(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）プランジャと、
（ｂ）該プランジャの回転動作を規制する円筒状の位置決めピンが固定される電磁コイルホルダと、
（ｃ）該電磁コイルホルダに設けられる電磁コイルと、
（ｄ）前記プランジャを介して前記電磁コイルホルダと対向する位置に設けられ、前記プランジャの上下運動をガイドするベアリングホルダと、
（ｅ）該ベアリングホルダに載置されるボールベアリングとを具備することを特徴とするインクマーキング装置。
【請求項２】
（ａ）プランジャと、
（ｂ）該プランジャの回転動作を規制する円筒状の位置決めピンが固定される電磁コイルホルダと、
（ｃ）該電磁コイルホルダに設けられる電磁コイルと、
（ｄ）前記プランジャを介して前記電磁コイルホルダと対向する位置に設けられ、前記プランジャの上下運動をガイドするベアリングホルダと、
（ｅ）前記プランジャの上下運動に応じて動作する近接センサを具備することを特徴とするインクマーキング装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のインクマーキング装置において、前記電磁コイル及び前記電磁コイルホルダが接続される第１の面と、該第１の面に対向し、穴部が形成される第２の面と、該第２の面の前記穴部の側面に形成された貫通孔とを有するインクホルダと、該インクホルダの前記第２の面に接続される第３の面を有するインクバッファであって、前記第３の面は、前記穴部に嵌合する突起部を有し、該突起部は先端に形成されたテーパ部と該テーパ部と前記第３の面の間の前記貫通穴に対応する位置に形成された溝部とを有する前記インクバッファと、前記貫通孔を貫通し、前記溝部内に延在するボールプランジャとを有することを特徴とするインクマーキング装置。
【請求項４】
（ａ）プランジャの上下運動に応じた信号を出力する近接センサを有するインクマーキング装置と、
（ｂ）インクマーキングの動作タイムに応じた同期信号を出力するプローバと、
（ｃ）前記信号と前記同期信号とを比較し、前記動作タイム内に前記上下運動に応じた信号が検出されない場合に前記インクマーキング装置を停止させるアラーム信号を前記プローバに出力するコントローラとを備えたことを特徴とするインクマーキングシステム。
【請求項５】
請求項４記載のインクマーキングシステムにおいて、前記近接センサから出力される前記信号を増幅するセンサアンプと、前記プローバから出力される前記同期信号を増幅する同期信号処理基板とをさらに有することを特徴とするインクマーキングシステム。
【請求項６】
請求項４又は５記載のインクマーキングシステムにおいて、前記プランジャは前記プローバから出力されるＯＮ信号によって前記上下運動を行い、前記近接センサは前記ＯＮ信号による前記プランジャの動作を前記信号として出力することを特徴とするインクマーキングシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクマーキング装置及びインクマーキングシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術としては、以下に開示するようなものがあった。
【０００３】
図１２は従来の半導体製造におけるマーキング装置の外観図であり、図１２（ａ）は上面図、図１２（ｂ）は側面図である。
【０００４】
これらの図において、１０１は電磁コイルホルダ、１０２はインクホルダ、１０３はインク芯、１０４は位置決め用切欠側面１０４Ｂ付き円板１０４Ａを有するプランジャ、１０５は電磁コイル、１０６は電磁コイルベース、１０７は復帰用バネ、１０８はインクバッファ、１０９はインクガイド、１１０はプランジャ１０４の上部ストッパである。
【０００５】
ここで、インクマークを均一にするためには、プランジャ１０４は回転させることなく、上下運動を行わせる必要がある。
【０００６】
そこで、プランジャ１０４は位置決め用切欠側面１０４Ｂ付き円板１０４Ａを備えており、プランジャ１０４はその切欠側面１０４Ｂを電磁コイルホルダ１０１の側面１０１Ａに当接させて、プランジャ１０４の回転を防止しながら上下運動ができるように構成されている。
【０００７】
すなわち、電磁コイル１０５の励磁力によりプランジャ１０４が下方向に引き寄せられることにより、インクバッファ１０８に予め貯留されたインクがプランジャ１０４の先端を伝い、それによって不良チップへのインクマークを行うようにしている。
【０００８】
また、電磁コイル１０５の励磁が切れると、プランジャ１０４は復帰用バネ１０７によりプランジャ１０４の上部ストッパ１１０まで上方に戻される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の構成のプランジャ１０４は、その切欠側面１０４Ｂと電磁コイルホルダ１０１の側面１０１Ａが摩擦して磨耗することにより、がたつきが大きくなる。そうなると、プランジャ１０４の上・下動作の際、摩擦抵抗が大きくなり動作不良を誘発する。
【００１０】
その結果、下方向の動作不良が起きるとチップへのマーキングミス（空打ち）が発生し、上方向の動作不良が起きるとウエハ表面へのインクの引きずりが発生する。
【００１１】
このようなことから、従来のマーキング装置の寿命は過去の実績値によると約１年未満と短命である。
【００１２】
また、従来、図１２において、インクバッファ１０８とインクホルダ１０２の接続は、ねじ込み式となっていた。これではインクバッファ１０８の洗浄、インク補充等、取り外しの際、ねじ部が摩耗し、外周部に傷、削れが発生するため、品質的に満足できるものではなかった。
【００１３】
また、従来のマーキング装置には、動作不良を検出する機能が無いため、上記のような品質不良を最小限にくいとめることが不可能であった。
【００１４】
本発明は、上記状況に鑑みて、プランジャの回転を規制し、かつ上下運動を円滑にするとともに、長寿命化を図ることができる半導体製造におけるマーキングプローバのインクマーキング装置を提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、プランジャの動作不良時にこれを検知することができるインクマーキング装置及びインクマーキングシステムを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕インクマーキング装置において、プランジャと、このプランジャの回転動作を規制する円筒状の位置決めピンが固定される電磁コイルホルダと、この電磁コイルホルダに設けられる電磁コイルと、前記プランジャを介して前記電磁コイルホルダと対向する位置に設けられ、前記プランジャの上下運動をガイドするベアリングホルダと、このベアリングホルダに載置されるボールベアリングとを具備することを特徴とする。
【００１７】
〔２〕インクマーキング装置において、プランジャと、このプランジャの回転動作を規制する円筒状の位置決めピンが固定される電磁コイルホルダと、この電磁コイルホルダに設けられる電磁コイルと、前記プランジャを介して前記電磁コイルホルダと対向する位置に設けられ、前記プランジャの上下運動をガイドするベアリングホルダと、前記プランジャの上下運動に応じて動作する近接センサを具備することを特徴とする。
【００１８】
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載のインクマーキング装置において、前記電磁コイル及び前記電磁コイルホルダが接続される第１の面と、この第１の面に対向し、穴部が形成される第２の面と、この第２の面の前記穴部の側面に形成された貫通孔とを有するインクホルダと、このインクホルダの前記第２の面に接続される第３の面を有するインクバッファであって、前記第３の面は、前記穴部に嵌合する突起部を有し、この突起部は先端に形成されたテーパ部とこのテーパ部と前記第３の面の間の前記貫通穴に対応する位置に形成された溝部とを有する前記インクバッファと、前記貫通孔を貫通し、前記溝部内に延在するボールプランジャとを有することを特徴とする。
【００１９】
〔４〕インクマーキングシステムにおいて、プランジャの上下運動に応じた信号を出力する近接センサを有するインクマーキング装置と、インクマーキングの動作タイムに応じた同期信号を出力するプローバと、前記信号と前記同期信号とを比較し、前記動作タイム内に前記上下運動に応じた信号が検出されない場合に前記インクマーキング装置を停止させるアラーム信号を前記プローバに出力するコントローラとを備えたことを特徴とする。
【００２０】
〔５〕上記〔４〕記載のインクマーキングシステムにおいて、前記近接センサから出力される前記信号を増幅するセンサアンプと、前記プローバから出力される前記同期信号を増幅する同期信号処理基板とをさらに有することを特徴とする。
【００２１】
〔６〕上記〔４〕又は〔５〕記載のインクマーキングシステムにおいて、前記プランジャは前記プローバから出力されるＯＮ信号によって前記上下運動を行い、前記近接センサは前記ＯＮ信号による前記プランジャの動作を前記信号として出力することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明の第１実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置の外観図である。
【００２４】
この図において、１はベアリングホルダ、２は電磁コイルホルダ、３はインクホルダ、４は補強板、５はインク芯、６はセンサフラッグ、７はプランジャ、８はインクバッファ、９はインクガイド、１０は近接センサ、１１は電磁コイルベース、１２はボールプランジャ、１３は位置決めピン、１４は電磁コイル（ソレノイド）、１５はボールベアリングである。取り付けねじ等はここでは省略する。
【００２５】
以下、そのマーキング装置の部品の詳細な説明を行う。
【００２６】
（１）プランジャ
図２は本発明のマーキング装置の部品としてのプランジャの構成図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は下面図である。
【００２７】
これらの図に示すように、プランジャ７は鍔７Ａと、この鍔７Ａに形成された位置決めピン１３の係合溝７Ｂ、下部円筒体７Ｃ、下方先端部７Ｄ、上部円筒体７Ｅなどを有する。なお、位置決めピン１３の係合溝７Ｂは鍔７Ａの４箇所に形成されているが、普通はその内の一箇所のみが位置決めピン１３と係合するようにし、その使用した位置決めピンの係合溝７Ｂが摩耗したときは別の位置決めピンの係合溝７Ｂを用いるようにする。つまり、位置決めピン１３の残った３個の係合溝７Ｂは摩耗したときの予備として使用する。これによっても本発明のマーキング装置の寿命を長くすることができる。
【００２８】
（２）電磁コイルホルダ
図３は本発明のマーキング装置の部品としての電磁コイルホルダの構成図であり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は下面図である。
【００２９】
これらの図において、電磁コイルホルダ２は、その本体２Ａ、プランジャの許容穴２Ｂ、その本体２Ａに固定される位置決めピン１３などを有している。
【００３０】
（３）ベアリングホルダ（直動ボールベアリング）
図４は本発明のマーキング装置の部品としてのベアリングホルダの構成図であり、図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は側面図、図４（ｃ）は正面図である。
【００３１】
これらの図において、ベアリングホルダ１は、その本体１Ａ、プランジャの保持穴１Ｂ、ボールベアリング許容溝１Ｃ、近接センサの装着穴１Ｄ、固定部１Ｅなどを有している。
【００３２】
（４）センサフラッグ
図５は本発明のマーキング装置の部品としてのセンサフラッグの構成図であり、図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は側面図である。
【００３３】
これらの図において、センサフラッグ６は、その本体６Ａ、プランジャ取付穴６Ｂ、プランジャ締付穴６Ｃ、フラッグ部６Ｄなどを有している。
【００３４】
（５）電磁コイルベース
図６は本発明のマーキング装置の部品としての電磁コイルベースの構成図であり、図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は側面図である。
【００３５】
これらの図において、電磁コイルベース１１は、その本体１１Ａ、台座１１Ｂ、その台座１１Ｂの上部突出部１１Ｃ、電磁コイルベース１１の下部突出部１１Ｄ、プランジャの下部の係合部１１Ｅ、貫通穴１１Ｆなどを有している。
【００３６】
（６）インクホルダ
図７は本発明のマーキング装置の部品としてのインクホルダの構成図であり、図７（ａ）は上面図、図７（ｂ）は側面図、図７（ｃ）は正面図である。
【００３７】
これらの図において、インクホルダ３は、その本体３Ａ、電磁コイルベース１１の下部突出部１１Ｄの保持穴３Ｂ、固定用穴３Ｃなどを有している。
【００３８】
（７）補強板
この補強板４は電磁コイルホルダ２及びインクホルダ３を固定する補強板である。
【００３９】
図８は本発明のマーキング装置の部品としての補強板の構成図であり、図８（ａ）は正面図、図８（ｂ）は側面図である。
【００４０】
これらの図において、補強板４は、その本体４Ａ、取付穴４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅなどを有している。
【００４１】
（８）インクバッファ
図９は本発明のマーキング装置の部品としてのインクバッファの構成図であり、図９（ａ）は上面図、図９（ｂ）は側面図である。
【００４２】
これらの図において、インクバッファ８は、その本体８Ａ、上部ブッシュ８Ｂ、下部ブッシュ８Ｃ、穴８Ｄなどを有している。
【００４３】
図１２における従来技術の問題点のところで述べたように、従来は、インクバッファ１０８とインクホルダ１０２の接続は、ねじ込み式となっていたので、インクバッファ１０８の洗浄、インク補充等、取り外しの際、ねじ部が摩耗し、外周部に傷、削れが発生する為、品質的に満足できるものではなかった。
【００４４】
そこで、本発明では、図９（ｂ）に示すように、インクバッファ８のテーパ部８Ｂの下部に溝８Ｅを形成し、この溝８Ｅに対応するように、ボールプランジャ（図示なし）を有するインクホルダ３（図７参照）を配置する。
【００４５】
図７（ａ）に示すように、ボールプランジャを取り付けるためのめねじ穴３Ｅは、９０度間隔で４ヶ所形成される。固定はボールプランジャのねじ径に応じたナット（図示なし）を使用する。
【００４６】
以上のように構成することにより、インクバッファ８をインクホルダ３に挿入すると、ボールプランジャのボールが、インクバッファ８のテーパ部８Ｂの下部の溝８Ｅと密着することで固定される。
【００４７】
このように、本発明では、インクホルダ３とインクバッファ８の結合は、ねじ部を使用していないので、固定するための専用工具（プライヤ等）も必要としない。
【００４８】
従って、（１）容易な脱着、（２）消耗部品の低減、（３）削れかすの発生を防止することができる。
【００４９】
次に、その本発明によるマーキング装置の動作について説明する。
【００５０】
まず、電磁コイルホルダ２に円筒形状の位置決めピン１３が植設され、その位置決めピン１３がプランジャ７の鍔７Ａに形成された位置決めピン１３の係合溝７Ｂに係合するように組み付けられる。
【００５１】
また、ベアリングホルダ１のベアリング許容溝１Ｃには、例えば、上下方向に４層のボールベアリング１５を配置する。なお、１層に２０〜３０個のボールベアリング１５を配置してもよい。
【００５２】
このように構成したので、プランジャ７は位置決めピン１３によって回転しないように規制されるが、上下方向には円滑に移動可能である。また、位置決めピン１３によって上下動作時の再現性を高めている。
【００５３】
このように、ベアリングホルダ１には内径４ｍｍの直動ボールベアリング１５が挿入されており、プランジャ７はベアリングホルダ１の直動ボールベアリング１５にガイドされて円滑な直動運動を行うことができる。すなわち、プランジャ７の上部円筒体７Ｅの円周には直動ボールベアリング１５が配置されるので、プランジャ７の上下方向の動きは極めて円滑であり、しかもプランジャ７の回転は防止されるので、マーク形状を均一に付すことができる。
【００５４】
以上のように、本発明の第１実施例によれば、プランジャ７が位置決めピン１３により回転を防止されるとともに、ベアリングホルダ１にガイドされる。特に、回転防止部を、円筒体からなる位置決めピン１３の半周面がプランジャ７と接触するため、その接触面積を少なくし、摩擦抵抗を激減させ円滑な直動運動を行うことができる。
【００５５】
以上により、マーキング装置の部品の長寿命化を実現できる効果が得られる。
【００５６】
次に、本発明の第２実施例について説明する。
【００５７】
図１０は本発明の第２実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置のシステム構成図、図１１は本発明の第２実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置のシステムの動作タイムフローチャートである。
【００５８】
これらの図において、２１は近接センサ１０からの信号を増幅するセンサアンプ、２２はコントローラ、２３は同期信号処理基板、２４はプローバであり、その内部にＩ／Ｆボード（ステーションＩ／Ｆ基板）を備えている。
【００５９】
このシステムの動作について説明する。
【００６０】
（１）プローバ２４よりコイルＯＮ信号ＴＰ２が入ると、プランジャ７が下方に移動する。そのプランジャ７に固定されたセンサフラッグ６が近接センサ１０の検出範囲に移動する〔図１１（ａ）及び（ｄ）におけるマーキング時間３４ｍｓが対応する〕。
【００６１】
（２）近接センサ１０はセンサフラッグ６を検出し、その結果をセンサアンプ２１に送る。
【００６２】
（３）センサアンプ２１は信号を増幅してコントローラ２２に送る。
【００６３】
（４）プローバ２４からの同期信号（ＴＴＬ信号）を同期信号処理基板２３で増幅し、コントローラ２２に送る。
【００６４】
（５）コントローラ２２は、同期信号が入力されている間〔図１１（ｄ）におけるマーキング時間３４ｍｓ〕にセンサ信号が入力されなければ〔図１１（ｅ）〕、アラーム信号をプローバ２４に出力する〔図１１（ｆ）〕。プローバ２４はアラーム信号を受けると、マーキング装置の動作不良とみなしアラームを出力し、自動停止する。
【００６５】
コントローラ２２は同期信号が入力されている間〔図１１（ａ）におけるマーキング時間３４ｍｓ〕にセンサ信号が入力されれば〔図１１（ｂ）〕、アラーム信号は出力しない〔図１１（ｃ）〕。プローバ２４は正常動作とみなし、次チップのマーキング処理を開始する。
【００６６】
以上のように、第２実施例によれば、万が一、そのマーキング装置に動作不良が発生した場合、不良動作の検出を実施し、装置にフィードバックすることにより、前述した品質不良を最小限にくいとめることができる。
【００６７】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００６９】
（Ａ）プランジャの回転を規制し、かつ上下運動を円滑にするとともに、長寿命化を図ることができる。
【００７０】
（Ｂ）インクホルダとインクバッファの結合は、ねじ部を使用していないので、保守が容易で、かつ寿命が長く、また、固定するための、専用工具（プライヤ等）も必要としない。
【００７１】
（Ｃ）プランジャの不良動作時にこれを確実に検知し、品質不良を最小限にくいとめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置の外観図である。
【図２】  本発明の第１実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置の部品としてのプランジャの構成図である。
【図３】  本発明の第１実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置の部品としての電磁コイルホルダの構成図である。
【図４】  本発明の第１実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置の部品としてのボールベアリングホルダの構成図である。
【図５】  本発明の第１実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置の部品としてのセンサフラッグの構成図である。
【図６】  本発明の第１実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置の部品としての電磁コイルベースの構成図である。
【図７】  本発明の第１実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置の部品としてのインクホルダの構成図である。
【図８】  本発明の第１実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置の部品としての補強板の構成図である。
【図９】  本発明の第１実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置の部品としてのインクバッファの構成図である。
【図１０】  本発明の第２実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置のシステム構成図である。
【図１１】  本発明の第２実施例を示す半導体製造におけるマーキング装置のシステムの動作タイムフローチャートである。
【図１２】  従来の半導体製造におけるマーキング装置の外観図である。
【符号の説明】
１    ベアリングホルダ
１Ａ    ベアリングホルダ本体
１Ｂ    プランジャの保持穴
１Ｃ    ボールベアリング許容溝
１Ｄ    近接センサの装着穴
１Ｅ    固定部
２    電磁コイルホルダ
２Ａ    電磁コイルホルダ本体
２Ｂ    プランジャの許容穴
３    インクホルダ
３Ａ    インクホルダ本体
３Ｂ    保持穴
３Ｃ    固定用穴
３Ｅ    めねじ穴
４    補強板
４Ａ    補強板本体
４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ    取付穴
５    インク芯
６    センサフラッグ
６Ａ    センサフラッグ本体
６Ｂ    プランジャ取付穴
６Ｃ    プランジャ締付穴
６Ｄ    フラッグ部
６Ｅ    溝
７    プランジャ
７Ａ    鍔
７Ｂ    位置決めピンの係合溝
７Ｃ    下部円筒体
７Ｄ    下方先端部
７Ｅ    上部円筒体
８    インクバッファ
８Ａ    インクバッファ本体
８Ｂ    上部ブッシュ
８Ｃ    下部ブッシュ
８Ｄ    穴
９    インクガイド
１０    近接センサ
１１    電磁コイルベース
１１Ａ    電磁コイルベース本体
１１Ｂ    台座
１１Ｃ    上部突出部
１１Ｄ    下部突出部
１１Ｅ    プランジャの下部の係合部
１１Ｆ    貫通穴
１２    ボールプランジャ
１３    位置決めピン
１４    電磁コイル（ソレノイド）
１５    ボールベアリング
２１    センサアンプ
２２    コントローラ
２３    同期信号処理基板
２４    プローバ
【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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【図１０】
0003973993.tif 000011
【図１１】
0003973993.tif 000012
【図１２】
0003973993.tif 000013