JP6293771B2 - パージ用接続部を備えた基板容器 - Google Patents

Description

この出願は、２０１２年１１月２０日に出願した合衆国仮特許出願第６１／７２８，６４４号と２０１２年１２月６日に出願した合衆国仮特許出願第６１／７３４，０６６号の利益を主張し、参照により、ここでこれらの全文を本発明に援用する。

本発明は、概してウェーハや基板の運搬容器に関しており、より具体的に言うと、気体を出し入れするためのパージ用接続部に関するものである。

ウェーハの運搬容器などの様々な基板容器は、ガスの排気と吸気のためのパージ用接続部を活用する。ある種の基板容器は、ウェーハ容器へ気体を入れるための供給口やウェーハ容器から排気するための排気口を持つ設備側接続部に接続させる必要がある。基板容器のパージ用接続部と設備側接続部との間における空気のための接続は、通常は、容器の重さを利用して接続を維持する接触密封によって行われている。

半導体向けの加工装置は概して、基板を扱うための基板容器と係合し、適切に正しい位置に置くために、キネマティックカップリングを利用する。キネマティックカップリングはまた、通常は係合を維持するために容器の重さに依存している。基板容器のパージ用接続部と設備側接続部との間の接触は、特に、容器が空であるか基板を一部格納したときに、容器の重さに部分的に対応することができる。パージガスの流れを導入することにより基板容器が加圧されるとこの問題は悪化する。重さが相殺されることで、基板容器が部分的に持ち上がってキネマティックカップリングが外れる可能性があり、結果としてパージ用接続部と設備側接続部との間の接触密封に隙間を作るだけでなく、基板の取扱設備とのずれをもたらす。

加工装置に対する基板容器の正しい位置を妨げることなく、既存設備の設備側接続部と基板容器のパージ用接続部が結合する確かな方法をさらに開発することは、歓迎したい。

この発明の様々な実施例では、基板容器と設備側接続部との間を密封状態とするために、通気孔の接合部に形状が一致する順応性をもった材料で作った接合部を持つパージ用接続部を使用する。ひとつの実施例として、パージ接合部の順応性部材の構造は「硬質な順応性」をもった構造とし、順応性部材の概形は荷重をかけた状態でも実質的に保たれるが、局所的に変形して（つまり「凹んで」）設備側接続部の形状に適応するようにする。他の実施例として、順応性部材を「軟質な順応性」をもった部材とし、密封状態とするために通気孔と接触させている間は順応性部材の概形が実質的に変化するようにする。この発明の様々な実施例では、基板運搬装置のキネマティックカップリングが正常に連結できるようにするために、順応性部材が設備側の接続部に与える力が減るよう設計する。

構造的には、開示している様々な実施例は、内部容器が形成された基板容器であって、パージ気体が内部室の中へ入るため、或いは内部室から外へ出るための接続部を備えたものが含まれる。接続部の中には通気孔組立品が配置され、この通気孔組立品は本体とこの本体の中に設けられたグロメットとを含む。一つの実施例として、グロメットは管状部と円環板部を含み、管状部は遠位端で内径を持ち、円環板部は管状部の遠位末端に近接して管状部から径方向で内側に広がり、内径のある中心開口部の位置を決める。開口部の内径は管状部の遠位端にある内径よりも小さく、円環板部は、グロメットの遠位面を呈する。グロメットの遠位面は平面構造と凹面構造のうち一方を備え、その遠位面は内径を持つ通気孔に接するよう適合しており、通気孔の内径は開口部の内径よりも大きく、管状部の遠位端にある内径よりも小さい。グロメットの円環板部は通気孔とグロメットの遠位面との間の密封形成に適した材料とする。

他の実施例として、内部室が形成された基板容器であって、パージ気体が内部室に入るため、或いは内部室から出るための接続口と、接続口の中に設けられた通気口組立品とを含むものとする。その通気口の組立品は、本体と、本体の中に配置したグロメットとを含む。一つの実施例として、そのグロメットが、管状部と、この管状部の遠位端側から径方向内側に延びる円環板部とを備えており、円環板部は中央に開口部が形成され、この中央の開口部の内径が管状部の遠位端の内径よりも小さくなっており、グロメットは中央開口部を取り囲んで円環板部に属する絞り構造を備えており、絞り構造は近位端と遠位端を含み、絞り構造の近位端が円環板部と一体になっており、グロメットは絞り構造の遠位端から径方向で外側に第二の円環板部が延び、この第二の円環板部がグロメットの遠位面を成しているとする。グロメットの遠位面は平面形状か凹面形状の一方が形成され、中央開口部の内径より大きく管状部の遠位端にある内径より小さい内径を持つ設備側の接続口に接触できるよう構成されているものとする。グロメットの円環板部が設備側の接続口とグロメットの遠位面との間に密封状態を形成できる順応性材料でできているもの。

本体は、その内面に溝の形成された構造を含むことが可能である。グロメットが側面突起部と端縁突起部の一方を備えており、この側面突起部か端縁突起部がグロメットを本体の中に入れたときに溝に嵌るような大きさと位置になっているものとする。一つの実施例として、グロメットの管状部が蛇腹になっているもの。

本発明の実施例によっては、グロメットに配置した逆止弁と逆止弁の筐体とをさらに含み、逆止弁の位置を決めるグロメットにある内側の棚部が、逆止弁を円環板部から分離しているもの。一つの実施例として、逆止弁の筐体が通気口組立品の本体と直接結合しているもの。

様々な実施例により開示する通気口組立品であって、基板容器のパージ用接続口へ挿入できるよう構成され、ある内径をもっている支持構造を含む。円環板は内径のある側で支持構造と結合しており、円環板は近位面と遠位面を有し、中央に内径を持つ開口部の形成された構造を備えているものとする。円環板の遠位面は、平面構造と凹面構造の一方を成して、開口部の直径よりも大きく支持構造の内径よりも小さい内径を持つ設備側の接続口と接触できるよう構成されている。

支持構造物は、管状部を含むことができる。管状部は、弾性材料を含むことができる。円環板は、設備側の接続口とグロメットの遠位面との間に密封状態を形成できる順応性材料を含むことができる。一つの実施例として、円環板がオーバーモールドされた部品であるものとし、他の実施例として、支持構造と円環板が一体形成された部品であるもの。

他の実施例として、基板容器をパージする方法を開示し、その方法は、パージ気体を供給する開口部を有する設備側の接続口の準備と、設備側の接続口の開口部にあてがうことができるよう構成された円環板を内部の途中に中心軸と同心で備えたパージ用接続口を持つ基板容器の準備とを含むもの。その方法はさらに、中心軸に平行な第一の方向へ基板運搬容器を移動させて、円環板部を設備側の接続口の開口部に初期接触させ、円環板を初期接触を越えて第一の方向へさらに移動させ、円環板が伸びて接続口の開口部を覆うようにすることをさらに含むものとする。

図１は、本発明の実施例として、前面側と背面側のパージ用接続部を持つウェーハ運搬容器の斜視図である。 図２と図３は、本発明の実施例として、図１のウェーハ運搬容器にある前面側と背面側のパージ用接続部を切断した断面図である。 図４は、本発明の実施例として、硬質な順応性構造を用いた前面側の排気用の通気口組立品と、設備側の接続口の断面図である。 図５は、本発明の実施例として、硬質な順応性構造を用いた前面側の吸気用の通気口組立品と、設備側の接続口の断面図である。 図６は、本発明の実施例として、硬質な順応性構造を用いた背面側の吸気口を備えている通気口組立品と設備側の接続口の断面図である。 図７は、本発明の実施例として、硬質な順応性のある密封部材を単独で設備側の接続口にあてた状態の断面図である。 図８は、本発明の実施例として、軟質な順応性のある密封部材を用いた通気口組立品と設備側の接続口の断面図である。 図８Ａは、図８の軟質な順応性のある密封部材を単独で示す斜視断面図である。 図８Ｂは、軟質な順応性のある密封部材を単独で図８の設備側の接続口にあてた状態の断面図である。 図９は、本発明の実施例として、軟質な順応性のある密封部材の断面図である。 図１０は、本発明の実施例として、基板運搬容器の接続口に入れた図８の通気口組立品の切断した断面図である。 図１１は、本発明の実施例として、軟質な順応構造の蛇腹グロメットの断面図である。 図１２は、本発明の実施例として、軟質な順応性のある密封部材を備えた通気口組立品の断面図である。 図１３は、本発明の実施例として、逆止弁の筐体を本体に直接結合させた通気口組立品の斜視断面図である。 図１３Ａは、図１３の通気口組立品の断面図である。 図１４は、本発明の実施例として、円環板の概略図である。

図１を参照すると、発明の実施例として、前面側の接続部２２と背面側の接続部２４を備えたウェーハ運搬容器などの基板容器２０を示している。基板容器２０は床面構造体２６、側面部２８、上面部３２を含み、それらはすべて一方の側は背面の壁３４まで、反対側はドアの枠３６まで延びており、ドアの枠３６は開口部３８を形成している。前面側と背面側の孔２２と２４をそのように名付けたのは、基板容器２０の開口部３８に対して前面側の接続部２２は開口部３８に最も近い位置に、背面側の接続部２４は開口部３８から最も離れた位置にあるという理由からである。

図２と図３を参照すると、本発明の実施例として、前面側の接続部２２と背面側の接続部２４の詳細を示している。図示した実施例では、背面側の接続部２４における床構造体２６は、前面側の接続部２２よりも厚く、背面側の接続部２４の軸方向の大きさ４２は前面側の接続部２２の軸方向の大きさ４４よりも大きくなる。図示した実施例では、前面側と背面側の接続部２２と２４にはそれぞれ排気口用と吸気口用の通気孔組立品４６と４８が備え付けられている。背面側の接続部２４は吸気口５４として作られており、通気口組立品４８を配置して基板容器２０の内部から外へ気体が流れることができるようにしている。したがって、図示した実施例では、前面側の接続部２２は排気口５２として機能し、背面側の接続部２４は吸気口５４として機能する。前面側と背面側の接続部２２と２４のそれぞれを吸気口と排気口のいずれとして機能させるかは限定しない。つまり、前面側の接続部２２を吸気口として作ることと、背面側の孔２４を排気口として作ることのいずれかあるいは両方を可能とする。

図４と図５を参照すると、それぞれ吸気用の通気口組立品４８ａと排気用の通気口組立品４６ａの例を本発明の実施例として示している。通気口組立品４８ａと４６ａにはいずれも、本体６２ａと、「硬質な順応性」をもったグロメット又は密封部材６４ａと、フィルター組立品６６と、逆止弁６８とを設けることが可能であり、これらはすべて中心軸７０と同心とする。本体６２ａは、ほぼ円筒状或いは円錐台状の側壁７２と、近位端（上端）７６にある蓋部分７４と、開口した遠位端（下端）７８とを備えたものとすることができる。一つの実施例として、Ｏリング用の溝８２を近位端７６の近くに形成し、突縁部８４を遠位端７８の近くに形成する。蓋部分７４には、直径を狭めた中心開口部８６を形成することができる。遠位端７８の近くに溝８８を配することも可能である。本体６２ａは、弾力性のある材料から作ることができる。一つの実施例として、本体６２ａの内面９４に径方向の狭まり部９２を形成することもできる。

この開示では、「近位」方向（図２の矢印９６で指定している）は基板容器２０の内部に向かう方向であるものと定義し、「遠位」方向（図２の矢印９８で指定している）は基板容器２０の内部から離れていく方向であるものと定義する。

硬質な順応性をもったグロメット６４ａは、概して円筒状或いは円錐台状である管状部１０２を含むことが可能であり、上端或いは近位端１０４と下端或いは遠位端１０６を含むものとする。近位端１０４には開口部１０８を形成することができる。一つの実施例として、遠位端１０６から径方向内側に円環板部１１２を延ばす。この円環板部１１２は内側面或いは近位面１１４と外側面或いは遠位面１１６（取り付け面とも呼ぶ）とがある。管状部１０２は、円環板部１１２のある遠位端１０６近くで内径Ｄ１（図５）を成すことができる。円環板部１１２に形成する中央開口部１１８は、この直径Ｄ１より小さい直径Ｄ２（図５）を持つ円形とすることが可能である。硬質な順応性をもつグロメット６４ａには、通気口組立品４６ａと４８ａの本体６２ａにある溝８８とかみ合う側面突起部１２２を設けることができる。実施例によっては、硬質な順応性をもつグロメット６４ａの管状部１０２の近位端１０４側に、通気口組立品４６ａ、４８ａの本体６２ａにある径方向の狭まり部９２に合う肩部１２４を設ける。

組立のときは、開口部１０８を通して硬質な順応性をもつグロメット６４ａの中へ逆止弁６８を挿入し、部分組立品１３２を形成する。本体６２ａの開口した遠位端７８にこの部分組立品１３２を挿入する。本体６２ａの蓋部分７４と硬質な順応性をもつグロメット６４ａの近位端１０４との間には、フィルター組立品６６を配置することもできる。硬質な順応性をもつグロメット６４ａの側面突起部１２２が本体６２ａの溝８８にかみ合うまで、硬質な順応性をもつグロメット６４ａを本体６２ａ内へ挿入する。このようにすることで硬質な順応性をもつグロメット６４ａを本体６２ａに固定することができる。一つの実施例として、本体６２ａの径方向の狭まり部９２に対してグロメット６４ａの肩部１２４を当てることで、本体６２ａとグロメット６４ａとの間の結合を付加的に補助する。フィルター組立品６６を本体６２ａの蓋部分７４にしっかりと嵌め込むことが可能になる。

通気口組立品を吸気用の通気口組立品４８ａとするか排気用の通気口組立品４６ａとするかは逆止弁６８の向きのみによって決まる。逆止弁６８の向きが基板容器２０の中へ流れられるよう（つまり図４と図５で上向き）になっている場合、その通気口組立品は吸気用の通気口組立品４８ａとなる。逆止弁６８の向きが基板容器２０の外へ流れられるよう（つまり図４と図５で下向き）になっている場合、その通気口組立品は排気用の通気口組立品４６ａとなる。

図６を参照すると、本発明の実施例として、吸気用の通気口組立品４８ｂを示している。吸気用の通気口組立品４８ｂは通気口組立品４６ａと同じ部品や特徴を多く持つため、それらは同じ番号を付けた参照番号で示している。なお、この第二の通気口組立品４８ｂの本体６２ｂは、図示した基板容器２０の床面構造体２６が背面側接続部２４に近い側で厚くなっている（図３）のに合わせるために、通気口組立品４６ａの本体よりも長くなっていることに注意されたい。硬質な順応性をもつグロメット６４ａ、逆止弁６８、フィルター組立品６６は、通気口組立品４６ａにあったものと全く同じ構造とすることができる。図示した実施例では、グロメット６４ａの近位端１０４とフィルター組立品６６との間にある内部の高低差１４４を埋め合わせるために、硬質な順応性をもつグロメット６４ａの近位端１０４とフィルター組立品６６との間にスペーサー１４２を挿入する。スペーサー１４２を用いることによって、より長い本体６２ｂの中でも本体６２ａと同様に同じ部分組立品１３２を設置できるようになるとともに、部分組立品１３２にかかる過度の上向きの力が原因で部分組立品１３２が抜け出たりしないよう固定力を高めることもできる。

図７を参照すると、本発明の実施例として、設備側接続部１５０と硬質な順応性をもつグロメット６４ａとの間の連結作用を示している。設備側接続部１５０は、硬質な順応性をもつグロメット６４ａと接触する部分の内径がＤ３である。この接触によって、硬質な順応性をもつグロメット６４ａの遠位面１１６に一時的に窪み１５２を形成させることができる。つまり、硬質な順応性構造が局所的に順応する（例えば変形する、へこむ）ことによって、設備側接続部１５０と通気口組立品４６ａ、４８ａとの間の密封効果を助ける。一つの実施例として、設備側接続部１５０の内径Ｄ３が、円環板部１１２にある中央開口部１１８の内径Ｄ２よりは大きいが、管状部１０２にある遠位端１０６の内側の半径Ｄ１よりは小さくなるようにグロメット６４ａを形成する。

本発明の実施例について、様々な通気口組立品（通気口組立品４６、４８と総称する）の力学的作用を、図示している。ここで通気口組立品４６と４８に関しては、設備側接続部１５０の内径Ｄ３がグロメット６４ａの管状部１０２の遠位端１０６の内径Ｄ１よりも小さいことに注意したい。また、逆止弁６８が開いているときは、設備側接続部１５０の中と通気口組立品４６、４８の中の圧力Ｐは、通気口組立品４６、４８が排気用の形態であっても吸気用の形態であっても基本的に等しくかつ周囲圧力よりも高い。その結果、管状部１０２の遠位端１０６の内径Ｄ１は、設備側の接続部内部の内径Ｄ３よりも大きく、これらの内径の範囲にかかる圧力は基本的に等しいという理由から、しなやかな円環板部１１２の近位面１１４には円環板部１１２の遠位面１１６にかかる力よりもより大きな力（圧力と面積の積）がかかることになる。それゆえ、円環板部１１２にかかる合力のベクトルは、設備側接続部１５０への方向（つまり図４から図６の描画で下向き）となる。この合力によって、硬質な順応性を持つグロメット６４ａをわずかに下方向へ偏らせ、設備側接続部１５０に対してより効果的に押し当てることによって、硬質な順応性をもつグロメット６４ａの遠位面１１６と設備側接続部１５０との間の密封作用を強くすることができる。

硬質な順応性をもつグロメット６４ａの円環板部１１２の材料の硬さと厚みの組み合わせによって窪み１５２の形成を可能にする。いわゆる「硬質な順応性」をもつグロメット６４ａは順応性のある材料で作るが、厚さは接触荷重が働いているときに円環板部１１２と管状部１０２のいずれかあるいは両方の概形を維持できる厚さとする。

図８を参照すると、通気口組立品４６ｃを本発明の実施例として示している。通気口組立品４６ｃは通気口組立品４８ａと同じ特徴を多く含んでいるため、それらは同じ番号を付けた参照番号で示している。通気口組立品４８ａとは異なる通気口組立品４６ｃの一部の特徴は、同じ番号を前に付け、続けて末尾に「ｃ」を付けることで識別する。

本体６２ｃは、本体６２ｃの遠位端７８側ではなく近位端７６側に溝８８ｃを配置している点が本体６２ａとは異なっている。一つの実施例として、逆止弁６８ｃは逆止弁の筐体１６０内に格納する。逆止弁６８ｃの外側には、逆止弁の筐体１６０の内面１６６にある内側の凹部１６４に嵌り込むスナップ部１６２を設けることができる。逆止弁の筐体１６０にはまた、外側のスナップ部１６２が筐体１６０にある内側の凹部１６４とかみ合ったときに逆止弁６８ｃを所定の位置に保持する環状フランジ１６８を設けることができる。逆止弁の筐体１６０にはまた、外面に外側の凹部１７２を設けることもできる。

図８Ａと図８Ｂを参照すると、本発明の実施例として通気口組立品４６ｃのグロメット６４ｃを示している。グロメット６４ｃの円環板部１１２ｃは、通気口組立品４８ａの「硬質な順応性」をもった構造ではなく「軟質な順応性」をもった構造とする。「軟質な順応性」をもつ構造と前に述べた「硬質な順応性」をもつ構造との違いは、軟質な順応性をもつ装置は、荷重がかかると概形を維持できないことにある。むしろ、軟質な順応構造は概して壁の厚さがさらに薄く、荷重がかかると装置は変形し、目に見えて異なる形状を帯びるようになる。

結果的に、グロメット６４ｃの軟質な円環板部１１２ｃが変形しながら負荷となる設備側接続口１５０に接触しているとき、軟質な円環板部１１２ｃの中央開口部１１８はグロメット６４ｃの管状部１０２の遠位端１０６に対し近位方向９６に向かって軸方向のたわみδを受けるが、このたわみδは負荷をかける設備側の接続口１５０が軟質な円環板部１１２ｃをどの程度変位させるかに比例する。

また、軟質な順応性をもつグロメット６４ｃは、管状部１０２の遠位端１０６側の内側に棚部１７６を設け、グロメット６４ｃの近位端１０４側に溝８８ｃと嵌め合せるための端縁突起部１７８を設けることができる。軟質な円環板部１１２ｃの遠位端１１６は、たわんでいない状態で実質平面状になるようにすることが可能である。

この発明を目的とする限りでは、グロメット６４ａを「硬質な順応性」をもつものとみなすのは、設備側接続部１５０の接触荷重がかかっているときに円環板部１１２遠位面１１６にできる窪み１５２の軸方向の深さが円環板部１１２にある中央開口部１１８の軸方向のたわみδよりも大きい場合である。その一方で、グロメット６４ｃを「軟質な順応性」をもつものとみなすのは、設備側の接続部１５０との接触荷重がかかっているときにできる窪み１５２の軸方向の深さが円環板部１１２にある中央開口部１１８の軸方向のたわみδよりも小さいか等しい場合である。

円環板部１１２について、軸方向のたわみδは一般に以下の等式で表される。

Ｅは円環板部の材料の弾性係数、Ｐは荷重、Ｒは円環板部の直径、ｔは円環板部の軸方向の厚み、１／ｍは円環板部の材料のポアソン比である。式（１）を調べると、以下のことが明らかになる。与えられたＥとｍを持つ材料に対し、与えられたδを生むのに必要な力は、直径Ｒが大きくなるほど減少し、厚みｔが小さくなるほど減少する。結果的に、グロメット６４ｃなど、軟質な順応性をもつグロメットについては、設備側の接続部１５０にかかる力を減らして形状を改善するには、内径Ｄ１を大きくし円環板１１２の軸方向の厚みを小さくすることによって実現できる。

硬質な順応性をもつグロメットと軟質な順応性をもつグロメットにおいて考慮すべき他のパラメーターは、円環板１１２の硬度である。硬質な順応構造には、ショアＡ硬度が４０から７０までの範囲である材料の硬度がふさわしいことが分かった。「硬質な順応性」をもつ構造を実現できる材料の例は、HYTREL 3078（ハイトレル ３０７８）或いはARNITEL EM400（アーニテル EM400）といった、熱可塑性のポリエステルエラストマーである。軟質な順応構造には、ショアＤ硬度が２０から４０までの範囲である材料の硬度がふさわしいことが分かった。以上に述べた硬度の値や以上に述べた材料は代表的なものでありこれらに限定しない。

図９を参照すると、本発明の実施例として、軟質な順応性をもつグロメット６４ｄを示している。軟質な順応性をもつグロメット６４ｄは、他のグロメット６４と同じ特徴を多く含むため、それらは同じ番号を付けた参照番号で示している。軟質な順応性をもつグロメット６４ｄに特有の特徴は、末尾に「ｄ」を付けることで示す。

そういった特有の一つの特徴は、円環板部１１２ｄが凹面構造の形成された遠位面１１６ｄを含んでいることである。より具体的に言えば、円環板部１１２ｄはグロメット６４ｄの中心軸７０に向かうにつれて上方（つまり近位方向９６）に傾斜しているため、グロメット６４ｄがたわんでいない状態にあるとき設備側の接続部１５０に対して凹面を成す。

図１０を参照すると、本発明の実施例として、通気口組立品４６ｃを組み立て状態で示している。組み立てるには、外部のスナップ部１６２が逆止弁の筐体１６０の内面１６６にある内側の凹部１６４に嵌り込むまで、逆止弁６８ｃを逆止弁の筐体１６０内へ滑り込ませ、逆止弁とその筐体からなる部分組立品１８０を形成する。次に、グロメット６４ｃの内側の棚部１７６の上に逆止弁とその筐体からなる部分組立品１８０が乗るまで、この部分組立品を軟質な順応性をもつグロメット６４ｃの開口端（近位端）１０４から中へ滑り込ませる。次に、逆止弁とその筐体からなる部分組立品１８０を中に配置した軟質な順応性をもつグロメット６４ｃを、軟質な順応性をもつグロメット６４ｃの端縁突起部１７８が本体の溝８８ｃとかみ合うまで、本体６２ｃの中へ挿入する。次に、通気口組立品４６ｃを基板容器２０の接続口（例えば接続口２２）の中に配置し、例えば本体６２ｃの突縁部８４と係合する突起のある取り付け具１８２などによって中に保持する。

軟質な順応性をもつグロメット６４ｃの端縁突起部１７８の大きさは、溝８８ｃとかみ合うときにグロメット６４ｃの近位端１０４が径方向内側にわずかに変形し、逆止弁の筐体１６０にある外側の凹部１７２にわずかに入り込むような大きさとすることができる。外側の凹部１７２の位置は、逆止弁の筐体１６０が内側の棚部１７６に当たったとき軟質な順応性をもつグロメット６４ｃの近位端１０４と協調するような位置に配置する。径方向内側に外側の凹部１７２へ入り込む変形により、逆止弁とその筐体からなる部分組立品１８０を保持する助けとすることができる。

同じ組み立てる方法は、軟質な順応性をもつグロメット６４ｃの替わりに軟質な順応性をもつグロメット６４ｄを用いて行うことができる。

動作中、設備側の接続部１５０を、軟質な順応性をもつグロメット６４ｃ（又は６４ｄ）と接触する状態にする。軟質な順応性をもつグロメット６４ｃ、６４ｄの軟質な円環板部１１２ｃ（又は１１２ｄ）は設備側の接続部１５０の開口部に合わせて変形することによって順応し、軟質な円環板部１１２ｃ、１１２ｄの中央開口部１１８を近位方向９６へ曲げる。棚部１７６が逆止弁とその筐体からなる部分組立品１８０と円環板部１１２ｃ、１１２ｄとの間の分離状態１８１を保持することで、円環板部１１２ｄが近位方向９６へ曲がることが可能になる。

上で図７に関して説明したように、圧力と面積の積による力学的作用により円環板部１１２ｃ、１１２ｄが設備側の接続部１５０の開口部に対して力をかけることによって、設備側の接続部１５０と軟質な順応性をもつグロメット６４ｃ、６４ｄとの間の密封効果を助ける。円環板部１１２ｃ、１１２ｄにたわむことのできる性質を持たせることによって、円環板部１１２ｃ、１１２ｄの形状が設備側の接続部１５０の開口部の形状に合う効果を増強し、密封効果を高めることができる。

機能上は、軟質な順応性をもつグロメット６４ｃ、６４ｄについては、平らな遠位面１１６か凹形の遠位面１１６を用いることで、グロメット６４ｃ、６４ｄと設備側の接続部１５０との間の密封作用をさらに促進できる。近位方向９６への円環板部１１２ｃ、１１２ｄのたわみδによって、円環板部１１２ｃ、１１２ｄが中立で応力のない位置からのびるようになる。この伸びによって、設備側の接続部１５０の開口部の周りで収縮が起きる、それらの間の密封を増強できる可能性がある。

図１１を参照すると、本発明の実施例として、通気口組立品４８ｅを示している。この通気口組立品４８ｅは、軟質な順応性構造の蛇腹グロメット１８４を含む。この蛇腹グロメット１８４は、近位端１８８が開口した蛇腹部分１８６と、遠位端１９４にある円環板部１９２を含む。蛇腹グロメット１８４内の近位端１８８側には逆止弁６８を配置する。蛇腹部分１８６は、遠位端１９４側にある複数の蛇腹の山１９８よりも、近位端１８８側にある複数の山１９６のほうが外径が大きくなるように構成することができる。大き目の山１９６の内径と逆止弁６８は、それらを締まり嵌めできる大きさに形成する。

組み立てる際には、開口した近位端１８８から中へ逆止弁６８を押し入れ、蛇腹１９６と逆止弁６８が摩擦嵌合するようにする。他の通気口組立品の弁と同じように、逆止弁の方向によって通気口組立品が排気用と吸気用のどちらとなるのかが決まる。次にこの蛇腹と逆止弁の組立品を基板容器２０のパージ用接続部２２、２４の中へ押し入れる。開口した近位端１８８側にある大き目の直径を持つ山１９６をパージ用接続部２２、２４の内壁に摩擦嵌合し、パージ用接続部２２、２４内に蛇腹と逆止弁の組立品を固定する。小さ目の直径を持つ山１９８とパージ用接続部２２、２４の内壁との間には隙間１９９があることによって、蛇腹１９８がパージ用接続部２２、２４に干渉されることなく軸方向に圧縮できるようになる。

動作中、設備側の接続部は蛇腹グロメット１８４に接触するようになる。蛇腹グロメット１８４の軟質な円環板部１９２は、蛇腹部分１８４を軸方向に変形させることで順応する。蛇腹部分１８６の圧縮によって、蛇腹グロメット１８４の軟質な円環板部１９２と設備側の接続部１５０との間の密封作用を促進する付勢力を働かせることができる。一つの実施例として、この付勢力を強めるために蛇腹１９６にばね（図示していない）を結合することもできる。また、設備側の接続部１５０の内径Ｄ３に対して軟質な円環板部１９２の面積が広く、結果的に補助的な密封力が実現するという状況（上で図８に関して述べているもの）は、この蛇腹グロメット１８４を用いた場合にも存在する。

図１２を参照すると、本発明の実施例として、通気口組立品４８ｆを示している。通気口組立品４８ｆは通気口組立品４８ａと同じ特徴を多く含むが、それらは同じ番号を付けた参照番号で示している。通気口組立品４８ｆのいくつかの固有の特徴は、同じ番号を前に付け、これに続けて末尾に「ｆ」を付けることで識別する。

この通気口組立品４８ｆは、溝８８ｆと８９ｆを持つ本体６２ｆを含むことが可能であり、溝８８ｆは遠位端７８の近く、溝８９ｆは本体６２ｆの蓋部分７４の近くとする。

通気口組立品４８ｆは、軟質な順応性をもつグロメット６４ｆを含むものとする。この軟質な順応性をもつグロメット６４ｆは、円環板部１１２ｆと孔（オリフィス）構造２０２を持つことが特徴であり、孔構造２０２は、円環板部１１２ｆに属しており、開口部１１８を取り囲んでいる。孔構造２０２は、円環板部１１２ｆと遠位端２０６とに一体になった近位端２０４を持つことが特徴といえる。一つの実施例として、孔構造２０２の遠位端２０６から第二の円環板部２０８を径方向外側に延ばすようにする。また、軟質な順応性をもつグロメット６４ｆには本体６２ｆの溝８８ｆや８９ｆとそれぞれ協調する側面突起部１２２ｆと端縁突起部１７８ｆを設けて、軟質な順応性をもつグロメット６４ｆを本体６２ｆ内に保持させることもできる。第二の円環板部の遠位端１１６は、実質的に（図示したように）平面状とするか、凹面の外形を形成する。

組み立てる際には、軟質な順応性をもつグロメット６４ｆの中へ逆止弁６８を押入れることで、摩擦によってそこに保持することができる。次に、側面突起部１２２ｆと端縁突起部１７８ｆがそれぞれ溝８８ｆと溝８９ｆに係合するまでグロメット６４ｆを本体６２ｆへ直接挿入する。

動作中、設備側の接続部１５０は軟質な順応性をもつグロメット６４ｆに接する。軟質な順応性をもつグロメット６４ｆの下側の円環板部２０２は、設備側の接続部１５０の開口部に形状が合うよう変形することによって順応する。

図１３と図１３Ａを参照すると、本発明の実施例として、通気孔の組立品４８ｇを示している。通気孔の組立品４８ｇは、通気孔の組立品４８ａや４６ｃと同じ特徴を多く含むが、それらは同じ番号を付けた参照番号で示している。通気孔の組立品４８ｇのいくつかの固有の特徴は、同じ番号を前に付け、これに続けて末尾に「ｇ」を付けることで識別する。

通気孔の組立品４８ｇは、グロメット６４ｇの中に逆止弁の筐体１６０ｇが配置され、これらがすべて本体６２ｇ内に収納される。図示した実施例では、逆止弁の筐体１６０ｇは、軸方向の長さ２１２がグロメット６４ｇの軸方向の長さ２１４よりも長いことが特徴である。本体６２ｇは、遠位端７８側に第一の溝８８ｇがあり、この溝は、グロメット６４ｇの端縁突起部１７８ｇが嵌り込んで本体６２ｇ内のグロメット６４ｇを固定する。溝８８ｇよりも近位側には第二の溝８９ｇがある。逆止弁の筐体１６０ｇは、近位端に、又は近位端の近くに環状フランジ１６８を備えている。一つの実施例として、本体６２ｇの内面９４から補強の突起２１６を複数延ばして、環状フランジ１６８が第二の溝８９ｇ内で捉えたままにすることを確実にする。

機能的には、逆止弁の筐体１６０ｇが本体６２ｇと直接結合することによって、逆止弁６８ｃ／逆止弁１６０ｇと円環板１１２ｇとの分離状態１８１ｇを維持する。分離状態を実現するために、グロメット６４ｇに内部の棚部（例えば通気口組立品４６ｃの部分１７６）を設ける必要はない。このようにすれば、グロメット６４ｇの管状部１０２に対する円環板部１１２ｃの固定点を径方向外側に移動させ、円環板部１１２ｃ（図８）の半径に対し円環板部１１２ｇの半径Ｒを効果的に大きくできる。軟質な順応性をもつ設計については、上で等式（１）に関して述べたように、Ｒが増大すると円環板部１１２ｇの柔軟性もまた増加する。

図１４を参照すると、本発明の実施例として、円環板２２０の断面図を示す。この円環板は、近位面１１４、遠位面１１６、中央開口部１１８など、以上で開示した様々な円環板部１１２と同じ特徴を多く含む。以上で開示した様々な実施例では、円環板部１１２を、大きなグロメット又は密封部材の中の一体形成された部分として示している。大きなグロメットに一体形成しない円環板２２０も考えることができることは理解できるであろう。大まかに言って、基板運搬容器２０のパージ用接続部２２と２４などへ挿入できるよう適合させた支持構造体２２２の中に円環板２２０を取り付けることもできる。この支持構造体は、例えば弾力のあるポリマーや金属など、いかなる適した材料から作ることも可能である。スロットへの取り付け、ねじ部材同士の結合、接着、オーバーモールドなど、技術者にとって可能な様々な機構によって円環板２２０を支持構造体に結合させることができる。

例えば、上方と下方、上部と下部、前面と背面、左と右、水平な、或いはそれに似た関連する用語に言及するのは、説明に好都合なためであることを意図しており、はっきりと述べていない限りは、発明やその構成要素をいずれか一つの位置の向きや特別な向きに限定することを意図したものではない。図において示したすべてのものの大きさは、それに関しての範囲から離れることなく、可能性のある設計と本発明の特別な実施例の意図した利用とによって異なったものになることがある。

ここで開示した追加的な図や方法のそれぞれは、改良した容器や同じものを作ったり用いたりする方法をもたらすために、別々に用いたり他の特徴や方法と同時に用いることが可能とする。それゆえ、ここで述べた特徴や方法の組み合わせは、広義で発明を実施するためには必要ないかもしれない。また、これを本発明の代表的で好ましい実施例を具体的に述べるためにのみ、代わりに開示する。

発明の実施例の様々な改良ができることは、本発明を当業者が読むことで明らかになるであろう。例えば、関連する技術の当業者は、本発明の様々な実施例のために説明している様々な特徴は、発明の精神の範囲内において、他の特徴と、或いは単独で、或いは組み合わせで適切に結びつけ、或いは結びつけず、或いは再び結びつけることが可能であると認識するであろう。同様に、上で述べた様々な特徴は、発明の範囲と精神を制限するというよりはむしろ、例えの実施例としてすべて認識されるべきである。それゆえ、上記は、発明の範囲を限定する意図はないものとする。

関連する技術の当業者は、発明は、上で述べた個々の実施例いずれもにおいて図示したものよりもより少ない特徴を含むことが可能であると認識できるであろう。ここで述べた実施例は、発明の様々な特徴を組み合わせることができる方法の網羅的な説明を意味するものではない。結果的に、実施例は、特徴同士の互いに一つだけの組み合わせではなく、むしろ、発明は、当業者が理解できるものとして、様々な個々の実施例から選んだ様々な個々の特徴の組み合わせを含むことができるものである。

上の文書の参照によるいかなる援用は、ここでの明白な開示に反する主題を援用しないように制限する。上の文書の参照によるいかなる援用はさらに、文書において含まれる請求の範囲は、ここでの参照により組み入れられないように制限する。上の文書の参照によるいかなる援用はさらに、文書において提供されるいかなる定義も、ここで明確に含まない限りは、ここでの参照によって組み入れられないように制限する。

ここに含まれる「実施例」、「本発明の実施例」、「開示した実施例」を参照することによって、従来技術ではないこの特許出願の明細書（本文、請求の範囲、図面を含む）と呼ぶ。

本発明の実施例のための請求項を解釈する目的で、請求項に「〜するための手段（means for）」或いは「〜するための工程（step for）」といった特定の言葉が記載されていない限り、合衆国法典第３５巻第１１２項（ｆ）の規定を適用すべきではないという意図を表明する。

Claims (8)

1. 内部室が形成された基板容器であって、
   パージ気体が内部室に入るため、或いは内部室から出るための接続口と、この接続口の中に設けられた通気口組立品とを含んでおり、
   その通気口組立品が、本体と、本体の中に配置されたグロメットとを含んでおり、
   そのグロメットが、蛇腹になっている管状部と、この管状部の遠位端側から径方向内側に延びる円環板部とを備えており、
   円環板部は中央に開口部が形成され、この開口部の内径が管状部の遠位端の内径よりも小さくなっており、円環板部がグロメットの遠位面を成しており、
   グロメットの遠位面は平面形状か凹面形状の一方を備え、開口部の内径より大きく管状部の遠位端の内径より小さい内径を持つ設備側の接続口に接触できるよう構成されており、
   グロメットの円環板部が設備側の接続口とグロメットの遠位面との間に密封状態を形成できる順応性材料でできているもの。
2. 内部室が形成された基板容器であって、
   パージ気体が内部室に入るため、或いは内部室から出るための接続口と、接続口の中に設けられた通気口組立品とを含んでおり、
   その通気口の組立品は、本体と、本体の中に配置したグロメットとを含んでおり、
   そのグロメットが、管状部と、この管状部の遠位端側から径方向内側に延びる円環板部とを備えており、
   円環板部は中央に開口部が形成され、この中央の開口部の内径が管状部の遠位端の内径よりも小さくなっており、
   グロメットは中央開口部を取り囲んで円環板部に属する絞り構造を備えており、絞り構造は近位端と遠位端を含み、絞り構造の近位端が円環板部と一体になっており、グロメットは絞り構造の遠位端から径方向で外側に第二の円環板部が延び、この第二の円環板部がグロメットの遠位面を成しており、
   グロメットの遠位面は平面形状か凹面形状の一方が形成され、中央開口部の内径より大きく管状部の遠位端にある内径より小さい内径を持つ設備側の接続口に接触できるよう構成されており、
   グロメットの円環板部が設備側の接続口とグロメットの遠位面との間に密封状態を形成できる順応性材料でできているもの。
3. 基板容器のための通気口組立品であって、
   支持構造と円環板を含んでおり、
   支持構造は基板容器のパージ用接続口へ挿入できるよう構成され、ある内径をもっており、
   支持構造が管状部を含み、管状部は遠位端に内径を持っており、
   支持構造の管状部内に逆止弁が配置されており、
   円環板は内径のある側で支持構造と結合しており、
   円環板は近位面と遠位面を有し、中央に開口部の形成された構造を備えており、
   円環板の遠位面は平面構造と凹面構造の一方を成して、開口部の直径よりも大きく支持構造の内径よりも小さい内径を持つ設備側の接続口と接触できるよう構成されており、
   円環板が設備側の接続口とグロメットの遠位面との間に密封状態を形成できる順応性材料でできており、
   円環板は管状部の遠位端側から径方向内側に延びており、管状部の遠位端の内径が中央開口部の直径よりも大きくなっているものであって、
   逆止弁と逆止弁の筐体と支持構造とを取り囲む本体をさらに含み、この本体が基板容器のパージ用接続部と結合できるように構成されており、
   逆止弁の筐体が直接本体と結合している、通気口組立品。
4. 請求項３の通気口組立品であって、支持構造と円環板が一体形成された部品であるもの。
5. 請求項３の通気口組立品であって、円環板は硬質な順応性をもった構造であるもの。
6. 請求項３の通気口組立品であって、円環板がオーバーモールドされた部品であるもの。
7. 請求項３の通気口組立品であって、管状部が遠位端側に内側の棚部を備えているもの。
8. 請求項３又は７の通気口組立品であって、管状部が弾性材料でできているもの。

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