JP2006228886A - 基板の製造ライン - Google Patents

Abstract

【課題】 各処理装置の稼働効率を落とすことなく、製造ラインにある各処理装置の処理速度のばらつきを吸収することができる基板の製造ラインを提供すること。
【解決手段】 基板を搬送するエンドレス状の搬送ライン２と、複数の基板が収納されたカセットから基板を取り出して基板搬送ライン２に載置、あるいは基板搬送ライン２により搬送された基板を回収して前記カセットに収容する第１のローダ５と、基板搬送ライン２により搬送される基板に処理を施す処理装置４ａ，４ｂと、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基板の製造ラインに関するものであり、特に液晶表示パネルの製造に好適に用いられる基板の製造ラインに関するものである。

液晶表示パネルや半導体などといった基板の製造ラインにおいては、ガラス基板やシリコンウェハは、製造ラインに投入されてから各種工程を経て製品として完成するまでの間に、製造ラインに配置される各種処理装置により所定の処理が施される。たとえば、露光工程、成膜工程、洗浄工程などがあり、各工程ごとに製造ラインに配置される処理装置により処理が施される。

このような基板の製造ラインのうち、液晶表示パネルの製造ラインには、一般的にカセットバッチ方式が用いられている。このカセットバッチ方式は、複数の基板、たとえば２０枚や２５枚の基板を収納できるカセットを用いる方式である。そして、ある処理装置から他の処理装置への基板の搬送は、基板をカセットに収納した状態で行われ、各処理装置の近傍でカセットから取り出されて処理装置に投入される。

このようなカセットバッチ方式では、製造ラインの内外に、基板をカセットに収納した状態で待機や保管することが容易である。このため、製造ラインに配置される各装置に処理に要する時間のばらつきがある場合であっても、この時間のばらつきを吸収できるから、各処理装置の稼働率が低下することがない。

一方カセットバッチ方式では、基板の処理はカセット単位で行われ、各カセットは、それに収納される全ての基板に対する処理が終了してから次の処理装置に搬送される。このため、基板１枚ごとについてみると、ある処理装置による処理が終了しても、同じカセットに収納されるすべての基板に対する処理が終了するまでは次の処理装置に搬送されない。このため、処理の待ち時間が発生する。また、製造ラインに処理時間が長い処理装置が存在すると、当該処理装置による処理を待つ基板が蓄積されることになるから、処理待ちの基板が収納されたカセットを一時的に保管しておくスペースが必要となる。

さらに、カセットに収納される基板の枚数が少ないと、搬送の効率が低下する。カセットに収納される基板の枚数は、不良の発生などにより工程を経るにしたがって減少していくことがある。各工程間の基板の搬送は、基板が収納されたカセットを搬送することで行われるから、カセットに収納される基板の枚数が少なくなると、必然的にカセットの搬送回数あるいは搬送頻度を増加させる必要がある。

このようなカセットバッチ方式が有する短所を解消するため、インライン方式の基板の製造ラインが提案されている。インライン方式の基板の製造ラインは、コンベアなどの基板搬送手段によって各処理装置が処理の順に直列的に接続される構成を備える。この製造ラインに投入された基板は１枚ずつにばらされて搬送され、製造ラインに配置される処理装置により順次処理が施される。このように、インライン方式の基板の製造ラインによれば、ある処理装置により処理が施された基板は、ただちに次の処理を施す処理装置に搬送されるから、カセットバッチ方式のような処理の待ち時間をなくすことができる。そして処理待ちの基板がなくなるから、基板を一時的に待機あるいは保管するためのスペースも不要となる。

しかしながら、このようなインライン方式の基板の製造ラインでは、製造ラインのラインスピードは、製造ラインに配置される最も処理時間の長い処理装置により決められる。このため、処理時間が短い処理装置は処理を行っていない時間が生じ、各処理装置の稼働率が低下することがある。また、製造ラインに配置される処理装置のうちのいずれかにでもトラブルが生じた場合には、基板の製造ラインの全体が停止することになる。

特開２０００−９８９２０号公報

このように、カセットバッチ方式において生じる基板の処理の待ち時間を解消するためにインライン方式を採用すると、ラインスピードが制限されて各処理装置の稼働効率が低下する。

上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、各処理装置の稼働効率を落とすことなく、製造ラインにある各処理装置の処理速度のばらつきを吸収することができる基板の製造ラインを提供することである。

前記課題を解決するため、本発明に係る基板の製造ラインは、基板を循環するように搬送するエンドレス状の搬送ラインと、複数の基板が収納されたカセットから基板を取り出して前記搬送ライン上に載置するローダと、搬送ラインにより搬送される基板を適宜擬抽出して処理を施す１または２以上の処理装置と、前記搬送ラインにより搬送される基板を回収して前記カセットに収容するアンローダとを備えることを要旨とするものである。

ここで、搬送ラインと処理装置との間の基板の受け渡しを、搬送ライン外に一時的に基板を載置しておく区画を有するローダにより行うことが好ましい。

また、前記基板を循環するように搬送するエンドレス状の搬送ラインを複数備えるとともに、前記複数の搬送ラインのうちの１の搬送ラインにより搬送される基板を前記処理装置に取り込むローダと、前記処理装置により処理が施される基板を他の搬送ラインに載置するアンローダとを備え、ある搬送ラインにより搬送される基板を取り込んで処理を施し、当該処理装置により処理が終了した基板を、別の基板搬送ラインに載置して循環させて別の処理を施す処理装置に取り込ませるようにする構成としてもよい。

また、基板の搬送にキャリアを用い、基板が収納されるキャリアを搬送するエンドレス状の搬送ラインと、基板が収納されるキャリアを前記搬送ライン上に載置するローダと、搬送ラインにより搬送されるキャリアに収納される基板に処理を施す１または２以上の処理装置と、搬送ラインにより搬送される基板が収納されるキャリアを回収するアンローダとを備える構成としてもよい。

さらに、キャリアを複数収納可能なカセットを用い、基板が収納されるキャリアを搬送するエンドレス状の搬送ラインと、前記キャリアが複数収納されるカセットから前記キャリアを取り出して前記搬送ライン上に載置するローダと、前記搬送ラインにより搬送されるキャリアに収納される基板に処理を施す１または２以上の処理装置と、前記搬送ラインにより搬送されるキャリアを回収して、複数のキャリアを収納可能なカセットに収納するアンローダを備える構成としてもよい。

ここで、搬送ラインと処理装置との間の基板の受け渡しを、搬送ライン外に一時的にキャリアを積み重ねて複数載置しておく区画を有するローダにより行うようにしてもよい。

また、キャリアに収納される基板を循環するように搬送するエンドレス状の搬送ラインを複数備えるとともに、前記複数の搬送ラインのうちの１の搬送ラインにより搬送される基板を前記処理装置に取り込むローダと、前記処理装置により処理が施されたキャリアに収納される基板を他の搬送ラインに載置するアンローダとを備え、ある搬送ラインにより搬送される基板を取り込んで処理を施し、当該処理装置により処理が終了したキャリアに収納される基板を、別の基板搬送ラインに載置して循環させて別の処理を施す処理装置に取り込ませるようにする構成としてもよい。

このような構成によれば、各処理装置は基板搬送ラインにより搬送される基板を適宜取り込んで処理することができるから、複数の処理装置が配置される場合であっても、処理装置の処理時間の長短に起因する待ち時間の発生を解消することができる。また、各処理装置は、基板搬送ライン上を搬送される基板を適宜選択して取り込むことができるから、目的の基板に対し直ちに処理を行うことができる。

また、基板の搬送ライン以外の場所においては基板をカセットに収納した状態で搬送することができる。このため、基板の搬送ライン近傍のみ高いクリーン度に維持し、それ以外の場所はそれほど高いクリーン度が要求されないようにできる。このため、クリーン度維持の設備コストの維持費が節減できる。

ここで、搬送ラインを複数備え、ローダによりある搬送ライン上から処理装置に取り込まれた基板を、処理の終了後にアンローダにより別の搬送ラインに載置する構成によれば、ある処理装置による処理の終了後、ただちに次の処理装置による処理に移行できる。このため、搬送ライン間の基板の搬送の手間を省けるとともに、基板の処理の待ち時間を解消することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る基板の製造ラインの構成について、その一部を抜き出して模式的に示した平面図である。本実施形態に係る基板の製造ライン１ａは、基板を１枚ずつにばらした状態で搬送するエンドレス状の基板搬送ライン２を備える。そしてこの基板搬送ライン２の近傍には、基板が収納されるカセットを一時的に載置できるポート６と、このポート６に載置されるカセットと基板搬送ライン２との間で基板の受け渡しを行う第１のローダ５とが配置される。さらに、基板搬送ライン２により搬送される基板を取り込んで所定の処理を施す処理装置４ａ，４ｂと、基板搬送ライン２と各処理装置４ａ，４ｂとの間で基板の受け渡しを行う第２のローダ８ａ及び第３のローダ８ｂが配置される。

なお本明細書においては、図１（ａ）に示すような、エンドレス状の基板搬送ライン２、カセットを一時的に載置できるポート６、ポート６に載置されるカセットと基板搬送ライン２との間で基板の受け渡しを行う第１のローダ５、基板搬送ライン２により搬送される基板に処理を施す処理装置４ａ，４ｂ、及び各処理装置４ａ，４ｂと搬送ライン２との間で基板の受け渡しを行う第２及び第３のローダ８ａ，８ｂからなる構成の単位を、基板の製造ラインの「島」と称する。図１（ｂ）は、この島が複数配置される構成を示した平面模式図である。本実施形態に係る基板の製造ライン１ａは、この図１（ｂ）に示すように複数の島を備え、これらの島が、各島の間で基板を搬送する基板の搬送手段によって処理の順に直列的に接続される構成を備える。図１は、島間の基板の搬送手段としてスタッカクレーン７が適用される構成を示す。このスタッカクレーン７は、各島の間を移動でき、基板が収納されたカセットを、ある島に配置されるポートから他の島に配置されるポートへ搬送することができる。この他、各島のポートとカセットの保管場所との間でカセットの搬送を行うことができる。なお、このスタッカクレーン７は、従来一般の基板の製造ラインに用いられるものが適用できる。

基板搬送ライン２は、基板を枚葉で、すなわち一枚ごとにばらした状態で搬送できる経路であり、図１（ａ）に示すようにエンドレス状の経路を構成する。したがってこの基板搬送ライン２に載置された基板は、その後回収されない限り、エンドレス状の経路を循環し続けることになる。この基板搬送ライン２は、従来一般の基板の製造ラインに用いられる基板搬送ラインと同様の構成のものが適用できる。たとえば、直線状の経路を形成する公知の各種ローラコンベアやベルトコンベアが組み合わされてエンドレス状の経路を形成する構成や、環状の経路を形成する公知の各種ローラコンベアやベルトコンベアがそのまま適用される構成などが挙げられる。

この基板搬送ライン２が一度に搬送できる基板の枚数は、少なくとも１個のカセットに収納できる基板の最大枚数以上とし、１個のカセットに収納される全ての基板を同時に循環させられることが好ましい。また、基板搬送ライン２が一度に搬送できる基板の枚数を１個のカセットに収納できる基板の最大枚数の数倍程度の枚数とし、複数個のカセットに収納される全ての基板を一時に循環させられるようにしてもよい。このような構成にすれば、この島において、１個または複数個のカセットに収納される基板をまとめて処理することができる。このように、基板搬送ライン２により形成される経路の長さは、取り扱う基板の枚数により適宜設定される。

処理装置は、各島において基板に対して必要な処理を施すための装置であり、どのような処理を施す装置であるかは、製造ラインの設計において適宜選択、決定される。また、図１においては、第１の処理装置４ａと第２の処理装置４ｂの２基の処理装置が配置される構成を示すが、配置される処理装置の数は限定されるものではない。そして、基板搬送ライン２を搬送される基板を取り込んで処理を施し、その後基板搬送ライン２に返却できるように配置される。

また、図１（ａ）に示すように、複数の処理装置が配置される構成においては、全て同じ処理を施す処理装置を配置するものであってもよく、異なる種類の処理を施す処理装置を配置するものであってもよい。１つの島において１種類の処理のみを施す場合には、同種の処理を施す処理装置が複数配置される。たとえば図１（ａ）に示す島が、基板の検査処理を行うための島である場合には、第１の処理装置４ａ、第２の処理装置４ｂにはともに検査装置が適用され、修正処理を施すための島である場合には、第１の処理装置４ａ、第２の処理装置４ｂにはともに修正装置が適用される。一方、１つの島において複数の種類の処理を施す場合には、複数の異なる種類の処理装置が配置される。たとえば図１に示す島が、基板の検査処理と基板の修正処理を行うための島である場合には、第１の処理装置４ａおよび第２の処理装置４ｂのうちのいずれか一方には検査装置が適用され、他方には修正装置が適用される。

これら各処理装置４ａ，４ｂの近傍には、第２のローダ８ａ、第３のローダ８ｂが配置される。これら各ローダ８ａ，８ｂは、基板搬送ライン２上を搬送される基板を各処理装置４ａ，４ｂに取り込むことができるとともに、各処理装置４ａ，４ｂで処理された基板を基板搬送ライン２に返却することができる（すなわち、アンローダとしても機能する）装置である。また図示しないが、それぞれ基板を一時的に載置できる載置区画を有する。この第２のローダ８ａ及び第３のローダ８ｂは、基板の移し替えなどのために用いられている従来一般のローダを適用することができる。このためこれらのローダ８ａ，８ｂの構成や動作の詳細な説明は省略する。

図１（ａ）に示す構成においては、第２のローダ８ａは、基板搬送ライン２の位置Ｐβと第１の処理装置４ａとの間で基板の受け渡しをすることができるほか、基板搬送ライン２と載置区画と間、および載置区画と第１の処理装置４ａの間でも基板の受け渡しをすることができる。また、第３のローダ８ｂは、基板搬送ライン２の位置Ｐγと第２の処理装置４ｂとの間で基板の受け渡しをすることができるほか、基板搬送ライン２と載置区画と間、および載置区画と第２の処理装置４ｂの間でも基板の受け渡しをすることができる。

ポート６は、複数の基板が収納されるカセットを一時的に載置しておくことができる台状の構造物あって、この島で処理される基板が収納されるカセットを載置するためのものである。基板が収納されるカセットは、スタッカクレーン７により前工程の島のポートや保管場所などから搬送され、この島での処理の終了後には、やはりスタッカクレーン７により、次の工程の島のポートや保管場所などに搬送される。

このポート６の近傍には第１のローダ５が配置される。この第１のローダ５は、ポート６に載置されているカセットから基板を取り出して基板搬送ライン２上に移し替える、あるいは基板搬送ライン２上を搬送される基板を回収してポート６に載置されるカセットに収納する（すなわちアンローダとしても機能する）装置である。この第１のローダ５は、基板の移し替えなどのために用いられている従来一般のローダを適用することができる。このため第１のローダ５の詳細な説明は省略する。図１（ａ）に示す構成においては、この第１のローダ５は、カセットに収納される基板を取り出して基板搬送ライン２の位置Ｐαに載置することができるとともに、基板搬送ライン２の位置Ｐαにある基板を回収してポート６に載置されるカセットに収納することができる。

また、図示しないが、この製造ライン１ａを駆動、制御する制御手段を備える。この制御手段は、基板搬送ライン２のいずれの位置にいずれの基板があるかを追跡してリアルタイムで把握するとともに、この基板の位置情報やその他の情報に基づいて、基板搬送ライン２、各ローダ５，８ａ，８ｂ、第１の処理装置４ａおよび第２の処理装置４ｂに対して動作の命令を出すことができる。

このような構成の基板の製造ライン１ａの基本的な動作は次の通りである。この島で処理を施すためにスタッカクレーン７により前の工程の島や保管場所から搬送されてきたカセットは、ポート６に載置される。第１のローダ５は、ポート６に載置されるカセットから基板を取り出し、基板搬送ライン２の位置Ｐαに１枚ずつ載置する。基板搬送ライン２に載置された基板は、この基板搬送ライン２を循環するように搬送される。そして第２のローダ８ａあるいは第３のローダ８ｂは、それぞれ基板搬送ライン２上を搬送されて位置Ｐβ、Ｐγにある基板を取り込み、それぞれ第１の処理装置４ａ、第２の処理装置４ｂに渡す。各処理装置４ａ，４ｂは受け取った基板を処理する。各処理装置４ａ，４ｂによる処理が終了後、第２のローダ８ａあるいは第３のローダ８ｂは、処理が施された基板をそれぞれ基板搬送ライン２の位置Ｐβ、Ｐγに返却する。返却された基板はさらに搬送される。そして第１のローダ５は位置Ｐαに搬送された基板を回収し、カセットに収納することができる。

次に、本基板の製造ライン１ａの具体的な動作の例について説明する。

まず、第１の動作として、同じ種類の処理を施す処理装置が２基配置される構成を用い、全ての基板に対して、２基の処理装置のうちのいずれか一方の処理装置により処理を施し、その後回収する動作を示す。なお、動作開始の前提として、この島で処理すべき基板が収納されたカセットがポート６上に載置されているものとする。

図２は、第１の動作の流れを模式的に示したフローチャートである。まず、第１のローダ５によりカセットに収納されている基板を取り出し、枚葉の状態で基板搬送ライン２の位置Ｐαに載置していく（Ｓ−ａ１）。これにより、基板は基板搬送ライン２上を、位置Ｐβ、位置Ｐγ、位置Ｐα、位置Ｐβ、位置Ｐγ、・・・の順に循環するように搬送される。

ある基板が位置Ｐβに搬送されると（Ｓ−ａ２）、この基板が未処理であるかが確認され（Ｓ−ａ３）、未処理の基板である場合には、第１の処理装置４ａが空き状態かが確認される（Ｓ−ａ４）。

ステップ（Ｓ−ａ３）において位置Ｐβにある基板が未処理であり、かつステップ（Ｓ−ａ４）において第１の処理装置４ａが空き状態である場合には、この基板は第２のローダ８ａにより第１の処理装置４ａに取り込まれて処理が施される（Ｓ−５ａ）。

なお、第１の処理装置４ａがこの基板に処理を施している間も、基板搬送ライン２は他の基板の搬送を続ける。

ステップ（Ｓ−ａ５）において、第１の処理装置４ａによる処理が終了すると、基板搬送ライン２の位置Ｐβに他の基板が存在しないかが確認される（Ｓ−ａ６）。位置Ｐβに他の基板が存在しなければ、処理が終了した基板は第２のローダ８ａにより位置Ｐβに返却される（Ｓ−ａ７）。位置Ｐβに他の基板が存在する場合には、基板を載置区画に載置して第１の処理装置４ａを空き状態にするとともに、位置Ｐβが空き状態になるまで基板を待機させ、空き状態になった時点で位置Ｐβに基板が返却される。返却された基板は、基板搬送ライン２上を位置Ｐγに搬送される（Ｓ−ａ８）。

一方、ステップ（Ｓ−ａ３）において、位置Ｐβに搬送された基板がすでに処理されている基板である場合、あるいは、位置Ｐβに搬送された基板は未処理であるが、ステップ（Ｓ−ａ４）において第１の処理装置４ａが空き状態でない場合には、この基板は第１の処理装置４ａに取り込まれず、そのまま基板搬送ライン２にとどめられて位置Ｐγに搬送される（Ｓ−ａ８）。ここで、「第１の処理装置４ａが空き状態でない」とは、第１の処理装置４ａがすでに他の基板を取り込んで処理を施している最中であり、新たに基板を取り込んで処理を行うことができない状態をいう。

基板が位置Ｐγに搬送されると（Ｓ−ａ８）、ここで位置Ｐγに搬送された基板が未処理であるかが確認される（Ｓ−ａ９）。

ステップ（Ｓ−ａ９）において、位置Ｐγに搬送された基板が未処理であった場合には、さらに第２の処理装置４ｂが空き状態にあるかが確認される（Ｓ−ａ１０）。そして、空き状態であった場合には、この基板は第３のローダ８ｂにより第２の処理装置４ｂに取り込まれて処理が施される（Ｓ−ａ１１）。処理が終了後、位置Ｐγに他の基板が存在しないかが確認され（Ｓ−ａ１２）、存在しなければ、第３のローダ８ｂにより位置Ｐγに基板が返却される（Ｓ−ａ１３）。位置Ｐγに他の基板が存在する場合には、基板を載置区画に載置して第２の処理装置４ｂを空き状態にするとともに、位置Ｐγが空き状態になるまで基板を待機させ、位置Ｐγに空き状態になった時点で基板が返却される。そして基板が位置Ｐαに搬送される（Ｓ−ａ１４）。

一方、ステップ（Ｓ−ａ９）において未処理でない基板であった場合、すなわち、すでにステップ（Ｓ−ａ４）〜（Ｓ−ａ８）を経た基板である場合には、そのまま基板搬送ライン２上にとどめられ、Ｐαに搬送される（Ｓ−ａ１４）。また、ステップ（Ｓ−ａ９）において位置Ｐβにある基板が未処理であるが、ステップ（Ｓ−ａ１０）において第２の処理装置４ｂが空き状態になかった場合にも、基板搬送ライン２にとどめられ、そのままＰαに搬送される（Ｓ−ａ１４）。

位置Ｐαでは、位置Ｐαに搬送された基板が、未処理の基板であるか、あるいは第１の処理装置４ａまたは第２の処理装置４ｂのいずれかに処理された基板であるかが確認される（Ｓ−ａ１５）。

位置Ｐαに搬送された基板が、第１の処理装置４ａあるいは第２の処理装置４ｂのいずれかにより処理された基板である場合には、第１のローダ５により基板が回収され（Ｓ−ａ１６）、ポート６に載置されたカセットに収納される。なお、何らかの理由により既に処理された基板であるにもかかわらず回収されなかった場合には、基板搬送ライン２を一周して再び位置Ｐαに搬送されてきたときに回収される。

ステップ（Ｓ−ａ１５）において、位置Ｐαに搬送された基板が未処理の基板である場合には、そのまま基板搬送ライン２上にとどめられ、位置Ｐβに搬送され（Ｓ−ａ２）、ステップ（Ｓ−ａ２）以降の工程が繰り返される。

そして、すべての基板が回収されたかが確認され（Ｓ−ａ１７）、未回収の基板が存在する場合には、すべて回収されるまで動作を続ける。すべての基板が回収された時点で、当該カセットに関する動作は終了する。

処理が終了した基板が収納されたカセットは、その後スタッカクレーン７により次工程の島に搬送されるなどされる。

このような動作によれば、各処理装置はほとんど待ち時間がなく処理を続けることができ、各処理装置の稼働効率を向上させることができる。図３は、このような構成の製造ラインの作用効果を従来の構成の製造ラインと比較して模式的に示した図である。具体的には図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は従来の製造ラインの動作を示した図、図３（ｄ），（ｅ），（ｆ）は本実施形態に係る製造ラインの動作を示した図である。なお、図中の矢印は、基板が搬送される向きを示す。

従来のエンドレスでない基板搬送ライン２’を備える構成では、図３（ａ）に示すように、第１の基板が先頭の基板ａを取り込むと、その後基板ａに対する処理が終わったとしても、全ての基板が第１の処理装置４ａ’の前を通過し終えるまでは、基板ａを基板搬送ライン２’に返却することができない（図３（ｂ），（ｃ）参照）。また、第１の処理装置４ａ’が基板ａを処理している最中に他の基板の搬送を進め、基板ｂが第２の処理装置に取り込まれた場合（図３（ｃ）参照）、それ以上基板の搬送を進めると、基板ｃ以後の基板は処理が行われないまま回収されることになる。このため、基板ｂが第２の処理装置４ｂ’により処理されている間は他の基板の搬送を進めることはできず、基板ａを基板搬送ライン２’に返却することもできない。このように、同種の処理装置を複数配置したとしても、島全体の処理能力は、１基の処理装置が配置されている構成と大差がなく、第１の処理装置４ａ’の稼働効率を高くすることはできない。

これに対し、本発明によれば、第１の処理装置４ａが先頭の基板ａを取り込んで処理している間に他の基板の搬送を進めることができ（図３（ｄ）参照）、さらに基板ｂが第２の処理装置４ｂにより処理を施されている間（図３（ｅ）参照）も、他の基板の搬送を進めることができる。この結果、第１の処理装置４ａによる基板ａの処理が終了すると、基板ａをして基板搬送ライン２に返却し（図３（ｆ）参照）、再び回ってきた基板ｃ以後の基板を取り込み、処理を施すことができる。このように、２基の処理装置をほとんど休ますことなく稼働させることができる。なお、１つの島に３基以上の装置が配置された場合も同様である。

次いで、第２の動作として、基板に対して異なる処理を施す処理装置が配置される構成の動作を説明する。ここでは、第１の処理装置４ａとして基板の検査装置が配置され、第２の処理装置４ｂとして基板の修正装置が配置される構成を用いる。そして、第１の処理装置４ａにより全ての基板に対して検査処理を施し、この検査処理の結果、修正を要すると判断された基板のみを第２の処理装置４ｂにより修正処理を施すという動作を行うものとする。

図４は、第２の動作の流れを模式的に示したフローチャートである。なお、第１の動作と同様に、動作開始の前提として、この島で処理すべき基板が収納されたカセットがポート６に載置されているものとする。

まず、第１のローダ５によりカセットから基板を取り出し、枚葉の状態にして基板搬送ライン２の位置Ｐαに載置していく（Ｓ−ｂ１）。これにより、基板は基板搬送ライン２上を、位置Ｐβ、位置Ｐγ、位置Ｐα、位置Ｐβ、位置Ｐγ、・・・の順に循環するように搬送される。

ある基板が位置Ｐβに搬送されると（Ｓ−ｂ２）、この基板が未処理の基板であるかが確認され（Ｓ−ｂ３）、未処理の基板である場合には、さらに第１の処理装置４ａが空き状態かが確認される（Ｓ−ｂ４）。ここで未処理とは、第１の処理装置４ａにより検査が未だ施されていないことをいう。そして、位置Ｐβにある基板が未処理であり、かつ第１の処理装置４ａが空き状態である場合には、この基板は第２のローダ８ａにより第１の処理装置４ａに取り込まれて検査処理が施される（Ｓ−ｂ５）。

なお、第１の処理装置４ａによりこの基板に処理を施している間も、基板搬送ライン２は他の基板の搬送を続ける。

ステップ（Ｓ−ｂ５）において第１の処理装置４ａによる処理が終了すると、基板搬送ライン２の位置Ｐβに他の基板が存在しないかが確認され（Ｓ−ｂ６）、他の基板が存在しなければ、この基板は、第２のローダ８ａにより基板搬送ライン２の位置Ｐβに返却される。他の基板が存在する場合には、処理が終了した基板は載置区画に載置されて位置Ｐβに他の基板がなくなるまで待機させるとともに、第１の処理装置４ａを空き状態にする。返却された基板は基板搬送ライン２を位置Ｐγに搬送される（Ｓ−ｂ８）。

一方、ステップ（Ｓ−ｂ３）において位置Ｐβにある基板がすでに処理されている場合、あるいはステップ（Ｓ−ｂ３）においてＰβにある基板は未処理であるが、ステップ（Ｓ−ｂ４）において第１の処理装置４ａが空き状態でなかった場合には、この基板は第１の処理装置４ａに取り込まれず、そのまま基板搬送ライン２にとどめられて位置Ｐγに搬送される（Ｓ−ｂ８）。ここで、「第１の処理装置４ａが空き状態でない」とは、すでに他の基板を取り込んで処理を施している最中であり、新たに基板を取り込むことができない状態をいう。

基板が位置Ｐγに搬送されると（Ｓ−ｂ８）、ここで位置Ｐγに搬送された基板が第２の処理装置４ｂにより処理すべき基板であるかが確認される（Ｓ−ｂ９）。ここで、「第２の処理装置４ｂにより処理すべき基板」とは、第１の処理装置４ａによる検査処理の結果、修正が必要であると判断された基板をいう。

ステップ（Ｓ−ｂ９）において、位置Ｐγに搬送された基板が第２の処理装置４ｂにより処理すべき基板である場合には、さらに第２の処理装置４ｂが空き状態にあるかが確認される（Ｓ−ｂ１０）。

ステップ（Ｓ−ｂ１０）において第２の処理装置４ｂが空き状態である場合には、この基板は第３のローダ８ｂにより第２の処理装置４ｂに取り込まれて修正処理が施される（Ｓ−ｂ１１）。修正処理が終了したら、位置Ｐγに他の基板が存在しないかを確認し（Ｓ−ｂ１２）、存在しなければ、第３のローダ８ｂにより位置Ｐγに基板が返却される（Ｓ−ｂ１３）。位置Ｐγに他の基板が存在する場合には修正処理が終了した基板を載置区画に載置して第２の処理装置４ｂを空き状態にするとともに、位置Ｐγに他の基板が存在しなくなるまでの間、修正処理が施された基板を載置区画に待機させ、空き状態になった時点で基板が返却される（Ｓ−ｂ１３）。そして返却された基板は位置Ｐαに搬送される（Ｓ−ａ１４）。

一方ステップ（Ｓ−ｂ９）において、位置Ｐγにある基板が第２の処理装置４ｂにより処理すべきでない基板であれば、基板搬送ライン２にとどめられて位置Ｐαに搬送される（Ｓ−ｂ１４）。ここで「第２の処理装置４ｂにより処理すべきでない基板」とは、第１の処理装置４ａによる検査処理の結果、修正が必要でないと判断された基板、または第１の処理装置４ａによる検査処理が施されないままに位置Ｐγに搬送された基板、または既に修正が終了している基板をいう。

また、ステップ（Ｓ−ｂ９）において位置Ｐγにある基板が第２の処理装置４ｂにより処理すべき基板であるが、ステップ（Ｓ−ｂ１０）において、第２の処理装置４ｂが空き状態になかった場合には、その基板はそのまま基板搬送ライン２にとどめられて位置Ｐαに搬送される（Ｓ−ａ１４）。

基板が位置Ｐαに搬送されると（Ｓ−ｂ１４）、ここで、回収すべき基板かが確認される（Ｓ−ｂ１５）。ここで、「回収すべき基板」とは、第１の処理装置４ａによる検査処理の結果、修正が不要であると判断された基板、または、第１の処理装置４ａによる検査処理の結果修正が必要と判断され、その後第２の処理装置４ｂにより修正処理が施された基板をいう。

ステップ（Ｓ−ｂ１５）において、位置Ｐαにある基板が回収すべき基板である場合には、第１のローダ５により回収されてカセットに収納される。なお、何らかの理由により回収すべき基板であるにもかかわらず回収されなかった場合には、基板搬送ライン２を一周して再び位置Ｐαに搬送されてきたときに回収される。

一方、ステップ（Ｓ−ｂ１５）において、位置Ｐαにある基板が回収すべきでない基板の場合には、そのまま基板搬送ライン２にとどめられて位置Ｐβに搬送され（Ｓ−ｂ２）、再びステップ（Ｓ−ｂ２）以降の工程に進む。ここで、「基板が回収すべきでない基板」とは、第１の処理装置４ａによる検査処理が施されていない基板、または第１の処理装置４ａによる検査処理は施された結果、修正処理を要すると判断されたにもかかわらず、第２の処理装置４ｂによる修正処理が施されていない基板をいう。

そして、すべての基板が回収されたかを確認し（Ｓ−ｂ１７）、未回収の基板が存在する場合には、すべての基板が回収されるまで動作を続ける。すべて回収された時点で、当該カセットに関する動作は終了する。

このような動作によれば、第１の動作と同様に、各処理装置はほとんど空き時間がなく処理を続けることができる。このため各処理装置の稼働効率を向上させることができる。図５は、このような構成の製造ラインの作用効果を従来の構成の製造ラインと比較して模式的に示した図である。具体的には図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は従来の製造ラインの動作を示した図、図５（ｄ），（ｅ），（ｆ）は本実施形態に係る製造ラインの動作を示した図である。なお、図中の矢印は、基板が搬送される向きを示す。

従来のエンドレスでない基板搬送ライン２’を備える構成では、第１の処理装置４ａ’が先頭の基板ａを取り込むと、基板ａに対する処理が終わり基板搬送ライン２’に返却されるまで、他の基板の搬送を進めることができない（図５（ａ）参照）。そして、検査の結果、基板ａが修正を要する基板である場合には、第２の処理装置４ｂ’は基板ａを取り込んで修正する必要がある。基板ａが第２の処理装置４ｂ’に取り込まれて修正処理が施されている間も、やはり他の基板の搬送を進めることができない（図５（ｂ）参照）。そして、第２の処理装置４ｂ’による基板ａに対する修正処理が完了してからでないと、第１の処理装置４ａ’による基板ｅの処理を行うことができない（図５（ｃ）参照）。ここで、第１の処理装置４ａと第２の処理装置４ｂ’の処理に要する時間に差がある場合には、いずれか遅いほうにあわせて基板の搬送を進める必要があるため、時間が短い方の処理装置には処理を行っていない時間が発生する。また、第２の処理装置４ｂ’が基板ａを処理している間は基板の搬送を停止する必要があるから、たとえば基板ｂが検査の結果修正が不要であったとしても、基板ａが基板搬送ライン２’に返却されるまでの間は基板ｂを回収することはできない。

これに対して本発明によれば、必ずしも基板の並べられた順に処理をする必要がない。すなわち、基板ａが第１の処理装置４ａにより取り込まれて処理が施されている間に他の基板の搬送を進め（図５（ｄ）参照）、他の基板が通過した後、返却して第２の処理装置４ｂに取り込めばよい（図５（ｅ）参照）。そして第２の処理装置４ｂが基板ａを処理している間に、基板搬送ライン２を一巡してきた基板ｂを取り込み、検査を施すことができる（図５（ｆ）参照）。

このように、第１の処理装置４ａと第２の処理装置４ｂの処理に要する時間に長短がある場合であっても、処理に要する時間の長短に起因する処理待ち時間が発生することがない。特に、ポートに載置区画を設けることにより、各処理装置４ａ，４ｂで処理が施された基板をこの載置区画に一時的に待機させることができるから、直ちに次の基板を取り込んで処理を施すことができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、島の間の基板の搬送に基板のキャリアを用いる構成である。なお、第２の実施形態に係る製造ラインは、第１の実施形態に係る基板の製造ラインと比較すると、島間の基板の搬送形態、第１のローダ、基板の搬送ラインによる基板の搬送形態が異なるのみであり、その他の構成および動作はほぼ同様である。

基板のキャリアとしては、たとえば基板トレイが適用できる。基板トレイは、底の浅い皿状の容器であり、１個の基板トレイに１枚の基板を収納することができる。そして、島の間の基板の搬送は、基板が収納された基板トレイを複数積み重ねた状態、あるいは基板が収納された基板トレイをカセットに複数収納した状態で行うことにより、一度に複数枚の基板の搬送を行う。また、基板搬送ライン上の基板の搬送は、基板が収納された基板トレイを１個ずつ基板搬送ラインに載置することにより行う。図１を参照して説明すると、ポート６には基板トレイが積み重ねられた状態で載置され、あるいは、複数の基板トレイが収納されたカセットが載置され、第１のローダ５は、積み重ねられたトレイをあるいはカセットに収納された基板トレイを１個ずつ基板搬送ライン６に載置でき、あるいは基板搬送ライン２を搬送される基板トレイを回収して、ポート６に基板トレイを積み重ねていくこと、あるいはカセットに収納していくことができる。なお、第１のローダ５は、基板トレイ用のローダとして従来一般に用いられるものが適用できることから構成や動作の詳細な説明は省略する。

第２のローダおよび第３のローダも、前記第一の実施形態に適用されるものと略同一の構成を有し、略同一の動作をすることができる。なお、本実施形態においては、載置区画は、基板が収納された基板トレイを重ねて載置できるものであるか、基板トレイを複数収納可能なカセットを設置されるものである。

このような構成の基板の製造ライン１ａは、ワイヤカセットや基板トレイに収納して各工程間の基板の搬送を行うような形態の製造ラインに好適に適用できる。従来一般に用いられるカセットは、四辺形の基板の相対向する両辺の周縁部を支持して収納する。このような構成では、基板の大型化に伴い基板の自重による撓み変形が大きくなるから、基板の円滑な出し入れのためには、基板の収納の上下方向の間隔を大きくする必要がある。しかしながら基板の上下間隔を大きくすると、１個のカセットに収納できる基板の枚数を少なくするか、カセットのサイズを大きくする必要があり、島間の基板の搬送効率が低下したり、取り扱いが不便になったりする。

このため基板が大型化しても、各処理装置間の基板の搬送の効率が低下しないように、ワイヤーカセットや基板トレイが用いられている。ワイヤーカセットは、カセット内に複数のワイヤーを水平方向に張り渡し、このワイヤー上に基板を載置するものである。また基板トレイは、基板を収納する底の浅い皿状の容器であり、この基板トレイを複数積み重ねた状態で島間の搬送を行うものである。このようなワイヤーカセットや基板トレイを用いれば、従来のカセットに比較して基板の間隔を小さくできるから、島間の搬送の効率が低下しない。

しかしながら、ワイヤーカセットや積み重ねられた基板トレイは、通常は下側から順にしか基板を取り出すことができない。たとえば最上段の基板のみを取り出して処理を施したい場合であっても、目的の基板より下の段の基板を全て取り出すか、下の段の基板トレイを全て取り出さない限り、最上段の基板を取り出すことができない。このため、ある特定の基板のみに処理を施したい場合には、これら取り出した基板や基板トレイを一時的に待避させるスペースが必要となり、このための動作も必要となる。

本発明に係る基板の製造ラインは、このようなワイヤーカセットや基板トレイなど、任意の位置にある基板をただちに取り出すことができないような形態で基板を搬送する方式を用いる場合に好適に適用できる。すなわち、まず島間の搬送はワイヤーカセットや基板トレイを用いることができ、搬送の効率が低下することがない。そして各島においては、各基板、あるいは基板が収納された基板トレイをエンドレス状の基板搬送ラインに載置して循環するように搬送することにより、各処理装置は処理を施したい基板を選択してただちに処理を施すことができる。したがって各処理装置の前においては、従来のカセットを用いた場合と同様に、任意の基板をただちに取り出すことができ、作業効率の向上を図ることができる。

次いで、本発明の第３及び第４の実施形態について説明する。図６は、本発明の第３または第４の実施形態に係る基板の製造ラインの構成を模式的に示した図である。なお、第３の実施形態は前記第１の実施形態と同様に、カセットを用いる形態である。一方、第４の実施形態は前記第２の実施形態と同様に、基板トレイを用いる形態である。そして第３の実施形態と第４の実施形態とは、基板の搬送にカセットを用いるか基板トレイを用いるかが相違するのみである。また、図１に示す前記第１または第２の実施形態と同一の構成を有する部分については、前記第１の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を付して示し、説明は省略する。

この図６に示すように、第３または第４の実施形態に係る製造ライン１ｂは、各島が各処理装置により直接的に連結される構成を備える。なお、基板搬送ライン２ａ，２ｂ，２ｃ、各処理装置４ａ〜４ｆ、ポート６ａ，６ｂ、各ローダ５ａ，５ｂ，８ａ〜８ｉは、前記実施形態で示したものと同一のものが適用される。

このような構成の基板の製造ライン１ｂの基本的な動作は次の通りである。カセットを用いる第３の実施形態として説明すると、スタッカクレーン７ａにより前の工程の島などから搬送されてきたカセットはポート６ａに載置される。第１のローダ５ａは、ポート６ａに載置されるカセットから基板を取り出し、基板搬送ライン２ａに１枚ずつ載置する。基板搬送ライン２に載置された基板は、この基板搬送ライン２ａを循環するように搬送される。第２のローダ８ａまたは第３のローダ８ｂは基板搬送ライン２ａを搬送される基板を取り込み、それぞれ第１の処理装置４ａまたは第２の処理装置４ｂに取り込んだ基板を渡す。第１の処理装置４ａ及び第２の処理装置４ｂは、各ローダ８ａ，８ｂから基板を受け取って処理を施す。そして、第４のローダ８ｃまたは第５のローダ８ｄは、各処理装置４ａ，４ｂによる処理が終了した基板を基板搬送ライン２ｂに載置する。

基板搬送ライン２ｂに載置された基板は、基板搬送ライン２ｂを循環するように搬送される。第６のローダ８ｅまたは第７のローダ８ｆは、基板搬送ライン２ｂを搬送される基板を取り込んで、それぞれ第３の処理装置４ｃまたは第４の処理装置４ｄに渡す。第３の処理装置４ｃまたは第４の処理装置４ｄはそれぞれ受け取った基板に処理を施す。そして第８のローダ８ｇまたは第９のローダ８ｈは、処理が終了した基板を基板搬送ライン２ｃに載置する。

基板搬送ライン２ｃに載置された基板は、基板搬送ライン２ｃを循環するように搬送される。第１０のローダ８ｉまたは第１１のローダ８ｊは、基板搬送ライン２ｃを搬送される基板を取り込んで、それぞれ第５の処理装置４ｅまたは第６の処理装置４ｆに渡す。第５の処理装置４ｅまたは第６の処理装置４ｆは、受け取った基板に処理を施す。そして、第１０のローダ８ｉまたは第１１のローダ８ｊは、処理が終了した基板を基板搬送ライン２ｃに返却する。第１２のローダ５ｂは、基板搬送ライン２ｃを搬送される基板を回収し、ポート６ｂに載置されるカセットに収納する。スタッカクレーン７ｂは、ポート６ｂに載置されるカセットを他の島などに搬送する。

このように、ある基板に対してある基板搬送ラインでの処理が終了すると、この基板は次の処理が施される搬送ラインに移送され、移送された搬送ラインで次の処理が施される。そしてこの搬送ラインでの処理が終了すると、さらに次の処理が施される搬送ラインへ移送される、という動作が繰り返されることになる。なお、前記説明においては、３基の基板搬送ライン２ａ，２ｂ，２ｃを備える構成を用いたが、基板搬送ラインの数は限定されるものではなく、２基あるいは４基以上であってもよい。そして、基本的な動作は搬送ラインの数に関わりなくほぼ同様である。

なお、カセットではなく基板トレイを用いる第４の実施形態においても同様の動作を行うことができる。この場合、基板は基板トレイに収納された状態で各基板搬送ライン２ａ，２ｂ，２ｃ上を搬送されることになり、各ポート６ａ，６ｂには、基板トレイが積み重ねられて載置されることになる。なお、具体的な動作も前記第１の実施形態あるいは第２の実施形態と同様であることから説明は省略する。そしてこのような構成によれば、前記第１または第２の実施形態と同一の作用効果を奏することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記各実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種種の改変が可能である。

本発明の第１または第２の実施形態に係る基板の製造ラインの構成を示した平面模式図であり、（ａ）は、１個の「島」を抜き出して示したもの、（ｂ）は、複数個の「島」がスタッカクレーン７により直列的に接続される構成を示したものである。 前記基板の製造ラインの第１の動作を示したフローチャートである。 前記基板の製造ラインの動作を、従来の基板の製造ラインの動作と比較して示した図であり、（ａ），（ｂ），(ｃ）は従来の基板製造ラインの動作を、（ｄ），（ｅ），（ｆ）は本実施形態に係る基板の製造ラインの動作を示す。 前記基板の製造ラインの第２の動作を示したフローチャートである。 前記基板の製造ラインの動作を、従来の基板の製造ラインの動作と比較して示した図であり、（ａ），（ｂ），(ｃ）は従来の基板製造ラインの動作を、（ｄ），（ｅ），（ｆ）は本実施形態に係る基板の製造ラインの動作を示す。 本発明の第３または第４の実施形態に係る基板の製造ラインの構成を示した平面模式図である。

符号の説明

１ａ 基板の製造ライン
２ 基板搬送ライン
３ 待機ポート
４ａ 処理装置
４ｂ 処理装置
５ 第１のローダ
６ ポート
７ スタッカクレーン

Claims (8)

1. 基板を搬送するエンドレス状の搬送ラインと、複数の基板が収納されたカセットから基板を取り出して前記搬送ライン上に載置するローダと、前記搬送ラインにより搬送される基板に処理を施す１または２以上の処理装置と、前記搬送ラインにより搬送される基板を回収して前記カセットに収容するアンローダとを備えることを特徴とする基板の製造ライン。
2. 前記搬送ラインと前記処理装置との間で基板の受け渡しを行うローダを備えることを特徴とする請求項１に記載の基板の製造ライン。
3. 前記基板を搬送するエンドレス状の搬送ラインを複数備えるとともに、前記複数の搬送ラインのうちの１の搬送ラインにより搬送される基板を前記処理装置に取り込むローダと、前記処理装置により処理が施される基板を他の搬送ラインに載置するアンローダとを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板の製造ライン。
4. 基板が収納されるキャリアを搬送するエンドレス状の搬送ラインと、基板が収納されるキャリアを前記搬送ライン上に載置するローダと、搬送ラインにより搬送されるキャリアに収納される基板に処理を施す１または２以上の処理装置と、搬送ラインにより搬送される基板が収納されるキャリアを回収するアンローダとを備えることを特徴とする基板の製造ライン。
5. 基板が収納されるキャリアを搬送するエンドレス状の搬送ラインと、前記キャリアが複数収納されるカセットから前記キャリアを取り出して前記搬送ライン上に載置するローダと、前記搬送ラインにより搬送されるキャリアに収納される基板に処理を施す１または２以上の処理装置と、前記搬送ラインにより搬送されるキャリアを回収して、複数のキャリアを収納可能なカセットに収納するアンローダを備えることを特徴とする基板の製造ライン。
6. 前記搬送ラインと前記処理装置との間で基板の受け渡しを行うローダを備えることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の基板の製造ライン。
7. 前記キャリアを積み重ねて複数載置可能な区画を有するとともに、該区画と前記搬送ラインの間および該区画と前記処理装置の間で前記キャリアに収納される基板の受け渡しを行うローダを備えることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の基板の製造ライン。
8. 前記キャリアに収納される基板を搬送するエンドレス状の搬送ラインを複数備えるとともに、前記複数の搬送ラインのうちの１の搬送ラインにより搬送される基板を前記処理装置に取り込むローダと、前記処理装置により処理が施された基板を他の搬送ラインに載置するアンローダとを備えることを特徴とする請求項４から請求項７のいずれかに記載の基板の製造ライン。
   

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