偏向角度變化的速度一定。但是，若透過長的日數的期間看，則經時變化顯現，產生變動。
位置檢測器4可舉例說明PSD(位置檢測元件)。位置檢測器4是具備輸出有對應被照射的光的重心位置的電流之元件。直接計測電流信號，或使用電阻器轉換成電壓信號並計測也可以。
例如位置檢測器4頻率響應性能高，每一標記所需的 時間Tx1 秒的1/100的時間選擇信號輸出為可能者。如此，在照射準直光線Tx1 秒之間100次左右的重複位置計測為可能，每次可輸出對應準直光線的受光位置的信號。
即使是很難依照標記光線的波長及/或輸出、位置檢測器的響應速度及/或價格選擇適合的位置檢測器的情形，也可以使用與標記光線的波長及/或輸出不同的準直光線射出手段，選擇適合該準直光線射出手段的位置檢測器。
例如將前述準直光線照射到位置檢測器僅與識別碼的標記所需的時間相同的時間。若前述準直光線持續被照射到前述位置檢測器上的相同場所，則相對速度為零，鏡子的追蹤速度適當。若為該狀態，則極為明瞭的識別碼被標記。
或者是若前述準直光線被持續照射到前述位置檢測器上的規定的範圍(例如對識別碼的1點十分小的值)，則相對速度變小，被標記的識別碼實質上明瞭，對之後的識別也無障礙。
前述規定的範圍也可以考慮識別碼的大小及/或識別時的對比(contrast)等，實際被要求的識別精度及/或錯誤等級(errorlevel)等而被適宜設定。
因標記裝置1成為如前述的構造，故可使用與標記對象物10的移動手段同步移動的位置檢測器4，檢測標記光線309的照射位置的變化。
而且，可變更使標記光線309的偏向角度偏向的速度的設定值(速度增益)，調整成前述速度變動：△Vm成最小。
而且，可計測被照射到位置檢測器4的準直光線的照射位置的變化，比較前述變化是否為預先設定的容許範圍之內，判斷標記品質是否可維持。
標記頭部3若為至少一個以上則可進行標記，藉由依照需要增加數目，使同時可標記的數目增加。
若識別碼增加，則有在規定的時間內可標記的碼的數目被限制的情形。但是，可藉由增加標記頭，增加在規定的時間內可標記的碼的數目。此情形，可藉由配合標記頭的數目，使位置檢測器也增加以實施本發明。
另一方面，對複數個標記頭以一個兼用位置檢測器也可以。
可藉由複數個標記頭的照射區域寬廣，將準直光線照射到安裝於承載台的位置檢測器以實施本發明。
即使是複數個標記頭的照射區域為限定的，且對相同的位置檢測器的受光部無法照射光線的情形，也可安裝單軸的滑件(slider)機構於承載台，在前述單軸滑件上安裝位置檢測器，可使前述位置檢測器移動於Y方向。也能以該形態，將一個位置檢測器使用於來自複數個標記頭的準直光線的位置檢測。
具有藉由使用共同的位置檢測器，消除因測定器各個的偏差造成的位置檢測精度的偏差之效果。
另一形態在承載台的移動方向的前後端各自具備位置檢測器也可以。即使識別碼增加也不增加標記頭，而是增加在規定的時間內可標記的碼的數目的方法，可使其往復 動作並進行標記。若對一個標記頭位置檢測器為一個，則只能去程或回程的任一個可進行識別碼即將曝光前的確認。
但是，若在承載台的移動方向的前後端各自具備位置檢測器，則可各自在即將標記前確認移動承載台於X方向的箭頭的方向時的偏向手段的轉速，與移動承載台於與X方向的箭頭相反方向時的偏向手段的轉速。據此，具有即使是在往復進行標記動作的情形下，也能縮短處理時間之效果。
可將本發明使用於對平面的板狀之物以外的標記。例如標記對象物為連續的片狀之物也可以。
在圖6顯示本發明的另一實施形態的一例之連續片的標記裝置的斜視圖。在圖中以正交座標系的3軸為X、Y、Z，以XY平面為水平面，以Z方向為鉛直方向。特別是Z方向為以箭頭的方向為上，表現其反方向為下。
標記裝置5包含有如下構件而構成：裝置框架(frame)50；由安裝於裝置框架50的支柱51與梁52構成的門型構造物；安裝於梁52上的Y軸平台53；安裝於Y軸平台53上的標記頭部3；控制部9。
在裝置框架50包含安裝有如下構件：為送出運送連續片狀的標記對象物11之輸送滾子(delivery roller)54a、54b；為捲繞運送標記對象物11之捲繞滾子55a、55b。標記對象物11是藉由安裝於捲繞滾子55c(未圖示)的馬達(未圖示)的旋轉動作，被以規定的速度進給移動。
在捲繞滾子55a的端部安裝有位置檢測器4b，可與標記對象物11的進給移動同步旋轉移動。
標記裝置5的標記頭部3及/或控制部9成為與標記裝置1同樣的機器構成，更與捲繞滾子55a的位置檢測器4b、安裝於捲繞滾子55c的前述馬達連接。位置檢測器4b是透過可無限旋轉的電接點(electrical contact)機構(所謂的旋轉接頭(rotary joint))與控制部9的機器控制單元95連接。
捲繞滾子55a的端部的位置檢測器4b也可以與捲繞滾子55a的旋轉同步動作，不被限定於只有旋轉，也可以進行往復動作。此情形可省略前述可無限旋轉的電接點機構，連接位置檢測器4b與控制部9的機器控制單元95。
因標記裝置5成為如前述的構成，故可對連續的片狀的標記對象照射準直光線並測定標記的模糊，進行識別碼的標記。
據此，無須為標記的模糊的測定而中斷生產，可維持在規定的時間內生產的製品的數量。
本發明可使用於利用曝光進行的標記。標記對象物塗佈有感光性樹脂(photosensitive resin)，使用於標記的光線為紫外線等的具有可使前述感光性樹脂硬化或軟化的波長的光線的情形是成為曝光方式的標記。若使用本發明於曝光方式的標記，則可不經過顯影(development)製程而檢測相對移動速度的變化，可預先檢測識別碼產生模糊。因此，可消除顯影製程所花的勞力時間及/或等候時間 (waiting time)。
本發明也能使用於在標記對象物的表面直接加工之直接標記。若將光源及/或標記光線設定為可使前述標記對象物的表面狀態變化的光線的波長及/或能量，則成為前述直接標記。若使用本發明於前述直接標記，則在直接標記所製造的製品前可檢測相對移動速度的變化，可預先檢測識別碼產生模糊。因此，可防止識別碼不良的製品的產生。
本發明也能使用於在標記對象物的內部進行標記之內部標記(inner marking)。若光源及/或標記光線滿足使前述標記對象物的材料內部變質的條件，則成為前述內部標記。在前述內部標記中，在有標記不良的情形下無法於研磨表面等之後再標記。若使用本發明於內部標記，則在直接標記所製造的製品前可檢測相對移動速度的變化，可預先檢測識別碼產生模糊。因此，可防止識別碼不良的製品的產生。
若標記對象物10與位置檢測器4由電流鏡平面視工作件(work)時的移動速度相同，則即使由側面看的情形的位置不同，也能視為相同速度。
前述以外的實施的形態即使是標記對象物與位置檢測器的移動速度不同的情形，或平面視時的速度不相同的情形，或安裝減速器(speed reducer)等的情形等，若為互相同步並一邊保持比例的移動速度的關係，一邊移動，則可適用本發明，可藉由使用比例係數運算當作同一速度處理。因此，也能適用本發明於標記對象物與位置檢測器在 同一平面上以同一的移動速度移動的情形以外。
關於前述實施的形態雖然是針對標記識別碼的裝置及方法來說明，惟取代前述識別碼，以標記任意的圖案的裝置及方法使用也可以。
可藉由將可產生任意的圖案之任意的圖案產生手段取代成前述的識別碼產生手段305使用而實施。前述任意的圖案可舉例說明顯示對準標記或製造廠的名稱或標誌、標記對象物的品名或型式或製造批等的附加資訊之文字、數字、其他的圖形或符號等。而且，電氣配線(electric wiring)用的電路圖案(circuit pattern)或造形加工的圖案等也能當作任意的圖案處理。
藉由作成如前述般，可對以規定的速度移動的標記對象物使任意的圖案追蹤標記對象物的移動，進行標記。而且，因使用本發明的裝置及方法，故可防止標記任意的圖案時的模糊。
1、5‧‧‧標記裝置
2‧‧‧平台部
3‧‧‧頭部
4、4a、4b‧‧‧位置檢測器
9‧‧‧控制部
10‧‧‧標記對象物
10a‧‧‧對象物
11‧‧‧基板ID
12、56‧‧‧被標記的個片ID
13、57‧‧‧個片ID的標記場所
20‧‧‧裝置底座
21‧‧‧X軸平台
22、22a‧‧‧台子
30‧‧‧標記頭部
31、51‧‧‧支柱
32、52‧‧‧梁
33、53‧‧‧Y軸平台
54a、54b‧‧‧輸送滾子
55a、55b、55c‧‧‧捲繞滾子
50‧‧‧裝置框架
90‧‧‧控制用電腦
91‧‧‧資訊輸入手段
92‧‧‧資訊顯示手段
93‧‧‧警告手段
94‧‧‧資訊記錄手段
95‧‧‧機器控制單元
301‧‧‧光源
302、307M、308M‧‧‧鏡子
303、304‧‧‧中繼透鏡
305‧‧‧識別碼產生手段
306‧‧‧開口
307S、308S‧‧‧電流掃描器
309‧‧‧標記光線
309A、309a‧‧‧準直光線
圖1是顯示本發明的實施形態的一例之斜視圖。
圖2是顯示本發明的實施形態的一例之主要部分斜視圖。
圖3是顯示本發明的實施形態的一例之系統構成圖。
圖4是顯示本發明的實施形態的一例之流程圖。
圖5是顯示本發明的實施形態的一例之側視圖。
圖6是顯示本發明的另一實施形態的一例之主要部分 斜視圖。
圖7(a)~(d)是顯示依照習知的標記裝置及方法之各部的動作之時序圖。

Claims (24)

  1. 一種識別碼的標記裝置，包含：以規定的速度使標記對象物移動之手段；產生識別碼之手段；照射對應該識別碼的標記光線之手段；以及使該標記光線偏向並照射到該標記對象物之光線偏向手段，追蹤該標記對象物的移動，該標記光線的照射方向被改變，其特徵在於包含：朝該光線偏向手段照射準直光線之手段；與該標記對象物的移動手段同步移動之光線照射位置檢測器；以及追蹤與該標記對象物的移動手段同步移動的該光線照射位置檢測器，藉由該光線偏向手段一邊改變照射方向，一邊將該準直光線照射到該光線照射位置檢測器之控制部，檢測被照射到該光線照射位置檢測器的該準直光線的照射位置的變化。
  2. 如申請專利範圍第1項之識別碼的標記裝置，其中該光線偏向手段具有追蹤該標記對象物的移動並變更偏向角度之速度的設定值(速度增益)，包含：使該光線偏向手段的該速度增益變更之手段；記憶該速度增益之手段。
  3. 如申請專利範圍第2項之識別碼的標記裝置，其中包含：登記顯示被照射到該光線照射位置檢測器的該準直光線之對照射位置的變化的容許範圍的設定值之手段，包含：比較由檢測該準直光線的照射位置的變化之手段顯示的值，與顯示該容許範圍的設定值之比較手段。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之識別碼的標記裝置，其中包含複數個照射該標記光線之手段，該位置檢測器至少一個。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之識別碼的標記裝置，其中使該標記對象物往復動作，可標記識別碼，對照射該標記光線的手段之一，該光線照射位置檢測器包含兩個。
  6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之識別碼的標記裝置，其中包含複數個照射該標記光線之手段，使該標記對象物往復動作，可標記識別碼，對照射該標記光線的手段之一，該光線照射位置檢測器包含以兩個為一組，該位置檢測器至少一組。
  7. 一種識別碼的標記方法，具有：以規定的速度使標記對象物移動之步驟；產生識別碼之步驟；照射對應該識別碼的標記光線之步驟；以及使用使該標記光線偏向並照射到該標記對象物之光線 偏向手段，追蹤該標記對象物的移動，改變該標記光線的照射方向之步驟，其特徵在於包含：朝該光線偏向手段照射準直光線之步驟；追蹤與該標記對象物的移動手段同步移動的該光線照射位置檢測器，藉由該光線偏向手段一邊改變照射方向，一邊將該準直光線照射到該光線照射位置檢測器之控制步驟；以及使用與該標記對象物的移動手段同步移動之光線照射位置檢測器，檢測被照射到該光線照射位置檢測器的該準直光線的照射位置的變化之步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項之識別碼的標記方法，其中該光線偏向手段具有追蹤該標記對象物的移動並變更偏向角度之速度的設定值(速度增益)，具有：使該光線偏向手段的該速度增益變更之步驟；記憶該速度增益之步驟。
  9. 如申請專利範圍第8項之識別碼的標記方法，其中具有：登記顯示被照射到該光線照射位置檢測器的該準直光線之對照射位置的變化的容許範圍的設定值之步驟，具有：比較在檢測該準直光線的照射位置的變化之步驟中被顯示的值，與顯示該容許範圍的設定值之步驟。
  10. 如申請專利範圍第7項至第9項中任一項之識別碼的標記方法，其中包含複數個照射該標記光線之手段，具有：使用至少一個該位置檢測器，測定準直光線的 照射位置之步驟。
  11. 如申請專利範圍第7項至第9項中任一項之識別碼的標記方法，其中具有：使該標記對象物往復動作，標記識別碼之步驟，具有：在該標記的去程與回程中，使用各自不同的位置檢測器進行位置檢測之步驟。
  12. 如申請專利範圍第7項至第9項中任一項之識別碼的標記方法，其中使用複數個照射該標記光線之手段，具有：使該標記對象物往復動作，標記識別碼之步驟，具有：在該標記的去程與回程中，以各自不同的位置檢測器為一組，使用於位置檢測之步驟，至少使用一組該位置檢測器，測定具有複數個的該準直光線的照射位置之步驟。
  13. 一種任意的圖案的標記裝置，包含：以規定的速度使標記對象物移動之手段；產生任意的圖案之手段；照射對應該任意的圖案的標記光線之手段；以及使該標記光線偏向並照射到該標記對象物之光線偏向手段，追蹤該標記對象物的移動，該標記光線的照射方向被改變，其特徵在於包含：朝該光線偏向手段照射準直光線之手段；與該標記對象物的移動手段同步移動之光線照射位置 檢測器；以及追蹤與該標記對象物的移動手段同步移動的該光線照射位置檢測器，藉由該光線偏向手段一邊改變照射方向，一邊將該準直光線照射到該光線照射位置檢測器之控制部，檢測被照射到該光線照射位置檢測器的該準直光線的照射位置的變化。
  14. 如申請專利範圍第13項之任意的圖案的標記裝置，其中該光線偏向手段具有追蹤該標記對象物的移動並變更偏向角度之速度的設定值(速度增益)，包含：使該光線偏向手段的該速度增益變更之手段；記憶該速度增益之手段。
  15. 如申請專利範圍第14項之任意的圖案的標記裝置，其中包含：登記顯示被照射到該光線照射位置檢測器的該準直光線之對照射位置的變化的容許範圍的設定值之手段，包含：比較由檢測該準直光線的照射位置的變化之手段顯示的值，與顯示該容許範圍的設定值之比較手段。
  16. 如申請專利範圍第13項至第15項中任一項之任意的圖案的標記裝置，其中包含複數個照射該標記光線之手段，該位置檢測器至少一個。
  17. 如申請專利範圍第13項至第15項中任一項之任意的圖案的標記裝置，其中使該標記對象物往復動作，可 標記任意的圖案，對照射該標記光線的手段之一，該光線照射位置檢測器包含兩個。
  18. 如申請專利範圍第13項至第15項中任一項之任意的圖案的標記裝置，其中包含複數個照射該標記光線之手段，使該標記對象物往復動作，可標記任意的圖案，對照射該標記光線的手段之一，該光線照射位置檢測器包含以兩個為一組，該位置檢測器至少一組。
  19. 一種任意的圖案的標記方法，具有：以規定的速度使標記對象物移動之步驟；產生任意的圖案之步驟；照射對應該任意的圖案的標記光線之步驟；以及使用使該標記光線偏向並照射到該標記對象物之光線偏向手段，追蹤該標記對象物的移動，改變該標記光線的照射方向之步驟，其特徵在於包含：朝該光線偏向手段照射準直光線之步驟；追蹤與該標記對象物的移動手段同步移動的該光線照射位置檢測器，藉由該光線偏向手段一邊改變照射方向，一邊將該準直光線照射到該光線照射位置檢測器之控制步驟；以及使用與該標記對象物的移動手段同步移動之光線照射 位置檢測器，檢測被照射到該光線照射位置檢測器的該準直光線的照射位置的變化之步驟。
  20. 如申請專利範圍第19項之任意的圖案的標記方法，其中該光線偏向手段具有追蹤該標記對象物的移動並變更偏向角度之速度的設定值(速度增益)，具有：使該光線偏向手段的該速度增益變更之步驟；記憶該速度增益之步驟。
  21. 如申請專利範圍第20項之任意的圖案的標記方法，其中具有：登記顯示被照射到該光線照射位置檢測器的該準直光線之對照射位置的變化的容許範圍的設定值之步驟，具有：比較在檢測該準直光線的照射位置的變化之步驟中被顯示的值，與顯示該容許範圍的設定值之步驟。
  22. 如申請專利範圍第19項至第21項中任一項之任意的圖案的標記方法，其中使用複數個照射該標記光線之手段，具有：使用至少一個該位置檢測器，測定準直光線的照射位置之步驟。
  23. 如申請專利範圍第19項至第21項中任一項之任意的圖案的標記方法，其中具有：使該標記對象物往復動作，標記任意的圖案之步驟，具有：在該標記的去程與回程中，使用各自不同的位置檢測器進行位置檢測之步驟。
  24. 如申請專利範圍第19項至第21項中任一項之任 意的圖案的標記方法，其中使用複數個照射該標記光線之手段，具有：使該標記對象物往復動作，標記任意的圖案之步驟，具有：在該標記的去程與回程中，以各自不同的位置檢測器為一組，使用於位置檢測之步驟，至少使用一組該位置檢測器，測定具有複數個的該準直光線的照射位置之步驟。
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