KR20090040322A

KR20090040322A - 정보 저장 엘리먼트를 갖는 물질 저장 용기를 관리하기 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20090040322A
Application number: KR1020097002701A
Authority: KR
Inventors: 스콧 엘프스트롬; 캐슬린 엘 한슨; 스티븐 이 하우머센; 토마스 디 존슨; 클라리 노렛; 윌리암 스미톤
Original assignee: 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드
Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2007-07-10
Publication date: 2009-04-23
Also published as: TW201530334A; JP5903469B2; EP2041728A4; KR20150038716A; US20100004772A1; KR101533045B1; JP2014212348A; KR101722362B1; JP5597756B2; JP6059776B2; WO2008011297A3; US9031683B2; TWI611313B; KR20160033250A; CN103778700A; EP2041728A2; US10127094B2; KR101634914B1; TWI598759B; TW200823709A

Abstract

물질 관리 시스템 및 방법은 정보(예컨대, 전자 정보) 저장소를 갖는 물질 저장 용기를 포함한다. 정보는 저장 장치로부터 공정 툴 제어기로 전달될 수 있으며 공정 툴 동작 파라미터를 설정하거나 또는 조정하는데에 이용될 수 있다. 물질 정보는 원격 분석에 의해 결정될 수 있고, 후에 이러한 물질을 포함하는 용기의 전자 정보 저장 장치로 전달될 수 있다. 소비자 설비내에서의 물질 저장 용기의 위치 및 이동이 물질-특유 정보의 전송과 더불어 자동적으로 추적될 수 있다. 생산품 정보는 생산품 제조시에 이용되는 물질-특유 정보와 연계되어 저장될 수 있다.

물질, 관리, 전자 정보, 용기.

Description

정보 저장 엘리먼트를 갖는 물질 저장 용기를 관리하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR MANAGING MATERIAL STORAGE VESSELS HAVING INFORMATION STORAGE ELEMENTS}

본 출원은 "FLUID STORAGE VESSEL MANAGEMENT SYSTEMS AND METHODS EMPLOYING ELECTRONIC INFORMATION STORAGE"이라는 명칭으로 2006년 7월 10일에 출원된 미국 가특허 출원 제60/819,661호의 이익을 청구한다.

본 발명은 물질 저장 및 분배 용기와 그 내용물을 관리하고 이용하기 위해 정보 저장, 구체적으로 전자 정보 저장(예컨대, 무선 주파수 식별자)을 이용하는 시스템 및 방법에 대한 다양한 실시형태에 관한 것이다. 추가적으로, 본 발명은 이러한 용기로부터 분배되는 물질을 이용하여 공정 툴의 동작 파라미터를 설정하거나 조정하기 위한 시스템의 구현 및 사용에 대한 다양한 실시형태에 관한 것이다.

물질 저장 및 분배 용기가 폭넓게 다양한 산업 공정과 상업적 및 개인적 응용에서 사용된다. 다양한 유형의 액체와 기체가 운송 및 최종적인 분배를 위한 저장 실린더와 같은 용기내에 배치될 수 있다. 물질 저장 및 분배 용기의 응용에 관한 하나의 바람직한 산업 분야는 반도체 장치의 제조이다.

반도체 장치의 제조시에, 다양한 유형과 용도의 물질들이 실리콘 이산화물과 같은 단결정 물질을 일반적으로 포함하는 반도체 기판 위에 증착된다. 증착되는 물질들은 반도체 기판의 트렌치내의 금속선 또는 기타 회로 특징물을 형성하는 구리, 알루미늄, 및 기타 금속을 포함할 수 있다. 추가적인 회로 특징물 및 물질층들이 제조 공정에 걸쳐 반도체 기판상에 형성될 수 있다.

상술한 트렌치를 형성하기 위하여, 먼저 포토레지스트 물질이 반도체 기판 위에 증착된다. 반도체 기판으로의 포토레지스트 물질의 운송 및 전달 방식은 제조 공정에 있어서 중요할 수 있다. 예를 들어, 잘못된 유형의 포토레지스트를 도포하는 댓가는 파괴된 고가의 반도체 기판, 낭비된 고순도 화학품, 및 이러한 오류를 수정하기 위해 필요한 제조 공정 중단의 측면에서 매우 엄청날 수 있다. 이러한 사실에도 불구하고, 일반적인 포토레지스트 물질 공급 체인은 상호간에 통신이 불가능한 독립적인 물질 추적 플랫폼을 각각 갖는 다수의 관련구성체들을 포함하기 때문에, 포토레지스트 물질 공급 체인은 본질적인 비효율성 및 높은 오류유발 위험성을 갖는 수동식 시스템으로 통상 관리된다.

상술한 포토레지스트 물질은 일반적으로 액체 형태로 반도체 기판의 표면에 운송되고 전달된다. 반도체 기판 표면에 걸쳐 포토레지스트의 박막 코팅을 도포하고 확산시키는데에는 통상적으로 스핀-온 공정이 사용된다. 반도체 기판의 표면에 걸쳐 매우 균일하고, 얇은 포토레지스트 물질이 분포되도록 보장하기 위해 스핀-온 공정의 파라미터들이 선택된다. 물질 도포 단계 이후에는 일반적으로 포토레지스트 층을 경화시키기 위해 반도체 기판을 가열하는 단계가 뒤따른다.

상술한 경화된 포토레지스트 층은 통상적인 에칭 기술에 의해 포토레지스트 층 밑으로 트렌치의 형성이 가능할 수 있도록 패턴화될 수 있다. 하지만, 적절한 트렌치 형성 및 트렌치 균일성은 트렌치를 규정하는 포토레지스트 박층의 균일성에 부분적으로 의존한다. 실로, 반도체 기판으로의 포토레지스트 물질의 적절한 운송 및 전달은 신뢰할 수 있는 반도체 장치의 제조에 중요하다. 사실, 반도체 웨이퍼 설계 및 처리 기술이 진보해감에 따라 금속선과 같은 장치 특징물은 점점 작아지고 있기 때문에, 비균일한 포토레지스트의 장치 특징물에 대한 악영향은 커진다.

균일한 포토레지스트 박층을 달성하는 것은 포토레지스트 물질의 특정한 물리적 및 기능적 특성을 기초로 파라미터를 이용하는 스핀-온 공정 또는 기타 공정의 적용을 필요할 수 있다. 불행하게도, 포토레지스트류의 물질 특성은 배치(batch)마다 변할 수 있거나, 또는 이러한 물질들의 공급지에서 사용지로의 운송 및 저장에서 내재하는 주변환경 인자 또는 시간 인자의 결과로서 변할 수 있다. 예를 들어, 포토레지스트 점성은 배치마다 또는 용기마다 변할 수 있고, 포토레지스트 특성은 주변환경 상황(예컨대, 높은 온도) 및/또는 시간흐름에 따라 악화될 수있다. 서로다른 배치들 및/또는 용기들 또는 포토레지스트들간의 변동을 고려하면, 반도체 기판상에 적절하게 균일한 포토레지스트 층을 형성하기 위해 미리결정된 고정 파라미터를 확정하는 것은 매우 어려울 수 있다. 그러므로, 반도체 기판으로의 포토레지스트 물질의 적절한 운송 및 도포는 적절한 유형의 포토레지스트 물질을 제공하는 것뿐만이 아니라 제공되는 특정 포토레지스트 물질의 정확한 특성에 알맞는 적용 파라미터를 이용하는 것과 관련된 해결과제를 포함한다. 최종적인 사용 직전에 각각의 용기의 내용물의 샘플링 및 개별적인 검사는 생산 설비내에서, 특히 고속 산출 동작을 위해 구축된 고가의 생산라인에서 비현실적이다. 또한, 포토레지스트의 한정된 유통 수명, 한정된 저장 성능, 및 물질 분석을 수행하는데에 일반적으로 필요로 하는 시간으로 인하여, 물질(예컨대, 화학품) 공급자가 판매 출하 이전에 물질 분석의 결과를 기다리면서 전체적인 물질 배치들을 저장하는 것은 비효율적일 수 있다.

포토레지스트 물질의 사용과 관련된 해결과제들을 상술하였지만, 이와 유사하거나 비슷한 어려움들이 반도체 제조 및 기타 다양한 산업 공정에서 사용되는 수 많은 부류의 물질과 관련하여 존재한다. 따라서, 본 발명은 포토레지스트 또는 반도체 물질에 대한 적용으로 한정되지 않는다. 다양한 유형의 물질들의 취급과 관련된 제한성에는 서로다른 내용물을 갖는 수 많은 용기들을 관리하는 관련 어려움을 포함한다. 예를 들어, 서로 유사한 유형의 용기들내에 저장된 다양한 화학 시약 또는 전구체 물질을 사용하는 제조 공정에 있어서, 다음 중 임의의 작업을 수행하는 것은 어려울 수 있다: 특정 용기내에 배치된 특정 물질에 알맞는 공정 파라미터가 매 경우마다 사용되도록 보장하는 작업; 공급 체인 중단을 방지하는 작업; 물질의 재고과잉을 방지하는 작업; 품질저하되거나 또는 지나치게 오래된('만료된') 물질의 사용을 회피하면서 처음에 들어온 물질을 사용하는 작업; 잠재적인 안정성 또는 품질 리콜을 목적으로 소비자에게 이미 판매된 물질-함유 용기를 추적하는 작업; 규정된 저장 및/또는 분배 한도를 따르는 작업, 및 규정된 분배 한도를 따르는 작업. 물질 입고(수납) 영역뿐만이 아니라, 물질 최종사용 공정 설비내의 다양한 기능 영역들내로의 용기 이동의 추적은 오염된 생산 로트(lot) 또는 배치로부터 방출 된 것으로 결정된 물질을 식별하고 회수하는데에 도움을 주고, 및/또는 공급 체인 관리에 도움을 주는데에 특히 바람직할 것이다. 이러한 관심사 및 다른 관심사를 해결하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 전통적인 물질 관리 툴(예컨대, 바코드 시스템)은 동적인 업데이트 성능이 결핍되어 있고, 시선 조회를 필요로 하고, 기타 수동 조작에 의존하기 때문에 이와 같은 관심사를 해결하는데는 적절하지 않으며, 보통 이것은 용기 식별 정보를 제공하는 것으로 한정된다.

물질 취급 및 사용 기능을 개선시키고, 공정 성능 및 분석을 강화시키고, 물질 저장 용기 오결합 오류를 줄이기 위해, 물질 저장 용기로부터 물질 소비 공정 툴로의 정보의 제공을 자동화하는 것이 바람직할 것이다. 이와 같은 자동화는 통신 하드웨어 및 관련 인터페이스뿐만이 아니라, 통신 모드 및 프로토콜, 그리고 데이터 포맷 및 특정 데이터 내용을 바람직하게 해결할 것이다.

반도체 제조와 같은 민감하고 화학물 집약적인 공정에 있어서는, 제조된 생산품과 제조시에 사용된 물질에 관한 정보를 상호 연관시키는 것이 바람직할 것이다. 이와 같은 상호 연관은 공정 최적화 및 진행중인 품질 보증 및 품질 제어에 매우 유용할 것이다. 예를 들어, (특정 소스 물질이 해당 물질 규격내에 있든지 아니하든지 간에) 특정 제공 물질이 원인이 될 수 있는 생산품 결함 또는 성능 문제점은 제조된 생산품이 정밀하게 검사되기 까지는 탐지되지 않을 수 있다. 장치 성능과 제공 물질을 연관시키는 기능은 모든 생산품의 전반적인 품질 보증 검사를 반드시 필요로 하는 것 없이 물질 규격의 공정 최적화 및 향상을 촉진시킬 것이다. 하지만, 현재 까지, 이와 같은 이로움들이 현실화되지는 않았는데, 그 이유는 생산품 정보가 생산품 제조시에 사용되는 물질에 관한 정보와 균일하게 그리고 신뢰적으로 연관되지 않았기 때문이다.

전술한 배경기술 논의사항은 향상된 물질 관리 시스템 및 방법이 필요함을 보여준다.

본 발명은 물질 저장 및 분배 용기와 그 내용물을 관리하고 이용하기 위해 정보 저장, 예컨대 전자 정보 저장을 사용하는 시스템 및 방법에 대한 다양한 실시형태에 관한 것이다.

제1 개별적 실시양태에서, 본 발명은, 공급자-특유 이용 파라미터 및 공정 툴 동작 명령 중 임의의 것을 표시하는 정보를, 물질-함유 물질 저장 용기와 연계된 정보 저장 장치로부터 공정 툴과 연계된 제어 장치로 전달하는 단계; 및 공정 툴의 동작 파라미터를 설정 또는 조정하기 위해 전달된 정보를 사용하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

제2 개별적 실시양태에서, 본 발명은, 물질-특유 이용 파라미터 및 공정 툴 동작 명령 중 임의의 것을 표시하는 정보를, 물질 저장 용기와 연계된 정보 저장 장치로부터 수신하는 단계; 및 공정 툴의 동작 파라미터를 설정 또는 조정하기 위해 수신된 정보를 사용하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

제3 개별적 실시양태에서, 본 발명은, 연계된 정보 저장 장치를 갖는 물질-함유 물질 저장 용기의 물질 최종 사용 공정 설비로의 운반 동안 또는 그 이후에, (i) 배치-특유 물질 특성을 표시하는 정보, (ii) 용기-특유 물질 특성을 표시하는 정보, 및 (iii) 배치-특유 또는 용기-특유 물질 특성 정보의 기록의 식별자 중 임의의 것을 정보 저장 장치에 기록하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

제4 개별적 실시양태에서, 본 발명은, 연계된 전자 정보를 갖는 복수의 물질 저장 용기를 관리하는 복수의 무선 정보 판독 장치를 사용하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법은, 물질 최종 사용 공정 설비의 물질 입고 기능 영역내에서 제1 물질 저장 용기의 진입을 탐지하는 단계; 배치-특유 물질 특성, 용기-특유 물질 특성, 공정 툴 동작 명령, 및 물질-특유 이용 파라미터 중 임의의 것을 표시하며 제1 물질 저장 용기와 연계된 정보를 데이터 저장소에 자동 전송하는 단계; 물질 최종 사용 공정 설비내의 복수의 기능 영역들 중에서 제1 물질 저장 용기의 위치 및 이동 중 임의의 것을 모니터링하는 단계; 및 용기 위치 및 용기 이동 중 임의의 것을 표시하는 정보를 데이터 저장소에 자동 전송하는 단계를 포함한다.

제5 개별적 실시양태에서, 본 발명은, [I] 물질-함유 물질 저장 용기와 연계된 정보 저장 장치로부터 공정 툴과 연계된 제어 장치로, (a) 물질의 식별자, (b) 물질의 조성, (c) 물질의 공급처, (d) 물질의 양, (e) 물질의 배치, (f) 물질의 배치-특유 특성, (g) 물질의 용기-특유 특성, 및 (h) 용기 식별자 중 임의의 것을 표시하는 정보를 수신하는 단계; [II] 물질 저장 용기로부터 받은 물질을 사용하는 공정 툴로 생산품을 제조 및 처리하는 단계; 및 [III] 수신된 정보와, (i) 생산품 식별자, (ii) 생산품 배치 식별자, 및 (iii) 생산품 제조 또는 처리 일자 또는 일시 중 임의의 것을 표시하는 생산품 정보를 연관시켜 저장하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 다른 개별적 실시양태는 전술한 방법을 이행하는 자동화된 시스템을 포함하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 다른 개별적 실시양태에서, 전술한 임의의 실시양태들이 추가적인 이점을 위해 결합될 수 있다.

본 발명의 이러한 실시양태들 및 장점들 및 다른 실시양태들 및 장점들은 후속하는 개시내용 및 첨부된 청구범위를 검토할 때에 명확해질 것이다.

본 발명의 장점의 보다 완전한 이해를 위해, 이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 상세한 설명을 후술한다. 첨부된 도면들의 간단한 설명은 아래와 같다.

도 1은 캡(cap)에 전자 정보 저장 엘리먼트가 배치된 물질 저장 용기의 조립 사시도이며, 상기 용기는 커넥터 헤드 및 이로부터 확장되는 프로브를 갖는 연계된 프로브 커넥터를 갖는다.

도 2a는 물질 저장 용기의 캡의 조립 사시도이며, 상기 캡은 전자 정보 저장 엘리먼트와 함께, 기계적으로 키 설정되는 상부 엣지를 갖는다.

도 2a는 유체 저장 및 분배 용기를 위한 캡의 키링(key ring)부의 조립 사시도이며, 상기 키링부는 전자 정보 저장 엘리먼트(예컨대, RFID 태그)를 수용하도록 구성되고 기계적으로 키 설정되는 커넥터 인터페이스를 갖는다.

도 2b는 도 2a의 키링부 및, 연계된 지지 컴포넌트를 갖는 전자 정보 저장 엘리먼트의 부분적 분해모습을 갖는 정면 조립도이다.

도 3은 적어도 하나의 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트를 갖는 물질 저장 용기를 위한 충전(filling) 시스템의 개략도이다.

도 4는 물질 저장 용기 모니터링 시스템의 개략도이다.

도 5는 물질 운송 방향과 함께, 물질 최종 사용 공정 설비내의 다양한 엘리먼트들의 상호연결 및 외부 설비들간의 상호연결을 도시하는 물질 관리 시스템의 개략도이다.

도 6은 제1 물질 저장 용기 관리 방법의 다양한 단계들을 보여주는 논리도이다.

도 7은 제2 물질 저장 용기 관리 방법의 다양한 단계들을 보여주는 논리도이다.

도 8은 제3 물질 저장 용기 관리 방법의 다양한 단계들을 보여주는 논리도이다.

본 발명의 배경을 제공하는 이하의 미국 특허들 및 특허 출원들의 공개문헌들은 본 명세서에서 그 전체가 참조에 의해 병합된다: "SECURE READER SYSTEM"이라는 명칭으로 2003년 12월 19일에 출원된 Kevin T. O'Dougherty, Robert E. Andrews, Tripunithura V. Jayaraman, Joseph P. Menning, 및 Chris A. Baye-Wallace의 미국 특허 출원 제10/742,125호(2004년 9월 2일에 미국 특허 출원 공개 제2004/0172160호로서 공개됨); "LIQUID HANDLING SYSTEM WITH ELECTRONIC INFORMATION STORAGE"이라는 명칭으로 2002년 5월 3일에 출원된 Kevin T. O'Dougherty 및 Robert E. Andrews의 미국 특허 출원 제10/139,104호; "MATERIAL CONTAINMENT SYSTEM"이라는 명칭으로 2005년 8월 22일에 출원된 James V. McManus, Jerrold D. Sameth, 및 Frank DiMeo, Jr.의 미국 특허 출원 제60/710,216호; "MATERIAL STORAGE AND DISPENSING SYSTEMS AND PROCESSES"이라는 명칭으로 2005년 6월 6일에 출원된 John Kingery, Dennis Brestovansky, Kevin T. O'Dougherty, Glenn M. Tom, Kirk Mikkelsen, Matthew Smith, Don Ware, Greg Nelson, Bob Haapala, Russ Oberg, Tim Hoyt, Jason Gerold, Kevin Nesdahl, 및 John Jancsek의 미국 특허 출원 제60/687,896호; 및 "MATERIAL STORAGE AND DISPENSING SYSTEM FEATURING EX-SITU STRAIN GAUGE PRESSURE MONITORING ASSEMBLY"이라는 명칭으로 2002년 12월 17일에 등록된 James V. McManus, Michael Wodjenski, 및 Edward E. Jones의 미국 특허 제6,494,343호.

본 발명은 물질 저장 및 분배 용기와 연계된 정보 저장(바람직하게는 전자 정보 저장) 엘리먼트를 사용하는 시스템 및 방법에 관한 것이며, 여기서 저장된 정보는 물질 저장 용기 및 이것의 내용물의 효율적인 이용을 관리하고 촉진하기 위해 조작되고 사용된다.

물질 저장 및 분배 용기 및 이것의 내용물의 문맥에서의 용어 "물질"은 (예컨대, 분말형태 또는 입상형태의) 임의의 고체, 액체, 기체, 플라즈마, 용액, 혼합물, 슬러리, 또는 서스펜션을 폭넓게 가리키며, 반도체 분야, 의료 분야, 제약 분야, 생물학 분야, 핵 분야 및 나노기술 분야에서 사용되는 전구체 및 소모품을 비제한적으로 포함하여 제조 또는 실험 공정에 중요한 임의의 물질을 가리킬 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어 "유체"는 액체, 기체, 플라즈마, 용액, 혼합물, 슬러리, 또는 서스펜션 중 임의의 것을 가리킨다. 따라서, "유체"는 상당한 고체 내용물을 포함할 수 있으며, 고체가 흡착제로서 역할을 하도록 물질 저장 용기내에 추가로 제공될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 물질 저장 용기는 사실상 순수한 유체를 함유한다.

본 발명에 의해 구상된 용기는 폭넓게 다양한 물질 저장 및 분배 장치를 포함한다. 본 명세서에서 제한되거나 또는 이와 달리 제공되는 것을 제외하고, 일반적으로 본 명세서에서 서술된 용기는 임의의 적절한 물질용 용기일 수 있다. 이와 같은 용기는 다음과 같은 미국 특허들: 제5,518,528호; 제5,704,965호; 제5,704,967호; 제5,935,305호; 제6,406,519호; 제6,204,180호; 제5,837,027호; 6,743,278호; 제6,089,027호; 제6,101,816호; 제6,343,476호; 제6,660,063호; 제6,592,653호; 제6,132,492호; 제5,851,270호; 제5,916,245호; 제5,761,910호; 제6,083,298호; 제6,592,653호; 및 제5,707,424호; 중 임의의 것에서 서술된 것과 같은 상압(atmospheric) 용기, 초상압(superatmospheric) 용기, 또는 저상압(subatmospheric) 용기를 포함할 수 있으며, 이 모든 특허문헌들은 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 병합된다.

본 명세서에서 서술된 물질 저장 용기는 기체를 흡착 보유하고, 탈착 및 분배 상황하에서 기체의 저장 및 후속적인 분배를 위한 물리 흡착제를 포함하는 용기를 더 포함한다. 이와 관련하여, 흡수제는 고체, 용매, 용액, 반고체, 또는 저장 매체로서의 기능성을 갖는 기타 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 물질 저장 매체는 예컨대, 이온 액체 매체와 같이, 가역적 반응 체제를 정의하기 위해 제1 단계 에서 유체의 흡수 반응을 일으킬 수 있고, 제2 단계에서 이전에 수취한 유체의 방출 반응을 일으킬 수 있으며, 이러한 제1 단계와 제2단계는 서로 역 반응관계에 있는 것인 가역적 반응 액체 매체를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 용기는 본 명세서에 참조에 의해 병합된 미국 특허 출원 공개 번호 제2004/0206241호에서 개시된 바와 같은 액체 흡수제를 이용한다.

본 명세서에서 서술된 물질 저장 용기는 탈착가능 라이너를 갖는 용기를 더 포함하며, 그 결과 내용물의 제어된 저장과 제어가능한 분배가 용이하도록 하기 위해 외부 용기가 선택적 가압가능 오버팩으로서 기능을 한다. 이와 같은 용기는 Richard Wertenberger의 이름으로 2004년 3월 2일에 등록된 미국 특허 제6,698,619호에서 개시된 것이며, 상기 특허 문헌은 본 명세서에서 참조에 의해 병합된다.

물질 저장 및 분배 어셈블리의 한가지 예시가 도 1에서 도시된다. 대체로, 어셈블리는 물질 저장 용기(10), 캡(20), 및 분배 프로브(43)를 갖는 프로브 커넥터(40)를 포함한다. 물질 저장 용기(10)는 구경을 형성하는 넥(11)을 포함한다. 캡(20)은 나삿니 맞물림, 스냅 피팅(snap fitting), 진공실링, 또는 용제접착, 및 기타 통상적인 방법과 같은 통상적 수단에 의해 물질 저장 용기(10)에 부착될 수 있다. 도시된 바와 같이, 캡(20)은 전자 정보 저장 엘리먼트(25)를 포함한다. 이와 같은 전자 정보 저장 엘리먼트(25)의 한가지 예는 수동 RF 트랜스폰더, 안테나, 및 임의의 희망하는 정보를 저장하기 위한 프로그램가능 메모리[예컨대, EEPROM(an erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 플래쉬 메모리, 또는 비휘발성 RAM(random access memory)]를 갖는 RFID 태그(바람 직하게, 쓰기가능 RFID 태그를 포함)이다. 이와 같은 메모리는 바람직하게 물질 저장 용기에 적용되어 사용 배치될 때에 정보가 기입가능하도록 동적으로 업데이트가능하다. 자기 저장 엘리먼트가 또한 사용될 수 있다. 저장된 정보는, 예를 들어, 배치-특유 및/또는 용기-특유 물질 특성, 용기-특유 현재 및/또는 과거 주변환경 상황, 및 공정 툴에 대한 설정 또는 명령과 같은 물질-특유 이용 파라미터 중에서 임의의 것을 표시할 수 있다. 메모리내에 저장될 수 있는 정보의 보다 구체적인 예시로서는, 비제한적인 예들로서, 물질 조성, 물질 밀도, 물질 점성, 물질 압력, 물질 온도, 물질 부피, 물질 질량, 배치 식별자, 제조자 식별자, 충전 일자, 물질 만기일자, 공급자-특유 식별자, 소비자-특유 식별자, 분석 증명서(예컨대, 배치-특유 또는 용기-특유 물질 특성 정보를 함유), 분석 또는 이와 유사한 기록의 증명서의 식별자, 및 이와 유사한 기타 유용 정보를 나타내는 정보를 포함한다.

단거리 RFID 태그와 장거리 RFID 태그, EEPROM, 및 이와 유사한 저장 장치를 포함하여, 다양한 유형의 전자 정보 저장 엘리먼트(25)가 구상가능하다. 적어도 어떤 정보는 전자 제품 코드(EPC) 데이터 포맷으로 저장될 수 있다. 일 실시예에서, 고유 식별자는 특정 용기와 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트내에 저장되며, 기타 용기-특유 또는 물질-특유 정보는 용기에 관한 희망 정보를 획득하기 위해 고유 식별자를 통해 문의될 수 있는 데이터 저장소(예컨대, 동적 데이터베이스) 내에 원격적으로 저장된다. 추가적인 실시예에서, 특정 용기용 전자 정보 저장 엘리먼트는 한정된 크기의 로컬 메모리를 포함하며, 용기 및/또는 용기의 물질 내용물에 관한 이력 정보 및 기타 정보를 저장하기 위한 훨씬 큰 메모리를 갖는 외부 데이터 저장 소에 대한 링크(바람직하게, 전자 정보 저장 장치에 대해 판독/기입 기능 모두가 가능한 양방향 링크)를 더 포함한다. 전자 정보 저장 엘리먼트는 분석 증명서내에 포함된 배치-특유 또는 용기-특유 물질 특성 정보의 기록물과 같은, 데이터 저장소내에 저장된 대응하는 기록물에 대한 액세스를 가능하게 해주는 하나 이상의 저장된 식별자들을 포함할 수 있다. 다양한 유형의 다수의 전자 정보 저장 엘리먼트(25)가 특정한 최종 사용 응용예에 바람직하거나 유용하도록 결합될 수 있다.

전자 정보 저장 엘리먼트(25)는 바람직하게 센서로부터의 입력 신호를 수신하는 연계된 A/D 컨버터를 포함하여, 범용 목적 또는 응용 특정 집적 회로일 수 있는 프로세서를 더 포함할 수 있다. 공정은 바람직하게 연산 처리 동작 및 기타 통상적인 처리 동작을 수행하도록 구성된다.

일 실시예에서, 통상적인 바코드와 같은, 비-전자 정보 저장 엘리먼트가 물질 저장 용기와 연계될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 정보 저장소 및 비-전자 정보 저장소가 결합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 어떤 정보는 판독 전용 포맷으로 비-전자 매체내에 저장되고 물질 저장 용기와 연계될 수 있으며, 이와 같은 용기는 추가적인 정보 저장 엘리먼트로서, 바람직하게 판독 및 기입 기능을 모두 제공하는 적어도 하나의 전자 정보 저장 엘리먼트를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 비-전자 정보 저장 엘리먼트는, 예를 들어 전자 정보 저장 엘리먼트가 오작동을 일으키거나 또는 이와 달리 손상된 경우에 신뢰성을 강화하기 위해, 동일 용기와 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트내에 저장된 적어도 어떠한 정보와 중복되는 정보를 포함함으로써, 2차 또는 백업 데이터 소스로서 역할을 한다.

도시된 바와 같이, 물질 저장 용기(10)와 캡(20)은 저장 및 분배 어셈블리(15)를 형성하기 위해 분배 프로브(43)를 갖는 프로브 커넥터(40)와 맞물리도록 구성된다. 캡(20)은 전술된 전자 정보 저장 엘리먼트(25)에 더하여, 분배 프로브(43)를 수용하기 위한 프로브 개구(22)를 포함한다. 프로브 커넥터(40)는 안테나(45)(예컨대, 무선 주파수(RF) 안테나), 모듈라 안테나선(48), 아답터 튜브(46), 및 분배 프로브(43)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 캡(20)은 물질 저장 용기(10)의 넥에 나사산 결합으로 연결된다. 물질 저장 용기(10)와 캡(20)이 희망 위치로 운송된 후, 멤브레인(23)이 노출된다. 프로브 커넥터(40)는 캡(20)과 상호연결되도록 구성된다.

저장 및 분배 어셈블리(15)를 조립하기 위해, 프로브 커넥터(40)가 물질 저장 용기(10)에 결합된 캡(20)과 상호연결된다. 프로브 첨단부(42)는 선형태로 파열가능한 멤브레인(23)과 프로브 개구(22)를 관통하여 삽입되어 물질 저장 용기(10)의 내부 공간내로 돌출된다. 프로브 커넥터(40)에 대한 계속적인 가압은 후에 프로브 커넥터(40)가 캡(20)에 바로 인접하게끔 이동하도록 해준다. 그런 후 분배 프로브(43)는 물질 저장 용기(10)의 내부와 통하게 된다. 이로써 프로브 커넥터(40)는 물질 저장 용기(10)상에 장착된다. 아답터 튜브(46)는 물질 저장 용기(10)의 내부로부터 외부 펌프(미도시)로의 액체 통로를 제공한다. 이러한 방식으로, 물질은 물질 저장 용기(10)로부터 추출되어 분배 프로브(43), 아답터 튜브(46), 및 펌프를 거쳐 반도체 웨이퍼 공정 툴과 같은 제조 공정 툴에 공급될 수 있다. 비록 명료함을 위해 오직 하나의 물질 저장 용기(10)만이 도시되고 있지만, 일반적인 물질 처 리 시스템은 복수의 물질 저장 용기(10)와 부속품들을 포함할 수 있다.

물질 저장 용기(10)로부터의 물질의 분배는 바람직하게 제1 전자 정보 저장 장치(25)로부터 회수한 정보를 이용하여 외부 제어기(미도시)를 통해 개시되고, 제어되거나, 또는 이와 달리 조절된다. 예를 들어, 제어 유닛은 제1 전자 정보 저장 장치(25)로부터 수신된 정보와 수행될 공정에 관한 정보(예컨대, 필요로 하는 물질의 식별자 및 이러한 물질의 양)를 비교하고, 이에 따라 물질 운송을 개시할 수 있다. 만약 물질 저장 용기(10)가 희망하지 않거나 또는 예정되지 않은 물질을 포함하는 경우, 물질 운송은 중단될 수 있다. 이런 점에서, 이와 같은 전자 정보 저장 장치(25)는 정보 기반의 오결합 방지에 사용될 수 있거나 및/또는 만기되거나 또는 (예컨대, 주변환경 노출에 의해) 악화된 물질의 추가적인 운송을 금지시키는데에 사용될 수 있다. 반대로, 만약 물질 저장 용기(10)가 공정에서 필요로 하는 물질을 포함하는 경우, 제1 전자 정보 저장 장치(25)로부터 수신된 정보를 사용하여 흐름 프로파일을 제어하면서, 흐름이 개시될 수 있다.

도시된 바와 같이, 캡(20)과 프로브 커넥터(40)간의 밀접성은 제1 전자 정보 저장 장치(25)에 관한 단거리 신호 수신 범위 및 취약 신호 세기와 호환된다. 이것은 예를 들어, 서로가 인접하여 배치된 수 많은 물질 저장 용기(10)의 배치를 포함하는 응용에서, 크로스토크를 방지하기 위하여 양의 패키지 대 커넥터/프로브 신호 상관성 및 이벤트 관리를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이와 같은 단거리 범위 장치를 보완하기 위하거나 또는 이를 대체하기 위하여 큰 신호 수신 범위를 갖는 전자 정보 저장 장치가 제공될 수 있다. 장거리 수신 범위의 전자 정보 저장 장치 는 보다 작은 수의 및/또는 보다 공간적으로 이격된 안테나 또는 판독 장치들을 통해 다수의 용기들이 감지될 수 있도록 함으로써, 전반적인 패키지 관리를 단순화시킬 수 있다. 일 실시예에서, 물질 저장소는 단거리 범위 및 장거리 범위 전자 정보 저장 장치 모두를 포함하는데, 전자(단거리 범위)의 전자 정보 저장 장치는 오결합을 방지하고 분배 서비스에 대한 양의 용기 대 툴 상관성을 제공하는데 이용되며, 후자(장거리 범위)의 정보 저장 장치는 외부 판독 장치와의 인터페이싱, 센서(예컨대, 주변 센서) 데이터의 저장 및 운송, 분석(예컨대, 물질 특유) 데이터의 증명서의 저장 및 운송 등을 포함하는 기타 용기 관리 업무에 이용된다.

일 실시예에서, 캡과 커넥터는, 본 명세서에서 참조에 의해 병합되는 "Liquid chemical dispensing system with a key code ring for connecting the proper chemical to the proper attachment"라는 명칭의 미국 특허 제6,015,068호에서 서술된 바와 같이, 오결합 방지를 위해 구성된 기계적 키 코드 엘리먼트를 포함한다. 예를 들어, 캡(20)은 (예컨대, 적어도 하나의 돌출부, 리세스부, 오목부, 홈 등을 포함하는) 키 코드 링부를 포함할 수 있으며, 프로브 커넥터(40)는 캡(20)의 키 코드 링부와 맞물리도록 구성된 키 패턴(예컨대, 적어도 하나의 돌출부, 리세스부, 오목부, 홈 등)을 포함할 수 있다. 컨테이너 내에 저장되게 되는 각각의 서로다른 물질마다 특유의 키 코드 구성을 갖는 캡(20)이 할당될 수 있으며, 서로다른 물질들은 상호 비호환 키 코드들을 갖는다. 서로 다른 물질들에 대하여 키 설정된 커넥터와 캡을 결합하도록 시도하는 경우, 상호 비호환 키 패턴에 의해 구성품들간의 적절한 짝맞춤이 방지되며, 오로지 서로 대응하도록 키 설정된 캡과 커넥 터만이 적절하게 결합될 수 있다. 이와 같은 구성은 특정한 공정 툴에 비호환적인 물질을 갖는 컨테이너와의 오결합을 방지하도록 작동한다. 비록 이와 같은 기계적 키 설정은 알려져있고, 본 명세서에서 제공된 용기-탑재 정보 저장 엘리먼트로부터 정보를 회수하고 조작함으로써 오결합 방지 기능이 용이해질 수 있지만, 어떤 환경하에서는 기계적 및 전자적 오결합 방지 유틸리티들을 함께 배치하거나 또는 택일적으로 배치하는 선택권을 가지면서 이와 같은 오결합 방지 기술들을 제공하는 것이 바람직하다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 물질 저장 및 분배 어셈블리를 위한 이중 상호맞물림 설계는 최종 사용자의 선호도에 따라 개별적으로 또는 함께 사용될 수 있는 두 개의 독립적인 오결합 방지 수단(즉, 전자 정보 저장 엘리먼트와 기계적 키 설정된 프로브 인터페이스)을 제공한다. 도 2a 및 도 2b의 설명은 도 1에서 도시된 캡(20) 부분을 도 2a 및 도 2b에서 도시된 키 링부(320A)로 대체하여, 도 1과 결부하여 상술한 어셈블리(15)를 함께 참조하면 이해될 것이다.

키 링부(320A)는 나팔모양으로 벌어진 윗부분(350A)을 갖는 홈(350)내에 RFID 태그(325)를 수용하도록 구성된다. 구체적으로, 환상형 와셔 리테이너(washer retainer)(351)가 먼저 홈(350)내로 삽입되고, 그 뒤로 절연 와셔(352)가 뒤를 따르고, 그 다음으로 RFID 태그(325)가 뒤를 따른 다음에, 최종적으로 상부 타켓 캡(355)이 맨 위에 위치된다. 이들 구성품들(351, 352, 325, 355)은 프레스-핏, 접착제, 또는 기타 임의의 적절한 수단에 의해 홈(350)내에 유지될 수 있다.

키 링부(320A)는 기계적으로 키 설정된 프로브 인터페이스(360)(상부 모서리 를 따라 형성된 홈들(360A 내지 360D을 포함)를 더 포함한다. 맞물림 프로브 커넥터(40)는 기계적으로 키 설정된 프로브 인터페이스(360)와 맞물려지도록 구성된 대응 맞물림 구조물(미도시)을 포함한다. 예를 들어, 프로브 인터페이스(360)는 프로브 인터페이스 홈들(360A 내지 360D) 및/또는 프로브 인터페이스 돌출부를 포함할 수 있으며, 프로브 커넥터(40)와 캡(20)의 키 링부(320A)가 서로 적합하게 키 설정된 경우에서만 이 구성품들이 서로 결합될 수 있도록 캡 인터페이스 구조물은 서로 대응하는 크기와 형상을 갖고 서로 대응되어 위치된 캡 인터페이스 돌출부 및/또는 캡 인터페이스 홈을 포함할 수 있다.

바람직한 실시예에서, 기계적으로 키 설정된 프로브 인터페이스(360)는 대응하는 알파벳숫자 키 코드를 가지며, 캡(20)은 알파벳숫자 키 코드를 표시하는 시각 표시자(365)를 포함한다. 도 2a에서 도시된 바와 같이, 키 링부(320A)상에는 키 코드의 시각 표시자(365)로서 "3 내지 12" 및 "14 내지 23"의 숫자들이 제공된다. 이러한 시각 표시는 시각 표시자(365)에 대한 임의의 프로브 인터페이스 홈들(360A 내지 360D) 및/또는 프로브 인터페이스 돌출부의 위치를 주시함으로써 사용자로 하여금 시각적으로 키 코드를 확인할 수 있도록 해준다. 도 2a에서 도시된 예시에서, 키 코드는 "4-10-16-22"이며, 이들 숫자들은 키 링부(320A)의 주변을 따라 있는 홈들(360A 내지 360D)에 대한 위치에 가장 근접하게 대응하는 숫자들이다.

단일 유체 저장 용기내의 기계적 키 설정 프로브 인터페이스(360) 및 RFID 태그(325)의 존재는, 하나의 수단은 RFID 태그에 대해 기계적 방식으로 그리고 나머지 다른 하나는 전자적 방식으로, 중복적인 오결합 방지를 가능케 해준다. 양쪽 수단들이 특정 최종 사용자에 의해 사용될 수 있거나, 또는 다른 최종 사용자는 오로지 하나의 오결합 수단만을 이용할 수 있다. 이러한 유연성은 생산하고 비축해둘 부품들의 갯수를 줄이는데에 제조자를 도와줄 수 있으며, 최종 사용자의 선택에 따라 사용가능한 양자택일적 또는 통합적 오결합 방지 수단을 제공하는데에 최종 사용자를 도와줄 수 있다. 이러한 유연성은 하나의 유체 저장 용기 세트가 신규한 유체 관리 장치와 전통적인 유체 관리 장치 모두와 상호교환되어 사용될 수 있기 때문에, 최종 사용자 설비를 하나의 오결합 방지 시스템 유형에서 다른 방지 시스템 유형으로 전환시키는데에 특히 유용하다. 또한, 이와 같은 오결합 방지 시스템은 물질 최종 사용자 설비에서 신규한 시스템의 시운전 동안에 유용하게 배치될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 전자 정보 저장 엘리먼트는 다양한 방법과 구성으로 물질 저장 용기에 부착될 수 있거나 또는 이와 다르게 이와 연계될 수 있다. 비록 위에서는 제1의, 바람직하게는 단거리 범위의, 전자 정보 저장 엘리먼트(25)를 설명하였지만, 물질 저장 용기(10)는 외표면을 따라 배치된 제2의, 바람직하게는 장거리 범위의, 전자 정보 저장 엘리먼트(50)를 더 포함한다. 전자 정보 저장 엘리먼트(50)는 인레이 RFID 라벨을 포함할 수 있다. 이와 같은 전자 정보 저장 엘리먼트(50)는 (몰딩에 의해) 용기 몸체에 합체되어 형성될 수 있고, 용기 몸체의 외부에 부착될 수 있고, 용기의 캡으로 형성되거나 또는 이에 부착되거나, 또는 임의의 기타 편리한 구성으로 제공될 수 있다. 장거리 범위 전자 정보 저장 엘리먼트는 매개 물질(예컨대, 컨테이너 벽)을 통한 신호 감쇄를 최소화하기 위해 바람직하게 외 표면을 따라 제공된다.

센서들이 주어진 기간동안에 해당 용기와 공유한 환경에서 (예컨대, 용기에 부착되어) 용기로 운송되거나 고정 형태로 사용되는 것에 상관없이, 다양한 센서들과 부속 구성품들이 전자 정보 저장 엘리먼트를 갖는 물질 저장 용기와 함께 이용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 하나 이상의 센서들은 통합되거나 또는 이와 달리 (예컨대, 제2의) 전자 정보 저장 엘리먼트(50)와 통신적으로 결합되며, 물질 저장 용기(10)의 외표면을 따라 배치될 수 있다. 이와 같은 센서들에 의해 생성된 신호는 바람직하게 물질 저장 용기와 연계된 전자 정보 저장 장치[예컨대, 제2의 전자 정보 저장 장치(50)]로 전송되지만, 외부 신호 수신 장치에 중계되거나 또는 이에 직접 전송될 수도 있다. 센서들은, 예를 들어, 공급자 설비와 물질 최종 사용자 설비 사이의 또는 심지어 물질 최종 사용자 설비 내에서 물질 저장 용기가 겪고 있는 주변환경 상황, 주변환경 상황을 감지하여, 문제의 특정 물질이 계획되었던 사용 이전에 기능악화되었는지를 평가하는데 사용될 수 있다. 만약 물질이 수명, 온도, 쇼크 등과 같은 일부 주변환경 한계를 위반하면, 공정 툴로의 유체 운송은 저지될 수 있거나, 또는 이와 같은 위반이 사용중에 탐지되어, 후에 추가적인 물질 운송이 정지될 수 있다.

바람직한 센서 유형에는: 온도 센서, 압력 센서, (예컨대, 압력-응답 신호를 생성하기 위한) 스트레인 센서, 화학물질 센서(예컨대, 아민 센서, 산소 센서, 및 누출을 탐지하기 위해 특정 용기내의 물질 내용물과 적절하게 조화되는 기타 화학물질 센서), 습기 센서, 가속 센서, 및 (예컨대, 광학 또는 음향 수단에 의한) 물 질 레벨 센서가 포함된다. 전자 정보 저장 엘리먼트들(25, 50)의 경우에서, 센서는 비구동, (예컨대, 배터리, 캐패시터, 태양광 발전 전지, 또는 기타 전하 생성 또는 저장 엘리먼트를 이용한) 자가 구동, 또는 (예컨대, 사용가능한 전기전하를 생산하기 위해 수신되는 고주파 RF 신호를 정류시키는 것에 의해) 원격 구동될 수 있다. 원격 구동 장치는 ISO 14444(-A, -B, 또는 -C) 또는 ISO 15693 통신을 이용할 수 있다. 다양한 센서들이 희망하는 바에 따라 서로 통합될 수 있거나 및/또는 전자 정보 저장 엘리먼트(들)과 통합될 수 있다. 통상적인 크기의 센서 또는 MEMS 센서가 사용될 수 있다.

비록, 감지대상 물질과 직접 접촉할 필요가 없는 센서가 바람직하지만, 다양한 유형의 압력 센서가 사용될 수 있다. 미국 특허 제6,494,343호에서 서술된 바와 같이, 일 실시예에서, 스트레인-응답 센서는 용기의 외표면상에 배치되고, 용기 벽에 걸친 압력차의 변동에 대한 응답으로 용기가 팽창과 수축할 때에 용기내의 물질의 압력과 관련된 압력-표시 신호를 생성하도록 구성된다. 압력 신호는 누출 또는 비어진 컨테이너(예컨대, 떨어지는 압력 또는 낮은 압력에 의해 특징지어짐)를 감지하는데에 사용될 수 있거나, 또는 위험한 과압력 상태를 감지하는데에 사용될 수 있다. 일 실시예에서 바람직하게, 고압력 상태 신호 또는 저압력 상태 신호가 전자 정보 저장 엘리먼트의 메모리내에 저장되면서, 압력 센서로부터의 출력 신호는 미리설정된 임계값 또는 사용자-지정 임계값과 비교될 수 있다.

다양한 유형의 온도 센서가 용기내의 물질의 온도, 용기의 표면의 온도, 또는 용기가 위치하는 주변환경의 온도를 감지하기 위해 제공될 수 있다. 온도 센서 는 압력-표시 신호에서 온도를 보정하는데에 더 사용될 수 있다. 적절한 유형의 온도 센서의 예시들에는 열전쌍, 서미스터, 및 저항 온도 장치가 포함된다. 온도 신호는 많은 시나리오에서 이용된다. 높은 온도는 포토레지스트와 같은 민감형 물질을 기능악화시킬 수 있는 반면에, 냉각 저장을 겪게 되는 어떤 물질은 공정 툴로 분배되기 전에 정확히 제어된 높은 온도 범위로 복귀될 필요가 있다. 일 실시예에서 바람직하게, 고온도 상태 신호 또는 저온도 상태 신호가 전자 정보 저장 엘리먼트의 메모리내에 저장되면서, 온도 센서로부터의 출력 신호는 미리설정된 임계값 또는 사용자-지정 임계값과 비교될 수 있다.

하나 이상의 가속-응답 센서가 물질 저장 용기가 경험하는 쇼크 또는 가속현상을 측정하도록 제공될 수 있다. 물질 저장 용기의 쇼크 또는 가속현상을 모니터링하는 것은 잠재적으로 용기에 대해 충격 또는 쇼크를 가하는 것을 확인하고 및/또는 용기의 내용물의 상태를 변경시키기 쉬운 상황을 탐지하는 것과 같은 여러가지 이유 때문에 유용될 수 있다. 예를 들어, 만약 용기가 슬러리, 고체물을 함유하여 갖는 서스펜션, 또는 계면활성제-함유 물질을 포함하고 있다면, 충격 쇼크 또는 다른 높은 가속현상 이벤트는 바람직하지 않는 슬로싱, 분리, 기포발생을 일으킬 수 있거나, 또는 다른 바람직하지 않는 비일정한 상황을 야기시킬 수 있다. 다수의 센서들이 상보적 방향들에서의 쇼크 또는 가속현상을 측정하도록 제공될 수 있고 및/또는 단일 쇼크 또는 가속 센서가 실패하는 경우를 대비하여 중복적인 쇼크 또는 가속현상 측정을 제공하도록 마련될 수 있다. 가속 센서의 한가지 예시에는 아날로그 디바이스 잉크사(노우드, 매사추세츠)에 의해 제조된 모델 ADXL320과, "Encapsulation of MEMS devices using pillar-supported caps"(이 문헌은 본 명세서에 참조에 의해 병합됨)라는 명칭의 미국 특허 출원 공개 번호 제2003/0153116호에서 개시된 기술이 포함된다. 일 실시예에서 바람직하게, 높은 가속 상태 신호가 전자 정보 저장 엘리먼트의 메모리내에 저장되면서, 가속 센서로부터의 출력 신호는 미리설정된 임계값 또는 사용자-지정 임계값과 비교될 수 있다.

용기 외부에 하나 이상의 특정 물질(예컨대, 액체 또는 기체 형태)의 존재를 확인하고, 하나 이상의 출력 신호를 전자 정보 저장 장치 및/또는 원격 모니터에 전달하는 것 등을 위해, 다양한 유형의 물질(화학물) 센서가 제공될 수 있다. 물질 센서로부터의 출력 신호는 미리설정된 임계값 또는 사용자-지정 임계값과 비교되어 경고 또는 반응 동작을 개시시킬 수 있다. 이와 같은 비교는, 적절한 프로세서가 존재하고, 전자 정보 저장 엘리먼트의 메모리내에 미리설정되거나 또는 사용자-지정된 임계값(예컨대, 외부 공급원으로부터 전달되고 국부적으로 저장됨)이 존재한다는 것을 가정한 상태에서, 일체화된 프로세서를 갖는 전자 정보 저장 엘리먼트내에서 국부적으로 수행될 수 있거나, 또는 이와 달리, 이와 같은 비교는 센서 신호를 표시하는 정보를 산업 제어기 또는 컴퓨터[예컨대, 도 5에서 도시된 제어 엘리먼트(236)]의 프로세서에 정기적으로 또는 주문자 방식으로 전달함으로써 외부적으로 수행될 수 있다. 화학물 탐지 유틸리티는 예를 들어, 저장 용기 또는 다른 공급원으로부터 유출되는 누출을 확인하는데에 이용가능할 수 있다. 특정한 유형의 감지 대상 물질에는 산소, 아민, 및 저장 용기내에 존재할 수 있는 기타 유형의 물질들이 포함된다. 유용한 물질 센서(172)의 한가지 예시에는 Karlsruhe 연구센터 또 는 Forschungszentrum Karlsruhe GmbH(Karlsruhe, 독일)에서 개발된 KAMINA 구배 마이크로 어레이 칩이 포함된다. 유용한 물질 센서(172)의 다른 예시에는 본 명세서내에 참조로서 병합되어 있는 "Nickel-Coated Free-Standing Silicon Carbide Structure for Sensing Fluoro or Halogen Species in Semiconductor Processing Systems, and Processes of Making and Using Same"의 명칭의 미국 특허 출원 공개 번호 제2004/0163444호에서 개시된 플루오르 및 할로겐 감지 센서가 포함된다.

다양한 유형의 센서들이 용기내의 물질 레벨을 확인하고 및/또는 물질 유형을 검증하는데에 사용될 수 있다. 예를 들어, 광학 및/또는 음향 트랜스시버 또는 센서가 사용될 수 있다. 음향 측정은 기체 보다는 액체 매질에 대해 보다 잘 들어맞을 수 있다. 일 실시예에서, 음향 트랜스시버의 송신부는 초기 음향 신호를 용기 벽의 외벽으로 송신하고, 수신부는 송신된 신호의 소실량을 탐지한다. 음향 에너지 의 일부분은 용기내 그리고 용기내에 포함된 물질내에서 소실되는데, 물질내에서 소실되는 음향 에너지의 양은 존재하는 물질의 양 및/또는 그 유형에 따라 달라진다. 서로다른 유형의 물질들은 서로다른 음향 소실 특성을 제공할 수 있으며, 이것은 물질 밀도 차이와 관련될 수 있다. 서로다른 물질 레벨 및/또는 다양한 유형의 물질들을을 함유하는 다양한 유형의 용기들에 대한 음향 소실의 실험적 데이터가 실험실 테스트를 거쳐 생성될 수 있고, 전자 정보 저장 장치의 메모리와 같은 메모리내에 검색테이블로서 저장될 수 있다. 그 후, 트랜스시버에 의해 수신된 음향 신호는 (예컨대, 전자 정보 저장 장치내의) 프로세서로 전달될 수 있고, 용기내에 존재하는 물질 레벨과 물질 유형 중 임의의 것을 확인하기 위해 저장된 소실 신호와 비교될 수 있다. 다른 실시예에서, 특정 용기의 내용물의 음향 신호는 용기에 특정 물질을 충전시키는 동안에 여러 번 생성될 수 있고, 해당 특정 용기와 물질과의 연관을 위해 전자 정보 저장 장치내에 저장될 수 있다.

일 실시예에서, 센서는 바람직하게 물질 저장 용기와 연계된 전자 정보 저장 장치와, 또는 원격적으로 위치될 수 있는 다른 데이터 저장소와 적어도 간헐적으로 통신한다. 이와 같은 통신은 감지된 파라미터, 이용가능한 전력, 또는 임의의 기타 고려사항에 따라 적절하게 서로다른 주파수들 또는 샘플링율로 발생할 수 있다. 신호 샘플링율은 트리거 또는 임계값 이벤트에 응답하여 동적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 만약 압력 또는 스트레인이 초기에 시간 당 두 번의 비율로 샘플링되면, 누적 평균 판독값 또는 기타 임계값보다 실질적으로 높거나 낮은 판독값은 보다 빈번한 주파수 신호 샘플링을 트리거할 수 있거나 또는 전자 정보 저장 장치 또는 데이터 저장소의 메모리로의 보다 빈번한 데이터 전송을 트리거할 수 있다.

도 3은 물질 저장 용기(10)와 같은 물질 저장 용기를 위한 충전 시스템(100)을 도시한다. 이와 같은 충전 시스템(100)은 물질 공급자에 의해 사용될 수 있다. 물질 저장 용기(10)는 상술한 바와 같이 하나 이상의 임의의 센서들을 바람직하게 포함하는, 제1 전자 정보 저장 엘리먼트(25), 제2 전자 정보 저장 엘리먼트(50)를 포함할 수 있다. 물질은 물질 공급 스테이션(102)을 거쳐 물질 저장 용기(10)로 공급된다. 충전 단계 동안 또는 그 후에, (예컨대, RFID-기반의) 프로그래밍 인터페이스가 전자 정보 저장 엘리먼트(25 및/또는 50)에 정보를 기입하는데에 사용될 수 있다. 이와 같은 정보는 전자 제품 코드 포맷으로 코딩된 바와 같은 고유 식별자로 제한될 수 있거나, 또는 물질 유형, 물질 레벨, 물질 배치 식별자, 배치-특유 또는 컨테이너-특유 물질 특성, 공정 툴을 위한 물질-특유 이용 파라미터, 공정 툴 동작 명령 등과 같은 상술된 다양한 유형의 정보 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 물질 공급 스테이션(102)과 프로그래밍 인터페이스(104)는 바람직하게 공통 제어기(106)에 의해 제어되며, 공통 제어기(106)는 바람직하게 정보 저장소로 액세스하며 임의의 다양한 통상적인 저장소 및 통신 장치와 네트워크연결될 수 있다.

도 4는 하나 이상의 용기들(10A 내지 10C)을 모니터링하기 위한 물질 저장 용기 모니터링 시스템(120)을 도시한다. 각각의 용기들은 제1 전자 정보 저장 엘리먼트(25A 내지 25C)와 제2 전자 정보 저장 엘리먼트 및/또는 센서(50A 내지 50C)를 포함할 수 있다. 용기들(10A 내지 10C)은 공통 룸, 캐비넷, 또는 기타 인클로저(123)내에 배치된다. 주변 센서(115)는 인클로저(123)내의 상황을 모니터링하도록 제공될 수 있다. RFID 판독/기입 장치와 같은 적어도 하나의 전자 정보 판독 및/또는 기입 장치(122)는 인클로저(123)내에 배치된 용기들(10A 내지 10C)의 신호 송신 및 수신 범위내에 배치된다. 2차 안테나(121)가 용기들(10A 내지 10C)의 신호 송신 및/또는 수신 범위내에 더 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 전자 정보 판독 장치(122)에 대한 신호 송신/수신 범위를 확장시키기 위해 용기들간에 "데이지-체인" 또는 이와 유사한 통신이 가능하도록 2차 안테나가 하나 이상의 용기(들)(10A 내지 10C)상에 제공된다. 2차 안테나(121)는 예를 들어, 전자 정보 판독 장치(122)의 범위를 확장하는데 사용되고 및/또는 전자 정보 저장 엘리먼트(들) 및/또는 센서(들)(25A 내지 25C 및 50A 내지 50C)을 구동시키는데 사용되는 고주파수 RF 신호 를 송신하는데에 사용될 수 있다. 위치적으로 고정되거나 휴대가능할 수 있는 전자 정보 판독 장치(122)는 바람직하게 인터넷으로의 액세스를 포함할 수 있는 통신 네트워크(125)와 통신한다. 데이터 저장/회수 엘리먼트 또는 데이터 저장소(126)는 네트워크를 경유하여 전자 정보 판독 장치(122)에 접속될 수 있고, 모니터링 단말기(128)는 물질 저장 용기들(10A 내지 10C)로부터 획득된 정보로의 원격 액세스가 가능할 수 있게 해준다. 다수의 인클로저(123), 전자 정보 판독 장치(122), 및 2차 안테나(121)가 확장된 모니터링 시스템에서 제공될 수 있다. 이와 같은 모니터링 시스템(120)은 예를 들어, (예컨대, 충전 시스템(100)내에서 프로그래밍을 따라 용기들(10A 내지 10C)을 추적하기 위해) 물질 공급자 설비에, 다수의 용기들(10A 내지 10C)을 포함하도록 구성된 운송 컨테이너에, 물질 공정 최종 사용 공정 설비내에, 및/또는 사후-처리(예컨대, 재활용 또는 소비 처리) 설비내에 설치될 수 있다. 이와 같은 지속적인 추적은 물질 저장 용기와 연계된 장거리 범위 RFID 태그와 같은 장거리 범위 통신 및 전자 정보 저장 엘리먼트의 사용을 통해 부분적으로 손쉽게 용이해진다.

도 5는 물질 공정 최종 사용(생산) 설비(230)내의 다양한 엘리먼트들의 상호연결과 외부 설비들(210, 220, 290)간의 상호연결을 나타내고, 물질 관리 시스템(200)내의 물질 운송의 방향을 나타내는 물질 관리 시스템(200)을 도시한다. 물질 관리 시스템(200)은 다수의 물질 저장 용기들(201A 내지 201Q)를 포함하며, 각각의 용기들(201A 내지 201Q)은 적어도 하나의 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트(예컨대, 캡-장착 단거리 범위 RFID 태그 및 용기 벽-장착 장거리 범위 RFID 인레이 라벨)를 가지며, 상기 적어도 하나의 전자 정보 저장 엘리먼트는 바람직하게 정보를 정기적으로 수신 및 저장하도록 동적으로 업데이트가능하다. 생산 설비(230)내에서, 네트워크(232)와 다수의 데이터 통신 엘리먼트들(245, 255, 265, 275, 285)은 각각 하드웨어 및 소프트웨어를 이용하는 중앙 제어기(236), 모니터링 엘리먼트(235), 데이터 저장/회수 엘리먼트(234), 택일적 원격 액세스 장치(206), 및 사용자 인터페이스(238)와 같은 다양한 네트워크 장치들이 상호 통신가능하도록 해준다. 다양한 물질 관리, 공정 관리, 공정 최적화, 보고, 및 기능 모니터링 중 임의의 것을 달성하는데 편리하거나 바람직한 추가적인 소프트웨어 플랫폼 및/또는 모듈(예컨대, 영업 공정 자동화 소프트웨어, 제조 수행 시스템, 기업 자원 계획 시스템 등)이 사용될 수 있다. 하나 이상의 방화벽들(233A, 233B)이 안전한 외부 통신이 가능하도록 추가로 제공될 수 있다.

도 5내의 좌측 윗부분에서 시작하면, 물질은 공급자 설비(210)내에 배치된 충전 시스템(213)을 경유하여 용기[예컨대, 용기들(201A, 201B)]에 공급된다. 주변환경 상황을 감지하기 위해 하나 이상의 센서 엘리먼트들(216)이 공급자 설비(210)내에 제공된다. 물질을 분석하고 배치-특유 및 용기-특유 물질 특성 정보 중 임의의 것을 생성하도록 구성된 분석 엘리먼트 또는 스테이션(217)이 더 제공된다. 이와 같은 정보는 예를 들어, 물질 식별자, 물질 밀도, 물질 점성, 및 분자량과 같은 파라미터를 포함할 수 있다. 용기 운반 이전에 분석 결과의 생성을 기다리는 것을 최소화하기 위해, 용기가 공급자 설비(210)를 떠난 이후에 배치 또는 개개별 용기로부터의 물질 샘플의 분석이 수행될 수 있으며, 운반 이후에 용기-연계된 전자 정 보 저장 장치내에 이와 같은 정보를 기록해두기 위해, 후에 결과값이 네트워크(202)를 경유하여 (예컨대, 운송 와중에 또는 물질 최종 사용 설비(230)내에서) 송신된다. 각각의 용기(201A, 201B)의 전자 정보 저장 엘리먼트에 정보를 기입하도록 구성된 전자 정보(예컨대, RFID) 통신 스테이션(219)은 바람직하게 충전 시스템(213), 분석 엘리먼트(217), 및 센서 엘리먼트(216) 각각과 통신한다. 비록 용어 "스테이션"이 본 명세서에서 사용되었지만, 임의의 전자 정보 통신 스테이션이 적절한 경우에 휴대가능하거나 및/또는 소지가능할 수 있다. 이러한 방식으로, 충전 시스템(213), 분석 엘리먼트(217), 및 센서 엘리먼트(216) 중 임의의 것으로부터의 정보는 용기[예컨대, 용기(201B)]가 공급자 설비(210)를 벗어날 때의 일자 및/또는 일시 스탬프와 함께 용기의 전자 정보 저장 엘리먼트로 전달되어 이 저장 엘리먼트내에 저장될 수 있다. 분석 결과는 획득하기에는 상당한 시간이 소요될 수 있기 때문에, 필요 이상의 운송 지연을 방지하기 위해, 물질 저장 용기는 분석 정보 없이 공급자 설비로부터 운반되어 나올 수 있지만, 용기가 배급 설비(220) 또는 최종 사용(생산) 설비(230)에 존재할 때에 분석 결과값이 그 용기로 송신되고 그 용기에 의해 수신될 수 있도록 해주기 위해 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트내에 충분한 정보를 저장시켜 놓는다. 데이터 통신 스테이션(215)은 바람직하게 공급자 설비(210)로의 이와 같은 데이터 전송 및/또는 이로부터의 데이터 전송이 가능하도록 공급자 설비(210)내에 제공된다. 외부 에이전시 또는 회계감사자(204)와의 통신 및 이에 대한 보고는 네트워크(202)를 경유하여 데이터 통신 스테이션(215)에 의해 용이해질 수도 있다. 하나의 바람직한 응용에서, 최종 사용자 설비(230)에 의해 수신 된 특정 물질 저장 용기와 관련된 정보를 획득하고 및/또는 검증하기 위해, 최종 사용자(예컨대, 생산 공정) 설비(230)는 하나 이상의 네트워크[예컨대, 네트워크(202)]를 경유하여 공급자 설비(210)와의 통신을 구축한다.

공급자 설비(210)로부터, 물질 저장 용기[예컨대, 용기들(201C, 201D)]는 배급 또는 창고 설비(220)로 운송될 수 있다. 제1의 전자 정보 통신 스테이션(221)은 용기가 배급 설비(220)로 진입할 때에 용기로부터 정보를 회수하고 및/또는 정보를 용기에 기입하기 위해 각각의 유입되는 용기[예컨대, 용기들(201C, 201D)]와 통신한다. 이와 같은 통신 기능은 예를 들어, 전자 시간 및/또는 일자 스탬프로 배급 설비(220)내로의 용기의 이동을 자동적으로 기록하는데에 유용하다. 용기와 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트에 정보를 기입함으로써, 용기는 자신의 운송 기록을 보유한다. 센서 엘리먼트(226)가 배급 설비(220)내의 주변환경 상황을 감지하기 위해 배급 설비(220)내에 제공되고, 용기가 배급 설비(220)를 벗어날 때에 각각의 퇴장하는 용기와의 통신이 가능하도록 제2의 전자 정보 통신 스테이션(229)이 바람직하게 제공된다. 만약 적절하고 바람직한 경우, 제1 전자 정보 통신 스테이션(221)과 제2 전자 정보 통신 스테이션(229)은 단일 스테이션내로 통합될 수 있다. 통신 네트워크(232)를 경유하여 수납(또는 물질 입고) 영역(240)과 (예컨대, 동적으로 업데이트가능한 하나 이상의 데이터베이스들을 유지하는) 데이터 저장/회수 장치(234) 사이에 정보를 전달하도록 데이터 통신 스테이션(225)이 추가로 제공된다. 시스템내의 다양한 하드웨어 장치들은 적절한 기계-판독가능 소프트웨어로 동작함을 알 수 있다.

배급 설비(220)로부터, 물질 저장 용기는 물질 최종 사용 설비(230)로 운송되고, 일반적으로 수납 영역(240)내에 수용된다. 수납 영역(240)은 바람직하게 각각의 물질 저장 용기[예컨대, 용기(201E, 201F)]와 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트와 통신하도록 구성된 제1 및 제2 전자 정보 통신 스테이션들(241, 249), 환경 센서 엘리먼트(246), 및 바림직하게 데이터 통신 엘리먼트(245)를 포함한다. 용기 입고 및 출고 전자 시간 스탬핑은 바람직하게, 이와 같은 정보를 용기와 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트에 저장시키고, 택일적으로 사실상 이와 동일한 정보를 데이터 통신 엘리먼트(245) 및 (바람직하게 최종 사용자 설비(230)에 내장되는) 통신 네트워크(232)를 경유하여 수납 영역(240)과 통신하는 데이터 저장/회수 장치(234)에 저장시킴으로써, 제1 및 제2 전자 정보 통신 스테이션들(241, 249)로 수행된다. 물질 분석 데이터 및/또는 증명서 기록이 공급자로부터 적절한 물질 저장 용기의 전자 정보 저장 엘리먼트에 전달되어 저장될 수 있도록 하고, 이와 동시적으로 이와 같은 정보가 데이터 저장/회수 엘리먼트(234)에 저장될 수 있도록 해주기 위해, 수납 영역(240)과 공급자 설비(210) 사이의 통신은 (내부) 네트워크(232), 방화벽(233A 또는 233B), 및 외부 네트워크(202)를 통해 제공될 수 있다. 다양한 데이터 확인 조사들 중에서 임의의 조사가 수납 영역(240)내로 수납되는 물질 저장 용기에 대해 수행될 수 있거나, 또는 이러한 이유로 최종 사용자 설비(230)내의 임의의 영역으로 운송되는 물질 저장 용기에 대해 수행될 수 있다. 각각의 용기 전자 정보 저장 엘리먼트로부터의 데이터는 데이터 통신 엘리먼트(245)와 네트워크(232)를 경유하여 데이터 저장/회수 엘리먼트(234)에 자동적으로 전달된다. 냉각 저장 영역내의 현재 및/또는 과거 주변환경 상황을 표시하는 정보(예컨대, 수납 영역(240)내에서의 용기의 존재 기간)는 사실상 연속적으로 또는 용기가 수납 영역(240)을 벗어날 때에 각각의 용기의 전자 정보 저장 엘리먼트에 기입될 수 있다.

최종 사용자 설비에 제공되는 분석 서비스로부터 송신되는 분석 결과(예컨대, 배치 또는 컨테이너-특유 물질 특성 정보)의 증명에 대체적으로 관련된, 물질의 수용성 및 이동에 관한 다양한 사용자-지정 규칙이 용기와 용기내에 배치된 물질에 적용될 수 있다. 용기-연계된 정보 저장 엘리먼트내에 저장된 정보가 공정 툴 제어 엘리먼트에 전달될 수 있는 바로 그 때에, 바람직하게는 물질 최종 사용 설비로의 용기의 진입 시에, 분석 증명서, 분석 증명서로의 액세스를 가능케해주는 고유 식별자, 수용성 또는 수용가능성 판단의 결과물 등이 물질-함유 용기와 연계된 정보 저장 엘리먼트에 전달되어 저장될 수 있다. 또한, 물질 최종 사용 설비의 오퍼레이터에 의한 용기 또는 물질의 수용과 같은 특정 이벤트의 달성시에, 화학물 사용 템플릿 또는 기타 공정 툴 동작 명령을 표시하는 정보가 정보 저장 장치에 저장되거나, 또는 이로부터 액세스될 수 있다. 이와 같은 용기내에 포함된 물질은 온도, 압력, 쇼크, 방사 노출 등과 같은 주변환경적 인자들에 꾀 민감할 수 있기 때문에, 용기 운송에서의 지연을 제거하기 위해 전술한 정보 전송 단계의 자동화가 바람직하다.

수납 영역(240)으로부터, 물질 저장 용기가 냉각 저장 영역(250)으로 운송될 수 있다. 이와 같은 냉각 저장소는 물질 기능악화를 방지하고 유통 수명을 확장시키기 위해 포토레지스트와 같은 물질에 대해 이롭게 사용된다. 냉각 저장 영 역(250)은 바람직하게 각각의 물질 저장 용기[예컨대, 용기들(201G, 201H)]과 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트와 통신하도록 구성된 제1 및 제2 전자 정보 통신 스테이션들(251, 259), 환경 센서 엘리먼트(256), 및 데이터 통신 스테이션(255)을 포함한다. 수납 영역내의 현재 및/또는 과거 주변환경 상황을 표시하는 정보(예컨대, 냉각 저장 영역(250)내에서의 용기의 존재 기간)는 사실상 연속적으로 또는 용기가 냉각 저장 영역(250)을 벗어날 때에 각각의 용기의 전자 정보 저장 엘리먼트에 기입될 수 있다.

냉각 저장 영역(250)으로부터, 물질 저장 용기는 해빙 물질 또는 미리제조된 물질(화학물) 스테이징 영역(260)으로 운송될 수 있다. 스테이징 영역(260)은 바람직하게 각각의 물질 저장 용기[예컨대, 용기들(201I, 201J)]와 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트와 통신하도록 구성된 제1 및 제2 전자 정보 통신 스테이션들(261, 269), 환경 센서 엘리먼트(266), 및 데이터 통신 스테이션(265)을 포함한다. 수납 영역내의 현재 및/또는 과거 주변환경 상황을 표시하는 정보(예컨대, 스테이징 영역(260)내에서의 용기의 존재 기간)는 사실상 연속적으로 또는 용기가 스테이징 영역(260)을 벗어날 때에 각각의 용기의 적어도 하나의 전자 정보 저장 엘리먼트(예컨대, 장거리 범위 RFID 인레이 레벨)에 기입될 수 있다. 만약 이전에 (공급자 설비(210)에서의 충전시, 또는 용기의 공급 체인내의 임의의 다른 시점에서) 물질 저장 용기와 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트내에 저장되지 않은 경우, 공정 툴 동작 파라미터, 설정, 또는 동작 명령, 또는 공정 툴 물질 이용에 영향을 미치는 기타 정보는 스테이징 영역(260)내의 물질 저장 용기의 전자 정보 저장 엘리먼트에 저장 될 수 있다.

스테이징 영역(260)으로부터, 물질 저장 용기는 생산 공정 또는 제조 영역(270)으로 운송될 수 있다. 제조 영역(270)은 바람직하게 용기가 제조 영역(270)으로 입고되고 이로부터 출고될 때에 각각의 물질 저장 용기[예컨대, 용기들(201K, 201N)]와 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트와 통신하도록 구성된 제1 및 제2 전자 정보 통신 스테이션들(271, 279)을 포함한다. 제조 영역(270)은 적어도 하나의 공정 툴(272A, 272B)을 더 포함한다. 이와 같은 공정 툴의 예시에는 포토레지스트를 도포시키기 위한 도포기(coater) 추적 공정 툴과 기타 반도체 웨이퍼 제조 공정 툴이 포함되지만, 의료분야, 제약분야, 생물학 분야, 핵분야, 및/또는 나노기술 분야에 적절한 기타 공정 툴이 사용될 수 있다. 각각의 공정 툴(272A, 272B)은 자신과 분배 관계로 결합된 물질 저장 용기[예컨대, 용기들(201L, 201M)]을 수납하기 위한 연계 물질(예컨대, 화학물) 인클로저 또는 드로워(drawer)(273A, 273B)를 갖는다. 각각의 드로워(273A, 273B)는 바람직하게 상당한 기간동안 공정 툴(272A, 272B)의 중단되지 않는 동작을 가능케하기 위한 다수의 물질 저장 용기를 포함하며, 각각의 물질 저장 용기의 전자 정보 저장 엘리먼트(예컨대, 단거리 범위 RFID 태그)는 바람직하게 적절한 통신 하드웨어를 경유하여 연계된 로컬 제어 엘리먼트(278A, 278B)와 센서 통신한다. 이와 같은 통신 하드웨어는 용기(예컨대, 도 2a 및 도 2b에서 도시된 것과 같은 용기)의 캡에 탑재된 단거리 범위 RFID 태그와 밀접하게 맞물림되도록 구성된 프로브 커넥터에 부착된 RFID 판독기(또는 판독/기입 장치)를 포함할 수 있다. 이와 같은 유형의 프로브 커넥터는 공정 툴과 동작적으로 결합된 제어 엘리먼트(예컨대, 산업 제어기 또는 컴퓨터)와 유선 통신할 수 있다.

로컬 제어 엘리먼트(276A, 276B)는 각각의 공정 툴(272A, 272B)마다 제공될 수 있으며, 각각의 로컬 제어 엘리먼트(276A, 276B)는 바람직하게 중앙 제어기(236), 모니터링 엘리먼트(235), 일자 저장/회수 엘리먼트(234), 택일적 원격 액세스 장치(206), 및 사용자 인터페이스(238)와 통신하며, 이 모든 통신은 최종 사용자 설비(230)내에 바람직하게 내장된 데이터 통신 스테이션(275) 및 통신 네트워크(232)를 경유한다. 각각의 공정 툴 제어 엘리먼트(272A, 272B)는 바람직하게 공정 성능, 툴 성능, 제품 성능, 및 제품 수율 중 임의의 것에 대한 입력 변수의 영향을 조사하기 위해 입력 변수로서의, 저장된 배치-특유 및/또는 용기-특유 물질 특성, 용기-특유 현재 및/또는 과거 주변환경 상황, 및 물질-특유 이용 파라미터 중 임의의 것에 액세스하고 및/또는 이를 변경하도록 구성된다. 각각의 공정 툴(272A, 272B)은 물질 저장 용기에 의해 경험되는 주변환경 상황을 모니터링하기 위해 센서 엘리먼트(276A, 276B)(예컨대, 온도 센서 엘리먼트)를 더 포함하며, 이러한 주변환경 상황은 로컬 및/또는 중앙 제어 엘리먼트(들)(276A, 276B, 232)에 보고될 수 있으며, 바람직하게는 물질 용기의 전자 정보 저장 엘리먼트에 저장된다. 물질 저장 용기[예컨대, 용기들(201L, 201M)]가 고갈되면, 다른 용기[예컨대, 용기(201K)]가 드로워(273A, 273B)에 공급되어 공정 툴(272A, 272B)의 동작이 재개된다.

물질 저장 용기내에 포함된 물질의 질량, 레벨, 또는 부피 감지는 바람직하게 잔여 물질의 표시를 제공하기 위해 물질이 소비되거나 방출될 수 있는 임의의 시점에서 수행되며, 및/또는 물질 소모량이 추적된다. 이와 같은 정보는 바람직하게 용기 위치 및 물질 상황(예컨대, 자신의 의도된 사용에 적합하게 어떤 물질이 남아있는지를 판단하는데에 유용한, 주변환경 상황)과 함께, 네트워크(232)를 경유하여 물질 최종 사용 설비(230)내의 물질 재고를 추적하기 위한 제어기(236)(또는 다른 바람직한 엘리먼트)에 전달된다. 만약 임의의 특정 물질의 재고가 미리결정된 임계값 또는 사용자-지정 임계값 미만으로 고갈되면, 추가 물질에 대한 주문이 자동적으로 생성될 수 있고, 네트워크 링크(202)를 경유하여 외부 공급자(210)에 보내질 수 있다. 물질 수용가능성, 용기 위치, 물질 질량/부피/레벨, 물질 소모량, 및 용기/물질 주변환경 상황을 함께 포함하는 정보 통합화는 미래의 물질 필요성을 판단하고 예견할 때에 전례없는 효율성을 제공한다. 이와 같은 필요성을 만족시키는 자동화된 물질 주문은 실험적 또는 산업적 공정이 적절하거나 수용할만한 물질의 부족으로 인해 중단되는 가능성을 최소화시킨다.

제조 영역(270)에서의 물질 저장 용기(예컨대, 용기(201N)와 같은)로부터의 물질 고갈에 이어서, 비어진 상황 또는 고갈 상황을 표시하는 신호가 바람직하게 (예컨대, 비어진 용기와 공정 툴과의 수반적인 오결합을 방지하기 위해) 각각의 물질 저장 용기와 연계된 정보 저장 엘리먼트에 기록되고, 고갈된 용기[예컨대, 용기(201O, 201P)]는 출하 또는 소비 관리(물질 출고) 영역(280)으로 운송된다. 고갈된 용기는 재충전 또는 재활용을 위해 공급자에 반송될 수 있거나, 또는 소비 처리를 위한 소비 서비스 공급자에 제공될 수 있다. 출하/소비 관리 영역(280)은 바람직하게 각각의 물질 저장 용기[예컨대, 용기들(201O, 201P)]과 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트와 통신하도록 구성된 제1 및 제2 전자 정보 통신 스테이션들(281, 289)와 데이터 통신 스테이션(285)을 포함한다. 이러한 방식으로, 출하/소비 관리 영역으로의 용기 입고 및 이로부터의 용기 출고는 자동적으로 추적되고, 기록되고, 및/또는 모니터링될 수 있다. 데이터 통신 스테이션(285)은 바람직하게 출하/소비 관리 영역과 내부 네트워크(232)에 접속된 기타 장치들, 및/또는 폐기/재활용 설비(290), 공급자 설비(210), 및 추적 에이전시 또는 회계감사자(204)와 같은 외부 설비들 또는 엔티티들 사이의 통신이 가능하도록 제공된다.

출하 또는 소비 관리 영역(280)으로부터, 고갈된 용기는 외부 설비들 또는 엔티티들과의 통신을 가능케해주는 전자 정보 통신 스테이션(291) 및 데이터 통신 엘리먼트(295)를 바람직하게 갖는 폐기 또는 재활용 설비(290)로 운송될 수 있다. 물질 저장 용기[예컨대, 용기(201Q)]는 양자택일적으로 적절한 경우에 다시제조되거나 또는 수리될 수 있다.

전술한 바에 따르면, 시스템(200)은 물질 저장 용기 및 이것의 내용물의 고도로 자동화된 "생성에서 폐기처분까지의" 추적 및 관리가 가능하도록 해주며, 이에 따라, 웨이퍼 폐품, 웨이퍼 재작업, 부정확하거나 무효한 물질의 사용으로 인한 공정 중단 시간의 제거, 및 물질 특유 속성 데이터를 공정 툴 사용처에 직접 자동적으로 전달함으로써 툴과 공정 성능 및 진보된 공정 제어 및 최적화를 위한 강화되고 신규한 데이터 분석 기능와 같은 상당한 장점을 제공한다. 시스템(200)의 다른 특징 및 장점은 아래에서 확인되는 장점들이다.

각각의 물질 저장 용기 및 이것의 내용물에 관한 고유 정보는 공급, 사용, 및/또는 폐기 체인 동안 여러 임의의 지점에서 동적으로 업데이트가능한 전자 정보 저장 엘리먼트에 자동적으로 추가될 수 있고, 이에 따라 별도의 기록물(예컨대, 종이)의 생성 및 처리를 필요로 하는 것 없이 체인의 각 지점에서 액세스가능한 전자 기록물을 제공한다. 이것은 수동 작업과 물질 추적 및 관리에서의 오류 가능성을 상당히 감소시킨다.

물질 내용물의 분석 결과는 배급 설비(220)와 최종 사용자 설비(230) 중 임의의 것에 송신될 수 있고, 그 후 물질 저장 용기와 연계된 동적으로 업데이트가능한 전자 정보 저장 엘리먼트내로 "병합"될 수 있기 때문에, 물질 저장 용기는 물질 내용물의 분석 결과를 기다리는 것 없이 공급자 설비(210)로부터 직접 운반될 수 있다. 이것은 물질 운반 지연을 줄이고 공급 체인 중단 가능성을 줄인다.

시스템(200)은 최종 사용자로 하여금 각각의 물질 저장 용기 및 이것의 내용물의 수용성, 이동, 및 적절한 사용을 위한 규칙을 손쉽게 정의하고, 변경하고, 적용할 수 있도록 해준다.

시스템(200)은 최종 사용자 설비(230)내에 위치된 모든 공급자 용기의 위치의 상세한 재고 보고를 물질 공급자에 제공하는 기능을 최종 사용자에게 제공한다. 자동화된 재고 "선택목록"은 자신의 업스트림 재고품 적재지점으로의 재고품 재공급 요건의 자동 통신이 시스템(200)에 의해 생성될 수 있도록 해준다.

시스템(200)은 최종 사용자 설비(230)와 물질 공급자간의 데이터 전송 기능을 가능케해준다. 희망한다면, 통신이 특정 물질 저장 용기와 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트와 연계될 수 있는 데이터 저장소와 물질 공급자 사이에 구축될 수 있 다. 이와 같은 통신은 용기-특유 정보, 물질-특유 정보, 및 배치-특유 정보 중 임의의 것의 교환을 가능케해준다.

물질 특성, 용기 정보, 현재 및 과거 주변환경 상황, 및 물질 사용 정보 중 임의의 것에 관한 정보는, 물질 저장 용기와 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트상에 저장되고, 외부 소프트웨어 및 데이터 시스템과 공유된다. 바람직하게 기타 공정 정보를 포함하는 이와 같은 정보는, 공정 툴에 또는 공정 툴상에 배치된 로컬 디스플레이(예컨대, 터치 제어 디스플레이), 공정 툴로부터 분리되어 있지만 이와 같은 공정 툴을 수납하는 공정 설비내에 위치하는 로컬 원격 디스플레이[예컨대, 사용자 인터페이스(238)], 또는 공정 툴로부터 완전히 떨어진 원격 디스플레이를 포함하여, 다양한 유형의 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 예를 들어, 추적 공정 툴을 포함하는 공정 툴(272A)에 대해, 이와 같은 디스플레이는 어느 물질이 특정 분배 노즐에 결합되었는지에 대한 표시를 포함할 수 있으며, 각각의 물질에 관한 상세한 정보를 제공할 수 있다. 물질 특성, 용기 정보, 현재 및 과거 주변환경 상황, 및 물질 사용 중 임의의 것에 관한 이와 같은 정보는 유연하고 포괄적인 툴 및 생산 보고가 가능하도록 하기 위해 공정 툴(272A) 및/또는 임의의 연계되거나 또는 통합된 제어 엘리먼트(278A, 236) 또는 모니터링 엘리먼트(235)에 의해 사용될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 물질 저장 용기[예컨대, 용기(201M)]와 연계된 전자 정보 저장 장치 또는 엘리먼트 간의 데이터 전송이 반도체 장비 통신 표준("SECS") 또는 SECS-GEN과 같은 통신 포맷으로 공정 툴 제어기(예컨대, 제어 엘리먼트(278A) 와 같은 외부 장치들에 제공된다. 예를 들어, 다수의 노즐을 갖는 도포기 추적 공정 툴에 적용되는 경우, 하나의 물질 저장 용기와 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트는, 필요하거나 적절한 경우 다른 필드 식별자와 함께, 공정 툴의 특정 노즐에 고유하게 맵핑된 데이터 화일이 할당될 수 있다. 이와 같은 화일은 아래의 속성 목록 및 예시 데이터 화일에서 제공된 바와 같이, 다수의 필드를 갖는 콤마 구분 데이터를 포함할 수 있다:

CoatModuleName,CoatModuleNumber,ResistNozzleNumber,BottleNumber

COT,10123,1,1

COT,10124,1,1

COT,10125,1,1

COT,10126,1,1

BCT,10123,2,1

BCT,10124,2,1

BCT,10125,2,1

BCT,10126,2,1

시스템(200)은 다양한 물질 관리 방법을 가능케해준다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 물질 관리 방법(400)은 대체로 전자 정보 저장 장치내의 정보 저장, 및 공정 툴의 동작 파라미터를 설정하거나 또는 조정하기 위해 저장된 정보의 이용에 관한 것이다. 도 6의 윗부분에서 시작하면, 제1 방법 단계(402)는 연계된 전자 정보 저장 장치를 갖는 용기에 물질을 충전시키는 단계를 포함한다. 제2 방법 단 계(404)는 용기와 연계된 전자 정보 저장 장치내에, (a) 배치-특유 물질 특성, (b) 용기-특유 물질 특성, (c) 용기-특유 현재 주변환경 상황, (d) 용기-특유 과거 주변환경 상황, 및 (e) 물질-특유 이용 파라미터(또는 공정 툴 동작 파라미터) 중에서 임의의 것을 표시하는 정보를 저장하는 단계를 포함한다. 단계들(402, 404)은 상술한 바와 같이 충전 시스템(100)으로 수행될 수 있다.

물질 저장 용기의 내용물을 대표하는 물질 샘플이 제3 단계(408)에서 분석될 수 있다. 이와 같은 분석은 단계 406에서의 물질 공정 최종 사용자 설비로의 물질-함유 저장 용기의 운반 동안 또는 그 이후에 수행될 수 있다. 단계 405에서, 운송 동안, 용기 및/또는 물질의 주변환경 상황이 임의의 다양한 센서들에 의해 모니터링될 수 있다. 물질 분석 이후, 단계 410에서 분석 결과는 물질 저장 용기에게 이용가능해질 수 있다. 추가적으로, 또는 양자택일적으로, 단계 410에서 다른 공정 툴의 물질-특유 이용 파라미터 또는 동작 파라미터와 같은 공정 정보가 물질 저장 용기에게 이용가능해질 수 있다. 단계 409에서 이와 같은 정보는 자동적으로 또는 네트워크 문의 요청에 응답하여 제공될 수 있다. 단계 406의 운반 단계 동안에, 단계 412에서의 최종 사용자 설비에서의 용기의 수납시에, 또는 물질 저장 용기 및/또는 데이터 저장소로부터의 정보가 공정 툴 제어 장치로 전달되는 단계 418의 별개의 통신 일부로서, 정보는 적절한 물질 저장 용기와 짝지어질 수 있다. 단계 414에서 만약 물질-함유 용기가 최종 사용 설비내로 이동되면, 단계 415에서 용기가 경험하는 주변환경 상황이 모니터링될 수 있다.

단계 418에서의 (물질 저장 용기와 연계된) 전자 정보 저장 장치로부터 공정 툴 제어 장치로의 정보의 전달은 단계 420에서 공정 툴의 동작 파라미터가 자동적으로 설정되거나 또는 조정되도록 해준다. 이 후, 단계 422에서 공정이 수행되고 및/또는 생산제품이 공정 툴로 제조된다. 이와 같은 생산제품은 완성된 소비상품을 가질 필요는 없고, 오히려 임의의 적절히 처리된 물질을 포함할 수 있으며, 이후의 공정단계를 위한 전구체 물질을 가질 수 있다. 바람직한 생산제품에는 반도체 기판, 웨이퍼, 또는 불(boule)과 같은 반도체 물질이 포함되고, 이와 달리, 생산제품은 의학품, 약제품, 생물학 제품, 또는 핵 제품을 포함할 수 있다. 처리 또는 제조 단계 422 이후, 단계 424에서 생산제품의 속성이 분석된다. 이와 같은 분석은 통상적인 임의의 다양한 성능 검사 또는 품질 보증/품질 제어 검사를 포함할 수 있다. 단계 424의 분석에 응답하여, 단계 420에서 공정 툴의 동작 파라미터가 추가로 조정될 수 있다. 결과적인 방법(400)은 공정 최적화를 위해 잘 구성되고, 물질-특유 공정 파라미터의 수동 입력의 필요성과 이에 수반하는 오퍼레이터의 오류 가능성을 제거시킨다.

다른 물질 관리 방법의 다양한 단계들이 도 7에서 도시된다. 제1 방법 단계 432에서, 물질 저장 용기가 물질로 충전되고, 이에 관한 정보(예컨대, 고유 용기 식별자, 물질의 양, 물질 유형, 의도된 수령자 식별자, 등)와 연계된 정보 저장 장치내에 저장된다. 이후 단계 436에서 물질-함유 용기는 최종 사용 공정 설비로 운반된다. 운송 단계 동안 또는 그 이후에, 임의의 다양한 물질 특성을 확인하기 위해 단계 438에서 물질 저장 용기의 내용물을 대표하는 물질 샘플이 (예컨대, 물질 공급자 설비 또는 원격 검사 설비에서) 분석된다. 분석 단계 438의 완료 이전의 단 계 436에서의 용기 운반은 운반 지연을 막고 물질 유통 수명을 최대화시킨다.

분석 단계 438에 의해 생성된 정보는 단계 440에서 적절한 물질 저장 용기에게 이용가능해질 수 있다. 예를 들어, 운반 단계 436동안에 분석 결과가 적절한 용기로 운송되고 이와 짝지어질 수 있다. 이와 달리, 분석 결과는 최종 사용 설비 수납 영역에서의 수납시, 또는 용기가 이와 같은 최종 사용 설비내의 적절한 스테이징 영역에 위치될 때에 적절한 용기와 짝지어질 수 있다. 단계 444에서 분석 정보는 적절한 용기와 연계된 전자 정보 저장 장치내에 저장될 수 있거나, 또는 용기로부터 떨어진 네트워킹연결된 (예컨대, 그리고 전자 제품 코드로서의 고유 식별자를 통해 용기와 연관된) 데이터 저장소에 전달될 수 있다. 추가적인 실시예에서는, 물질 정보의 (용기에 대한) 로컬 저장 및 원격 저장 모두가 제공된다. 이와 같은 정보를 이용하여, 미리결정되거나 또는 사용자-지정된 기준에 대해, (a) 용기의 최종 사용 공정 설비 수용성; (b) 미리결정된 위치(예컨대, 최종 사용 설비 내)로의 용기의 이동; 및 (c) 용기 및 그 물질 내용물의 선택적 사용 중 임의의 것의 비교가 수행되는 적격성 평가 단계가 수행될 수 있다. 단계 448에서, 그 후 저장된 정보가 공정 툴 제어 장치로 전달되고, 단계 450에서 공정 툴의 동작 파라미터가 설정되거나 조정된다. 이 후, 생산품이 제조되어 분석될 수 있고, 전술된 바와 같이, 이러한 분석 결과는 공정 최적화를 위해 동작 파라미터를 추가로 조정하는데에 사용된다.

전술한 방법을 통해 추가적인 정보 전송 및 검증 단계가 이용될 수 있다. 일 실시예에서, (분석 증명서내에 포함된 것과 같은) 배치-특유 또는 물질-특유 물질 특성 정보를 포함하는 기록물이 분석 서비스 공급자로부터 물질 최종 사용 설비를 경유하여 액세스가능한 데이터 저장소로 네트워크를 통해 전달되고, 이와 같은 기록물에 액세스가능하게 해주는 식별자가 이와 같은 물질을 포함하는 용기와 연계된 전자 정보 저장 엘리먼트에 전달되거나 또는 이와 달리 이곳에 저장된다. 이와 같은 식별자는 물질 특성 정보의 저장된 기록물에 액세스하는데에 사용될 수 있고, 용기로부터 공정 툴로의 물질의 분배 이전에 이러한 정보의 수용가능성의 검증이 (예컨대, 공정 툴과 연계된 제어 장치에 의해) 가능하도록 해준다. 다른 실시예에서, 이와 같은 분석으로부터 획득된 물질 특성 정보의 수용가능성이 검증되고, 이러한 수용성 검증을 표시하는 정보는 물질을 포함하는 용기와 연계된 정보 저장 장치에 기록된다.

또 다른 물질 관리 방법(460)의 단계들이 도 8에 도시된다. 우측 윗부분에서 시작하면, 제1 단계 461은 물질 규격(specification)을 제공하는 단계를 포함한다. 제2 단계 462는 연계된 전자 정보 저장 장치를 갖는 물질 저장 용기에 물질을 공급하는 단계를 포함한다. 단계 464에서, 전자 정보 저장 장치내에 (또는 이와 달리, 사용중인 용기 식별자와 링크된 원격 데이터 저장소내에), (a) 물질 식별자; (b) 물질 조성; (c) 물질 공급처; (d) 물질의 양; (e) 물질 배치; (f) 배치-특유 물질 특성; (g) 임의의 용기-특유 물질 특성; 및 (h) 용기 식별자 중 임의의 것을 표시하는 정보가 저장된다. 단계 475에서 용기 및/또는 용기의 물질 내용물에 의해 경험되는 외부환경 상황을 표시하는 정보가 모니터링될 수 있고, 단계 476에서 이러한 정보가 (예컨대, 전자 정보 저장 장치 또는 중앙 데이터 저장소내에) 저장된다. 단계 478에서 전술한 정보 중 임의의 것이 공정 툴과 연계된 제어 장치에 제공되며, 단계 480에서 이러한 정보는 공정 툴의 공정 파라미터를 설정하거나 또는 조정하는데에 사용된다. 단계 482에서 물질 저장 용기로부터 수신된 물질을 사용하여 생산품이 제조된다. 이 후, 물질 및/또는 용기에 특유한 정보(선택적으로, 주변환경 상황 정보를 포함)는 (a) 생산품 고유 식별자; (b) 생산품 배치 정보; 및/또는 (c) 생산품 제조 일자/일시 중 임의의 것을 표시하는 생산품 정보와 연계되어 (예컨대, 검색가능한 데이터베이스내에) 저장된다. 이러한 저장은 제조된 생산품과 제조시에 사용된 물질을 상호 연관시킨다. 단계 484에서 생산품의 하나 이상의 속성들이 분석되고, 단계 480에서 그 결과물은 공정 툴의 파라미터를 응답적으로 조정하는데에 사용된다. 생산품 분석은 생산품 생산 바로 직후에 수행될 수 있거나, 또는 어떤 경우에서는 생산품 생산 후 충분히 나중에 수행될 수 있다. 장치 성능과 제공 물질을 상관시키는 기능은 전반적인 생산품 보증 검사를 필요로 하는 것 없이, 공정 최적화를 용이하게 해주고, 후에 결함이 있는 것으로 판단된 생산품 또는 생산품 배치의 빠른 리콜을 용이하게 해준다. 단계 484의 생산품 분석에 응답하여, 단계 461에서 생산품 공정을 개선시키는데에 바람직하게 물질 규격이 또한 조정될 수 있다.

단계 485에서, 링크된 생산 완성품/물질 데이터베이스의 후속적인 데이터베이스 검색들이 임의의 다양한 이유로 수행될 수 있고, 단계 486에서 보고서가 생성될 수 있다. 생산품내에 내장되는 물질 이용에 관한 자동화된 기술(記述)정보는 데이터 입력 오류를 제거시키고, 개개별의 공급자들에 의해 제공된 물질들 및 물질 규격의 생산품 산출량에 대한 영향의 정밀한 분석과, 재활용 또는 폐기 단체, 정부 기관, 및/또는 무역 단체에 대한 능률적인 보고를 가능케해준다.

본 명세서에서는 본 발명의 특정한 실시양태, 특징, 및 상세한 실시예들을 참조로 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 활용성은 이에 한정되는 것은 아니고, 오히려 본 명세서 개시를 기초로 본 발명의 본야의 당업자에게 제안될 수 많은 다른 변형과 변경 및 대체적인 실시예들에 까지 확장되고 이들을 망라한다. 따라서, 이하에 청구된 본 발명은 발명 사상 및 범위내의 이러한 모든 변형, 변경 및 대체적 실시예들을 포함하는 것으로 폭넓게 해석되고 이해되어야 한다.

Claims

물질-함유 물질 저장 용기와 연계된 정보 저장 장치로부터 공정 툴과 연계된 제어 장치로, 물질-특유 이용 파라미터 및 공정 툴 동작 명령 중 임의의 것을 표시하는 정보를 전달하는 단계; 및

상기 전달된 정보를 사용하여 상기 공정 툴의 동작 파라미터를 설정하거나 또는 조정하는 단계

를 포함하는 방법.