TWI701598B - 流體供應封裝、流體供應套件及使用流體供應封裝之處理系統 - Google Patents

流體供應封裝、流體供應套件及使用流體供應封裝之處理系統 Download PDF

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Abstract

本文描述流體供應封裝，該流體供應封裝包含流體儲存及分配容器與耦合至該容器及經配置以在分配條件下致動來自該容器之流體排放的流體分配組件，其中該流體供應封裝包含於該流體供應封裝其中的資訊強化裝置，例如用於封裝之資訊強化的快速讀取(QR)碼及RFID標籤之至少一者。本文描述處理系統，該等處理系統包含處理工具及一或多個上述類型之流體供應封裝，其中該處理工具經配置以用於與該(等)流體供應封裝之通訊互動。本文描述各種通訊安排，有效地應用該等通訊安排以強化其中應用上述類型的流體供應封裝之處理系統的效率及操作。

Description

流體供應封裝、流體供應套件及使用流體供應封裝之處理 系統
本發明係與用於流體之儲存及分配之流體供應封裝相關；例如，在半導體產品、平板顯示器、太陽能板及包含此類封裝之處理工具組件之製造中具有實用性的流體，其中該流體供應封裝經資訊強化為「智慧型」封裝。
在流體供應封裝(如製造半導體產品、平板顯示器及太陽能板之上述應用中的那些封裝)之使用中，高效率地管理此類封裝之安裝及操作係為所欲的。任何用於流體利用設施中之流體供應封裝之安裝以提供流體至容器工具之過多時間的要求承擔了嚴重的經濟處罰，如與此類封裝相關的流體管理問題(如當流體供應封裝經改變以引入新流體時，未能作出處理工具設置的必要調整)或將錯誤類型之流體封裝之安裝用於所欲之處理操作。
因此，此技術持續尋求流體供應封裝及經應用於該等流體供應封裝中之程序之改善，以避免此類流體供應封裝之安裝及操作問題。
本發明係與用於流體之儲存及輸送之流體供應封裝及包含此類封裝之處理工具組件相關，其中流體供應封裝係經資訊強化的。
在一態樣中，本發明與流體供應封裝相關，該流體供應封裝包含流體儲存及分配容器及流體分配組件，該流體分配組件經耦合至該容器及經配置以在分配條件下致動來自該容器之流體排放，其中該流體供應封裝包含於該流體供應封裝其上的資訊強化裝置(例如快速讀取(QR)碼及/或無線射頻識別(RFID)標籤)，以用於該封裝之資訊強化。
在另一態樣中，本發明與流體供應套件相關，該流體供應套件包含如本文中各種描述之本發明之流體供應封裝及經配置以讀取該資訊強化裝置的機器讀取器。
在進一步的態樣中，本發明與處理系統相關，該處理系統包含如本文中各種描述之本發明之至少一流體供應封裝及流體應用處理工具，該流體應用處理工具經配置以在該等分配條件下自該至少一流體供應封裝接收流體。
本發明之進一步的態樣與強化自流體源接收流體之處理工具之操作以用於處理系統中之該工具之操作的方法相關，該方法包含以下步驟：藉由自本文中所各種描述的至少一流體供應封裝來供應流體而資訊地強化處理系統。
自隨後的描述及附加的申請專利範圍來看，本發明之其他態樣、特徵及實施例將更為顯而易見。
10:離子植入系統
12:離子植入機
14:氣體供應封裝
16:氣體供應封裝
18:氣體供應封裝
20:容器
22:閥頭組件
24:排氣孔
26:容器
28:閥頭組件
30:排氣孔
32:容器
34:閥頭組件
36:排氣孔
38:手輪
40:手輪
42:手輪
44:摻雜來源氣體供給線
46:流控制閥
48:自動閥致動器
50:信號傳輸線
52:共流氣體供給線
54:流控制閥
56:自動閥致動器
58:信號傳輸線
60:氣體排放線
62:流控制閥
64:閥致動器
66:信號傳輸線
68:混合腔室
70:供給線
72:旁路線
74:氣體分析儀
76:旁路線
78:CPU
80:流出線
82:流出物處理單元
84:排出線
86:QR碼
88:QR碼
90:QR碼
92:RFID標籤
94:RFID標籤
96:RFID標籤
98:閥頭互鎖
100:閥頭互鎖
102:閥頭互鎖
104:RFID標籤機器讀取器
106:氣箱
120:通風機
122:氣體供應線
124:通風氣體排放線
300:處理系統
302:流體儲存及分配容器
304:閥頭
306:氣動閥致動器
307:流控制閥
308:VCR接頭
309:流控制閥
310:壓力傳感器
311:閥
312:流導管
314:止回閥
316:氮氣吹掃入口
320:量程規
322:質流控制器
324:旁路閥
325:旁路導管
326:氣箱歧導管
330:耦合
350:QR碼
352:RFID標籤
362:互鎖機制
364:互鎖機制
372:互鎖機制
810:操作員
811:伺服器組件
812:關聯式資料庫
820:電腦
822:智慧型手機
圖1為根據本發明之一實施例之離子植入系統的示意圖，該離子植入系統係利用了資訊強化流體供應封裝及資訊強化離子植入機處理工具。
圖2為根據本發明之另一實施例之處理系統，該處理系統包含經配置以用於氣體輸送的資訊強化流體供應封裝。
本發明與資訊強化流體供應封裝相關，該等資訊強化流體供應封裝可在處理工具組件中被利用以完成對應之資訊強化操作。
此類流體供應封裝包含其中流體被儲存以用於隨後分配的流體儲存容器及流體分配組件，該流體分配組件經耦合至該容器及經配置以在分配條件下致動來自該容器之流體排放。
在特定實施例中，流體供應封裝可包含容器之內部空間中之作為經調適以在儲存條件下保持流體於儲存狀態中的儲存媒體，及該儲存媒體經調適以於該分配條件下釋放來自該容器排放的該流體。儲存媒體可為任何合適類型，及該儲存媒體舉例而言可包含固相物理吸收體，例如碳吸附劑、沸石、分子篩吸附劑、金屬有機骨架(MOF)、氣凝膠、氧化鋁、二氧化矽、鋁矽酸鹽、多孔 金屬氧化物或其他在其上之流體是可逆吸收之多孔固體吸附劑，以藉由穿過容器之內部空間之載流之流來釋放來自吸附劑的流體(該吸附劑係由熱、真空或其他壓力差及濃度梯度之拼大之施加所影響)，以完成流體之濃度梯度解吸介導及載流中之經解析流體之夾帶、或此類流體釋放模式之兩者或多者之結合或其他用於影響來自流體所被儲存之吸收體之該流體分離的技術。
作為替代地，儲存媒體可包含其中流體可反向溶解或以其他方式保持於流體儲存媒體(如舉例而言為離子液體儲存媒體)之液體，該流體儲存媒體之其中的流體可用在分配條件下所執行的逆反應而與用於儲存的離子液體逆反應而作為反應產物，以釋放自保持離子流體之容器排放的流體。
上述類型之基於吸收劑的流體供應封裝(其中碳吸附劑經應用為流體儲存媒體)可購自商標為SDS之美國馬薩諸塞州之比爾里卡的Entegris公司。
在其他實施例中的流體供應封裝可利用容器，該容器包含一或多個設置於該容器之內部空間中的壓力調節器，其中以合適之設定點配置排列該等調節器，以於壓力裝置之該設定點處影響流體之分配，以回應經連接至流體供應封裝之分配流電路中的壓力，該壓力低於流體供應封裝之容器中的單一或最終下游調節器的壓力設定點。
此類型的壓力式調節的流體供應封裝可購自商標為VAC之美國馬薩諸塞州之比爾里卡的Entegris公司。
可被應用於本發明之廣泛實施之其他流體供應封裝包含其中流體供應容器包含經放置在調節器上游的毛細孔型限流裝置、真空致動止回閥或流體供應容器之內部空間中的其他流調節裝置的流體供應封裝。
更普遍來說，本發明之流體供應封裝可為任何合適的配置，該任何合適的配置對於在儲存及輸送條件期間包含流體及在分配條件下自流體供應封裝排放流體來說係為有效的。可藉由致動流體分配組件適應分配條件以影響分配；例如，藉由封裝之流體分配組件之閥頭中之閥之開啟。
除非上下文以其他方式明確規定，不然如本文中及附加之申請專利範圍所使用之單數形式「一(a)」、「及」與「該(the)」包含複數形式。
如本文中所使用地，係意欲術語「流體」被廣泛地建構以包含在此類術語之範疇內之氣體、蒸氣、液體及上述之結合與混合。
本文所揭露之流體供應封裝、處理系統及處理工具組件可包含本文所圖示描述之任何特定部分、元件及結構及可由(或基本上由)本文所圖示描述之任何特定部分、元件及結構構成。本發明更思及經限制性地定義的流體供應封裝、處理系統及處理工具組件；例如，在本發明 之定義操作實施例中，其中一或多個經具體描述的部分、元件及結構可被特定地省略。
在一態樣中，本發明與流體供應封裝相關，該流體供應封裝包含流體儲存及分配容器及流體分配組件，該流體分配組件經耦合至該容器及經配置以在分配條件下致動來自該容器之流體排放，其中該流體供應封裝包含於該流體供應封裝其上的資訊強化裝置；例如，用於封裝之資訊強化的至少一快速讀取(QR)碼及無線射頻識別(RFID)標籤。
對於此類目的為有用的RFID標籤可為任何合適類型及舉例而言可為主動式讀取器被動式標籤(ARPT)、被動式讀取器主動式標籤(PRAT)或主動式讀取器主動式標籤(ARAT)之任何一者。
因此，透過圖示說明的方式，各種實施例中的流體供應封裝可包含在其中的快速讀取(QR)碼、或其中的RFID標籤或其中的快速讀取(QR)碼及RFID標籤兩者。
更普遍來說，流體供應封裝可包含任何一個(或多個)其他資訊強化裝置。如本文中所使用地，術語「資訊強化裝置」意味著有效地直接及/或間接提供與流體供應封裝及/或該流體供應封裝之使用相關的資訊之包含硬體及/或軟體的裝置，其中該資訊藉由機器而為可存取的或藉由機器之幫助而為可存取的。舉例而言，資訊強化裝置可包含上文所述之快速讀取(QR)碼、RFID標籤、應 答器裝置、編碼裝置、感應卡、感應章、無線通訊裝置及任何兩者或多者此類裝置之結合。資訊強化裝置可包含在裝置的元件、子組件、積體電路或儲存媒體之中的經儲存資訊，及此類資訊可被編碼或被加密以用於安全或其他目的。
流體供應封裝中的容器可包含儲存媒體，該儲存媒體經調適以在儲存條件下保持流體於儲存狀態中，及該儲存媒體經調適以於該分配條件下釋放來自該容器排放的該流體；例如，如碳吸附劑的物理吸收材料。在其他實施例中的儲存媒體可包含如離子液體的液體。
其他實施例中之流體供應封裝中之容器可包含該容器中之至少一內部設置的壓力調節器，該壓力調節器經配置以於由該壓力調節器的設定點所決定的壓力處而自該容器分配流體至流體分配組件。容器因此可包含一內部設置壓力調節器；或替代地，容器可包含複數個串行排列的壓力調節器。
可建構及排列流體供應封裝，以保持任何合適流體。舉例而言，流體供應封裝可保持在半導體產品、平板顯示器、太陽能板、LED及LED顯示器，及此類產品之元件、次組件及部分之至少一者之製造中為有用的流體。
可用可由機器讀取器(例如，QR碼讀取器)所讀取的資訊強化裝置(例如，快取讀取(QR)碼)來配置在各種實施例中的流體供應封裝，以初始化網站、網頁之顯 示、電子郵件之傳送或其他提供與流體供應封裝、經封裝於該流體供應封裝中的流體或該流體供應封裝或流體的使用相關的資訊之電信行動的登錄。
在其他實施例中，可用RFID標籤配置流體供應封裝，該RFID標籤包含與流體供應封裝、經封裝於該流體供應封裝中的流體或該流體供應封裝或流體的使用相關的資訊。RFID標籤可為讀取/寫入字元，及該RFID標籤可具有資訊儲存能力及資訊傳送能力。
舉例而言，RFID標籤可為熱電阻RFID裝置，該熱電阻RFID裝置有效地提供指示流體供應封裝中之流體溫度的輸出。在流體係意欲於負壓壓力處被儲存之範例中，可應用來自熱電阻RFID裝置的流體溫度讀數以決定封裝之容器中的流體是否是在所欲之負壓壓力之條件處，或容器之溫度條件(熱暴露)是否已導致超越了負壓之壓力水平的壓力。
因此，其中封裝的流體儲存及分配容器包含物理吸收體(該物理吸收體意欲讓流體於其中被吸收以達到容器內的負壓壓力)，來自所欲基線條件之溫度偏離可導致吸收體的加熱及來自吸收體之流體的解吸，從而導致該容器中的壓力增加超過流體儲存之所欲之負壓或其他目標的壓力水平。若以高壓氣體的突然湧出(而不是所欲的負壓壓力流體分配)安裝流體供應封裝及開啟流體分配組件中之閥，則此事反過來可為不利的。
作為另一範例，流體供應封裝可由圍繞流體儲存及分配容器之外包裝或以圍繞容器和相關的流體分配組件之外包裝所構成，以便外包裝安排用來提供用於封裝之容器中之流體的絕熱環境。為此目的，外包裝可包含外包裝殼或外殼結構內的冷卻介質及/或熱絕緣。在此類範例中，可利用自熱電阻RFID裝置所得到的溫度讀數之能力以決定外包裝是否應自容器及分配組件被移除，或封裝是否應承受冷卻或其他溫度調整程序，以達到容器中之流體之所欲溫度。
如上文所不同描述之流體供應封裝可更包含互鎖結構，該互鎖結構經配置以除非由需要解鎖信號之來自資訊強化裝置之產生資訊的該解鎖信號所解鎖，否則排除自流體儲存及分配容器所分配之流體。舉例而言，互鎖結構係藉由一解鎖信號而為可解鎖的，該解鎖信號需要該解鎖信號之來自資訊強化裝置之產生資訊(如快速讀取(QR)碼及/或RFID標籤)，其中流體供應封裝經配置以包含此類資訊強化裝置。在此類方法中，可運用使用來自資訊強化裝置之資訊之解鎖信號之產生以作為涉及來自供應封裝之流體之所欲操作之必要條件。
另一態樣中之揭露與流體供應套件相關，該流體供應套件包含如本文各種描述之本發明的流體供應封裝及經配置以讀取來自資訊強化裝置之資訊的機器讀取器。可用包含智慧型手機、平板電腦或智慧型手錶的機器讀取器來配置流體供應套件，該機器讀取器經配置以讀取 流體供應封裝的資訊強化裝置(例如快取讀取(QR)碼及RFID標籤之至少一者)，其中流體供應封裝係以此類資訊強化裝置所配置的。
在另一態樣中，本發明與處理系統相關，該處理系統包含如本文各種描述之本發明的至少一流體供應封裝及流體應用處理工具，該流體應用處理工具經配置以在該等分配條件下自該至少一流體供應封裝接收流體。
可用包含至少一通訊裝置的處理工具構成此類處理系統，該通訊裝置與流體供應封裝的資訊強化裝置(如流體供應封裝上之快速讀取(QR)碼及RFID標籤之至少一者)通訊互動，以致動處理工具之操作。舉例而言，處理系統可被構成，使得直到處理工具通訊裝置與流體供應封裝上之資訊強化裝置的通訊互動滿足預先決定的操作通訊協定，才能夠操作該處理工具。
舉例而言，預先決定的操作通訊協定可包含來自包含於資訊強化裝置中的流體供應封裝資訊之流體供應封裝的識別驗證，如流體供應封裝上的RFID標籤。流體供應封裝資訊可包含流體的識別(該流體之識別係包含於流體供應封裝中)、處理工具操作設定、用於流體供應封裝中之流體的處理協定、與用於供應流體至處理工具之處理系統之流體供應封裝之安裝相關的資訊或其他合適資訊。
此類處理系統中之處理工具可為任何合適類型，及該處理工具舉例而言可包含離子植入處理工具、化學氣相沉積處理工具、蝕刻工具或其他合適工具。
處理系統可由處理工具構成，該處理工具包含經調適以用於半導體產品、平板顯示器、太陽能板、LED及LED顯示器，及此類產品之元件、次組件及部分之至少一者之製造之工具。
各種實施例中的處理系統可包含複數個流體供應封裝。在一些實施例中，處理系統可包含帶有處理工具、流體供應組件上的資訊強化裝置及至少一通訊裝置的至少一流體供應封裝，其中該流體供應封裝包含容器(該容器包含流體在負壓壓力處於其上被吸附之物理吸收體)及其中該流體供應封裝包含於以通風氣體所通風的氣箱中；該處理工具包含至少一通訊裝置，該通訊裝置與流體供應封裝上的資訊強化裝置(如快速讀取(QR)碼及RFID標籤之至少一者)通訊互動；該流體供應組件上的資訊強化裝置包含指示流體供應封裝容器中之負壓壓力之資訊；該至少一通訊裝置經配置以接收負壓壓力資訊及輸出控制信號，以能控制調整穿過氣箱之通風氣體流量，以回應流體供應封裝中之流體的負壓壓力。
本發明之進一步態樣係與用於強化接收來自流體源之流體之處理工具之操作的方法相關，以用於處理系統中之工具之操作，其中方法包含以下步驟：藉由自如 本文所不同描述的至少一流體供應封裝來供應流體，而資訊強化處理系統。
在此類方法中，處理工具可包含至少一通訊裝置，該通訊裝置與流體供應封裝上的資訊強化裝置(例如，至少一快速讀取(QR)碼及RFID標籤)通訊互動，以致動處理工具之操作。其中執行此類方法之處理系統可經配置，以便直到處理工具通訊裝置與流體供應封裝上之資訊強化裝置的通訊互動滿足預先決定的操作通訊協定，才能夠操作該處理工具。在此類方法中之操作通訊協定可包含來自流體供應封裝資訊之流體供應封裝的識別驗證，該流體供應封裝資訊係包含於該流體供應封裝上的RFID標籤。流體供應封裝資訊可包含與包含於流體供應封裝中的流體的識別、處理工具操作設定及用於流體供應封裝中之流體的處理協定相關之資訊、用於供應流體至處理工具之處理系統之流體供應封裝之安裝相關的資訊或其他合適資訊。
經應用於此類方法中的處理工具可以同樣是任何合適類型的，及該處理工具(舉例而言)可在各種實施例中包含離子植入處理工具、化學氣相沉積處理工具、及蝕刻工具或任何其他合適工具。在其他實施例中的處理工具可包含經調適以用於半導體產品、平板顯示器、太陽能板、LED及LED顯示器，及此類產品之元件、次組件及部分之至少一者之製造之工具。
可利用用於提供流體或不同流體之結合的多個流體供應封裝來執行上述方法。
與先前討論一致地，可執行方法，其中至少一流體供應封裝包含容器(該容器包含流體在負壓壓力處於其上被吸附之物理吸收體)、處理工具、流體供應封裝上的資訊強化裝置及至少一通訊裝置，且至少一種此類流體供應封裝包含於以通風氣體所通風的氣箱中；該處理工具包含至少一通訊裝置，該通訊裝置與流體供應封裝上的資訊強化裝置(如快速讀取(QR)碼及RFID標籤之至少一者)通訊互動；該流體供應封裝上的資訊強化裝置包含指示流體供應封裝容器中之負壓壓力之資訊；該至少一通訊裝置經配置以接收負壓壓力資訊及輸出控制信號，以透過氣箱能控制調整通風氣體流量，以回應流體供應封裝中之流體的負壓壓力。在此方法中，穿過氣箱之通風量可大幅減少，以利用流體供應封裝中之負壓壓力流體及使用此類負壓壓力流體之流體供應封裝之經增強(與習知之高壓氣瓶之使用相較下)的安全性。
現在參考圖式，圖1為根據本發明之一實施例之離子植入系統10的示意圖，該離子植入系統10係利用了資訊強化流體供應封裝及資訊強化離子植入機12。
包含此類流體供應封裝及離子植入處理工具的離子植入處理系統經調適以用經安排於至(用於氣體至植入機的輸送之)氣體供應封裝14、16及18之接收關係之離子植入機12而用於基板的摻雜。
氣體供應封裝包含摻雜氣體供應封裝14，該摻雜氣體供應封裝14包含具有摻雜來源氣體的容器20。氣體供應封裝14包含帶有接合到摻雜來源氣體供給線44的排氣孔24的閥頭組件22。閥頭組件22經裝配至手輪38，以用於閥頭組件中之閥的手動調整，以在用於摻雜氣體之個別的分配及儲存之完全開啟位置及完全關閉位置間轉移同物。
摻雜氣體供應封裝14亦包含部署在容器20上的快速讀取(QR)碼86及RFID標籤92。在其他實施例中，容器可包含此類資訊強化裝置(即，QR碼及RFID標籤之一者)。在其他實施例中，容器可包含一個如經調適以直接或間接提供與流體供應封裝及/或該流體供應封裝之使用相關的資訊之其他資訊強化裝置或多個該其他資訊強化裝置，以由操作者或其他個人存取或由協同資訊利用裝置、處理器或組件存取，以助於流體供應封裝的使用。閥頭組件22包含閥頭互鎖98。
氣體亦包含於氣體供應封裝16及18中，可與氣體供應封裝14相似地建構該等氣體供應封裝16及18之每者。氣體供應封裝16包含容器26，並以手輪40所耦合之閥頭組件28裝配該容器26。閥頭組件28包含經接合至共流氣體供給線52的排氣口30。氣體供應封裝16亦包含部署在容器26上的快速讀取(QR)碼88及RFID標籤94。如上文所述地，此類資訊強化裝置之每者可被單獨地使用於其他實施例中；或作為替代地，可應用一(或多 個)其他資訊強化裝置或裝置結合。閥頭組件28亦包含閥頭互鎖100。
氣體供應封裝18包含以用於閥頭組件34中之閥之轉換之手輪42所耦合之閥頭組件34所裝配的容器32。閥頭組件34包含接合至氣體排放線60之排氣口36。閥頭組件34包含閥頭互鎖102。在容器32之外觀表面上提供快速讀取(QR)碼90及RFID標籤96。在其他實施例中，可單獨應用此類QR碼及RFID標籤之任何一者。在其他實施中，可應用一(或多個)其他資訊強化裝置或裝置結合。
在所展示的安排中，可用任何意欲的結合來供應一或多個摻雜來源氣體或供應一(或多個)摻雜來源氣體及一(或多個)非摻雜氣體。舉例而言，所圖示說明的安排允許三種摻雜來源氣體(或作為替代地，一種摻雜來源氣體及兩種共流氣體；或作為替代地，兩種摻雜來源氣體及一種共流氣體)，以為至混合腔室68的共流而被選擇性地分配。當藉由氣體供應封裝14供應單一摻雜來源氣體時，藉由流體供應封裝16及18所供應之一(或多個)氣體可包含稀釋劑、同種氣體、清潔氣體、穩定氣體或任何其他對與摻雜氣體結合來說有優勢及合適的一(或多個)氣體，以執行所欲之離子植入操作。此類額外氣體可為共流氣體(與摻雜氣體來源同時流動至流體應用工具)或可為單獨應用的氣體(例如，週期性使用以清潔下游流電路及流體應用工具的清潔氣體)。
為控制來自個別來源之流之目的，將在個別的氣體供給線44、52及60中的流控制閥46、54及62個別地提供給該等個別的氣體供給線。
可用自動閥致動器48裝配流控制閥46，該自動閥致動器48具有將致動器連接至CPU 78的信號傳輸線50，其中CPU 78可傳輸信號傳輸線50中的控制信號至閥致動器，以調節閥46之位置及對應地控制來自容器20至混合腔室68之氣體之流。
以相似方式，排氣線52包含與閥致動器56耦合的流控制閥54，接著該閥致動器56藉由至CPU 78的信號傳輸線58而被耦合。因此，以藉由至CPU 78的信號傳輸線66而被耦合的閥致動器64裝配排氣線60中之流控制閥62。
藉由此類安排，CPU可操作地控制來自對應容器20、26及32的個別氣體之流。
作為替代此類流控制安排，系統可用經安排以接收來自中央電腦或處理器之圖形化使用者介面(GUI)的輸入的質流控制器或用基於製程配方而經設定或經調整的質流控制器，來應用在與各種氣體供應封裝相關的流電路之個別線中的質流控制器。
在氣體同時流入(共流)至混合腔室68的情況中，所得氣體混合物經排放至用於至離子植入機12之通道的供給線70。
相應地，若僅有單一氣體供應封裝14、16或18於分配模式中操作，則對應的單一氣體稍後如由相關的流控制閥所調節地流經混合腔室並在供給線70中被傳送至離子植入機。
供給線70經展示於如與由與供給線連接的、與放置在旁路流量迴路中的氣體分析儀74連接的旁路線72及旁路線76所組成之旁路流量迴路所耦合之圖1之實施例中。在此安排中的氣體分析儀74接收來自供給線70中主流的側流，及該氣體分析儀74回應地產生相關於氣流濃度及流量等之監控信號及在將分析儀74耦合至CPU 78的信號傳輸線中傳輸監控信號。以此方式，CPU 78接收來自氣體分析儀74的監控信號、處理該監控信號及回應地產生經發送至個別的閥致動器48、56及64或該等閥致動器中之經選擇的一或多者(若適用的話)的輸出控制信號，以實現氣體之所欲至離子植入機的分配操作。
圖1中所展示的旁路流量迴路及氣體分析儀為可選元件。將要瞭解的是，在其中質流控制器(MFC)經應用以控制任何特定氣體供應封裝之供給率的替代安排中，可決定及調節混合比例而無需氣體分析儀。
離子植入機12產生在流出線80中流至流出物處理單元82的流出物，該流出物處理單元82可藉由合適的流出物處理操作(如刷洗及催化氧化等)來處理流出物，以產生從排出線84中的處理單元82被排放(及可被排 放或替代地被傳送至更進一步的處理或其他部署)之處理過的氣體流出物。
CPU 78可為任何合適類型，及該CPU 78可包含各種一般目的可程式化電腦、特殊目的可程式化電腦、可程式化邏輯控制器或其他有效用於如上文所述之監控信號之信號處理及一或多個輸出控制信號之產生的計算單元。
因此可程式化地配置CPU 78以實施循環操作(例如，來自兩個或全部三個來源14、16及18的並行氣流或按順序的個別氣流)。因此，可包含任何涉及氣共流及按順序之氣流的流模式。
因此將要瞭解的是，可用任何各種方式實施離子植入機中之基板的摻雜，以單一地或結合其他氣體種類應用摻雜氣體。將要瞭解的是，在圖1所展示的離子實施系統之各種實施中或在根據本發明對應地配置操作之離子植入系統中，摻雜氣體可不同地與氫化物氣體、氟化物氣體、惰性氣體、氧化氣體或其他氣體結合。
放置在離子植入機12的基板(圖1中未展示)可為任何合適類型。在各種特定實施例中，基板可包含微電子基板、光電基板、光學基板、超導基板、半導體基板、光伏基板或其他基板類型。在其他特定實施例中，基板可包含自半導體基板、太陽能面板基板、LED基板及平面基板中選擇出之基板。
如上文所討論地，圖1中所展示的流體供應封裝14、16及18之每者包含容器，該容器可具有在容器之外表面上的快速讀取(QR)碼及/或RFID標籤或其他與該容器相關的資訊強化裝置。RFID標籤可為任何合適類型；舉例而言，該等RFID標籤可包含讀寫RFID標籤，該等讀寫RFID標籤包含記憶體元素，該等記憶體元素包含關於封裝及/或該封裝中之流體的資訊。離子植入機12包含相關的RFID標籤機器讀取器，該RFID標籤機器讀取器經配置以與個別的流體供應封裝容器20、26及32之RFID標籤92、94及96通訊。RFID標籤機器讀取器104可額外地經配置以包含處理器及無線射頻發射機，藉由該無線射頻發射機可從讀取器104傳送關於離子植入機及該離子植入機之操作的資訊至個別容器上的RFID標籤及/或至與此類容器相關之監控(及/或)控制裝置。此外(或作為替代地)，機器讀取器104可被安排以傳送資訊至CPU 78或替代地自CPU 78接收資訊，以用於離子植入系統中之流體供應封裝及/或離子植入機處理工具之調節。
在圖1系統中，流體供應封裝14、16及18及該流體供應封裝14、16及18相關之閥及流電路包含於氣箱106中。透過穿過氣箱之通風氣體流量來通風該氣箱。藉由通風機120引入通風氣體，以將氣體供應線122通風，以穿過氣箱外殼之內部容積流動及從通風氣體排放線124中之氣箱排放。
展示於圖1中之處理系統可進一步地包含伺服器組件811，該伺服器組件811包含多個可操作地連接至關聯式資料庫812的伺服器單元，該關聯式資料庫812舉例而言可包含離子植入製程配方的文庫、離子植入程序條件、用於離子植入操作的參考標準、用於進行處理系統中之離子植入的協定、離子植入運行的歷史紀錄及其他對伺服器組件811之伺服器單元來說為可存取以用於計算及通訊操作的資料。伺服器組件811可相對於包含氣箱106及離子植入機12的離子植入程序系統而位於本地端或遠端。伺服器組件的伺服器可經安排於帶有操作員或技術員810的電腦820及智慧型手機822之用於離子植入系統的信號通訊關係中。作為替代地，資料及配方可被本地儲存在為離子植入機之部分的電腦上。
圖1中所展示之整體處理系統的通訊元件可經安排以用於與系統中之其他通訊元件的雙向通訊，以用簡單、有效及可靠之方式來助於離子植入系統之操作。
藉由所展示的處理系統安排，當將QR碼讀取器應用程式載入至智慧型手機時，個別流體供應容器上的快速讀取(QR)碼可由操作員或技術員的智慧型手機822來掃描。以此方式，可應用QR碼以在智慧型手機822(或在如電腦820、CPU 78或伺服器組件811之系統的其他通訊元件上)上啟動網站，或可應用QR碼以發送電子郵件或初始化其他動作。因此，對操作員或技術員來說，QR碼可作為資訊供應之觸發。此類資訊可包含用於包含於特 定容器中之流體的物質安全資料表、或使容器以快速有效之方式被部署於氣箱106中之用於該容器的安裝指令、或為了處理來自有此類QR碼之容器所供應的流體、或為了以其他方式與處理系統之通訊元件互動，及為了影響離子植入系統之操作及為了影響該離子植入系統中之流體供應容器之應用而用於設定離子植入機12之參數的指令。QR碼亦可連接至智慧型手機上或其他處理器或電腦上的應用程式(app)。
作為另一特定範例，QR碼可啟動用於藉由有QR碼之容器所供應之流體的產品特定網站。作為另一範例，作業員或技術員可以不知施加流體供應封裝之連接至相關流電路的具體轉矩、及該作業員或該操作員可用智慧型手機、平板電腦、智慧型手錶或其他通訊裝置掃描QR碼，及可將該作業員或該技術員導向至帶有包含此類資訊之使用者導覽的網站。作為進一步的範例，作業員或操作員首次便可利用來自個別封裝容器之特定的氣體混合，且該作業員或操作員可以不知要被施加至流電路中之質流控制器的修正因數。在此類實例中，掃描QR碼可在操作員或技術員的智慧型手機、電腦或其他裝置上啟動包含此類資訊的網頁。在操作的另一模式中，掃描QR碼可觸發自智慧型手機822或電腦820至流體供應者之帳號管理員之電子郵件之傳輸，以請求產品資訊。將要瞭解的是，可應用QR碼以存取與流體供應封裝、包含於該流體供應封裝中的流體、相關流體分配操作、應用流體的處理操 作、及/或用於相關處理系統中之處理設備之設定、校準及關聯等相關的資訊。傳送至作業員或技術員的結果資訊可為任何適合類型，及該結果資訊可包含資料表、應用程式筆記、使用者指南及建議製程配方等。
因此，圖1系統中的流體供應封裝14、16及18可包含個別容器上的RFID標籤；且如指示地，此類標籤可為讀取/寫入字元。此類標籤可與離子植入機12上的標籤機器讀取器104互動，以便標籤機器讀取器辨認哪一個氣體供應封裝被安裝至氣體供應流電路之每個氣體棒中，以便該標籤機器讀取器對應地最佳化離子植入系統之效能。
舉例而言，標籤機器讀取器104可讀取個別流體供應封裝之標籤92、94及96，從而確認所有此類容器具有包含保持流體在負壓壓力處之個別容器中之固相物理吸收體的類型。連同負壓壓力流體供應封裝之存在之此類確認，機器讀取器104可回應地傳送輸出控制信號(例如藉由調低供給通風氣體至氣箱之通風機120及/或部分地個別關閉通風氣體供應線122及通風氣體排放線124中的流控制閥(未展示)的控制信號)，以減少流經氣箱106之通風氣體之體積流率，從而利用從此類低氣壓流體供應封裝所導致之節能，此事不需高吞吐量的通風氣體流量，該等流量係當應用含有位於壓力1000-2000psi(6.9MPa-13.8MPa)之流體的高壓氣瓶時為被需要的以確保安全。
作為另一範例，標籤機器讀取器104可讀取個別流體供應封裝的標籤92、94及96，及基於從氣箱中之氣體供應封裝所供應之氣體類型，對應地設定安裝於氣箱106中之有毒氣體監控(未展示)的警告限制。
作為進一步的範例，可藉由標籤機器讀取器104監控包含於容器上之RFID標籤中的資訊(該資訊包含瓶中之流體量)，及稍後可使用此類流體庫存讀數以產生相關信號至監控及控制系統，以基於流量來追蹤流體使用及預測主動分配操作的端點以用於特定流體供應封裝。此事將協助作業員或技術員確保流體供應封裝於適合時間處排出流及應用流體供應封裝中之流體的總庫存。
根據本發明之流體供應封裝之容器之標籤具有助於流體供應封裝之追蹤之進一步的好處及因數千個工業氣體封裝在庫存中與在任何給定時間處中轉流體應用設施之位置的顯著優勢。因此可應用RFID標籤及QR碼以追蹤在眾多不同流體之封裝之整體庫存中之流體的特定類型。此外，此類標籤及碼可協助遠端監控特定流體供應封裝中之氣體的壓力及可確定特定封裝中之流體的識別。
在特定實施例中，觸發可包含可被附加至流體供應封裝之容器的低成本感測器修補。感測器可包含RFID晶片，該等RFID晶片應用ISO 14443a、b或c通訊協定或其他通訊協定(若在給定的應用程式中是需要的話(或意欲的話))。14443標準整合至晶片的電力傳輸， 以操作該晶片及週邊感測器晶片。包含資料及功率兩者之輸入的AC信號被整流，及電荷被儲存在晶片電容器中或封裝電容器中。使用遠端電力的操作係較佳的，以避免電池需求及以完成高性價比的系統。RFID標籤可包含非揮發性記憶體，以儲存資料於封裝之儲存歷史上及於封裝之運輸歷史上(等)。可應用感測器修補以感測容器中流體的壓力，及可用於容器表面處之聲學測量來應用此類壓力。例如，藉由應用用於波導細胞中聲學測量之H2M監控機(美國馬薩諸塞州之比爾里卡的Entegris公司)，以驗證封裝中之流體的識別。
圖1系統中的流體供應封裝14、16及18具有個別的閥頭22、28及34，該等閥頭之特徵在於個別的閥頭互鎖98、100及102，該等個別的閥頭互鎖經安排於與機器讀取器104的通訊關係中，該機器讀取器104相關於離子植入機12。藉由此配置，機器讀取器104可讀取來自個別之流體供應封裝之RFID標籤92、94及96的資訊，及該機器讀取器104可驗證此類流體供應封裝係經適當地耦合至流電路，以為特定操作之對應流體至離子植入機之流。機器讀取器稍後回應地傳送信號至個別流體供應容器上的閥頭互鎖98、100及102，以解鎖此類互鎖及從而在每個實例中開啟至流體之流的閥頭，該流體係自容器開始、穿過閥頭而後至相關之流電路。因此，直到用與離子植入機12相關的機器讀取器發出信號前，皆維持互鎖於鎖定條件。
此安排提供高效的「故障保安」安排以確保特定的流體供應封裝及特定的處理工具彼此互連，及確保處理工具在沒有適於所欲程序操作(例如，在半導體產品製品、太陽能板或太陽能電池、LED、LED顯示器、平板顯示器或此類產品之元件、次組件或部分之製造中)效能的特定流體的情況下是不能被操作的。
此安排亦藉由確保流體供應封裝位於經批准的氣箱中、經耦合至合適的處理工具或回供應製造設施，以在個別流體供應容器上之閥頭互鎖98、100及102經解鎖及開啟閥以允許流體流前補充，而提供高效之經強化之用於特定流體供應封裝之傳輸及儲存的安全安排。
因此，根據本發明之流體供應封裝及處理工具的資訊強化達成在來自流體供應封裝之流體之安裝及供應中及在相關流體應用處理工具之操作中經強化的效率。可用各式各樣的配置來配置資訊強化元件，以影響計算及通訊操作；例如，藉由雙向傳輸及資料及信號通訊之接收，及可應用如網際網路或其他網路之世界級通訊網路來影響此類通訊。
圖1之伺服器組件811中之伺服器可經安排以任何合適方式處理系統中所產生的通訊資訊。舉例而言，伺服器可影響流體資訊參照標準之算法比較及提供比較資料給CPU 78、電腦820、智慧型手機822或系統中之其他通訊裝置或元件。
圖2為根據本發明之另一實施例之處理系統300之示意圖，該處理系統300包含經配置以用於氣體輸送的資訊強化流體供應封裝。
如圖2所繪製地，流體供應封裝包含流體儲存及分配容器302，該流體儲存及分配容器302已接合該流體儲存及分配容器302上端閥頭304，該上端閥頭304與氣動閥致動器306耦合。閥頭經耦合至VCR接頭308，該接頭308接著與流導管312耦合。流導管312與壓力傳感器310、止回閥314及氮氣吹掃入口316連通。應用氮氣吹掃入口以用於為分配組件之流通道及相關流電路之通道之淨空之氮氣或其他清掃氣體之引入，以後續自容器302分配氣體。
流導管312已於該流導管312中部署流控制閥307、量程規320、質流控制器322及流控制閥309。流導管312亦於流電路形成關係中耦合至在其中具有旁路閥324的旁路導管325。流導管312在如所展示之該流導管312之右端被接合至氣箱歧導管326。導管326具有位於該導管326中之閥311，且該導管326具有耦合330，該耦合330相對於與氣箱歧管連通之端，以用於流體儲存及分配封裝與下游流體應用處理工具(如離子植入工具、化學氣相沉積工具、蝕刻工具或其他工具)之耦合。將要瞭解的是，流電路可經各式配置，及在其他實施例中，可將閥307及閥309構成為簡易的停止閥或流入口閥，及/或元件322可取代質流控制器而為經配置以感測 流量及回應地傳送用於流電路中流控制閥之調節的信號之質量流量測量儀。
在操作中，來自流體儲存及分配容器302之氣體在流導管312及氣箱歧導管326中如藉由質流控制器322所控制地以可控制的速率而流動至下游流體應用處理工具。壓力傳感器310可被操作地耦合至質流控制器322及其他元素(例如，流電路中之閥)，以用合適方式執行用於流之氣體之至流體應用處理的分配。
如圖2中所展示地，流體儲存及分配容器302已在該流體儲存及分配容器302之外部表面上部署QR碼350及RFID標籤352。將耦合至閥中之互鎖機制362之該閥提供給VCR接頭308，該互鎖機制362防止流導管312至流體供應封裝之閥頭304的耦合(除非下游處理工具上之機器讀取器讀取到包含於RFID標籤352中的資訊及驗證流體供應封裝適於操作，於是機器讀取器(未展示於圖2中)傳送信號至與互鎖機制362耦合之閥，以解鎖該接頭，而使得該接頭可連接至流體供應封裝之閥頭304)。
以閥頭分配互鎖機制364之形式於閥304上提供進一步的互鎖機制，該閥頭分配互鎖機制364同樣地需要從處理工具上的機器讀取器被傳送的致動信號(該至動信號係用於致動要被解鎖以用於分配操作之閥頭中之閥)。此事提供更進一步之流體供應封裝使用的故障保安態樣。
作為替代地(或額外地)，可在流控制閥307上提供互鎖機制372，其中藉由自處理工具上的機器讀取器所傳送之致動信號解鎖此類流控制閥。
因此，將要瞭解的是，可用任何適合之數量及類型的互鎖機制提供給處理系統，以合作地整合流體供應封裝操作及處理工具操作，以確保合適流體及流體供應封裝被用於處理工具操作。
雖然本文參考了特定態樣、特徵及圖示實施例來闡述本發明，但要瞭解的是，本發明之功效並不因此被限制；本發明之功效係延伸到且涵蓋如基於本文之描述將要建議給所屬技術領域中具有通常知識者的多個其他變化、修改及替代實施例。對應地，如以下所要求保護的發明因其包含所有在本發明之精神及範疇內的此類變化、修改及替代實施例，故該以下所要求保護的發明係意欲被廣義地建構及解釋。
10:離子植入系統
12:離子植入機
14:氣體供應封裝
16:氣體供應封裝
18:氣體供應封裝
20:容器
22:閥頭組件
24:排氣孔
26:容器
28:閥頭組件
30:排氣孔
32:容器
34:閥頭組件
36:排氣孔
38:手輪
40:手輪
42:手輪
44:摻雜來源氣體供給線
46:流控制閥
48:自動閥致動器
50:信號傳輸線
52:共流氣體供給線
54:流控制閥
56:自動閥致動器
58:信號傳輸線
60:氣體排放線
62:流控制閥
64:閥致動器
66:信號傳輸線
68:混合腔室
70:供給線
72:旁路線
74:氣體分析儀
76:旁路線
78:CPU
80:流出線
82:流出物處理單元
84:排出線
86:QR碼
88:QR碼
90:QR碼
92:RFID標籤
94:RFID標籤
96:RFID標籤
98:閥頭互鎖
100:閥頭互鎖
102:閥頭互鎖
104:RFID標籤機器讀取器
106:氣箱
120:通風機
122:氣體供應線
124:通風氣體排放線
810:操作者
811:伺服器組件
812:關聯式資料庫
820:電腦
822:智慧型手機

Claims (16)

  1. 一種流體供應封裝，包含一流體儲存及分配容器及一流體分配組件，該流體分配組件經耦合至該流體儲存及分配容器及經配置以在分配條件下致動來自該流體儲存及分配容器之流體排放，其中該流體供應封裝包含於該流體供應封裝其中的一資訊強化裝置，以及一互鎖結構，該互鎖結構經配置以除非由需要來自該資訊強化裝置之產生資訊的一解鎖信號所解鎖，否則排除自該流體儲存及分配容器所分配之流體。
  2. 如請求項1所述之流體供應封裝，其中該資訊強化裝置包含快速讀取(QR)碼及RFID標籤之至少一者。
  3. 如請求項1所述之流體供應封裝，其中該資訊強化裝置包含一RFID標籤。
  4. 如請求項1所述之流體供應封裝，其中該流體儲存及分配容器包含該流體儲存及分配容器其中之至少一內部設置的壓力調節器，該壓力調節器經配置以於由該壓力調節器的一設定點所決定的壓力處而自該流體儲存及分配容器分配流體至該流體分配組件。
  5. 如請求項1至4之任何一者所述之流體供應封裝，其中該資訊強化裝置藉由一機器讀取器為可讀取的，以初始化一網站、一網頁之顯示、一電子郵件 之傳送或其他提供與該流體供應封裝、經封裝於該流體供應封裝中的一流體或該流體供應封裝或流體的使用相關的資訊之電信行動的登錄。
  6. 如請求項1至4之任何一者所述之流體供應封裝，其中該資訊強化裝置包含與該流體供應封裝、經封裝於該流體供應封裝中的一流體或該流體供應封裝或流體的使用相關的資訊。
  7. 如請求項6所述之流體供應封裝，其中該資訊強化裝置具有一讀取/寫入字元。
  8. 如請求項6所述之流體供應封裝，其中該資訊強化裝置具有資訊儲存能力及資訊傳送能力。
  9. 如請求項1所述之流體供應封裝，其中該資訊強化裝置包含一快速讀取(QR)碼，及該互鎖結構係藉由需要來自用於一解鎖信號產生之該快速讀取(QR)碼之資訊的該解鎖信號而為可解鎖的。
  10. 如請求項1所述之流體供應封裝，其中該資訊強化裝置包含一RFID標籤，及該互鎖結構係藉由需要來自用於一解鎖信號產生之該RFID標籤之資訊的該解鎖信號而為可解鎖的。
  11. 一種流體供應套件，該流體供應套件包含如請求項1至10之任何一者所述之流體供應封裝及一經配置以讀取該資訊強化裝置的機器讀取器。
  12. 如請求項11所述之流體供應套件，其中該機器讀取器包含一經配置以讀取該資訊強化裝置的智慧型手機、平板電腦或智慧型手錶。
  13. 一種處理系統，該處理系統包含如請求項1至10之任何一者所述之流體供應封裝的至少一者及一流體應用處理工具，該流體應用處理工具經配置以在該等分配條件下自該至少一流體供應封裝接收流體。
  14. 如請求項13所述之處理系統，其中該處理工具包含至少一通訊裝置，該至少一通訊裝置與該流體供應封裝上之該資訊強化裝置通訊地互動以致動該處理工具之操作。
  15. 如請求項14所述之處理系統，其中直到該處理工具通訊裝置與該流體供應封裝上之該資訊強化裝置的通訊互動滿足一預先決定的操作通訊協定，才能夠操作該處理工具。
  16. 如請求項15所述之處理系統，其中該預先決定的操作通訊協定包含來自流體供應封裝資訊之該流體供應封裝的識別驗證，該流體供應封裝資訊係自該流體供應封裝上的該資訊強化裝置中得到。
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