(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイナリ情報ビットと情報識別ビットとを備え、
前記バイナリ情報ビットは、Ｎ行Ｍ列のアレイから成り、各バイナリ情報のバイナリ状態は、永久磁石バー又は永久磁石バーが不在であるヌルビットの存在によって表され、Ｍ及びＮは、１より大きい整数であり、かつ、前記永久磁石バー及び前記ヌルビットは、それぞれ、１及び０、又は、０及び１を表し、
前記情報識別ビットは、磁気バーコードチップの位置及び状態を表すために永久磁石バー識別子から構成され、前記バイナリ情報ビットの開始ビットは、前記情報識別ビットにおける永久磁石バー行の第１列と永久磁石バー列の第１行との交点に形成される座標に配置され、バイナリ情報ビットの開始ビットの行方向は、情報識別ビットの行方向に沿っていて、バイナリ情報ビットの開始ビットの列方向は、情報識別ビットの列方向に沿っていて、
前記情報識別ビットは、前記バイナリ情報ビットの周辺領域に配置されていて、
前記磁気バーコードチップは、マイクロエレクトロニクスリソグラフィによってウェハ上に製造され、バイナリ情報ビットのアレイにおける行と列との間に間隔があり、
バイナリ情報ビットの情報は、予め定義されたコード又は特定のアルゴリズムの方法で、情報識別ビットにおける永久磁石バーを特定のパターンに配列することによって、間接的に決定することができ、
永久磁石バー識別子における永久磁石バーの大きさは、バイナリ情報ビットの永久磁石バー又はヌルビットの大きさよりもわずかに大きく、
前記磁気バーコードチップは、リソグラフィマシンによって日付が記された前記ウェハ上の露光ユニットの内部スライスユニットに対する位置番号が付されている、磁気バーコードチップ。
【請求項２】
前記磁気バーコードチップの前記位置及び状態には、以下のパラメータ値、すなわち、前記バイナリ情報ビットの開始位置、行方向、行間隔、行数、列方向、列間隔、及び、列数が含まれる、請求項１に記載の磁気バーコードチップ。
【請求項３】
前記永久磁石バー識別子は、前記永久磁石バーの位置、方向、数量、大きさ、空間、及び、配置パターンを通じて、前記磁気バーコードチップの前記位置及び状態を表す、請求項１に記載の磁気バーコードチップ。
【請求項４】
前記永久磁石バーは、永久磁石材料からなる単層フィルム又は多層フィルムである、請求項１に記載の磁気バーコードチップ。
【請求項５】
前記永久磁石材料は、Ｃｏ−Ｐｔ磁石又はＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ磁石である、請求項４に記載の磁気バーコードチップ。
【請求項６】
前記バイナリ情報ビット上の全ての前記永久磁石バー又はヌルビットは、四角形パターンであり、かつ、長さ及び幅が同じであり、さらに、そのアレイは、列間隔及び行間隔も同じである、請求項１に記載の磁気バーコードチップ。
【請求項７】
前記バイナリ情報ビットの前記永久磁石バー又は前記ヌルビットは、幅が１０〜５００μｍ、長さが１０〜１０００μｍ、前記アレイの列間隔が１０〜２０００μｍ、行間隔が１０〜２５００μｍである、請求項６に記載の磁気バーコードチップ。
【請求項８】
前記磁気バーコードチップは、宝石、前記宝石パッケージ、又は、前記宝石の値札に固定される、請求項１に記載の磁気バーコードチップ。
【請求項９】
前記磁気バーコードチップを読み取る際に、まず、磁化を設定するために、前記磁気バーコードチップが強磁場に配され、それから、前記磁気バーコードチップ上の前記バイナリ情報ビットに対応する永久磁石バー又はヌルビットと前記情報識別ビットの前記永久磁石バー識別子によって生成される磁場情報とを、前記磁気バーコードチップの前記バイナリ情報と位置情報及び状態情報とにそれぞれ変換するために、前記磁化を読み取るために磁気バーコードチップリーダを用いることとを含むことによって、前記磁気バーコードチップの読み取りを実現する、請求項１に記載の磁気バーコードチップの読取方法。
【請求項１０】
前記磁気バーコードチップを設定するための前記強磁場は、磁場強度が３〜４キロエルステッド（ＫＯｅ）であり、かつ、磁場方向は、前記バイナリ情報ビットの行方向に沿っている、請求項９に記載の磁気バーコードチップの読取方法。
【請求項１１】
前記磁気バーコードチップリーダは、マルチチャンネル磁場勾配センサ、磁気光学顕微鏡、磁場モニタ、及び、走査磁気抵抗顕微鏡のうちの一つである、請求項９に記載の磁気バーコードチップの読取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーコード技術の分野に関し、特に、磁気バーコードチップ及びその読取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バーコード技術は、主に、物品の表面に、又は、その外装或いはパッケージにラベルとして実装される。これには、原産地、種類、名称、価格等の物品自体の特性に関する情報が含まれている。伝統的なバーコードにおける対応するデジタル識別は、しばしば、一組の平行な行で表わされており、その情報は、行幅及び行間隔を変化させることによって実装される。これは、線形又は一次元バーコード情報システムと呼ばれている。加えて、バーコード技術は、四角形、ドット、六角形、及び、他の幾何学的パターンを含む、二次元バーコードシステムとしても開発されている。この種類のバーコードは、バーコードリーダのような特殊な光学式スキャナを用いることによって識別することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バーコード内で用いられる幾何学的パターンと光学式バーコードリーダを用いることとは、次のような問題が生じる。
１）バーコードのラベルは、サイズが大きく、通常、センチメートルのオーダーであり、このため、大きなスペースを取る。
２）バーコードのラベルは、記録等によって識別することができるため、セキュリティが貧弱であり、これにより、守秘義務の要求を満たすことができない。
３）光学式読取システムは、バーコードを読み取る環境では、高い清浄度が要求されることから、ダストによる干渉に脆弱であり、そのため、この読み取りを、しばしば、複数回行うことが必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の既存の問題を解決するために、本発明は、磁気バーコードチップを提案する。永久磁石バー及び／又はヌルビットから構成されるアレイは、マイクロエレクトロニクスリソグラフィによってウェハ上に製造される。ここで、永久磁石バー及びヌルビットは、それぞれ、１及び０、又は、０及び１を表す。チップ情報の読み出しを実現するために、永久磁石バー及び／又はヌルビットから構成されるアレイによって生成される空間磁場分布をバイナリ情報へ変換するために、磁気バーコードチップリーダが用いられる。チップのセキュリティ機能を実現するために、リソグラフィ及び高感度磁場センサを用いることによって、磁気バーコードチップは、その大きさが大幅に低減され、さらに、物品に直接埋め込むことができる。
【０００５】
本発明は、バイナリ情報ビットと情報識別ビットとを含む磁気バーコードチップを提供する。バイナリ情報識別ビットは、永久磁石バー及び／又はヌルビットから構成されるＮ行Ｍ列のアレイである。ここで、Ｍ及びＮは、両方とも、１より大きい整数であり、永久磁石バー及びヌルビットは、それぞれ、１及び０、又は、０及び１を表す。情報識別ビットは、永久磁石バー識別子から構成され、かつ、磁気バーコードチップの位置情報及び状態情報を表すために用いられる。情報識別ビットは、バイナリ情報ビットの周辺領域に配置されている。
【０００６】
好ましくは、磁気バーコードチップは、マイクロエレクトロニクスリソグラフィによってウェハ上に製造される。
【０００７】
好ましくは、磁気バーコードチップの位置及び状態には、以下のパラメータ値、すなわち、バイナリ情報ビットの開始位置、行方向、行間隔、行数、列方向、列間隔、及び、列数が含まれる。
【０００８】
好ましくは、永久磁石バー識別子は、永久磁石バーの位置、方向、数量、大きさ、スペース、又は、配列パターンを通じて、磁気バーコードチップの位置及び状態を表す。
【０００９】
好ましくは、永久磁石バーは、永久磁石材料製の単層フィルム又は多層フィルムである。
【００１０】
さらに、永久磁石材料は、Ｃｏ−Ｐｔ磁石、又は、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ磁石である。
【００１１】
好ましくは、バイナリ情報ビット上の全ての永久磁石バー又はヌルビットは、四角形パターンであり、かつ、長さ及び幅が同じであり、さらに、そのアレイは、列間隔及び行間隔も同じである。
【００１２】
さらに、バイナリ情報ビットの永久磁石バー又はヌルビットは、幅が１０〜５００μｍ、長さが１０〜１０００μｍ、アレイの列間隔が１０〜２０００μｍ、行間隔が１０〜２５００μｍである。
【００１３】
好ましくは、磁気バーコードチップは、宝石、宝石のパッケージ、又は、宝石の値札に固定される。
【００１４】
さらに、本発明は、磁気バーコードチップの読取方法を提供する。すなわち、磁気バーコードチップを読み取る際に、まず、磁化を設定するために、磁気バーコードチップが強磁場に配され、それから、永久磁石バー又はヌルビットによって生成される磁場を磁気バーコードチップ上の対応するバイナリ情報ビットに変換し、かつ、永久磁石バーによって生成される磁場を磁石バーコードの位置情報及び状態情報を表すバイナリ情報にそれぞれ変換するために、磁気バーコードチップリーダを、磁化を読み取るために用いる。こうして、磁気バーコードチップの読み取りが実現する。
【００１５】
好ましくは、磁気バーコードチップを設定するための強磁場は、磁場強度が３〜４キロエルステッド（ＫＯｅ）であり、かつ、磁場方向は、バイナリ情報ビットの行方向に沿っている。
【００１６】
好ましくは、磁気バーコードチップリーダは、マルチチャンネル磁場勾配センサ、磁気光学顕微鏡、磁場モニタ、又は、走査磁気抵抗顕微鏡のうちの一つである。
【００１７】
本発明の技術的解決策及び実施形態の技術をより明確に説明するために、以下、実施形態の技術説明に必要な添付図面を簡単に紹介する。以下の説明における図面は、単に、本発明のいくつかの実施形態を示しているにすぎず、かつ、当業者が、依然として創造的努力をすることなく、これらの図面から代替図面を導き出できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】１行１列の永久磁石バー識別子から構成される情報識別ビットを含む磁気バーコードチップの概略図である。
【図２】バイナリ情報ビットとそのバイナリ情報との永久磁石バー／ヌルビットの分布情報の図である。
【図３】ウェハ上の露光ユニットのアレイ配列とその位置番号との概略図である。
【図４】ウェハ上の露光ユニットの内部スライスのアレイ配列とその位置番号との概略図である。
【図５】特定ウェハ上の露光ユニットの内部スライスの位置番号に対する磁気バーコードチップの配列の概略図である。
【図６】磁気バーコードチップの磁場を設定する図である。
【図７】磁気バーコードチップとそのバイナリ番号とに対応するバイナリ情報ビットにおける永久磁石バー／ヌルビットのパターンの概略図である。
【図８】磁場が設定された後の磁気バーコードチップの対応するバイナリ情報ビットにおける永久磁石バー／ヌルビットのパターンの磁力線の分布図である。
【図９】磁場が設定された後の磁気バーコードチップの対応するバイナリ情報ビットにおける永久磁石バー／ヌルビットパターンの行方向に沿った磁界の分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明は、その実施形態と組み合わせて図面を参照しながら詳細に例証される。
【００２０】
（実施形態１）
図１は、磁気バーコードチップの概略構成図である。磁気バーコードチップは、永久磁石バー及び／又はヌルビット３から構成されるＮ行Ｍ列（Ｎは１より大きい整数、Ｍは１より大きい整数）のバイナリ情報ビット２と、バイナリ情報ビット２の周辺領域に配置されていて磁気バーコードチップの位置及び状態を表わす永久磁石バー識別子４から構成される情報識別ビット１とを含む。
【００２１】
バイナリ情報ビット２における永久磁石バー及びヌルビットは、情報記憶量が２（Ｎ×Ｍ）までのＮ×Ｍのバイナリアレイを取得するために、それぞれ、１及び０、又は、０及び１を表す。
【００２２】
情報識別ビット１における永久磁石バー識別子４は、バイナリ情報ビット２の開始位置、行数、行間隔、行方向、列数、列間隔、列方向、及び、他のパラメータ値を含む磁気バーコードチップの位置情報及び状態情報を表す。バイナリ情報ビット２の位置情報及び状態情報は、永久磁石バー識別子４における永久磁石バーの大きさ、配列及び向き、量、スペース、相対位置、及び、パターンによって表される。
【００２３】
図１に示すように、永久磁石バー識別子４は、磁気バーコードチップの上側の永久磁石バーの行と、磁気バーコードチップの左側の永久磁石バーの列とで構成される。ここで、永久磁石バーの行及び列は、それぞれ、８つの永久磁石バー及び４つ永久磁石バーを含む。永久磁石バー識別子４の永久磁石バーは、四角形、三角形、円形、及び、多角形とすることができ、さらに、数字又は記号とすることもできるが、これらの形状に限定されるものではない。加えて、永久磁石バー識別子４の永久磁石バーの大きさは、バイナリ情報ビット２における永久磁石バー３のサイズとは異なる。以下の情報は、永久磁石バー識別子４の上記形状から取得でき、すなわち、バイナリ情報ビット２の開始ビットは、情報識別ビット１における永久磁石バー行の第１列と永久磁石バー列の第１行との交点に形成される座標に配置され、その行方向は、情報識別ビット１の行方向に沿っていて、列方向は、情報識別ビット１の列方向に沿っている。バイナリ情報ビット２の行間隔及び行数は、情報識別ビットの列間隔及び列数に一致しており、かつ、その列間隙及び列数は、情報識別ビットの行間隔及び行数に一致している。したがって、すべてのバイナリ情報ビット２がヌルビットの場合でさえも、行数及び列数が０のバイナリ情報ビット２は、情報識別ビット１の永久磁石識別子４の配列位置及び状態識別情報に従って決定することができる。
【００２４】
その上、バイナリ情報ビット２の開始位置、行方向、行間隔、行数、列間隔、列方向、及び、列数等の基本的な情報は、予め定義されたコード又は特定のアルゴリズムの方法で、情報識別ビット１における永久磁石バーを特定のパターンに配列する等の他の手法によって、間接的に決定することができる。
【００２５】
上記実施形態１では、バイナリ情報ビット２の全ての永久磁石バー又はヌルビットは、四角形パターンであり、かつ、長さが同じで幅も同じで、さらに、そのアレイは、列間隔と行間隔とが同じである。例えば、バイナリ情報ビットの永久磁石バー又はヌルビットは、幅が１０〜５００μｍ、長さが１０〜１０００μｍ、アレイの列間隔が１０〜２０００μｍ、行間隔が１０〜２５００μｍである。永久磁石バー識別子４における永久磁石バーの大きさは、バイナリ情報ビットの永久磁石バー又はヌルビットの大きさよりもわずかに大きい。
【００２６】
磁気バーコードチップは、マイクロエレクトロニクスリソグラフィによってウェハ上に製造することができ、さらに、物品に直接埋め込んでもよい。チップのセキュリティ機能を実現するために、リソグラフィ及び高感度磁場センサを用いることを通じ、上記の磁気バーコードチップの大きさが、大幅に低減される。
【００２７】
（実施形態２）
図２は、磁気バーコードチップ上の情報識別ビット２とそれに対応するコードとにおける永久磁石バー／ヌルビットの異なるアレイの概略図である。ここで、Ｎ＝４、Ｍ＝８である。各々の磁気バーコードチップは、３２ビットのバイナリアレイを表す。２３２種類の異なるデータ記憶容量を取得するように、１又は０は、永久磁石バー又はヌルビットを各々の位置に配されることによって、達成することができる。
【００２８】
（実施形態３）
図３〜図５は、６インチウェハ上の露光ユニットの内部スライスユニットに対する位置番号が付された磁気バーコードチップの一つのスキームを示す。まず、ウェハ番号は、リソグラフィマシンによってウェハ上に日付を記すことによって表すことができる。その日付は、１６ビットのバイナリフォーマットに変換される。
【００２９】
例えば、日付２０１３年５月２８日は、コンピュータに格納される１０進数の４１４２２に対応しており、１６ビットバイナリとして１０１００００１１１００１１１０と表わされる。
日付２０１４年５月３１日は、コンピュータに格納される１０進数の４１７９０に対応しており、対応するバイナリ数は、１０１０００１１００１１１１１０である。
日付２０１６年２月２９日は、コンピュータに格納される１０進数の４２４２９に対応しており、対応するバイナリ数は、１０１００１０１１０１１１１０１である。
【００３０】
図３は、ウェハ１０上の各々の対応する露光ユニット６のコードの情報を示す。ウェハ１０は、右下向きのノッチ７が配置されており、かつ、ウェハの縁から３〜５ｍｍの分離領域５を含み、その中は各々のボックスが８ｍｍ×８ｍｍの大きさの露光ユニット６である合計１６行１６列の長方形のボックスアレイに分割されている。合計１２４の有効露光ユニットが、分離領域５の付近のウェハ有効領域内で取得され、かつ、露光ユニットは、対応する行−列番号を用いて番号付けされている。例えば、有効領域の外側の第１行及び第１列に配置された露光ユニットは、０１−０１のように表すことができ、さらに、バイナリ番号によって０００１０００１と表すことができる。したがって、日付がウェハに記されているので、各々の露光ユニット６は、上記８ビットのバイナリフォーマットを通じて記される。
【００３１】
最後に、各々の露光ユニット６のスライスユニット８のコードが図４に示されている。これは、合計で８行８列のアレイ型四角形ボックスのスライスユニットを含み、かつ、各々のスライスユニットの数は、その行列座標として表現することができる。合計６４のスライスユニットが図４に存在していて、このように、スライスユニットの数は、第８行第８列は０８−０８のように表現するなど、行−列の数として表現することができ、かつ、バイナリ番号として１０００１０００と表すことができる。したがって、ウェハ及び露光ユニット６に日付が記されたことに基づいて、各々のスライスユニット８は、８ビットのバイナリフォーマットを通じて記される。
【００３２】
このため、特定ウェハ上の対応する露光ユニット６のいずれか一つのスライスユニット８のコードは、以下のように３２ビットのバイナリコードで表すことができる。
日付コード（１６ビット）＋露光ユニットコード（８ビット）＋スライスユニットコード（８ビット）
【００３３】
例えば、日付２０１３年５月２８日に対応するウェハ上の第９行第８列の露光ユニット６における第４行第４列のスライスユニット８の３２ビットのバイナリコード情報は、以下のようになる。
１０１００００１
１１００１１１０
１００１１０００
０１０００１００
【００３４】
つぎに、磁気バーコードチップ上のバイナリ情報ビット２の永久磁石バー／ヌルビットの対応するパターンが、図５に示されている。
【００３５】
図６は、磁気バーコードチップ上の永久磁石バーの磁化方向を設定するための概略図である。上記各々の実施形態の磁気バーコードチップを読み取る際に、磁気バーコードチップは強磁場内に配される必要がある。磁気バーコードチップのバイナリ情報ビット２の行は、強磁場の磁場と同一方向であり、かつ、磁場強度は３キロエルステッドより大きく、好ましくは、この磁場の磁場強度は、３〜４キロエルステッドである。
【００３６】
図７は、磁気バーコードチップの情報識別ビットの永久磁石バー／ヌルビットの特定の行の配列パターンであり、永久磁石バーは１を表し、かつ、ヌルビットは０を表している。
【００３７】
図８は、磁場が設定された後の図７における磁気バーコードの対応する情報識別ビットの特定の行のパターンの磁場の行の分布図であり、そして、図７における永久磁石バーの対応する位置で高密度の磁場の行が存在すること、及び、磁場の行の密度がヌルビットの対応する位置の近くでは非常に希薄であることが、図８から分かる。
【００３８】
図９は、磁場が設定された後の図７における磁気バーコードの対応する情報識別ビットの特定の行のパターンによって永久磁石バーの表面に生成される永久磁石バーの行方向に沿った磁場成分の分布図である。磁場強度は、１に対応する永久磁石バーの位置の近くで高く、かつ、整合性が良く、加えて、磁場強度は、０に対応するヌルビットの位置の近くで低く、かつ、０に近いことが分かる。したがって、磁気バーコードチップの読み取り結果の読み取りは、磁場検出デバイスを用いて、磁気バーコードチップ上の永久磁石バー／ヌルビットに対応する磁場の振幅の分布の特性から達成することができる。
【００３９】
一般的な磁場検出デバイスは、読み取りのために、磁気バー／ヌルビットの磁場分布情報を、１／０のデジタル信号に直接変換することができる、磁気光学顕微鏡、磁場モニタ、走査磁気抵抗顕微鏡、マルチチャンネル勾配磁場センサ等を含む。
【００４０】
その上、バーコードチップが外装されない場合、バーコードチップ上の永久磁石バー／ヌルビットの情報は、光学顕微鏡を用いて直接観察することができ、かつ、１／０バイナリ情報に変換される。
【００４１】
物品の分類と信憑性についての確認とを容易にするために、このバーコードチップは、異なる固定方法で種々の物品に配してもよい。例えば、それは、実際の出所及び価格を識別するために、宝石、宝石のパッケージ、又は、宝石の値札に埋め込まれる。
【００４２】
上記の説明は、本発明の好適な実施形態を提示し、かつ、本発明を限定するものではなく、さらに、当業者にとって、本発明について様々な変更及び変形を行うことができる。本発明の精神及び原則内で行われる如何なる修正、均等な置換、改良などは、本発明の保護範囲に該当するものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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