CN117948789A - 一体式掩膜基板脱水干燥设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体式掩膜基板脱水干燥设备，包括进料线、出料线和工作台，所述工作台连通进料线和出料线，所述工作台上设置脱水夹持件，所述脱水夹持件的位置与进料线的进料夹持件和出料线的出料夹持件分别对应，所述脱水夹持件的两侧设置IPA气体喷嘴，脱水夹持件的两侧分别设置约束板，所述约束板与工作台在水平和竖直方向均活动连接，本发明中的掩膜版基体脱水干燥设备用于掩膜版基体清洗或者漂洗后的脱水和干燥，其中通过慢提拉完成脱水，然后进行红外干燥，本发明中的脱水夹持件可完成玻璃基板的慢提拉脱水，并在脱水后直接将玻璃基板送至干燥工序，脱水和干燥无缝衔接完成，整个设备结构紧凑。

Description

一体式掩膜基板脱水干燥设备

技术领域

本发明涉及光掩膜版生产技术领域，尤其涉及一种一体式掩膜基板脱水干燥设备。

背景技术

光刻掩膜版由不透明的遮光薄膜在透明的玻璃基体上形成掩膜图形结构，再通过曝光过程将图形信息转移到产品基片上。玻璃基板作为掩膜版的基体，在覆膜之前需要进行研磨、抛光、清洗、干燥等处理工艺。

玻璃基板在液体中清洗后需要脱水后干燥，现有技术中，玻璃基板的脱水直接设置在清洗之后，在脱水之后再通过转运进入干燥设备进行干燥，工序繁琐。而且，现有一般的玻璃基板脱水为慢提拉脱水，在慢提拉脱水过程中，参考图7，由于张力梯度的存在，玻璃基板上的水可被拉入水中，从而实现玻璃基板脱水的，从图中可看出，靠近玻璃基板的水面中存在一定浓度的IPA（异丙醇），在玻璃基板两侧形成截面为三角的张力梯度区，玻璃基板两侧的水形成斜面流动，由于IPA（异丙醇）在水面扩散方向不稳定，三角张力梯度区的张力梯度相对混乱，容易断裂，不能形成持续稳定的脱水，导致玻璃基板产生水痕。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中掩膜版基体脱水干燥分离的问题，而提出的一种一体式掩膜基板脱水干燥设备，同时对现有技术中慢提拉脱水进行改进，维持脱水过程中张力稳定，减少玻璃基板水痕的产生。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一体式掩膜基板脱水干燥设备，包括进料线、出料线和工作台，所述工作台连通进料线和出料线。

上述进料线为箱体，其可用于清洗或者漂洗，进料线的底部设置液流管，液流管用于进液和排液。进料线的底部设置进料传送带，所述进料传送带上设置用于夹持玻璃基板的进料夹持件，进料线用于玻璃基板的进料。进料传送带可将玻璃基板的带到工作台的下方。

上述出料线设置红外干燥件，红外干燥件用于玻璃基板的干燥。出料线的顶部设置出料传送带，所述出料传送带上设置用于夹持玻璃基板的出料夹持件，出料夹持件可将玻璃基板从工作台的下上方带出。

进一步的，所述工作台上设置脱水夹持件，所述脱水夹持件的位置与进料夹持件和出料夹持件分别对应，脱水夹持件用于接过进料夹持件上的玻璃基板，并将玻璃基板送至出料夹持件。

进一步的，所述脱水夹持件包括两个闭合传送带体，一个所述闭合传送带体由两个传送夹持轮支撑，所述传送夹持轮用于夹持玻璃基板的侧面，玻璃基板的侧面与闭合传送带体接触。两个传送夹持轮分别与支撑架旋转连接，支撑架上设置驱动传送夹持轮旋转的驱动件。所述闭合传送带体可被传送夹持轮带动，用于完成玻璃基板的竖直方向上的提拉和运送。

进一步的，每个支撑架分别通过轴线水平设置的夹持气缸与工作台连接，夹持气缸用于完成传送夹持轮的夹持。

进一步的，所述脱水夹持件的上方设置用于隔离进料线和出料线的隔离板，防止进料线中的液体进入出料线内部。所述隔离板设置用于玻璃基板通过的贯通料孔和用于贯通料孔闭合的遮挡板。当脱水夹持件在提拉和传送玻璃基板时，玻璃基板通过贯通料孔从进入进料线进入出料线中。每个贯通料孔设置对应的遮挡板，所有遮挡板通过集合杆连接，工作台上设置用于推动集合杆移动的闭合气缸，闭合气缸通过集合杆带动遮挡板移动，完成贯通料孔的开闭。

进一步的，所述脱水夹持件的两侧设置IPA气体喷嘴，IPA气体喷嘴用于喷出带有IPA的氮气，该气体可在玻璃基板的两个表面形成IPA气体膜，IPA气体与进料线中的水接触，在水面形成张力梯度，在玻璃基板被提拉出水面的过程中，进料线中靠近玻璃基板的水张力小于水分子之间的张力，因此玻璃基板在离开水面时，其表面的水可被拉回水面。

进一步的，脱水夹持件的两侧分别设置约束板，所述约束板位于两个闭合传送带体之间，两个约束板关于玻璃基板对称设置且约束板与玻璃基板平行。当玻璃基板在提拉脱水时，约束板和玻璃基板之间可以形成竖向的张力梯度通道，约束板和玻璃基板之间的水可形成竖直方向的稳定回流，避免张力梯度不稳定导致回流断裂，减少玻璃基板表面水痕的产生。同时，约束板的侧面与闭合传送带体的夹持面相贴，约束板与闭合传送带体从四周包围玻璃基板，在玻璃基板的脱水面形成相对密封的液体空间，减少进料线箱体内部液体流动对水面IPA浓度分布的影响，保证慢提拉脱水的脱水稳定性和效果。

进一步的，所述约束板与工作台在水平和竖直方向均活动连接。优选的，工作台上设置轴线竖直的随动气缸，随动气缸的工作端固定连接约束板，所述约束板通过随动气缸与工作台在竖直方向上滑动连接，随动气缸可带动约束板在竖直方向上移动。当约束板在工作时，始终保持约束板的底部浸没于进料线箱体内部的液体中，用于保持竖向张力梯度通道的存在。

随着玻璃基板被提拉的高度增加，竖向张力梯度通道内部水面层IPA的浓度不断增加，通过调整约束板之间的距离，可以调整竖向张力梯度通道的宽度，进而调整IPA的释放速度，避免张力梯度断裂，保持稳定回流，减少水痕产生。

优选的，所述所述约束板通过分离气缸与工作台在水平方向上活动连接。具体的，分离气缸的工作端固定连接随动气缸，分离气缸固定安装于工作台，分离气缸用于调节约束板之间的宽度。优选的，所述工作台上设置与工作台在水平方向滑动连接的分离滑块，所述分离滑块固定连接随动气缸，所述分离滑块通过辅助弹簧与限位块连接，限位块固定连接工作台，辅助弹簧用于约束板移动时的缓冲。

本发明的有益效果是：

1、本一体式掩膜基板脱水干燥设备用于掩膜版基体清洗或者漂洗后的脱水和干燥，其中通过慢提拉完成脱水，然后进行红外干燥，本发明中的脱水夹持件可完成玻璃基板的慢提拉脱水，并在脱水后直接将玻璃基板送至干燥工序，脱水和干燥无缝衔接完成，整个设备结构紧凑。

2、本一体式掩膜基板脱水干燥设备在脱水夹持件的两侧设置约束板，可在玻璃基板的两侧形成竖向张力梯度通道，保持稳定的水回流，减少张力不稳定导致的梯度断裂，减少基片表面水痕的产生。

3、本一体式掩膜基板脱水干燥设备通过闭合传送带体用于玻璃基板在进料传送带和出料传送带之间玻璃基板的传送，减少传送结构，提高生产效率；同时，在进行慢提拉脱水时，约束板与闭合传送带体从四周包围玻璃基板，在玻璃基板的脱水面形成相对密封的液体空间，减少进料线箱体内部液体流动对水面IPA浓度分布的影响，保证慢提拉脱水的脱水稳定性和效果。

附图说明

图1为本掩膜版基体脱水干燥设备的结构示意图；

图2为本掩膜版基体脱水干燥设备工作台处的结构示意图；

图3为本掩膜版基体脱水干燥设备脱水夹持件处的结构示意图；

图4为本掩膜版基体脱水干燥设备A处的结构示意图；

图5为本掩膜版基体脱水干燥设备隔离板处的结构示意图；

图6为本掩膜版基体脱水干燥设备约束板处的工作原理示意图；

图7为现有技术慢提拉干燥的工作原理示意图。

图中：1、进料线；2、进料传送带；3、出料线；4、出料传送带；5、工作台；6、脱水夹持件；7、隔离板；8、玻璃基板；9、约束板；10、IPA气体喷嘴；11、红外干燥件；21、进料夹持件；41、出料夹持件；51、随动气缸；52、分离滑块；53、分离气缸；54、辅助弹簧；55、限位块；61、传送夹持轮；62、闭合传送带体；63、夹持气缸；64、支撑架；71、遮挡板；72、集合杆；73、闭合气缸；101、液流管。

具体实施方式

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实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1和图2，一体式掩膜基板脱水干燥设备，包括进料线1、出料线3和工作台5，所述工作台5连通进料线1和出料线3。

上述进料线1为一侧开口的箱体，其可用于清洗或者漂洗。进料线1的底部设置液流管101，液流管101用于进液和排液。进料线1的底部设置进料传送带2，所述进料传送带2上设置用于夹持玻璃基板8的进料夹持件21，进料线1用于玻璃基板8的进料。进料传送带2可将玻璃基板8的带到工作台5的下方。

上述出料线3也为一侧开口的箱体，出料线3设置红外干燥件11，红外干燥件11用于玻璃基板8的干燥。出料线3的顶部设置出料传送带4，所述出料传送带4上设置用于夹持玻璃基板8的出料夹持件41，出料夹持件41可将玻璃基板8从工作台5的下上方带出。

进一步的，所述工作台5上设置脱水夹持件6，所述脱水夹持件6的位置与进料夹持件21和出料夹持件41分别对应，脱水夹持件6用于接过进料夹持件21上的玻璃基板8，并将玻璃基板8送至出料夹持件41。

参考图3，所述脱水夹持件6包括两个闭合传送带体62，一个所述闭合传送带体62由两个传送夹持轮61支撑，所述传送夹持轮61用于夹持玻璃基板8的侧面，玻璃基板8的侧面与闭合传送带体62接触。两个传送夹持轮61分别与支撑架64旋转连接，支撑架64上设置驱动传送夹持轮61旋转的驱动件。所述闭合传送带体62可被传送夹持轮61带动，用于完成玻璃基板8的竖直方向上的提拉和运送。

进一步的，每个支撑架64分别通过轴线水平设置的夹持气缸63与工作台5连接，夹持气缸63用于完成传送夹持轮61的夹持。

进一步的，所述脱水夹持件6的上方设置用于隔离进料线1和出料线3的隔离板7，防止进料线1中的液体进入出料线3内部。参考图5，所述隔离板7设置用于玻璃基板8通过的贯通料孔和用于贯通料孔闭合的遮挡板71。当脱水夹持件6在提拉和传送玻璃基板8时，玻璃基板8通过贯通料孔从进入进料线1进入出料线3中。每个贯通料孔设置对应的遮挡板71，所有遮挡板71通过集合杆72连接，工作台5上设置用于推动集合杆72移动的闭合气缸73，闭合气缸73通过集合杆72带动遮挡板71移动，完成贯通料孔的开闭。

参考图4，所述脱水夹持件6的两侧设置IPA气体喷嘴10，IPA气体喷嘴10用于喷出带有IPA的氮气，该气体可在玻璃基板8的两个表面形成IPA气体膜，IPA气体与进料线1中的水接触，在水面形成张力梯度，在玻璃基板8被提拉出水面的过程中，进料线1中靠近玻璃基板8的水张力小于水分子之间的张力，因此玻璃基板8在离开水面时，其表面的水可被拉回水面。

本实施例中的一体式掩膜基板脱水干燥设备用于设置掩膜版基体清洗或者漂洗后的脱水和干燥，其中通过慢提拉完成脱水，然后进行红外干燥。本发明中的脱水夹持件可完成玻璃基板的慢提拉脱水，并在脱水后直接将玻璃基板送至干燥工序，脱水和干燥无缝衔接完成，整个设备结构紧凑。

实施例2

与实施例1不同的是，参考图5，本实施例中的脱水夹持件6的两侧还分别设置约束板9，两个约束板9关于玻璃基板8对称设置且约束板9与玻璃基板8平行。参考图6，当玻璃基板8在提拉脱水时，约束板9和玻璃基板8之间可以形成竖向的张力梯度通道，约束板9和玻璃基板8之间的水可形成竖直方向的稳定回流，避免张力梯度不稳定导致回流断裂，减少玻璃基板表面水痕的产生。同时，约束板9的侧面与闭合传送带体62的夹持面相贴，约束板9与闭合传送带体62从四周包围玻璃基板8，在玻璃基板8的脱水面形成相对密封的液体空间，减少进料线1箱体内部液体流动对水面IPA浓度分布的影响，保证慢提拉脱水的脱水稳定性和效果。

进一步的，所述约束板9与工作台5在水平和竖直方向均活动连接。本实施例中的，工作台5上设置轴线竖直的随动气缸51，随动气缸51的工作端固定连接约束板9，所述约束板9通过随动气缸51与工作台5在竖直方向上滑动连接，随动气缸51可带动约束板9在竖直方向上移动。当约束板9在工作时，始终保持约束板9的底部浸没于进料线1箱体内部的液体中，用于保持竖向张力梯度通道的存在。

随着玻璃基板8被提拉的高度增加，竖向张力梯度通道内部水面层IPA的浓度不断增加，通过调整约束板9之间的距离，可以调整竖向张力梯度通道的宽度，进而调整IPA的释放速度，避免张力梯度断裂，保持稳定回流，减少水痕产生。

本实施例中，所述所述约束板9通过分离气缸53与工作台5在水平方向上活动连接。具体的，分离气缸53的工作端固定连接随动气缸51，分离气缸53固定安装于工作台5，分离气缸53用于调节约束板9之间的宽度。优选的，所述工作台5上设置与工作台5在水平方向滑动连接的分离滑块52，所述分离滑块52固定连接随动气缸51，所述分离滑块52通过辅助弹簧54与限位块55连接，限位块55固定连接工作台5，辅助弹簧54用于约束板9移动时的缓冲。

本实施例中的一体式掩膜基板脱水干燥设备的工作步骤为：

步骤一：将玻璃基板8安装在进料夹持件21上，通过液流管101完成进料线1箱体中的进水，保持玻璃基板8完全浸没在进料线1箱体的水中，进料夹持件21将玻璃基板8的带到工作台5的下方；在此过程中可同步完成玻璃基板8的清洗或者漂洗。

上述过程中，夹持气缸63为收缩状态，脱水夹持件6不工作。

步骤二：夹持气缸63伸张，脱水夹持件6接过进料夹持件21上的玻璃基板8，并对对玻璃基板8的上部进行夹持；此时，随动气缸51工作，使得约束板9的底部浸没于进料线1箱体内部的水中。

步骤三：传送夹持轮61带动闭合传送带体62工作，对玻璃基板8进行慢速提拉，此时IPA气体喷嘴10喷出带有IPA的氮气，该气体可在玻璃基板8的两个表面形成IPA气体膜，IPA气体与进料线1中的水接触，在水面形成张力梯度，由于约束板9的存在，约束板9和玻璃基板8之间可以形成竖向的张力梯度通道，约束板9和玻璃基板8之间的水可形成竖直方向的稳定回流，减少玻璃基板表面水痕的产生；

由于约束板9与闭合传送带体62从四周包围玻璃基板8，在玻璃基板8的脱水面形成相对密封的液体空间，减少进料线1箱体内部液体流动对水面IPA浓度分布的影响，保证慢提拉脱水的脱水稳定性和效果；

当竖向张力梯度通道内部水面层IPA的浓度不断增加，通过分离气缸53扩大约束板9之间的距离，加快水面IPA的释放速度，避免张力梯度断裂，保持稳定回流；

上述过程中，闭合气缸73带动遮挡板71离开隔离板7的贯通料孔，保持贯通料孔的打开状态。

步骤四：当玻璃基板8被完全提拉出水面，传送夹持轮61带动闭合传送带体62工作，对玻璃基板8进行继续传送，玻璃基板8通过隔离板7的贯通料孔从进入进料线1进入出料线3中；

此时，根据实际情况对进料线1的箱体进行排水操作或者不进行排水操作。

步骤五：当出料夹持件41从脱水夹持件6接过玻璃基板8，闭合气缸73带动遮挡板71覆盖于隔离板7的贯通料孔上方，保持贯通料孔的闭合状态，此时隔离板7将进料线1和出料线3进行完全的隔离；

步骤六：出料线3的红外干燥件11工作，对出料夹持件41上的玻璃基板8进行干燥。

步骤七：玻璃基板8被干燥完毕，出料夹持件41将玻璃基板8带至出料线3的出口，玻璃基板8下料进入下一工序。

本实施例中的一体式掩膜基板脱水干燥设备可完成膜版基体清洗或者漂洗后的脱水和干燥，在脱水夹持件的两侧设置约束板，可在玻璃基板的两侧形成竖向张力梯度通道，保持稳定的水回流，减少张力不稳定导致的梯度断裂，减少基片表面水痕的产生。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一体式掩膜基板脱水干燥设备，包括进料线（1）、出料线（3）和工作台（5），所述工作台（5）连通进料线（1）和出料线（3），进料线（1）的底部设置液流管（101），所述出料线（3）设置红外干燥件（11），其特征在于，所述进料线（1）的底部设置进料传送带（2），所述进料传送带（2）上设置进料夹持件（21），所述出料线（3）的顶部设置出料传送带（4），所述出料传送带（4）上设置出料夹持件（41）；所述工作台（5）上设置脱水夹持件（6），所述脱水夹持件（6）的位置与进料夹持件（21）和出料夹持件（41）分别对应，所述脱水夹持件（6）用于将玻璃基板（8）从进料夹持件（21）送至出料夹持件（41）；

所述脱水夹持件（6）包括两个闭合传送带体（62），一个所述闭合传送带体（62）由两个传送夹持轮（61）支撑，两个传送夹持轮（61）分别与支撑架（64）旋转连接，每个支撑架（64）分别通过轴线水平设置的夹持气缸（63）与工作台（5）连接；

所述脱水夹持件（6）的两侧设置IPA气体喷嘴（10），脱水夹持件（6）的两侧分别设置约束板（9），两个所述约束板（9）关于玻璃基板（8）对称设置，所述约束板（9）与工作台（5）在水平和竖直方向均活动连接；

所述约束板（9）位于两个闭合传送带体（62）之间，所述闭合传送带体（62）用于从玻璃基板的侧面进行接触夹持；在进行脱水工作时，所述约束板（9）位于玻璃基板（8）两侧且约束板（9）的侧面与闭合传送带体（62）的夹持面相贴，玻璃基板（8）位于两个所述约束板（9）和两个所述闭合传送带体（62）形成的包围空间内部。

2.根据权利要求1所述的一体式掩膜基板脱水干燥设备，其特征在于，所述脱水夹持件（6）的上方设置用于隔离进料线（1）和出料线（3）的隔离板（7），所述隔离板（7）设置用于玻璃基板（8）通过的贯通料孔和用于贯通料孔闭合的遮挡板（71）。

3.根据权利要求1或者2所述的一体式掩膜基板脱水干燥设备，其特征在于，所述约束板（9）通过分离气缸（53）与工作台（5）在水平方向上活动连接；

所述约束板（9）通过随动气缸（51）与工作台（5）在竖直方向上滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一体式掩膜基板脱水干燥设备，其特征在于，所述工作台（5）上设置与工作台（5）在水平方向滑动连接的分离滑块（52），所述分离滑块（52）固定连接随动气缸（51），所述分离滑块（52）通过辅助弹簧（54）与限位块（55）连接。

5.根据权利要求3所述的一体式掩膜基板脱水干燥设备，其特征在于，所述约束板（9）在工作时，始终保持约束板（9）的底部浸没于进料线（1）内部的液体中。