513594 A7 B7 五、發明説明（1 ) 〔技術領域〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明是有關提拉式乾燥方法及乾燥裝置，特別是適 合半導體裝置的基板、液晶面板的基板等必需嚴格洗淨的 零件材料之乾燥的相關乾燥技術。 〔背景技術〕 以往，在半導體裝置的基板或液晶面板的基板等之洗 淨工程中，在洗淨完成後水份一附著在這些基板上，則易 造成基板的髒污殘留、細菌繁殖等問題。爲完全去除因洗 淨所附著的水份必需進行乾燥工程。 就基板的乾燥方法而言，有基板以迴旋器高速迴轉的 離心力將水份甩掉的迴轉乾燥法，另外也有利用對水有優 異相溶性的異丙醇（Isopropyl Alcohol，IPA)的蒸氣置換附 著在基板上的水份的蒸氣乾燥法。再者，亦有以高壓空氣 將已附著於基板上的水份噴走的空氣刀法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述以往的乾燥方法之中，迴轉乾燥法或空氣刀乾燥 法中，一旦被甩離變成霧氣而隨內部氣流循環而有再附著 的可能，由於空氣壓力的存在以致於髒污易產生霧氣污染 ，可能有隨著二次附著而污染了基板的掛慮之問題。另外 ，高速迴轉或高壓空氣會造成基板帶電的可能。 再者，就迴旋乾燥法而言，由於高速迴轉的結果，中 心部份的負壓使得外氣吸近，爲此可能造成基板中央部份 的污染。 在蒸氣乾燥法中，需要管理可燃性溶劑的I P A的安 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 - 513594 A7 B7 五、發明説明（2 ) 全設備、冷卻回收設備及保持I P A純度設備等，衍生而 來的是必需花費高設備成本，大型設備面積等問題。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在空氣刀法中必需一個個基板分別乾燥，因此每一個 批次不可能處理多片基板，乾燥效率差。也必需設置搬運 及保持機構，而這些機構都可能會引起落塵污染。 在此，本發明是爲解決上述問題之裝備，其課題爲降 低乾燥時而產生的危險性，並能抑制設備成本及設置面積 ，且能提供批次處理的新型乾燥方法及乾燥裝置。 〔發明的開示〕 爲解決上述課題，本發明所闡明的手段是，將水槽內 的水加溫至設定溫度，以保持靜止的水面，將欲乾燥的零 件材料一沉到水中後，以設定速度提拉上來爲特徵的提拉 式乾燥方法。 若以此手段從加溫至設定溫度的水且保持靜止的水面 上提拉上來，因水的表面張力及自然蒸發能不殘留水滴地 能從零件材料的表面去除水份，所以不必使用高速迴轉、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 溶劑 '高壓氣流等，以構造簡單的裝置能使其穩定地乾燥 〇 在此，將前述零件材料提拉上來之際，最好能產生由 前述水槽的上方下降的氣流。 €以此手段，由下降氣流輔助表面張力而能促進零件 # Μ $面水滴的去除，同時加速自然蒸發，所以更容易乾 燥0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -5- 513594 A7 B7 五、發明説明（3 ) 另外，前述設定溫度最好設定在6 0 °C至沸點之間， 則述设疋速度則3受疋在約爲2 0 0mrn/mi π以下。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如此，提高水溫或降低提拉速度確實可防止水滴附著 於零件材料表面。 進一步，前述零件材料爲多角形狀時，在平行於其板 面狀態下面對前述水面的板面下端最好能以傾斜方式進行 提拉。 以此法由於板面下端以傾斜方式提拉上來，因此可防 止下端殘留水滴。 接者，提拉式乾無裝置是由，提拉槽、排水槽、給水 裝置、零件材料提拉機構及水溫控制裝置所構成。其中， 提拉槽具備至少內部的水能由其上緣的一^部份流出的越流 部；排水槽在提拉槽越流部的外側具備排水口；給水裝置 則由提拉槽的水面下供水；零件材料提拉機構是將欲乾燥 的零件材料以設定的速度自水面下提拉上來；水溫控制裝 置是控制提拉槽的水溫。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以此方法加上前述的效果，給水裝置由水面下供水， 再由提拉槽的越流部溢出流水，因此水面不會產生搖晃且 能保持水的流動性，所以能確保去除的水滴之淸淨性。 在此，前述的水溫控制裝置最好是由，設置於提拉槽 內的加熱器，和覆蓋於該加熱器上方的加熱器蓋，和讓該 加熱器內側的熱氣排出的排氣管，和控制前述加熱器之加 熱的加熱控制裝置等所構成。 若以此法，加熱器直接設置於提拉槽內亦無所謂，因 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - 513594 A7 B7 五、發明説明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 加熱器附近產生氣泡也在能留在加熱蓋內，而由排氣管將 氣泡排出，因此不會向水面上昇，水面能保持靜止狀態。 所以，能抑制水滴附著於零件材料上。 此時，前述加熱器蓋的斷面形狀最好做成斗笠狀，如 此中央部份則可收集加熱器附近所產生的氣泡，同時在中 央部份設置前述排氣管的排氣口。 以此方法則因加熱器的斷面爲斗笠狀，因此氣體會朝 向中央部份集中的效果會提高。 另外，前述越流部最好是在前述提拉槽的對向位置設 置一對。如此，水流方向能經常保持流向越流部方向，所 以能減少複數的零件材料配列在此水流之交差方向時的滯 留部份，保持零件材料的淸淨狀態。 進一步，最好在前述提拉槽上方配置給氣裝置，在提 拉槽上緣部份的周圍設置排氣口。如此，可產生向提拉槽 方向的下降氣流，所以，能促進零件表面水份的去除。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，則述零件材料提拉機構最好是設置可搭載前述 零件材料的載物架，同時並設置以傾斜姿勢支持該載物架 的載物架支持部。如此，零件材料隨載物架的傾斜姿勢向 上提拉，所以#防止載物架及零件材料殘存水滴。 〔實施發明的最佳形態〕 接著，參照附圖對本發明相關提拉式乾燥方法及乾燥 裝置的實施形態進行說明。圖1所示的是本發明中所用提 拉乾燥裝置的實施形態之全體槪略構造的縱斷面圖。中央 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -7- 513594 A7 ___B7_ 五、發明説明（5 ) 部份配置的是合成樹脂（例如氯化乙烯）製的提拉槽1〇 ，這個提拉槽1 〇是被大一號的排水槽2 0所收放。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 提拉槽1 〇的水平斷面形狀略呈正方形，亦如圖3所 示，提拉槽1 〇上緣的四個邊中對向的一對邊較其他的兩 邊低，此爲構成內部的水能流出排水槽2 0的越流部 1〇a。提拉槽1 0內側下部裝配著棒狀的加熱器i i， 而此加熱器1 1的上方則設置了斷面形狀爲斗笠狀的加熱 器蓋1 2。由加熱器蓋1 2的內緣部導出一對排氣管i 3 、1 3，此排氣管1 3 —直延伸到提拉槽1 〇上方，作爲 排放氣體至外部之用。提拉槽底部1 0與給水管1 4相接 ，由後述的給水系統供給超純水。 提拉槽1 0周圍的排水槽2 0的開口部是承接自越流 部1 0 a溢流出的水的排水口 2 0 a。排水槽2 0下部與 排水管2 1相接，此排水管接於由循環幫浦、切換閥等所 構成的給水控制裝置2 2。這個給水控制裝置2 2的一邊 與濾水器2 3連接後再與給水管1 4相連，且與超純水製 造裝置2 4相連，更與排水槽2 5相連。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在排水槽2 0上緣部四邊的排氣口 3 1 a分別裝置排 氣管3 1，經蒸氣凝氣瓣3 2與排氣裝置（無圖示）相接 。提拉槽1 0上方配置了具有網狀過濾器的給氣裝置3 3 ，此裝置由上方供給與淸淨室相同淸淨度的空氣。由如此 的構成在載物架向上提拉時經常自提拉槽1 0上方供給淸 淨的空氣向下流。 圖2所示的是配置於提拉槽1 〇的內部的加熱器1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!0>< 297公釐） -8- 513594 A7 B7 五、發明説明（6 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、加熱器蓋1 2及排氣管1 3的構造。加熱器蓋1 2配置 於加熱器1 1上方，因此加熱器1 1附近因水沸騰所產生 的氣泡也能集中至加熱器蓋1 2內側中央的最頂部1 2 a 。在這個最頂部1 2 a有個排氣管1 3的排氣口 1 3 a , 由這個排氣口 1 3 a經排氣管1 3而放出蒸氣，再由排出 口 1 3 b排到外部。 另外，加熱器1 1與加熱控制裝置（無圖示）相連。 此加熱裝置是由內藏在加熱器1 1的溫度感測器，或是另 外裝置於提拉槽中的溫度感測器來檢測水溫的裝置；溫度 控制方法是以普遍的技術來控制的。 經濟部智惡財產局員工消費合作社印製 圖3所示的是蒸氣提拉槽1 0與排水槽2 0間之關係 的斜視圖。提拉槽1 0的四邊中央部份以縱向分別裝置了 支持板1 5，這個支持板1 5是固定在排水槽2 0的內面 。此支持板1 5是當以加熱器對水加熱時抑制提拉槽1〇 膨脹之用。在此，相對於提拉槽1 0上對向的兩個越流部 1〇a被向上提拉的載物架4 0上搭載的基板5 0，是以 朝向越流部1 0 a方向且與基板面平行的位置，以此傾斜 姿勢向上提拉。 如上述一般，由圖1至圖3所示的本實施形態中，由 超純水製造裝置2 4製造再以給水控制裝置2 2供給的超 純水，通運濾水器2 3後由提拉槽1 〇底面部供給，由提 拉槽1 0的越流部溢流出後由排水槽2 0收集，經由排水 管2 1再度回到給水控制裝置2 2。給水控制裝置2 2中 測定回流的超純水之比抗阻以監視其純度是否下降，排水 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -9- 513594 A7 B7 五、發明説明（7 ) 再度在提拉槽1 0循環的同時必需加入所定、相對應由超 純水製造裝置2 4製出的新超純水，或是一部份的排水由 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 排水槽2 5排出，結果，在提拉槽1 ◦內的超純水可保持 一定純度。 提拉槽1 0內沉入搭載複數基板的載物架4 〇後緩緩 地向上提拉。此時，如圖3所示一般，搭載於載物架4 〇 的基板5 0表面，必需控制使其板面成爲朝向前述越流部 1 0 a且互相平行的姿勢。如此，基板5 〇周圍的水不會 滯留，所以基板5 0能在淸淨狀態下向上提拉。 載物架4 0的構造在圖4與圖5上有表示。這個載物 架4 0是由，在則後所設置的一對支持板4 1 、4 1，和 橫跨於此支持板4 1間斷面爲半圓的一對支持框4 2、 4 2，和此支持框4 2下方 '相同形狀的一對支持框4 3 、4 3 ,裝置於支持板4 1的最底部、斷面爲L字型的一 對支持框4 4、4 4所構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 支持框4 2、4 3以朝內側地裝置於圓筒面上，此圓 筒面由，以一定間隔沿垂直方向延伸、斷面呈V字型的支 持溝42 a、43a所形成。一方面，在L字型斷面構造 的支持框4 4中內面垂直部份，沿著其垂直方向做成V字 型斷面的支持溝4 4 a，再者在支持框中內面水平部份， 沿著其水平方向做成V字型斷面的支持溝4 4 b。在支持 框4 4中、上述支持溝4 4 a下沿著垂直方向有橢圓形狀 開口的排水孔4 4 c。這個排水孔4 4 c最底部的內周面 做成易於排水的向外側傾斜的形狀。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） -10- 513594 A7 _B7__ 五、發明説明（8 ) 圖示中長方形的基板能5 0由分別設置於支持框4 2 、43 、4 4 的支持溝 42a 、43a 、44a、44b (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 安定地支持著；當中，基板5 0的邊角部份（稜線） 5 0 a (參照圖4 )與V字型斷面支持溝的傾斜內面以線 接觸的方式進行支持。在此，若將支持溝的傾斜內面做成 突出狀，則接觸部份可爲點接觸而非線接觸。 如此的基板5 0僅棱線部份與載物架4 0接觸地支持 ，因此水滯留的很少、保持在不容易受污染的狀態，進一 步，支持框4 2、4 3的內側呈圓筒狀，且支持框4 4下 方具有排水孔44c，因此載物架40本身也呈不易殘留 水滴的構造。 支持板4 1 、41上裝置了下吊板51、51,在此 下吊板5 1間橫跨著2根支持軸5 2、5 2。在支持軸 5 2上如圖6所示般分別裝置了 2根支持材5 3、5 4， 介由此支持材5 3、5 4裝置於牽引板5 5上。牽引板 5 5則與連結於牽引機構（無圖示）的牽引棒5 6相連接 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由上述的構造可知，搭載複數基板5 0的載物架4 〇 可被，牽引機構（無圖示）、朝上方以設定的速度緩緩地 提拉。在此，就本發明的零作材料的提拉方法而言是由， ί合載基板5 0的載物架4 0、和具有圖6所示的與載物架 4 0連接的下吊板5 1、支持軸5 2、支持材5 3、5 4 、牽引板5 5、牽引棒5 6等組合而成的載物架支持部的 牽引機構所構成。 本紙張尺度適用中國國家標準_ ( CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -11 - 513594 A7 五、發明説明（9 ) 使用前述般構成的乾燥裝置，將載物架4 〇緩緩地提 拉則可使附著於基板5 0的水，以其表面張力及自然蒸發 的作用乾乾淨淨地自基板上去除。在此，乾燥如圖示的角 形基板（例如液晶面板用基板）之際，以圖6所示般地與 水面傾斜一設定角度0的姿勢地提拉，則基板下端的邊不 易殘留水滴而能完全地去除水份。再者，載物架4 〇本身 也以傾斜姿勢提拉則也具有防止水滴附著的優點。此時， 傾斜載物架4 0，如圖示般配合傾斜角度改變支持材5 3 、5 4的長度即可。 在上述乾燥裝置中，因超純水隨時循環且保持一定的 純度，因此髒污不易附著基板。另外，以加熱器蓋1 2及 排氣管1 3的作用能去除氣泡並且能極力抑制由提拉槽 1 0底面部（只要水面下供水即可，並非一定要底面部） 白勺ί共水所造成水面的搖動，再者緩緩地提拉之故，可由基 板表面將水份完全去除，另外因超純水加熱、排氣管3 1 及給氣裝置3 3的作用能充分地換氣促進了自然乾燥，因 而完全的乾燥變爲可能。 在本實施狀態中載物架4 0在提拉當中隨時都有氣流 下降，因此此氣流有助於載物架4 0及基板5 0的水去除 〇 使用上述實施形態的裝置進行基板5 0的乾燥實驗， 其1果如表1所示。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ：297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 經濟部智慧財產局Κ工消費合作社印製 -12- 513594
7 B 五、發明説明（10) 表1 A :完全乾燥、B :基板上或基板下有水滴、C :基板全 體有水滴 基板設定方向 溫度 rc ) 提拉速度 (inm / min) 基板間隔 (nun ) 評價 1 傾斜 40 300 20 C 2 // 50 // // // 3 // 50 // // // 4 // 50 // // // 5 // 50 // // // 6 // 50 ” // // 7 // 50 200 // // 8 // 50 // // // 9 // 50 // // // 10 // 50 // // B 11 // 50 // // A 12 // 50 // // // 13 // 50 150 // // 14 // 50 // // C 15 // 50 // // // 16 // 50 // // B 17 // 50 // // A 18 // 50 // // // 19 // 50 100 // // 20 // 50 // // C 21 // 50 // // // 22 // 50 // // B 23 // 50 // // A 24 // 50 // // // 25 // 50 50 // // 26 // 50 // // C 27 // 50 // // // 28 // 50 // // B 29 // 50 // // A 30 // 50 // // // 31 // 50 150 15 32 // // // 10 B 33 // // // 5 // 34 平行 // // 20 // 35 // // 50 // // 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 513594 A7 ___B7 五、發明説明（11) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如表1的結果顯示，基板面對水面所設定的方向（基 板姿勢）爲傾斜時比較容易乾燥。基板的傾斜角度β最好 在2 0 - 4 0度間，爲了讓兩邊的角部不殘留水滴，因此 儘可能讓在下方的兩個邊當中的任何一邊接近水平面。如 圖示般的長方形基板5 0之時，其傾斜角度爲3 0度左右 時爲最佳，如表1所示的結果即爲在此傾斜角度所得的實 驗結果。 讓載物架4 0和基板5 0傾斜一提拉，可防止雙方的 上緣部及下緣部殘留水滴，可避免在這些場所受到選擇性 的污染。 水溫多多少少會依條件的不同而改變，最好幾乎都在 6 0 °C以上。這是因爲將水溫做某些程度的提高可能可加 速自載物架4 0及基板5 0上水份的蒸發。 提拉速度約在2 0 0 m m / m i η以下可得到良好的 結果。提拉速度太快的話表面上會殘留水滴。但若降低提 拉速度的話，提拉時水無法自水面分離，因而載物架4 0 及基板5 0表面不會殘留水滴。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述之中，保持基板的傾斜狀態、設定溫度在7 0 -9 0 °C、提拉速度在2 0 0 m m / m i η以下、基板間隔 在1 5 m m以上時，所有的場合均能使基板5 0上不殘留 水滴且能完全乾燥。再者，溫度範圍設定超過9 0 °C的話 可能使全體沸騰，因此較佳的溫度爲6 0 t至沸點之間， 最好的範圍是在7 0 - 9 0 °C之間。另外，雖然提拉速度 愈慢愈好，但隨之而來的是易受水面微小搖動的影響、處 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -14- 513594 A7 _____B7 五、發明説明（12) 理時間變長等缺點，因此最好設定在5 0 - 2 0 〇 m m / m i η之間。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本實施形態中能實行以較小型、低價的裝置所進行充 分淸淨乾燥地，也能以載物架搭載多數基板的乾燥處理。 〔產業上之利用可能性〕 如以上所述般本發明主要提供一種，降低乾燥時產生 污染的危險性，可抑制設備成本及設置面積，並且能以批 次來處理半導體裝置的基板、液晶面板的基板等必需嚴格 淸淨化的零件材料的乾燥適切、新型的乾燥方法及乾燥裝 置。 〔圖面的簡單說明〕 圖1所示的是本發明中所用提拉乾燥裝置的實施形態 之全體槪略構造的縱斷面圖。 圖2所示的是相同實施形態中加熱器、加熱器蓋及排 氣管之構造的擴大斜視圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3所示的是相同實施形態中提拉槽及排水槽的槪略 裝配構造模式的斜視圖。 圖4所示的是相同實施形態中載物架的一部份平面斷 面圖。 圖5所示的是相同實施形態中載物架的縱斷面圖。 圖6所示的是載物架的提拉狀態說明圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） -15- 513594 A7 B7 五、發明説明（13) 〔符號說明〕 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1〇：提拉槽 10a： 越流部 11: 加熱器 12: 加熱器蓋 13: 排氣管 14: 給水管 2 0: 排水槽 20a： 排水口 2 1: 排水管 22: 給水控制裝置 2 3: 濾水器 24: 超純水製造裝置 2 5: 排水槽 3 1: 排氣管 31a： 排氣口 3 2: 凝氣瓣 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 33: 給氣裝置 4 0: 載物架 41: 支持板 42: 支持框 4 2 s · 支持溝 43: 支持框 43a: 支持溝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -16- 513594 A7 B7 五、發明説明（14) 4 4: 支持框 44a: 支持溝 44b: 支持溝 44c： 排水孔 5〇： 基板 50a： 邊角部分 5 1: 下吊板 5 2: 支持軸 5 3: 支持材 54: 支持材 5 5: 牽引板 5 6: 牽引棒 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） -17-