一种foup装置的制作方法

本发明涉及一种主要应用于工业领域的自动化机械装置，尤其涉及一种foup装置。

背景技术：

半导体制造工厂中，晶圆通常需要在生产线上不同的工艺模块之间进行高效的传输和定位，设备前端装置(equipmentfrontendmodule，简称efem)正是完成这一任务的关键装备，是连接物料搬运系统与晶圆处理系统的桥梁，能够使晶圆在不受污染的条件下被准确的传输。

设备前端装置至少包括用于存储晶圆的晶圆盒(frontopeningunifiedpod，简称foup)、用于承载晶圆盒的装载端口(loadport)以及用于将晶圆从晶圆盒内取出和收纳至晶圆盒内的操作机械手，该装载端口包括开门器和设置在开门器上的承载机构，当半导体生产线上的运输小车移至装载端口前，通过人工或机械将晶圆盒放置到装载端口的承载机构上，然后由开门器执行晶圆盒的开盒动作，进而由操作机械手取出晶圆盒内的晶圆并输送至机台进行相应的制程，待晶圆加工处理后，再由操作机械手将晶圆收纳至晶圆盒内。

现有技术中公开有一种foup装载门装置，包括一装载门本体、一框架、一装载门运动系统以及一晶圆检测部；装载门运动系统包括一装载门连接支架、一升降台、一第一x向移动机构、一第一y向移动机构以及一翻转机构；框架可转动的连接于装载门连接支架；第一x向移动机构包括一x向移动部分以及一x向驱动部分，使装载门连接支架相对升降台沿x向移动；第一y向移动机构包括一y向丝杠组件，使升降台沿y向丝杠组件的丝杠做升降运动；翻转机构包括一翻转连接结构、一翻转气缸，翻转气缸的缸杆与框架的下边框固定连接，框架可相对装载门本体转动。这种foup装载门装置结构复杂，且无法是在foup的完全固定，操作不便。

现有技术中公开有一种晶圆盒输送装载系统，包括晶圆盒、输送装置和开盒装置。所述盒盖上设置有两个锁孔，所述开盒板上活动连接两个与所述锁孔相对应的所述开锁组件，该两个所述开锁组件穿过所述开盒板与固定设置在所述开盒板后侧的所述第一驱动件传动连接。其具体实施方式中公开，第五驱动件的输出轴直接连接活动件，通过气缸的输出轴伸缩，带动活动件上下移动，进而实现活动件对开盒板的解锁和锁定。这种结构在应用中，无法保证左右两个锁能同步转动，很容易导致机构卡死，无法解锁，可靠性差。

随着工业自动化的快速发展，硅片加工行业中，硅片的加工，硅片盒及硅片搬运、取放的自动化程度很高。硅片在真空环境内传输和加工是保证硅片加工洁净度重要手段，因此真空密封装置是硅片加工技术的关键设备。foup盒用自动门是连接硅片加工设备内部和外部重要的过渡部分，原有的foup盒用自动门一般采开门向内，造成密封门所占空间大，成本高，密封效果差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种foup装置，包括foup盒，所述foup盒固定在基板上，本发明的foup装置还包括：上端夹持机构，所述上端夹持机构安装在所述foup盒所在的基板上，且所述上端夹持机构安装在所述foup盒的上端，用于夹持固定所述foup盒；下端固定机构，所述下端固定机构安装在所述foup盒所在的基板上，且所述下端固定机构安装在所述foup盒的下端，用于固定所述foup盒，且所述下端固定装置和所述上端夹持装置相对设置使得所述foup盒在上下方向上无法移动；自动解锁机构，用于自动解锁所述foup盒。

可选地，在一些实施例中，本发明所提供的foup装置还包括氮气填充系统，用于将foup盒内的空气排出。

可选地，在一些实施例中，本发明所提供的foup装置还包括自动门系统，用于foup盒的自动开启和关闭。

可选地，在一些实施例中，所述上端夹持机构包括：夹持安装板、导轨滑块机构、滑块连接板、夹持支撑板、夹持器、上气缸连接板、上气缸和气缸支撑板，所述导轨滑块机构包括导轨和上端滑块，所述导轨与所述夹持安装板固定，所述上端滑块与所述滑块连接板固定，所述夹持支撑板固定在所述滑块连接板上且所述夹持支撑板的侧端与所述滑块连接板固定，所述上气缸通过所述气缸支撑板安装在所述夹持安装板上，所述夹持器与所述夹持支撑板连接，所述上气缸连接板与所述夹持支撑板固定，所述上气缸伸缩杆伸出并与所述上气缸连接板相接触。本发明的上端夹持机构通过夹持安装板固定在foup盒所在的基板上。

可选地，在一些实施例中，所述下端固定机构包括：滑动支撑板、下端滑块、滑道、固定支撑板、滑动气缸、下气缸连接板、伸缩气缸和锁紧夹块；所述伸缩气缸固定在所述固定支撑板上，所述伸缩气缸上伸出有伸缩杆，所述锁紧夹块固定在所述下气缸伸缩杆上；所述滑道固定安装在所述固定支撑板的上方，所述滑块安装在所述滑道上，所述滑块能在所述滑道上滑动；所述滑动支撑板固定安装在所述下端滑块上，所述滑动支撑板用于放置foup盒。

可选地，在一些实施例中，所述自动解锁装置包括至少两组foup盒自动解锁机构，所述foup盒自动解锁机构安装在foup盒的一支撑板上；一组foup盒自动解锁机构包括：下气缸、解锁连接件、钥匙安装座、钥匙、轴承安装座、钥匙支撑基轴、转动轴承，所述轴承安装座固定或可转动地安装在所述支撑板上，所述下气缸的尾部与所述支撑板连接，所述下气缸的头部与所述解锁连接件的一端连接，所述解锁连接件的另一端与所述钥匙安装座连接，所述钥匙于所述钥匙安装座连接，所述钥匙安装座安装在所述轴承安装座上。

可选地，在一些实施例中，所述氮气填充系统包括：2条或2条以上基板进气通道，所述基板进气通道设置在foup盒所在的基板上，所述基板进气通道的一头与氮气气源相通，用于氮气的传输；吹气置块，所述吹气置块与foup盒所在的基板固定连接，所述吹气置块的一面设有2个或2个以上吹气置块进气孔，所述吹气置块进气孔分别与所述基板进气通道相通，所述吹气置块的内部设有一条通气管道，所述通气管道上设有若干吹气置块吹气孔，所述吹气置块吹气孔与foup盒内相通且所述吹气置块吹气孔的吹气方向与foup盒所在的基板的基板面之间的夹角为40°-50°；基板排气通道，所述基板排气通道设置在foup盒所在的基板上，用于foup盒内的空气的排出。

可选地，在一些实施例中，所述自动门系统包括：直线轴承，所述直线轴承固定在foup盒所在的基板上；浮动门盖板，所述浮动门盖板上设有真空吸盘，所述真空吸盘用于吸紧foup盒的后盖；浮动密封门，所述浮动密封门上固定有密封气缸，所述密封气缸伸缩杆和foup盒所在的基板相接触，所述直线轴承的伸缩杆与所述浮动密封门相接触，所述浮动密封门和foup盒所在的基板可以相对运动；横移气缸，所述横移气缸上安装有横移滑块，所述横移滑块在所述横移气缸的驱动下移动；横移气缸连接板，所述横移气缸连接板的一端与所述浮动密封门连接，所述横移气缸的另一端与所述横移气缸上的横移滑块连接；浮动门伸缩气缸，所述浮动门伸缩气缸设置在所述浮动密封门上并与所述浮动门盖板相连接，在所述浮动门伸缩气缸的一侧或两侧设有浮动门伸缩导轨滑块。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供的foup装置可以将foup盒完全固定，方便操作，且可以自动解锁foup盒。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的foup装置的结构示意图；

图2为根据本发明另一实施例的foup装置的结构示意图；

图3为根据本发明一实施例的foup装置的上端夹持机构的结构示意图；

图4为根据本发明一实施例的foup装置的上端夹持机构的主视图；

图5为根据本发明一实施例的foup装置的下端固定机构的剖视图；

图6为根据本发明一实施例的foup装置的下端固定机构的结构示意图；

图7为根据本发明一实施例的foup装置的自动解锁装置的结构示意图；

图8为根据本发明一实施例的foup装置的氮气充气系统的结构示意图；

图9为根据本发明一实施例的foup装置的氮气充气系统的吹气置块的结构后视图；

图10为根据本发明一实施例的foup装置的氮气充气系统的吹气置块的结构示意图；

图11为根据本发明一实施例的foup装置的自动门系统的结构示意图；

图12为根据本发明一实施例的foup装置的自动门的后视图示意图。

附图标记：100、foup装置，10、foup盒，101、foup盒的后盖，102、foup盒的盒体，1、foup盒所在的基板，20、上端夹持机构，201、夹持安装板，202、导轨滑块机构，2021、导轨，2022、上端滑块，203、滑块连接板，204、夹持支撑板，205、夹持器，206、夹持器固定板，207、加强筋，208、上气缸连接板，209、上气缸，2091、上气缸伸缩杆，210、气缸支撑板，211、调节螺母，30、下端固定机构，301、滑动支撑板，302、下端滑块，303、滑道，304、固定支撑板，305、滑动气缸，3051、滑动气缸伸缩杆，306、伸缩气缸，3061、伸缩气缸伸缩杆，307、锁紧夹块，308、下气缸连接板，40、自动解锁装置，401、支撑板，402、下气缸，403、解锁连接件，404、钥匙安装座，405、钥匙，406、轴承安装座，410、foup盒自动解锁机构，50、氮气填充气系统，501、氮气充气弯头，505、吹气置块，5051、吹气置块吹气孔，5052、吹气置块进气孔，5152、第一吹气置块进气孔，5252、第二吹气置块进气孔，506、浮门封板，507、基板进气通道，5071、第一基板进气通道，5072、第二基板进气通道，508、基板排气通道，60、自动门系统，601、密封盖板，602、浮动密封门，603、横移气缸连接板，604、横移滑块，605、横移气缸，606、横移导轨，607、密封气缸，6071、第一密封气缸，6072、第二密封气缸，608、直线轴承，609、浮动门伸缩导轨滑块，6091、第一浮动门伸缩导轨滑块，6092、第二浮动门伸缩导轨滑块，610、浮动门伸缩气缸。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例中提供的图1-2，给出了一种foup装置100的结构示意图，包括foup盒10，所述foup盒10固定在基板上，本发明的foup装置100还包括：上端夹持机构20，所述上端夹持机构20安装在所述foup盒所在的基板1上，所述上端夹持机构20安装在所述foup盒10的上端，用于夹持固定所述foup盒10；下端固定机构30，所述下端固定机构30安装在所述foup盒所在的基板1上，且所述下端固定机构30安装在所述foup盒10的下端，用于固定所述foup盒10，且所述下端固定装置30和所述上端夹持装置20相对设置使得所述foup盒10在上下方向上无法移动；自动解锁机构40，用于自动解锁所述foup盒10。

在一些具体的实施例中，本发明所提供的foup装置100还包括氮气填充系统50，用于将foup盒内的空气排出。

在一些具体的实施例中，本发明所提供的foup装置还包括自动门系统60，用于foup盒的自动开启和关闭。

在一些具体的实施例中，如图3-4所示，所述上端夹持机构20包括：夹持安装板201、导轨滑块机构202、滑块连接板03、夹持支撑板204、夹持器205、上气缸连接板208、上气缸209和气缸支撑板210，所述导轨滑块机构202包括导轨2021和2022上端滑块，所述导轨2021与所述夹持安装板201固定，所述上端滑块2022与所述滑块连接板203固定，所述夹持支撑板204固定在所述滑块连接板203上且所述夹持支撑板204的侧端与所述滑块连接板固定，所述上气缸通过所述气缸支撑板安装在所述夹持安装板上，所述夹持器与所述夹持支撑板204连接，所述上气缸连接板208与所述夹持支撑板204固定，所述上气缸伸缩杆2091伸出并与所述上气缸连接板208相接触。

进一步优选地，在一些具体的实施例中，在本发明的上端夹持机构20中，所述夹持支撑板204和所述夹持器205之间还设置有夹持器固定板206，所述夹持器固定板206与所述夹持支撑板204固定连接，所述夹持器205通过螺纹与所述夹持器固定板206连接。进一步优选地，通过调节螺母211调节夹持蘑菇头205的螺纹深度

在一些具体的实施例中，在本发明的上端夹持机构20中，所述夹持支撑板204与所述上端滑块连接板203之间的夹角为90°。

进一步优选地，在一些具体的实施例中，在本发明的上端夹持机构20中，所述夹持支撑板204的侧端与所述上端滑块连接板203通过加强筋207固定。进一步优选地，所述加强筋207的数量为2个。所述夹持器205的形状为蘑菇头状，此时，可以称之为夹持蘑菇头。所述气缸支撑板210的数量为2个，用于固定所述上气缸209。所述导轨滑块机构202和所述夹持安装板201之间通过螺钉固定。所述气缸支撑板210和所述夹持安装板201之间通过螺钉固定。所述上气缸连接板208和所述夹持支撑板204之间通过螺钉固定。

在一些具体的实施例中，优选地，本发明的上端夹持机构20安装foup盒10的上端位置，其中，夹持安装板201固定在基板12上，导轨滑块机构202的导轨201与夹持安装板201固定，导轨滑块机构202的上端202与滑块连接板203固定，夹持支撑板204通过螺钉连接固定在滑块连接板203上，加强筋207与滑块连接板203和夹持支撑板204的侧面固定，上气缸209通过两个气缸支撑板10固定在夹持安装板201上，上气缸伸缩杆2091通过上气缸连接板208与夹持支撑板204定连接，夹持蘑菇头205通过螺纹与夹持器固定板206连接，通过调节螺母211调节夹持蘑菇头205的螺纹深度，控制伸出长度，夹持器固定板206通过螺钉固定在夹持支撑板204上。本发明所述的基板为foup盒所在的基板1。

本发明所提供的上端夹持机构20用于固定foup盒10时的固定方法包括步骤：所述foup盒上开设有固定口，所述上端夹持机构20的夹持器205位于所述固定口的正上方，控制所述上气缸伸缩杆2091伸出，从而带动所述滑块连接板203一起向下移动，直到所述夹持器205深入所述foup盒的固定口，完成所述foup盒10的固定。

在一些具体的实施例中，如图5-6所示，所述下端固定机构30包括：滑动支撑板301、下端滑块302、滑道303、固定支撑板304、滑动气缸305、下气缸连接板308、伸缩气缸306和锁紧夹块307；所述伸缩气缸306固定在所述固定支撑板304上，所述伸缩气缸306上伸出有伸缩气缸伸缩杆3061，所述锁紧夹块307固定在所述伸缩气缸伸缩杆3061上；所述滑道303固定安装在所述固定支撑板304的上方，所述下端滑块302安装在所述滑道303上，所述下端滑块302能在所述滑道303上滑动；所述滑动支撑板301固定安装在所述下端滑块302上，所述滑动支撑板301用于放置foup盒10。

在一些具体的实施例中，在本发明的下端固定机构30中，所述滑动气缸305包括滑动气缸伸缩杆3051，所述滑动气缸伸缩杆3501伸出到所述滑动气缸305的外部并通过所述下气缸连接板308与所述滑动支撑板301固定连接。

在一些具体的实施例中，在本发明的下端固定机构30中，通过滑道303和下端滑块302之间的相对滑动，带动所述滑动支撑板301向所述foup盒所在的基板1方向滑动，从而使得所述foup盒所在的基板1和foup盒10接触。

在一些具体的实施例中，在本发明的下端固定机构30中，所述foup盒的盒体102的侧面设置在基板1上，且所述盒体102与基板1相接触。所述锁紧夹块307和所述锁紧口的形状和大小相匹配。所述锁紧夹块307压在所述foup盒体102的锁紧口位置，所述foup盒10固定在所述下端固定机构30的滑动支撑板301上，从而限制了所述foup盒10在竖直方向上的移动。

利用本发明所提供的下端固定机构30对foup盒10进行锁紧，具体锁紧方法可以描述为：将所述foup盒10放置在滑动支撑板上，所述foup盒的盒体上设置有锁紧口，所述锁紧夹块与所述锁紧口相配合，处于伸缩状态的下气缸伸缩杆伸出至所述锁紧口的内部，所述滑动气缸的滑动伸缩杆伸出后与所述滑动支撑板通过下气缸连接板固定连接，通过滑道和下端滑块之间的滑动，带动滑动支撑板向foup盒所在的基板方向移动，当直到foup盒与foup盒所在的基板接触后，即可实现foup盒的锁紧。在具体的工作过程中，放置在滑动支撑板301上的foup盒的下端有个锁紧口，与伸缩气缸306伸缩杆固定连接的锁紧夹块307处于foup盒10锁紧口正下方，伸缩气缸306固定在固定支撑板304上，此时处于收缩状态的伸缩气缸306的收缩杆向上伸出，伸至foup盒10锁紧口内部，然后，滑动气缸305的滑动气缸伸缩杆3051伸出，滑动气缸305的伸缩杆和滑动支撑板301通过下气缸连接板308固定连接，通过滑道303和下端滑块302之间的滑动，带动滑动支撑板301向foup盒所在的基板1方向滑动，当直到foup盒10与foup盒所在的基板1接触，此时锁紧夹块307正好夹住foup盒10，实现对foup盒10的锁紧固定作用。

如若将foup盒通过其他装置安装在滑动支撑板上，滑动支撑板的结构可以限制foup盒除了上下方向外的其他方向的移动，但无法限制foup盒在上下方向上的移动。而通过使用本发明的foup盒用锁紧机构，所述锁紧夹块可在foup盒的端面进行锁紧，具体的可为上端面或下端面，从而将foup盒固定在滑动支撑板上，从而限制住了foup盒上下方向的自由度，从而实现对foup盒的锁紧，便于后续对foup盒的操作。

在一些具体的实施例中，如图7所示，所述自动解锁装置40包括至少两组foup盒自动解锁机构410，所述foup盒自动解锁装置40安装在foup盒的一支撑板上；每一组foup盒自动解锁机构410包括：下气缸402、解锁连接件403、钥匙安装座404、钥匙405、轴承安装座406、钥匙支撑基轴(图中未示出)、转动轴承(图中未示出)，所述轴承安装座固定或可转动地安装在所述支撑板上，所述下气缸402的尾部与所述支撑板连接，所述下气缸402的头部与所述解锁连接件403的一端连接，所述解锁连接件403的另一端与所述钥匙安装座404连接，所述钥匙405于所述钥匙安装座404连接，所述钥匙安装座404安装在所述轴承安装座406上。

本发明的至少两组foup盒自动解锁机构410的每组foup盒自动解锁机构410是各自独立的foup盒自动解锁装置40，其各个foup盒自动解锁机构410之间是呈中心对称排布的，所占空间非常小。优选地，在本发明中，钥匙405和气缸连接杆(图中未示出)是铰接的，可直接通过气缸连接杆驱动钥匙转动。而现有技术存在有通过槽口和销配合，这种技术适应性能差，存在死点，容易卡；现有技术中还有通过气缸驱动一个活动件上下移动来开锁，这种结构在应用中无法保证左右两个锁能同步转动，一旦不同步，很容易导致机构卡死，无法解锁，并且在现实应用中也证明了现有的这种解锁结构可靠性差。

在一些具体的实施例中，在本发明的自动解锁装置中，所述下气缸402的尾部通过销轴与所述支撑板铰接，所述下气缸402的头部与所述解锁连接件403的一端固定连接。

在一些具体的实施例中，在本发明的自动解锁装置40中，所述解锁连接件403的另一端与所述钥匙安装座404通过销轴铰接。

在具体的实施例中，在本发明的自动解锁装置40中，所述轴承安装座406固定在所述支撑板上。

在具体的实施例中，在本发明的自动解锁装置40中，所述钥匙支撑基轴(图中未示出)与所述支撑板通过螺钉固定。

在具体的实施例中，在本发明的自动解锁装置40中，所述钥匙安装座404通过所述转动轴承与所述钥匙支撑基轴可转动地连接。

在具体的实施例中，在本发明的自动解锁装置40中，所述foup盒自动解锁装置40由两组foup盒自动解锁机构410组成，这两组foup盒自动解锁机构410相互之间呈中心对称分布。本发明利用两个气缸控制两个锁的开启，解决了原有解锁装置出错率高、可靠性差的问题，提高foup盒的自动解锁的成功率，可靠性强，适应性更高。

在具体的实施例中，在本发明的自动解锁装置40中，所述下气缸402包括下气缸伸缩杆4021，可根据实际情况进行调节，所述解锁连接件403与所述下气缸伸缩杆4021的连接可调节，从而可调节所述下气缸伸缩杆4021的长短。

具体地,本发明中的自动解锁装置40安装在支撑板1上，轴承安装座406固定在支撑板1上，钥匙支撑基轴(图中未示出)与支撑板1通过螺钉固定，钥匙安装座404通过转动轴承(图中未示出)与钥匙支撑基轴(图中未示出)转动连接，钥匙405与钥匙安装座404通过螺钉固定连接，解锁连接件403与钥匙安装座404通过销轴铰接，解锁连接件403与下气缸402的头部(前段)固定连接，下气缸402的尾部与所述支撑板通过销轴铰接。

在一些具体的实施例中，如图8-10所示，所述氮气填充系统50包括：2条或2条以上基板进气通道507，所述基板进气通道507设置在foup盒所在的基板1上，所述基板进气通道507的一头与氮气气源相通，用于氮气的传输；吹气置块505，所述吹气置块与foup盒所在的基板1固定连接，所述吹气置块505的一面设有2个或2个以上吹气置块进气孔5052，所述吹气置块进气孔5052分别与所述基板进气通道507相通，所述吹气置块505的内部设有一条通气管道，所述通气管道上设有若干吹气置块吹气孔5051，所述吹气置块吹气孔5051与foup盒10内相通且所述吹气置块吹气孔5051的吹气方向与foup盒所在的基板1的基板面之间的夹角为40°-50°；基板排气通道508，所述基板排气通道508设置在foup盒所在的基板1上，用于foup盒内的空气的排出。

在一些具体的实施例中，在本发明的氮气填充系统50中，所述基板进气通道507用于氮气气源接入的一头还连接有氮气充气弯头501。氮气气源从氮气充气弯头501输入氮气到所述基板进气通道507。

在一些具体的实施例中，在本发明的氮气填充系统50中，所述吹气置块吹气孔5051与foup盒10内相通，且所述吹气置块吹气孔5051的吹气方向与基板1平面之间的夹角为45°。

在一些具体的实施例中，本发明的在本发明的氮气填充系统50还包括浮门封板506。当填充氮气时，所述foup盒10的后盖(图中未示出)打开，所述浮门封板506和所述foup盒10的内部形成一个密封空间(图中未示出)；基板1上固定有密封盖板，所述密封盖板与所述基板排气通道507形成一个开口空间，所述开口空间位于所述密封空间的内部。在本发明中，密封盖板起到密封的作用，是密封空间用于隔绝外部的一个零件。

在一些具体的实施例中，在本发明的氮气填充系统50中，所述密封盖板上设有排气阀(图中未示出)，当foup盒10内的空气由基板排气通道507排出后进入所述开口空间后，再由所述排气阀(图中未示出)排到所述密封空间的外部。进一步优选地，所述密封盖板的数量为两个，每个密封盖板上设有两个排气阀(图中未示出)。在一些具体的实施例中，本发明所提供的氮气填充系统还包括泄压阀(图中未示出)，所述泄压阀(图中未示出)设置在基板1上，用于排出多余的氮气，保持foup盒10恒压。进一步优选地，所述泄压阀(图中未示出)的数量为两个。排气阀的排气压力小于泄压阀的排气压力，充气开始后，密封空间的压力不断增大，达到排气阀排气压力时开始排气，但是，密封空间压力会继续增加，压力达到泄压阀的排气压力时，氮气从与基板进气通道连通的泄压阀排出，平衡气压。

在一些具体的实施例中，在本发明的氮气填充系统50中，所述吹气置块505与foup盒10所在的基板1的侧壁固定连接。

在一些具体的实施例中，在本发明的氮气填充系统50中，所述吹气置块进气孔5152的数量为2个，分别为第一吹气置块进气孔51521和第二吹气置块进气孔51522；所述基板进气通道507的数量为2个，分别为第一基板进气通道5071和第二基板进气通道50721；所述第一吹气置块进气孔5152和所述第一基板进气通道5071相通，所述第二吹气置块进气孔5252和所述第二基板进气通道5072相通。

具体地，优选地，在本发明中，foup盒可通过其他机构贴合在基板1上，工作时，先将foup盒10的后盖打开，通过浮门封板506将foup盒10内部空间密封形成一个密封空间。然后，基板1内部的两个基板进气通道507与气源(可以为氮气气源或惰性气体气源)连接，而吹气置块505与基板1的侧壁固定连接，吹气置块505的两个吹气置块进气孔5152分别于基板1内部的两个基板进气通道507相通，当气源开始充气，氮气会通过基板进气通道507、吹气置块进气孔5152进入吹气置块505，然后通过吹气置块505的吹气置块吹气孔5051向foup盒10内吹气，吹气置块505的吹气置块吹气孔5051的吹气方向是与基板1平面呈45度角，foup盒10内的氮气填充以45度角进入，此时foup盒10内的空气会被挤压到基板排气通道508的位置，再由于整个封闭空间的气压升高，空气进入固定在基板1上的密封盖板和基板排气通道508所形成的一个小开口空间内，然后通过安装在密封盖板上的排气阀(图中未示出)排到外面，从而将foup盒10内部的空气排除干净，并且能完全填充满氮气，基板进气通道507与在基板1安装的泄压阀(图中未示出)相通，当内部空间气压过大，排进来的氮气会通过泄压阀(图中未示出)排出。

一种foup盒排空气法，利用本发明所提供的foup盒内真空氮气填充系统，包括步骤：

s101、打开foup盒的后盖，通过浮门封板将foup盒的内部空间密封形成一个密封空间；

s102、当氮气气源开始充气，氮气依次通过基板进气通道、吹气置块进气孔进入吹气置块；

s103、进入到吹气置块内的氮气通过吹气置块的吹气置块吹气孔向foup盒的内部传输氮气，吹气置块吹气孔向foup盒的内部传输氮气的传输方向与foup盒所在的基板平面之间的夹角为40°-50°，此时，氮气以与基板平面之间的夹角为40°-50°的方向填充入foup盒内，从而使得foup盒内的空气被挤压到基板排气通道的位置。氮气沿着40°-50°角吹入，而空气则会沿着对称角排出，故使得foup盒内的空气被挤压到基板排气通道的位置。

进一步优选地，本发明还提供的foup盒排空气法还包括步骤：

s104、当所述密封空间的气压过大时，通过安装在密封盖板上的排气阀将空气排到外部；和/或，当foup盒内部气压过大时，传输进foup盒内的氮气通过泄压阀排出。

在一些具体的实施例中，如图11-12所示，所述自动门系统60包括：直线轴承608，所述直线轴承608固定在foup盒所在的基板1上；浮动门盖板，所述浮动门盖板(图中未示出)上设有真空吸盘，所述真空吸盘用于吸紧foup盒的后盖101；浮动密封门602，所述浮动密封门602上固定有密封气缸607，所述密封气缸伸缩杆和foup盒所在的基板1相接触，所述直线轴承的伸缩杆与所述浮动密封门602相接触，所述浮动密封门602和foup盒所在的基板1可以相对运动；横移气缸605，所述横移气缸605上安装有横移滑块604，所述横移滑块604在所述横移气缸605的驱动下移动；横移气缸连接板603，所述横移气缸连接板603的一端与所述浮动密封门602连接，所述横移气缸605的另一端与所述横移气缸605上的横移滑块604连接；浮动门伸缩气缸610，所述浮动门伸缩气缸610设置在所述浮动密封门602上并与所述浮动门盖板相连接，在所述浮动门伸缩气缸610的一侧或两侧设有浮动门伸缩导轨滑块609。

在一些具体的实施例中，在本发明的自动门系统60中，横移滑块(图中未示出)属于横移气缸605的一部分，横移气缸605给横移滑块驱动使其可以移动，横移气缸605固定在foup盒所在的基板1上。优选地，横移导轨606设置在foup盒所在的基板1的背面，浮动密封门602通过横移导轨606设置在foup盒所在的基板1上，从而使得浮动密封门602和foup盒所在的基板1贴合密切，横移导轨606还可以对浮动密封门602的移动起到导向作用。

优选地，在一些具体的实施例中，在本发明所述的自动门系统60中，所述密封气缸607的数量为2个，分别位于foup盒用自动门的上下位置，密封气缸607和浮动密封门602固定，密封气缸607的伸缩杆连着foup盒所在的基板1，直线轴承608和foup盒所在的基板1固定，直线轴承608的伸缩缸和浮动密封门602连接，这样，foup盒所在的基板1和浮动密封门602之间有一定距离，可以相对运动。浮动门伸缩气缸610左右移动时候，可以带动浮动门伸缩导轨滑块609的移动，浮动门伸缩导轨滑块609可用于自动解锁装置40的导向。

在一些具体的实施例中，在本发明的自动门系统中，一端固定在浮动密封门602，另一端固定在foup盒所在的基板1上的两个密封气缸607和四个直线轴承608的作用下，浮动密封门602浮起来，横移气缸连接板603将横移滑块与浮动密封门602固定连接，浮动密封门602与foup盒所在的基板1之间通过横移导轨606连接，随着横移滑块在横移气缸605作用下的移动，将浮动密封门602和与其连接部件一同移开，实现自动门的自动开启，可使用工具直接作用与foup盒内的硅片，完成操作后，随着横移滑块和横移气缸605的作用，将浮动密封门602退回到密封位置，在两个密封气缸607和四个直线轴承608的作用下实现浮动密封门602和foup盒所在的基板1的密封。

本发明所述的foup盒为现有中常见的foup盒或其改进方案，用于盛放硅片。在本发明中，可在所述foup盒安装在一下端支撑机构上，所述下端支撑机构上设置有立柱用于固定所述foup盒，单有下端支撑机构固定时，foup盒还可能在上下方向移动，因此，为了使其完全固定，可在foup盒的上端固定一上端夹持装置。所述上端夹持装置、foup盒和下端支撑机构都固定在基板上，所述foup盒可通过其他机构固定在基板上。

在本发明中，优选地，在一些具体的实施例中，本发明的自动门系统还包括密封胶垫，所述密封胶垫设置在foup盒所在的基板1上，所述密封胶垫紧靠foup盒10的一侧用于固定foup盒10，从而实现foup盒10的固定和密封。

在一些具体的实施例中，在本发明的自动门系统中，所述密封气缸607的数量为2个，分别位于所述foup盒用自动门的上端和下端，分别记做为第一密封气缸6071和第二密封气缸6072。

在一些具体的实施例中，在本发明的自动门系统中，在所述浮动门伸缩气缸610的两侧各设有一浮动门伸缩导轨滑块609，分别记做第一浮动门伸缩导轨滑块6091和第二浮动门伸缩导轨滑块6092。所述真空吸盘的数量为两个。

在一些具体的实施例中，在本发明的自动门系统中，还包括后罩板(图中未示出)，所述后罩板安装在所述浮动密封门602的外部。

在一些具体的实施例中，在本发明的自动门系统中，所述直线轴承608的数量为4个，所述foup盒用自动门的上下各两个。

在一些具体的实施例中，在本发明的自动门系统中，所述浮动门伸缩气缸610的两侧的浮动门伸缩导轨滑块609分别记做第一浮动门伸缩导轨滑块6091和第二浮动门伸缩导轨滑块6092，所述第一浮动门伸缩导轨滑块6091和第二浮动门伸缩导轨滑块6092设置在所述浮动密封门602上或foup盒的自动解锁装置40上。

在一些具体的实施例中，安装在浮动门盖板上的foup盒自动解锁装置40作用，将与foup盒10锁紧的foup盒的后盖101上的锁打开，通过固定在浮动门盖板上的两个真空吸盘吸紧foup盒的后盖101，浮动门伸缩气缸610固定在浮动密封门602上，此时与浮动门盖板上连接的浮动门伸缩气缸610收缩，在两组浮动门伸缩导轨滑块609的作用下将foup盒的后盖101取下并移动到内部。一端固定在浮动密封门602，另一端固定在foup盒所在的基板1上的两个密封气缸607和四个直线轴承608的作用下，使浮动密封门602浮起来，横移气缸连接板603将横移滑块与浮动密封门602固定连接，浮动密封门602与foup盒所在的基板1之间通过横移导轨606连接，随着横移滑块在横移气缸605作用下的移动，将浮动密封门602和与其连接部件一同移开，实现门的自动开启，并且工具可以直接作用到foup盒10内的硅片上，完成后，随着横移滑块和横移气缸605的作用，将浮动密封门602退回到密封位置，在两个密封气缸607和四个直线轴承608的作用下实现浮动密封门602和foup盒所在的基板1的密封，保证整体的密封性。

本发明还提供了一种foup盒自动开启和密封方法，利用本发明所提供的foup盒用自动门，包括步骤：

s101、固定在浮动门盖板上的真空吸盘吸紧foup盒的后盖101，与浮动门盖板连接的浮动门伸缩缸的伸缩杆收缩，带动浮动门伸缩导轨滑块，将foup盒的后盖101取下并移动到自动门的内部；

s102、在密封气缸607和直线轴承608的作用下，浮动密封门602浮起；

s103、横移滑块在横移气缸605的驱动下移动，并带动浮动密封门602的移动，将浮动密封门602及所述foup盒用自动门的其他组件移开，实现foup盒用自动门的自动开启；

s104、横移滑块在横移气缸605的驱动下移动，并带动浮动密封门602的移动，将浮动密封门602退回到密封位置，实现foup盒用自动门的自动关闭。

在一些具体的实施例中，所述浮动密封门602和foup盒所在的基板1之间密封且可以相对移动。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供的foup装置可以将foup盒完全固定，方便操作，且可以自动解锁foup盒。可靠性强，结构合理，调节方便占据空间更小，在真空环境中密封效果更好、成本更低的用于硅片传输的真空自动门。可实现foup盒的自动开启和自动真空密封，缩小了密封门所占空间，密封效果好，结构合理且成本低。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。