優(yōu)先權主張

本申請案主張2014年12月1日提出申請的美國臨時申請案第62/086,022號的優(yōu)先權。

背景技術：

一般來說，襯底容器或載體用于在對成批的硅晶片或磁盤進行處理之前、期間及之后運輸及/或存儲所述晶片或盤。所述晶片可被處理成集成電路且所述盤可被處理成計算機的存儲磁盤。術語晶片、盤及襯底在本文中可互換地使用且這些術語中的任一者可是指半導體晶片、磁盤、平板襯底、光罩及其它此類襯底，除非另外指示。

將晶片盤處理成集成電路芯片通常涉及多個步驟，其中所述盤在各種處理站處處理，并在處理步驟之間進行存儲及運輸。由于所述盤的易碎性質(zhì)及其易受粒子或化學品的污染，因此貫穿此程序恰當?shù)乇Ｗo所述盤是至關重要的。已使用晶片容器來提供此必要保護。另外，由于對盤的處理一般來說為自動化的，因此有必要使盤相對于處理設備精確地定位以用于晶片的機器人移除及插入。晶片容器的另一目的是在運輸期間牢固地固持晶片盤。術語晶片容器、載體、匣盒、運輸/存儲箱等等在本文中可互換地使用，除非另外指示。

在對半導體晶片或磁盤的處理期間，顆粒的存在或產(chǎn)生呈現(xiàn)極顯著污染問題。污染被視為半導體工業(yè)中的合格率損失的單個最大原因。由于集成電路的大小已不斷減小，因此可污染集成電路的粒子的大小也已變得較小，從而使得將污染物最小化更加關鍵。呈粒子形式的污染物可由磨損(例如載體與晶片、與載體蓋或外殼、與存儲架子、與其它載體或者與處理設備的摩擦或刮擦)產(chǎn)生。另外，例如灰塵等顆?？纱┻^蓋及/或外殼中的開口或接頭引入到外殼中。因此，晶片載體的關鍵功能是保護其中的晶片免遭此類污染物。

容器一般來說經(jīng)配置以將晶片或盤軸向地布置于狹槽中，且通過或靠近所述容器的外圍邊緣而支撐晶片或盤。按慣例可在徑向方向上向上或橫向地從容器移除晶片或盤。容器可具有含下部開口的殼部分、用以閂鎖到下部開口中的門及擱置于門上的離散載體。在美國專利第4,995,430號及第4,815,912號中圖解說明此配置(稱作smif盒)，所述美國專利兩者由本申請案的擁有者擁有且以引用的方式并入本文中。另外，晶片載體組合件可具有前開口、具有閂鎖到前開口上的門，所述晶片載體組合件稱作foup或fosb且(舉例來說)闡述于美國專利第6,354,601號、第5,788,082號及第6,010,008號中，所有所述美國專利以引用的方式并入本文中。在特定配置中，底蓋或門、前門或者容器部分已具備開口或通路以促進將氣體(例如氮氣或其它凈化氣體)引入及/或排出到晶片載體組合件中以取代可具有污染物的周圍空氣。

此項技術中已知的晶片容器及光罩容器已使用各種連接或耦合機構以用于將晶片容器的流動通路流體介接到流體供應及壓力或真空源。此類附接及密封需要可具有復雜配置的專門組件。特定當前設計包含具有框架、柱塞、o形環(huán)及金屬彈簧的止回閥，所述框架、柱塞、o形環(huán)及金屬彈簧中的一或多者可通過產(chǎn)生顆?；蚱渌廴疚锒鴮е戮廴?。另外，一些沖洗閥設計在安裝期間易受壓縮力，從而可能使止回閥的框架變形并導致泄漏。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種襯底容器包含：容器部分，其具有敞開側或底部；及門，其用以將所述敞開側或底部密封地閉合，所述門及所述容器部分中的一者界定接達結構。所述襯底容器另外包含止回閥組合件，所述止回閥組合件被相對于所述接達結構進行保持以提供與所述襯底容器的內(nèi)部的流體連通。所述止回閥組合件包含孔環(huán)，所述孔環(huán)由彈性體材料形成。閥座安置于所述孔環(huán)內(nèi)，所述閥座根據(jù)一個方面與所述孔環(huán)整體地形成，且根據(jù)另一方面由單獨件形成。根據(jù)一個方面，由中心桿保持到所述閥座的彈性體盤形閥部件、舉例來說彈性體傘狀閥安置于所述孔環(huán)內(nèi)且經(jīng)固持以嚙合所述閥座，借此限制相對于所述襯底容器的所述內(nèi)部而穿過所述止回閥組合件的流體流動。

止回閥組合件內(nèi)的部分的數(shù)目大體上減小，在一些情形中包含僅兩個部分：具有界定一或多個閥座的內(nèi)部結構的彈性體孔環(huán)，及相關聯(lián)彈性體傘狀止回閥部件。彈性體閥部件任選地在孔環(huán)內(nèi)為可逆的以限制在相反方向上穿過止回閥組合件的流體流動。根據(jù)另一方面，止回閥組合件包含僅三個部分：彈性體孔環(huán)、所述孔環(huán)內(nèi)的大體上剛性殼體及彈性體傘狀閥部件。

本發(fā)明的實施例的特征及優(yōu)點是彈性體盤形閥部件與閥中的平坦彈性體閥座協(xié)作。利用彈性體閥組件與另一彈性體閥組件一起組裝及起作用提供組裝的容易性及高水平的密封完整性。關于具有盤部分及桿部分的傘狀閥，彈性體桿部分插入到由彈性體材料界定的開口中且所述盤抵靠彈性體閥座而安放。在實施例中，盤形部件在未經(jīng)致動狀態(tài)中具有背對閥座的凸形形狀且所述盤在由通過閥的氣體致動時反轉，使得形狀背對閥座為凹形或平坦的。在其它實施例中，所述盤可在未經(jīng)致動狀態(tài)中為平坦的且在利用通過閥的氣體致動時改變?yōu)楸硨﹂y座為凹形形狀。在其它實施例中，所述盤可為平坦的且在所述盤的外圍處以可樞轉方式附接到閥座并操作為閥瓣(flap)。

根據(jù)另一方面，止回閥組合件相對于孔環(huán)端對端地安置成堆疊配置。還揭示用于止回閥組合件的各種殼體及保持機構。還揭示其它止回閥組合件、止回閥模塊及相關聯(lián)方法。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的襯底容器組合件的分解透視圖。

圖2是圖1組合件的實例性底蓋的仰視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的前開式襯底容器的透視圖；

圖4是圖3的襯底容器的仰視圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的接納結構的透視圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例的止回閥模塊的分解圖；

圖7是由圖6組件形成的經(jīng)組裝模塊的橫截面圖；

圖8是圖6到7中所展示的孔環(huán)的俯視透視圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明的替代實施例的止回閥組合件的俯視透視圖；

圖10是圖9組合件的剖面透視圖；

圖11展示圖9到10中所展示的組合件的組成部分，及完整組合件模塊；

圖12到13展示根據(jù)本發(fā)明的實施例的止回閥模塊組件及待被替換的經(jīng)安裝止回閥模塊；

圖14是根據(jù)本發(fā)明的實施例的額外止回閥模塊的分解圖；

圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的止回閥模塊的分解圖；

圖16是以經(jīng)組裝形式的圖15模塊的透視圖；

圖17是圖15模塊的分解圖，其中組件用于安裝于環(huán)繞結構中；

圖18是以經(jīng)組裝及經(jīng)安裝形式的圖17模塊的橫截面圖；

圖19是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的止回閥模塊的分解圖；

圖20是以經(jīng)組裝形式的圖19模塊的組件的透視圖；

圖21是圖20組件的分解圖；

圖22是以替代配置而組裝的圖20組件的透視圖；

圖23是以出口配置而安裝的圖19模塊的橫截面圖；

圖24是以入口配置而安裝的圖19模塊的橫截面圖；且

圖25是襯底容器組合件的示意圖，其中圖24模塊以入口及出口配置而安裝。

具體實施方式

圖1圖解說明其中可實施本發(fā)明的實施例的實例性晶片容器組合件2。容器組合件2包含晶片載體4、底部門6及外殼部分8。底部門6適于與外殼部分8密封地耦合以界定可與周圍大氣10隔離的內(nèi)部空間。如圖1中所展示，晶片載體2可包括可將多個硅晶片或其它襯底固持并定位于晶片載體2內(nèi)的多個元件12(例如擱架)。一般來說，元件12固持并定位襯底，使得鄰近晶片之間的接觸最小化，此可減小可在處理及/或運輸期間發(fā)生的對襯底的損壞。

圖2更詳細地圖解說明實例性底部門6。區(qū)段6包括呈開口14、16形式的接達結構。根據(jù)一個實施例，開口14促進氣體的引入或其它流體轉移至容器組合件2中。類似地，開口16促進氣體的移除或其它流體從容器組合件2轉移出，(例如)使得位于容器組合件2內(nèi)的氣體或流體可排放到周圍大氣。因此，根據(jù)一個實施例，開口14是入口，而開口16是出口。雖然圖2圖解說明其中底部門6包括兩個開口14、16的實施例，但具有位于底部門6中的四個、五個、六個或更多接達結構的實施例經(jīng)預期且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。還應理解，本發(fā)明的實施例可在容器組合件2的區(qū)段或為不可移除、不可敞開區(qū)段的類似容器中實施。

如圖2中所圖解說明，開口14、16容納根據(jù)本發(fā)明的實施例的閥組合件或模塊(一般來說以20、22圖解說明)或者與所述閥組合件或模塊相關聯(lián)地安置。閥組合件20定位于開口14處或其內(nèi)以將開口14密封，且閥組合件22定位于開口16處或其內(nèi)以將開口16密封。閥組合件20、22各自形成抵靠其對應開口14、16的內(nèi)部的密封件，且各自提供用于使氣體或其它流體通過的至少一個膛孔或通路。所屬領域的技術人員將認識到，開口14、16及閥組合件20、22的大小、橫截面形狀及其它特征可由特定晶片容器組合件或環(huán)境的氣體流動要求、操作壓力及其它特性支配。將關于圖6到25闡述閥組合件20、22的特定實施例及相關聯(lián)組件。

圖3到4圖解說明其中可實施本發(fā)明的實施例的另一配置的晶片容器組合件23，所述晶片容器組合件稱作foup(前開式晶片傳送盒(frontopeningunifiedpod))或fosb(前開式運送盒子(frontopeningshippingbox))。容器組合件23一般來說包含門24及容器部分26。容器部分26具有通向其中多個晶片w保持于晶片擱架35上的容器內(nèi)部32中的前開口30。門24具有鑰匙接達孔36及閂鎖機構38(部分地圖解說明于門外殼的內(nèi)部中)。閂鎖尖端41嚙合容器部分門框架40中的凹部39。

容器組合件23具有利用一對向前沖洗端口48及向后沖洗端口54的沖洗能力。端口48、54具有固定到接達結構或孔環(huán)接納結構51中的沖洗孔環(huán)50，所述接達結構或孔環(huán)接納結構位于容器組合件23的底部52上且任選地與每一端口48、54相關聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明的實施例的止回閥56插入到孔環(huán)中以形成控制沖洗氣體流體流動的方向的閥組合件。另外，圖解說明配置為沖洗塔60的管狀環(huán)境控制組件，其任選地接納孔環(huán)62及止回閥64。將關于圖6到25闡述閥組合件、孔環(huán)、止回閥及相關聯(lián)組件的特定實施例。

圖5圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的安置于襯底容器的壁或蓋(舉例來說，容器組合件23的底部52或側蓋)中的一個類型的接達結構或接納結構51。結構51構成用于使流體通過到容器組合件23中或從所述容器組合件流出的入口或出口結構，且經(jīng)構造以接納及/或容納沿著中心軸66的閥組合件及模塊。本發(fā)明中所預期的接達結構或保持結構用作沖洗端口且任選地包含具有特別適于將孔環(huán)或閥組合件與模塊密封地嚙合的幾何形狀的保持結構?？篆h(huán)及組合件/模塊自身任選地包含用于形成與相關聯(lián)接達或保持結構的特定內(nèi)部特征的不透流體的接觸的各種密封特征。

圖6到25圖解說明根據(jù)本發(fā)明的方面的各種閥組合件及模塊，所述各種閥組合件及模塊可實施于以下各項中或關于以下各項而實施：門、側壁、底部壁、沖洗管或晶片載體的其它組件(例如圖1到5中所圖解說明的組件)或者其它類型的載體及容器。

圖6到25另外圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于密封襯底容器中的開口或端口的各種類型的孔環(huán)或其它結構。一般來說，所述孔環(huán)或結構包含主體，所述主體具有位于所述主體內(nèi)的膛孔，所述膛孔沿著主體的主軸延伸。另外，本發(fā)明的孔環(huán)的實施例包括位于膛孔內(nèi)的操作元件。操作元件可包括可調(diào)節(jié)氣體或其它流體穿過膛孔的流動的止回閥、過濾器、傳感器或其組合。本發(fā)明中采用的止回閥可定向于膛孔內(nèi)，使得孔環(huán)可用于密封襯底容器門及/或外殼上的入口及出口開口兩者。另外，孔環(huán)主體的設計任選地可在無需附接到孔環(huán)的額外o形環(huán)的情況下促進對開口的密封。此外，本發(fā)明的孔環(huán)的實施例可將孔環(huán)主體、止回閥及/或過濾器組合成整體匣體或模塊，此可改進孔環(huán)的總體密封能力且可促進襯底容器組合件的較容易構造。在一些實施例中，孔環(huán)具有從約1/8英寸到約1英寸的軸向高度，而在其它實施例中，孔環(huán)可具有從約3/8英寸到約3/4英寸的軸向高度。另外，本發(fā)明的孔環(huán)的實施例可具有從約1/4英寸到約1.5英寸的直徑，而在其它實施例中，孔環(huán)可具有從約1/2英寸到約3/4英寸的直徑。所屬領域的技術人員將認識到，孔環(huán)的軸向高度及直徑的額外范圍經(jīng)預期且在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

如所圖解說明的止回閥部件具有盤及閥座連接部分，所述閥座連接部分配置為在中心附接到所述盤的中心桿。在其它實施例中，閥座連接部分可位于盤的外圍處，使得所述盤操作為圍繞所述連接部分樞轉的閥瓣。

孔環(huán)可以若干種方式與此項技術中已知的o形環(huán)區(qū)分開。舉例來說，孔環(huán)配置提供一般來說具有圓柱形配置、具有延伸穿過其的膛孔的彈性體元件，所述膛孔自身具有圓柱形配置。膛孔具有足以完全或大體上含納插入于其中的操作組件的整個長度的長度?？篆h(huán)優(yōu)選地具有經(jīng)布置以垂直于孔環(huán)的軸的至少一個平面表面?？衫么吮砻鎭碛行У靥峁┯糜谧鳛闆_洗系統(tǒng)的部分的短節(jié)(nipple)或噴嘴的座表面。體積上，孔環(huán)優(yōu)選地大于操作組件或含納于孔環(huán)內(nèi)的任何相關聯(lián)結構?？篆h(huán)優(yōu)選地具有在軸向平面中截取的橫截面面積，借此孔環(huán)的橫截面面積大于軸向地延伸穿過其的開口的橫截面面積?？篆h(huán)優(yōu)選地具有大于軸向地延伸穿過孔環(huán)的開口或膛孔的直徑的軸向長度。本文中所闡述的孔環(huán)任選地在立面、圓柱形面向內(nèi)表面、圓柱形面向外表面及平面端表面中具有非圓形橫截面。

轉到本發(fā)明的特定方面，圖6到8圖解說明第一類型的止回閥組合件100。止回閥組合件100包含具有界定閥座110的內(nèi)部結構108的孔環(huán)105。內(nèi)部結構108及閥座110安置于孔環(huán)105的沿著所述孔環(huán)的軸向長度的大體上中點處，但還預期沿著軸向長度的其它位置?？篆h(huán)105任選地為沖洗孔環(huán)，其界定適于密封地連接到?jīng)_洗噴嘴以用于引入氣體或從襯底容器的內(nèi)部抽出氣體的沖洗孔環(huán)界面。

傘狀止回閥部件115安置并固持于彈性體孔環(huán)105內(nèi)以使閥座110嚙合/脫離且借此限制或允許穿過止回閥組合件100的流體流動。穿過孔環(huán)105的內(nèi)部結構108的孔口118允許沿著孔環(huán)105的軸向長度的流體流動。

如圖7中所圖解說明，舉例來說，傘狀止回閥部件115經(jīng)定向使得允許沖洗氣體或其它流體從襯底容器內(nèi)部流動出(如由箭頭125所指示)以穿過止回閥組合件100外出。傘狀止回閥部件115嚙合閥座110以不允許在相反或進入方向上的流體流動。傘狀止回閥部件具有桿部分116及盤部分117。

孔環(huán)105的內(nèi)部結構108另外界定位于結構108的相對于第一閥座110的相對側上的第二閥座120，圖7中所圖解說明。將傘狀止回閥部件115定向于孔環(huán)105內(nèi)以使閥座120而非閥座110嚙合及脫離會準許流體在與由箭頭125指示的方向相反的方向上流動(例如)以穿過止回閥組合件100進入且進入到襯底容器內(nèi)部中。傘狀止回閥部件115接著嚙合閥座120以不允許在相反或外出方向上的流體流動。

根據(jù)一個實施例，如圖8中所見，傘狀止回閥部件115的桿116壓入配合到孔環(huán)105的中心膛孔130中(舉例來說)以用于流動進入。替代地，再次如圖8中所見，傘狀止回閥部件115從孔環(huán)105的底部側壓入配合到中心膛孔130中以用于流動外出。因此，孔環(huán)105經(jīng)構造以將閥部件115保持于第一位置中(圖7中所圖解說明)，在所述第一位置中，閥部件115使閥座110嚙合及脫離以允許僅在如由箭頭125所指示的一個方向(外出)上穿過組合件100的流體流動。如圖8中所見，孔環(huán)105還經(jīng)構造以將閥部件115保持于第二位置中(例如，從孔環(huán)105的頂部側插入)以允許僅在與箭頭125相反的第二方向(進入)上的流體流動。孔環(huán)105、內(nèi)部結構108及閥座110、120一起形成大體上“h”形橫截面，如圖7中所展示。

根據(jù)一個實施例，通過射出模制熱塑性彈性體或鑄造類橡膠化合物(例如fkm)而制造孔環(huán)105。因此，孔環(huán)內(nèi)部結構108及閥座110、120與孔環(huán)105整體地形成為單件。孔環(huán)105及座110、120為彈性體的且具有相關聯(lián)彈性體性質(zhì)。舉例來說，還通過射出模制相同或類似材料而形成傘狀止回閥部件115。根據(jù)一個實施例，傘狀止回閥部件115的破裂壓力是介于約0.5英寸h2o與約5英寸h2o之間(介于約0.125kpa與約1.25kpa之間)。所屬領域的技術人員將在閱讀本發(fā)明后即刻明了用于孔環(huán)105及閥部件115的其它適合制造過程。

由彈性體材料形成傘狀閥部件115及閥座110、120中的一或多者會提供若干個優(yōu)點，包含容易組裝、非臨界相對大小、卓越密封性能及實現(xiàn)這些優(yōu)點所需的部分的數(shù)目的減小。舉例來說，止回閥組合件100由僅兩個件—彈性體閥部件115及彈性體孔環(huán)105(具有其內(nèi)部整體彈性體閥座)形成。閥及孔環(huán)容易地經(jīng)組裝用于在具有最小誤差可能性的情況下快速且有效安裝。一個特定大小或形狀的孔環(huán)不限于接納一個特定大小或形狀的閥，從而允許部分的可互換性及較大組裝靈活性。另外，與(例如)金屬彈簧或其它組件相比，彈性體組件較不可能產(chǎn)生顆粒污染。

返回到圖6，孔環(huán)105及其相關聯(lián)閥密封地接納于沖洗主體殼體135內(nèi)?？篆h(huán)105任選地包含用以抵靠沖洗主體殼體135的內(nèi)部表面進行密封的一或多個圓周突出部或密封環(huán)140。另外，過濾器145安置于孔環(huán)105與沖洗主體殼體135的內(nèi)部之間。貫穿本專利申請案所揭示的過濾器145及其它過濾器的實施例包含適合技術(例如hepa過濾等等)的粒子過濾器。沖洗主體殼體135還任選地包含用以幫助形成與接達結構或接納結構155(其與襯底容器組合件相關聯(lián))的密封連接的o形環(huán)150。舉例來說，通過保持夾具156或通過其它適合保持結構而將沖洗主體殼體135相對于襯底容器組合件保持于結構155內(nèi)。沖洗主體135、孔環(huán)105、閥部件11及過濾器145一起形成止回閥組合件或模塊，所述止回閥組合件或模塊可在與各種類型的襯底容器相關聯(lián)的接達結構中容易地安裝及替換。

圖9到11圖解說明止回閥組合件157的額外實施例，其中孔環(huán)158接納由(舉例來說)大體上剛性塑料材料形成的殼體160。殼體160保持傘狀止回閥部件162以用于以類似于關于圖6到8所闡述的方式的方式與形成于殼體內(nèi)部結構172的相對側上的閥座165或170嚙合。內(nèi)部結構172及閥座165、170安置于殼體160的沿著所述殼體的軸向長度的大體中點處，且安置于孔環(huán)158的沿著所述孔環(huán)的軸向長度的大體中點處，但還預期較靠近于殼體160及孔環(huán)158的端的放置。由大體上剛性材料形成殼體160及閥座165、170而非將所述殼體及閥座模制為彈性體孔環(huán)158的整體部分會提供對可作用于(舉例來說)孔環(huán)158上的外部壓縮力的額外結構抗性。閥部件的桿161保持于閥座的中心孔口163中。

止回閥部件162任選地與先前所闡述實施例的止回閥部件115相同，或由不同形狀或大小構造以配合特定殼體160。與先前實施例一樣，不同大小或形狀的閥部件162可容納于殼體160內(nèi)，從而在制造及庫存中提供較大靈活性以及其它優(yōu)點。殼體160界定用以環(huán)繞傘狀止回閥部件162的圓周保護側壁175。具有保護側壁175的殼體160保護傘狀止回閥部件162免遭可由作用于孔環(huán)158上(舉例來說，在插入到接達結構或與襯底容器相關聯(lián)的其它結構中后)的外部壓力導致的變形或其它損壞。止回閥組合件157由僅三個件形成：彈性體閥部件162、殼體160及孔環(huán)158?？篆h(huán)158及殼體160與結構172一起界定大體“h”形橫截面，如圖10中所展示。孔環(huán)158與殼體160及傘狀止回閥部件162一起插入到殼體178中以形成完整止回閥模塊180，全部如圖11中所展示。止回閥模塊180容易地以可移除方式安裝于適合襯底容器的相關聯(lián)保持或接達結構中。

本發(fā)明的一個方面包含用如圖6到8或圖9到11中所展示的一個止回閥組合件或模塊來改裝或替換現(xiàn)有止回閥組合件或模塊。根據(jù)圖12到13中所展示的一個實例，待被替換的止回閥組合件200包含沖洗孔環(huán)203、安置于孔環(huán)203內(nèi)的框架205、支撐柱塞210的框架205、彈簧215及o形環(huán)220、225，其全部安裝于管狀環(huán)境控制結構230(圖13)或者其它接達或接納結構內(nèi)。在安裝力、其它力或正常磨損已致使止回閥組合件200被損壞或以其它方式需要替換的事件中，本發(fā)明的方面涉及從結構230移除組合件200且用(舉例來說)圖9到11的止回閥模塊180或圖6到8的止回閥模塊來替換所述組合件。替代地，可能通過從沖洗孔環(huán)203內(nèi)移除框架205及其相關聯(lián)組件且用殼體160及相關聯(lián)傘狀止回閥部件162來替換所述框架及其相關聯(lián)組件而實現(xiàn)修理。在特定條件中，例如圖12到13中所展示的沖洗設計的沖洗設計由于彈簧215的存在可能帶來襯底污染的風險，從而提供以所闡述的方式進行替換的額外優(yōu)點。

圖14展示根據(jù)本發(fā)明的實施例的適合于與各種襯底容器一起使用的額外止回閥模塊240。模塊240包含插入并保持于閥塊255的中心膛孔250內(nèi)的彈性體傘狀閥部件245。過濾器260及過濾器帽蓋265安置于彈性體或大體上剛性閥塊255的端內(nèi)或所述端處。閥塊255搭扣到閥體270中或以其它方式保持于所述閥體內(nèi)。閥體270的界面表面275密封地連接到與襯底容器相關聯(lián)的接達或其它結構。與先前實施例一樣，傘狀閥部件245可以相反定向(即，如圖14中所見從閥體255內(nèi))插入到膛孔250中以使可準許流體流動方向反向。

作為額外實施例，圖15到16圖解說明分別處于未組裝及經(jīng)組裝狀態(tài)中的止回閥組合件300。組合件300包括將彈性體傘狀止回閥部件310保持于中心膛孔315內(nèi)的大體上剛性閥座305。o形環(huán)320保持于閥座305的圓周凹槽325內(nèi)以將閥座305密封到環(huán)繞結構。如圖17到18中所展示，組合件300與沖洗孔環(huán)或其它彈性體界面330及過濾器組件335(以過濾片組的形式)組合且堆疊于所述沖洗孔環(huán)或其它彈性體界面與所述過濾器組件之間(舉例來說)以形成安裝于管狀環(huán)境控制結構340內(nèi)的模塊。根據(jù)一個實施例，過濾器組件335緊靠控制結構340的內(nèi)部止擋件342以防止過度插入。與先前所闡述的實施例一樣，可使閥部件310相對于閥座305的定向或閥部件310及閥座305一起相對于環(huán)繞結構的定向反向以使穿過模塊的可準許流動的方向反向。

圖19到24圖解說明根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的沖洗模塊350。模塊350包含任選地由彈性體材料形成且界定閥座360、365的閥殼體355。彈性體傘狀止回閥部件370接納于殼體355的中心膛孔375內(nèi)。過濾格柵380及過濾器385與止回閥部件370及其余組件進行流體連通。殼體355及其相關組件接納于經(jīng)射出模制隔膜界面390內(nèi)，所述經(jīng)射出模制隔膜界面自身接納并保持于外沖洗主體395內(nèi)以形成完整模塊350。在使用中，選用o形環(huán)400接納于沖洗主體395的凹槽405內(nèi)且相對于環(huán)繞結構密封地嚙合沖洗主體395與模塊300。

圖20到21展示傘狀止回閥部件370，所述傘狀止回閥部件以出口配置而抵靠閥座360壓入配合到膛孔375中，(舉例來說)從而準許僅在向外或外出方向上相對于相關聯(lián)襯底容器的流體流動。圖22展示閥部件370，所述閥部件以入口配置而從殼體355的相對端壓入配合到中心膛孔375中，(舉例來說)從而準許僅在向內(nèi)或進入方向上相對于相關聯(lián)襯底容器的流體流動。根據(jù)本發(fā)明的實施例，圖23展示具有以出口配置而安裝的傘狀止回閥部件370的經(jīng)組裝模塊350，且圖24展示具有以入口配置而安裝的傘狀止回閥部件370的經(jīng)組裝模塊350。

圖25展示相對于襯底容器組合件420以向前及反向配置而安裝的圖24的模塊350。在配置425中，模塊350用作流體出口，從而準許流體僅流動遠離襯底容器組合件420的內(nèi)部。在配置430中，模塊350在與配置425的方向相反的方向上插入到容器組合件420的接納結構中，從而致使模塊350用作流體入口且因此準許僅朝向襯底容器組合件420的內(nèi)部的流體流動。圖25的兩個模塊350可在結構上為相同或大體上相同的，但在安裝中相對于彼此反向，以準許僅在相對于襯底容器的相反方向上的流體流動。

在操作中，圖25中及貫穿本發(fā)明的其它地方所揭示的入口及出口布置可在其中在襯底容器的內(nèi)部內(nèi)的現(xiàn)有空氣或氣體由新引入的空氣、氣體或其它流體取代的沖洗活動期間一齊起作用。真空源任選地通過適于與本文中所揭示的相關聯(lián)閥組合件或模塊的接觸表面介接的出口噴嘴而耦合到容器的內(nèi)部體積。當由出口噴嘴將力施加到相關聯(lián)彈性體孔環(huán)中時，孔環(huán)壓縮但維持其抵靠容器的相關聯(lián)接達或保持結構的密封內(nèi)表面的密封，及抵靠閥組合件或模塊的外表面的密封。

由于真空與襯底容器的內(nèi)部體積耦合，因此所述體積中的現(xiàn)有流體通過如本文中所闡述的出口而從襯底容器被抽出，而替換流體通過入口(包含通過相關聯(lián)過濾器)而被吸入。在相關實施例中，替換流體源經(jīng)由具有與出口噴嘴類似的幾何形狀的入口噴嘴而與內(nèi)部體積耦合且以出口噴嘴與出口孔環(huán)或組合件/模塊耦合的相同方式來與入口孔環(huán)或組合件/模塊耦合。在另一實施例中，不使用任何出口噴嘴。入口噴嘴將經(jīng)加壓替換流體運載到容器的內(nèi)部體積中，且被取代的流體僅通過出口布置而存在。

根據(jù)本發(fā)明的方面的止回閥組合件及模塊提供優(yōu)于現(xiàn)有技術的若干個優(yōu)點。在特定情形中，組合件及模塊經(jīng)設計以可容易地互換，從而導致利用一個模塊/組合件對另一模塊/組合件的容易修理及替換。與(例如)金屬彈簧相對比，彈性體組件減小污染物進入襯底容器的內(nèi)部的風險。在一些情形中，止回閥組合件內(nèi)的部分的數(shù)目大體上減小到僅兩個件：具有界定一或多個閥座的內(nèi)部結構的孔環(huán)，及相關聯(lián)傘狀止回閥部件。本文中所揭示的實施例減小在安裝期間對組件損壞的可能性，從而減小使止回閥泄漏的可能性。本發(fā)明的實施例可與容納多個不同襯底及大小(舉例來說，300mm及450mm硅晶片)的容器一起使用。另外，根據(jù)本發(fā)明的實施例的止回閥用于控制各種氣體或其它流體(舉例來說，清潔干燥空氣、氮氣或其它適合沖洗氣體)到各種微環(huán)境中的進入及從所述各種微環(huán)境的外出。本發(fā)明的方面還提供優(yōu)于(例如)在共同讓與的美國專利第7,201,276號中所揭示的鴨嘴型(duckbill-type)止回閥的優(yōu)點，所述美國專利以引用的方式并入本文中。作為一個實例，本文中所揭示的傘狀閥部件在流動阻塞位置中正?；蜃匀坏亻]合，而鴨嘴型閥在閉合位置中需要預加載有壓力。

一般來說，本文中所揭示的各種孔環(huán)、組合件及模塊可具有與其安置于其中的接納結構或與其經(jīng)設計以密封的開口相同的橫截面形狀。舉例來說，在一個實施例中，孔環(huán)具有含大體圓形橫截面的大體圓柱形形狀。然而，所屬領域的技術人員將認識到多種孔環(huán)主體幾何形狀(舉例來說，錐形幾何形狀)在本發(fā)明的精神內(nèi)。在一個實施例中，本文中所揭示的入口及出口孔環(huán)或入口及出口模塊為相同部分。因此，本發(fā)明的各種組件可用于使用相同組成元件來密封入口開口及出口開口兩者。在相關實施例中，貫穿本申請案所揭示的傘狀止回閥部件為相同部分。本發(fā)明的孔環(huán)及模塊進一步包含用于牢固地固持過濾器及相關組件的保持特征。因此，本文中所闡述的各種模塊及組件可形成為經(jīng)預組裝操作子組合件。在美國專利第8,727,125號及第8,783,463號中揭示孔環(huán)、閥部件及相關聯(lián)組件的額外特征，所述美國專利以引用的方式并入本文中。在美國專利第6,428,729號中闡述其中可實施本發(fā)明的實施例的額外載體，所述美國專利以引用的方式并入本文中。

本發(fā)明的孔環(huán)、閥部件及其它組件可由適合用于半導體處理應用中的任何材料(包含聚合物及彈性體)構成。在一些實施例中，孔環(huán)主體及凸緣可由含氟彈性體構成。含氟彈性體的實例性由杜邦陶氏彈性體公司(dupontdowelastomers)以商品名出售。另外，在一些實施例中，彈性體孔環(huán)主體或孔環(huán)可具有經(jīng)涂覆到孔環(huán)的表面上以將彈性體物質(zhì)與襯底容器的內(nèi)部隔離的含氟聚合物或其它惰性聚合物。一般來說，聚合物或含氟聚合物涂層應具有一些柔性，使得彈性體孔環(huán)主體的密封特性得以維持。

上文所描述實施例打算為說明性而非限制性的。額外實施例在權利要求書內(nèi)。雖然已參考特定實施例描述本發(fā)明，但所屬領域的技術人員將認識到，可在不背離本發(fā)明的精神及范圍的情況下作出形式及實質(zhì)上的改變。