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防伪签名

阅读：272发布：2020-05-08

专利汇可以提供防伪签名专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于在产品上应用防伪签名的方法以及一种防伪签名。该方法包括选择基板和签名类型以及利用原子层沉积 ALD在基板上形成选择的类型的签名，其中形成签名包括通过原子层沉积ALD在基板上涂覆至少一个层，该层具有被配置为要利用分析方法来检测的预定属性。，下面是防伪签名专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于在产品上应用防伪签名的方法，包括：
选择基板和代码类型；以及
利用原子层沉积ALD在所述基板上形成所选择的类型的代码的形式的签名，所述代码包括被编码在其中的信息；其中
形成所述代码包括：通过原子层沉积ALD在所述基板上施加具有不同预定厚度的层，所述预定厚度由可检测数目的ALD沉积周期来限定，所述ALD沉积周期被配置为要利用分析方法来被检测，
所述代码中的每个厚度对应于预定值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述代码包括通过原子层沉积在所述基板上涂覆具有多个层的层压结构，每一层具有被配置为通过原子层沉积ALD在所述基板上利用分析方法来检测的属性。
3.根据权利要求2所述的方法，其中涂覆所述具有多个层的层压结构包括涂覆具有不同的预定义属性的多个层。
4.根据权利要求2所述的方法，其中涂覆所述具有多个层的层压结构包括涂覆包括不同材料的多个层。
5.根据权利要求1所述的方法，其中选择基板包括选择所述签名是被直接涂覆于所述产品还是被涂覆在单独的基板上。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：当所述单独的基板被选择时，将所述签名附接到产品上。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括利用被配置为使得能够从所述产品上去除所述基板的一层来覆盖所述基板。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述单独的基板包括颗粒、球体、细丝和纳米管中的至少一项。
9.根据权利要求5所述的方法，其中所述单独的基板包括粒子。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个层的预定义属性包括所述层的材料的同位素比值、层的材料的相对比值、所述层的光属性、所述层的电属性和所述层的磁属性中的至少一项。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述分析方法包括利用透射光谱、反射光谱、荧光光谱、光学光谱、原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)、计算机断层扫描显微镜(CTM)、聚焦离子束(FIB)、飞行时间弹性反冲检测分析(TOF-ERDA)和漫反射光谱(DRS)中的至少一项。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，还包括去除所沉积的一层或多层的部分以提供三维结构。
13.一种利用根据权利要求1至12中任一项所述的方法沉积的防伪签名。
14.一种用于在基板表面上沉积防伪签名的防伪签名产生装置，包括逻辑单元或微处理器，所述逻辑单元或所述微处理器被配置为控制原子层沉积ALD反应器以利用根据权利要求1至12中任一项所述的方法沉积所述防伪签名，所述防伪签名利用分析方法来被检测，使得所述代码中的每个厚度对应于所述预定值。

说明书全文

防伪签名

技术领域

[0001] 本发明总地涉及原子层沉积。更具体而言，本发明涉及用于通过原子层沉积在产品上提供可识别签名的方法。

背景技术

[0002] 在竞争日益激烈的世界市场中，被制造产品的非法副本和伪造制造产品常常被提供进行销售。

[0003] 因此，有若干种防伪技术可用，从简单可见的(例如条形码)到复杂“不可见的”(例如DNA示踪剂)。所有这些标记或签名的目的在于实现例如政府、制造商、终端用户或客户对物品的认证。

[0004] 现有技术的防伪签名可能难以应用于产品并且/或者很昂贵。此外，签名的结构很难以精确且简单的方式来控制。此外，尤其是诸如DNA分子序列之类的不可见的复杂签名可以被去除、无意破坏或者之后被添加，并且分析这些签名是费时且困难的并且/或者需要非常专业的设备和/或实验环境。当代码要有不同时，大多数现有技术的防伪方法需要针对每个产品的独立签名。

[0005] 本发明的目的在于利用一种用于通过原子层沉积提供形成根据如下文中所述的本发明的不同方面的、在产品的表面上难以复制的可识别签名、标记或代码的涂层结构的方法和装置来改良现有技术的防伪签名机制的缺点。

发明内容

[0006] 根据本发明的第一示例方面，提供了一种方法，包括：

[0007] 选择基板和签名类型；以及

[0008] 利用原子层沉积ALD在基板上形成选择的类型的签名；其中

[0009] 形成签名包括通过原子层沉积ALD在基板上涂覆至少一个层，该层具有被配置为要利用分析方法来检测的预定属性。

[0010] 形成签名包括通过原子层沉积在基板上涂覆具有多个层的层压结构，每一层具有被配置为通过原子层沉积(ALD)在基板上利用分析方法来检测的属性。

[0011] 涂覆具有多个层的层压结构可以包括涂覆具有不同的预定义属性的多个层。

[0012] 涂覆具有多个层的层压结构可以包括涂覆包括不同材料的多个层。

[0013] 选择基板可以包括选择签名是被直接涂覆于产品还是被涂覆在单独的基板上。

[0014] 该方法还可以包括如果单独的基板被选择则将签名附接到产品上。

[0015] 该方法还可以包括利用被配置为使得能够从产品上去除基板的一层来覆盖基板。

[0016] 单独的基板可以包括颗粒、球体、粒子、细丝和纳米管中的至少一项。

[0017] 预定义属性可以包括层的厚度、层的材料的同位素比值、层的材料的相对比值、层的光属性、层的电属性和层的磁属性中的至少一项。

[0018] 分析方法可以包括透射光谱、反射光谱、荧光光谱、光学光谱、原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)、计算机断层扫描显微镜(CTM)、聚焦离子束(FIB)、飞行时间弹性反冲检测分析(TOF-ERDA)和漫反射光谱(DRS)中的至少一项。

[0019] 所述方法还可以包括去除所沉积的一层或多层的部分以提供三维结构。

[0020] 根据本发明的第二示例方面，提供了一种利用第一示例方面的方法沉积的防伪签名。

[0021] 根据本发明的第三示例方面，提供了一种用于沉积第二示例方面的防伪签名的原子层沉积(ALD)反应器。

[0022] 根据本发明的第四示例方面，提供了一种计算机程序，包括用于在计算机程序在处理器上运行时执行第一示例方面的方法的代码。

[0023] 根据本发明的第五示例方面，提供了一种存储器介质，包括第四示例方面的计算机程序。

[0024] 本发明的不同的非约束性示例方面和实施例已在前面被阐明。以上的实施例只被用于说明在本发明的实现方式中可以被利用的被选择方面或步骤。一些实施例可以只参考本发明的特定示例方面被呈现。应当理解对应的实施例也可以应用于其它示例方面。实施例的任何合适的组合都可以被形成。附图说明

[0025] 现在将参考附图仅仅通过示例的方式描述本发明，其中：

[0026] 图1a示出了根据本发明的示例实施例的防伪签名的示意性顶视图和侧视图；

[0027] 图1b示出了根据本发明的示例实施例的防伪签名的示意性顶视图和侧视图；

[0028] 图1c示出了根据本发明的示例实施例的防伪签名的示意性顶视图和侧视图；

[0029] 图1d示出了根据本发明的示例实施例的防伪签名的示意性顶视图和侧视图；

[0030] 图1e示出了根据本发明的示例实施例的防伪签名的示意性侧视图和顶视图；

[0031] 图2示出了根据本发明的示例实施例的方法的示意性流程图；以及[0032] 图3示出了利用电子显微镜看到的描绘具有不同层的截面的图像。

具体实施方式

[0033] 原子层外延(ALE)方法在1970年代初期被Tuomo Suntola博士发明。该方法的另一通用名是原子层沉积(ALD)并且该方法现在取代ALE而被使用。ALD是一种基于顺次引入至少两个反应前驱体(precursor)物质到至少一个基板上的特殊化学沉积方法。

[0034] ALD生长机制的基本原则是技术人员所公知的。所述至少一个基板在反应室内被暴露到时间上分开的前兆脉冲下以通过连续的自饱和表面反应来将材料沉积在基板表面上。在本申请的上下文中，术语ALD包括所有可应用的基于ALD的技术以及任何等同的或者密切相关的技术，例如MLD(分子层沉积)和PEALD(等离子增强原子层沉积)技术。

[0035] 基本的ALD沉积周期由四个连续的步骤组成：脉冲A、净化(purge)A、脉冲B和净化B。脉冲A由第一前驱体蒸气组成并且脉冲B由另一前驱体蒸气组成。惰性气体和真空泵通常被用于在净化A和净化B期间从反应空间中净化掉气体反应副产品和残余的反应物分子。沉积序列包括至少一个沉积周期。在正确条件下产生的周期产生具有例如的特定厚度的保形层。沉积周期被重复，直到沉积序列产生所需要厚度的薄膜或涂层为止。因此，薄膜厚度基本上由周期数目准确限定。沉积周期也可以更复杂。例如，周期可以包括被净化步骤分隔开的三个或更多个反应物蒸气脉冲。所有这些沉积周期形成由逻辑单元或微处理器控制的计时沉积序列。此外，沉积对于部件或多个粒子而言可以被认为是保形的，但是利用PEALD，沉积仅可以与单一表面斜向的(diagonal)。斜向沉积还允许另一特定特征被产生，即仅仅在部件的一个方向上的沉积。

[0036] 图1a示出了根据本发明的示例实施例的防伪签名的示意性顶视图和侧视图。产品100(例如集成封装分立组件)被提供有防伪签名，代码或标记110，下文中也被称为签名。

[0037] 签名110被直接提供在产品上或产品中，例如在产品100的表面上，或者备选地在产品100的表面下面，或者作为单独的部分，即被提供在被附接到产品上或者其包装上的单独的基板上。

[0038] 签名110包括一层或多层，即通过原子层沉积ALD方法制造的涂层。在示例实施例中，所述一层或多层各包括可检测数目的周期，以使得例如特定数目的周期对应于代码的特定值或者代码中的特定值，例如100-120个周期标记例如特定值(例如1)。技术人员理解签名可应用于可以利用原子层沉积被涂覆的任何产品上。在示例实施例中，签名110还包括针对ALD层125的基板。图3中的光滤波器的截面的示例示出了在硅表面上的不同层的可检测厚度。

[0039] 在示例实施例中，根据实施例的签名110包括颗粒(grain)、球体、细丝(filament)、纤维、纳米线、纳米管或粒子，即通过原子层沉积被涂覆有层或膜125的合适的一片基板材料(例如硅或金属120)。该片基板在实施例中对于裸眼是不可见的，并且只能利用如下文中所描述的合适的方法来发现和/或分析。在产品制造期间或之后利用传统方法将该片基板附接到产品上。在示例实施例中，包括利用原子层沉积(ALD)沉积的一层或多层的不止一个颗粒被嵌入到或者附接到产品或者其包装。

[0040] 虽然示出了针对颗粒120的一个涂层125，但是可以作为备选而涂覆具有相同或不同材料的若干层，例如下文中参考图1b和1c所描述的。在示例实施例中，所述一层或多层包括金属氧化物材料，并且相应地诸如纳米线或粒子之类的颗粒120对在签名被应用于的产品的制造和/或组装期间的机械和/或热压力非常具有耐久性。

[0041] 此外，所述一层或多层不需要覆盖颗粒的整个表面，而是作为替代或者附加地，一层或多层覆盖颗粒的表面的一部分。此外，层的厚度在另一实施例中是不均匀的。在另一实施例中，诸如光、磁、电或机械属性之类的属性和/或所述层的材料在层之间和/或层内是变化的。

[0042] 在另一实施例中，颗粒还被覆盖有可以例如通过溶解或熔化被去除的层，因而颗粒例如在检查之后很容易从产品上被去除，或者在分析之前从产品中被去除——例如通过利用合适的液体来溶解层并且从其中将颗粒提取到液体中以用于后续分析。例如，该层或附加的层被配置为具有实现通过诸如UV荧光显微镜之类的方法对其检测的属性。在另一示例实施例中，颗粒具有磁属性，以使得其可以很容易地利用磁引力被收集到例如特定的位置或容器内以用于分析。

[0043] 图1b示出了根据本发明的示例实施例的防伪签名的示意性顶视图和侧视图。不连续的线条指示图1b示出了不同的保形涂层的截面。同样，产品100(例如封装分立组件)被提供有防伪签名，代码或标记110。根据实施例的签名110包括通过原子层沉积被沉积在产品100上或者在产品100上被提供的单独的基板上的层112,114,116。换言之，签名100包括通过原子层沉积被沉积的层压结构(laminate structure)。虽然显示了三层，但是这些层的数目不局限于三个或者任何特定数目，因为原子层沉积能够产生非常薄的层，即具有例如
0.1纳米量级的厚度的层，并且因此层数的增加不会立即影响产品的表面拓扑结构。由于所述方法实现对诸如厚度之类的层属性的精确控制，所以层112,114,116形成很容易利用原子层沉积(ALD)产生的所谓的层压结构。

[0044] 图1c示出了其中被沉积的层被限制为利用已知的构图方法限定的区域。

[0045] 在实施例中，签名的层112,114,116形成一类代码，即包括根据需要利用合适的方法读取的被编码在其中的信息。所述一层或多层的属性被预定义并且很容易通过改变原子层沉积(ALD)方法被控制。所述一层或多层的(一个或多个)预定义属性被配置为当签名希望被验证时使用合适的分析方法利用仪器来检测。代码通过改变例如源材料和原子层沉积被执行的条件而被创建。信息例如通过改变厚度、层的材料，通过改变材料的同位素比值或者通过改变组合物中的特定元素的相对比值(例如氧化物的氧比值)而被编码在签名中。在另一实施例中，同样如上文中所描述的，诸如层的光、磁、电或机械属性之类的属性和/或材料在层之间或者层内部被改变。在示例实施例中，代码例如由具有不同厚度的层形成，每个厚度对应于代码中的预定义值，例如数字或字母。作为示例，层压结构包括硅基板上的交替的Ta2O5和MgF2层。

[0046] 本领域技术人员理解虽然层压结构被图示在平面基板上或者产品的平坦表面上，但是根据实施例的包括若干层的签名可方便地应用于各种基板和表面，例如如前文中参考图1a描述的那些基板。

[0047] 图1d示出了根据本发明的示例实施例的防伪签名的示意性顶视图和侧视图。同样，产品100(例如集成电路IC)被提供有防伪签名，代码或标记110。根据实施例的签名110包括结构130，即在签名的一些部分具有第一厚度并且在签名的一些部分具有第二厚度的层。签名同样通过原子层沉积被沉积在表面的选定部分或者备选地在产品100的一些部分上，或者被沉积在被提供在产品100上的单独的基板上。结构130形成包括被编码在其中的信息的类似于条形码或QR码的二维码。在示例实施例中，图案利用薄膜图案创建的已知方法被创建，例如光致抗蚀剂沉积和刻蚀、原子力显微镜(AFM)刮擦、烧灼、离子束刻蚀、电子束刻蚀、光刻或纳米光刻。

[0048] 图1e示出了在环氧树脂封装的硅组件的情况下的本发明的更具体的示例实施例。硅利用键合线和将连接引到封装之外的引线框架128被嵌入到环氧树脂内部。至少一个防伪签名粒子110被提供在表面上或者部分在表面内部。

[0049] 签名的结构通过以下步骤被创建，所述步骤即向基板120上，或者产品的表面上保形地沉积如前文中所描述的分层(即层压)结构并且在示例实施例中随后去除沉积的一层或多层的一些部分或者提供截面以便创建三维结构。备选地，所述结构可以通过单独地涂覆基板的表面的多个部分而被创建。层的部分的去除在实施例中利用诸如溶解、刻蚀或熔化之类的已知方法来实现。

[0050] 图2示出了根据本发明的示例实施例的方法的示意性流程图。在步骤210中，选择用于防伪签名的基板以及签名类型。如前文中所描述的，签名被直接涂覆(即沉积)在产品本身上，或者签名被沉积在单独的基板上，或者签名包括通过ALD涂覆的单独的基板，例如被涂覆的颗粒。签名类型根据前文中所描述的示例实施例或者实施例的组合而被选择。在步骤220中，根据所选择的签名类型向所选择的基板涂覆ALD涂层。如果签名被涂覆在单独的基板上(例如单独的粒子或颗粒上)，则签名例如通过将被涂覆有签名层的颗粒嵌入到产品中(例如在环氧树脂层中)而在步骤230中如之前所描述的被附接到所需要的产品上。

[0051] 为了分析(即验证)签名，利用合适的仪器和合适的分析方法来分析所述一层或多层，该合适的仪器和合适的分析方法在或者被直接应用在包括签名的产品上或者在包括签名的基板已经从产品上被去除之后应用。在斜向于表面或截面中的示例实施例中，对材料和层属性测量的合适的分析方法包括例如诸如透射光谱、反射光谱、荧光光谱、光学光谱、原子力显微镜(AFM)、扫描隧道显微镜(STM)、计算机断层扫描显微镜(CTM)、聚焦离子束(FIB)、飞行时间弹性反冲检测分析(TOF-ERDA)和漫反射光谱(DRS)之类的方法。在示例实施例中，创建层的间接效果以利用光学光谱来检测。

[0052] 在不限制专利权利要求的范围和解释的情况下，这里所公开的示例实施例中的一个或多个示例实施例的特定技术效果被列举如下：一个技术效果在于由成本效益的防伪签名。另一技术效果在于提供可容易应用的防伪签名。另一技术效果在于提供适合于广泛产品的签名。另一技术效果在于提供更好的灵活性和可变化性的防伪签名。另一技术效果在于提供其属性可以很容易地被预定义和控制的防伪签名。此外，一个技术效果在于提供可以在大量的粒子上被创建的防伪签名，所述粒子可以被分成大量的样本，从而使创建与产品系列相关的签名的成本很低。

[0053] 应当注意之前所讨论的功能或方法步骤中的一些可以按不同的顺序和/或彼此同时被执行。此外，上述功能或方法步骤中的一个或多个可以是可选的或者可以被组合。

[0054] 之前的描述已通过本发明的特定实现方式和实施例的非限制性示例的方式提供了对发明人目前所设想的用于实现本发明的最佳模式的全面详尽的描述。但是本领域技术人员应当清楚本发明不局限于以上所呈现的实施例的细节，本发明可以在不偏离本发明的特征的情况下利用等同方式在其它实施例中被实现。

[0055] 此外，本发明的以上所公开的实施例的特征中的一些特征可以被用于在没有对应使用其它特征的情况下达到有益的效果。因而，之前的描述应当被认为是仅仅阐明本发明的原则，而不是对本发明的限制。因此，本发明的范围仅仅由所附专利权利要求来限制。

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