JP4429578B2

JP4429578B2 - 複合化製品の生産方法

Info

Publication number: JP4429578B2
Application number: JP2002289171A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2022-10-01
Also published as: JP2003188064A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多数の工程を経て生産される製品の生産システム及び生産方法に関する。特に、複数の部材で構成される素子群を組み合わせて複合化された電子機器等の製品の生産システム及び生産方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
よく知られた超ＬＳＩ等の半導体集積回路に関わる製品は多数の工程を経て製品が完成する。その生産システムは、工場内に同種の製造装置をまとめてレイアウトして設備群を編成し、それらの設備群の間を製品が行き来して生産されるジョブショップ方式と呼ばれる生産システムが採用されている。このような生産システムにより、多品種を同時に生産し、品種の切り換えや、製造プロセスを頻繁に変更して歩留まりの改善や品質の安定化、並びに機能の向上を図ることが特徴となっている。
【０００３】
半導体集積回路は酸化膜や窒化膜の形成、イオン注入処理と熱処理、金属又は半導体膜の堆積、層間絶縁膜の形成等と、写真蝕刻プロセスを組み合わせて製造されている。超ＬＳＩのレベルになるとその工程数は数百にも及んでいる。デザインルール（設計ルール）は、最小加工寸法をもって示す製造プロセス技術の総称であり、通常はトランジスタのゲート長又はチャネル長をもって表している。デザインルールが小さい程微細な加工であることを表し、６４ＭビットのＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)を一例にすると、０．２５〜０．１８μmのプロセスが採用されている。
【０００４】
生産ラインには被膜を形成する成膜装置、当該被膜をエッチングするエッチング装置、フォトマスクを使ってマスクパターンを形成する露光装置、熱処理を目的としたアニール装置、また基板を搬送する産業用ロボット等の装置により構成されている。いずれにしても、半導体は微細で精度良い加工や品質の再現性及び安定性を確保するために、埃等による物理汚染と、燐や硼素、有機物ガスなどの化学汚染や、鉄、ニッケル、ナトリウムなどの金属又はアルカリ金属などの化学汚染を防ぐために細心の注意が払われ、工場内に設置したクリーンルームと呼ばれる特殊な環境下に生産ラインが構築されている。
【０００５】
製品を完成させるには多数の工程を所定の順序で処理して行くが、各工程では複数枚の基板を一単位として、バッチ処理又は枚葉処理により工程が進行していく。この一単位をロットと呼び生産システムにおける物流の単位となっている。
【０００６】
半導体関連の製品では、半導体基板にＭＯＳトランジスタを形成して構成されるメモリやマイクロプロセッサの他に、ガラス等の基板上に半導体集積回路を直接形成して構成される液晶表示装置等の製品が知られている。この場合、集積回路を形成する素子は、半導体薄膜を用いることから薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と呼ばれている。液晶表示装置は、ＴＦＴから成る素子群（ＴＦＴアレイとも呼ばれる）と一対の電極間に液晶を挟んだ構造の液晶素子とを組み合わせ、ＴＦＴのスイッチング特性と液晶の電気光学的効果を利用した複合型の製品である。また、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）パネルは、ＴＦＴから成る素子群と一対の電極間に発光体となる有機化合物を介在させたＥＬ素子とを組み合わせ、ＴＦＴのスイッチング特性とＥＬ材料のエレクトロルミネセンス現象を組み合わせた複合型の製品であり、ＥＬモジュールはＥＬパネルにコントローラ等外部回路を付加した複合型の製品である。これらはいずれも能動素子（アクティブ素子）であるＴＦＴを縦横にマトリクス状に配列させて映像表示することから、アクティブマトリクス方式とも呼ばれている。
【０００７】
ＴＦＴは超ＬＳＩと同様な半導体集積回路技術により生産されるものである。僅かな違いは絶縁表面上への半導体膜の形成工程であり、その他ゲート工程、不純物元素注入工程、配線工程等はほぼ同様の処理がなされていると言って良い。また、必要に応じて検査工程が組み込まれ、その検査情報を基に生産歩留まりを管理している。上述の表示装置では、デザインルールが数ミクロンと大きいものの、許容される汚染レベルは６４ＭビットのＤＲＡＭと同じとも言われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
その製造ラインにおいて厳しく管理されている半導体素子と液晶素子又は発光素子等物性の異なる部材から成る複合製品は、ともすると一方の素子が有する構成部材により他方が汚染され、不良が発生することが問題となる。具体的な一例は、発光素子において陰極材料として用いられるアルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、この元素が半導体を汚染すると製品の故障原因となる。この汚染は一体形成される複合製品のパッケージ内のみでなく、製造ラインを取り巻く環境を汚染して、二次汚染として製品の製造工程に影響を与える。
【０００９】
生産効率を上げるために採られる生産手段は、素子群を形成する基板のサイズを大型化して、一枚の基板から多数の部材を取り出す工法である。それに伴い製造装置及びそれを構成するラインも大型化するが、１枚当たりの処理時間が同程度であれば生産能力は向上する。しかし、被膜の成膜やエッチングなどのプロセスにおいて装置の構成上、基板サイズを単純に大きくすることはできない。
【００１０】
市場で要求される製品の多様化に対応して、生産システムには多品種少量生産の要求に柔軟に対応できることが要求される。しかし、従来型のロット単位の生産システムでは、必ずしも柔軟に対応することができない。基板サイズを大型化し、部材の採り数が増加する結果、従来型のロット単位の生産システムでは必要以上に製品が製造されてしまう弊害や、或いは一ロットの基板枚数が減って効率的な生産をすることができない。
【００１１】
情報機器として、半導体素子と液晶素子又は半導体素子と発光素子とを組み合わせた複合製品において、先端的な技術開発を行い、競合他社に先駆けて知的財産により保護された製品を製造販売することで、マーケットのシェアを獲得し市場優位性を保つことが重要課題である。しかし、複合製品の設計、プロセス設計、その製造装置の設計や最適化、製造条件の最適化、ノウハウの蓄積など、完成された一つの製品を製造販売するには、多大な資本と人件費を伴い、一方で他社に技術開発を先行されるというリスクを伴う。さらに、商品のサイクルが短期間で変わる電子機器の市場ではそのリスクが重畳する。半導体素子が形成された素子基板と液晶素子又は半導体素子と発光素子との組み合わせは一見単純なように考えられるが、回路構成や駆動方法、駆動条件などは異なっているし、半導体素子における最適な素子構造も同一ではない。
【００１２】
上記問題点を鑑み本発明は、生産ラインを構成する複数の生産設備から成り複数の工程を経て製品を生産する生産システムにおいて、複合製品の製造段階における汚染により製品の不良又は故障が発生することを防止し、複合化する前の個々の構成要素における生産性を最大化し、複合製品を開発する上でのリスクを回避する生産システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するための本発明の構成は、生産ラインを構成する複数の生産設備から成り複数の工程を経て製品を生産する複合化製品の生産システムにおいて、少なくとも、複数の生産設備から成る第１生産ラインと、それとは不連続であって離れた場所に配置され、複数の生産設備から成る第２生産ラインとを有し、その複数の生産ラインによって複合化された製品を製造する生産システムで相互の情報を共有化するものである。具体的には、第１生産ラインには、複数の製造装置から成る第１製造装置群と、生産管理又は進捗管理を行う第１生産管理手段とが備えられ、第１生産管理手段には、第１製造装置群において第１基板上に形成される第１素子群に関する第１品質情報又は特性情報を記憶する第１記憶手段を有し、第２生産ラインには、複数の製造装置から成る第２製造装置群と、生産管理又は進捗管理を行う第２生産管理手段とが備えられ、第１基板を分割して第２基板とし、第２製造装置群において第２基板上に形成される第２素子群に関する第２品質情報又は特性情報又は第１素子群と第２素子群とが複合化された状態における第３品質情報又は製品情報を記憶する第２記憶手段を有している。第１生産管理手段と第２生産管理手段又は第１記憶手段と第２記憶手段は相互に情報の通信が可能であり、第１品質情報又は特性情報と第２品質情報又は特性情報又は第３の品質情報又は製品情報とを照合し、第２基板において良品として識別される区画のアドレスを特定するものである。上記した本発明の構成において、第１生産ラインは第１特許権者からライセンスを受けた生産方法に基づき構成されたものであり、第２生産ラインは第２特許権者からライセンスを受けた生産物を使用するものとしても良い。
【００１４】
上記問題点を解決するための本発明の構成は、複数の生産設備から構成される第１生産ラインと第２生産ラインとを有し、複数の工程を経て製品を生産する生産方法であって、第１生産ラインと第２生産ラインとは、物理的に、又は地理的に、或いは法人として区別され、離れた場所又は地域に配置されるものであり、第１生産ラインにおいては、第１基板からなる一つの纏まりを、第１ロットとして第１工程に従って処理をして、第１基板上において複数の区画に分けられた領域毎に第１素子群を形成することで仕掛品又は半製品を生産し、且つ、第１工程の特定工程間における第１基板上に形成される第１素子群に関する第１品質情報又は特性情報を収集し、第２生産ラインにおいては、第１基板を第２基板に分割し、第２基板からなる一つの纏まりを第２ロットとして第２工程に従って処理をして、第２基板上に複数の区画に分けられた領域に対応して第２素子群を形成し、第２工程順の特定工程間における第２素子群に関する第２品質情報又は特性情報又は第１素子群と第２素子群とが複合化された状態における第３の品質情報又は製品情報を収集し、第１品質情報又は特性情報と第２品質情報又は特性情報又は第３の品質情報又は製品情報とを照合し、第２基板において良品として識別される区画のアドレスを特定する情報を生成し、第２基板を区画毎に分離して一単位の機能部材を生成し、アドレスを特定する情報から良品となる機能部材のみを選択して他の構成部材と一体化してモジュール化し、当該モジュールを組み込んだ複合製品を生産するものである。
【００１５】
また本発明は、複数の生産設備から構成される第１生産ラインと第２生産ラインとを有し、複数の工程を経て製品を生産する生産方法であって、第１生産ラインにおいては、第１基板毎に第１識別子を付与して第１基板からなる一つの纏まりをキャリアに納め、当該一つの纏まりを識別する第２識別子をキャリアに付与し、第１識別子と第２識別子に対応してプログラムされた工程及び処理条件に従って、第１基板上において複数の区画に分けられた領域毎に第１素子群を形成することで仕掛品又は半製品を生産し、第１工程の特定工程間における第１基板上に形成される第１素子群に関する第１品質情報又は特性情報を第１識別子に対応させて収集し、第２生産ラインにおいては、第１基板を、第２基板に分割し、第２基板からなる一つの纏まりを第２ロットとして第２工程に従って処理をして第２基板上に複数の区画に分けられた領域に対応して第２素子群を形成し、第２工程順の特定工程間における第２素子群に関する第２品質情報又は特性情報又は第１素子群と第２素子群とが複合化された状態における第３の品質情報又は製品情報を収集し、第１品質情報又は特性情報と第２品質情報又は特性情報又は第３の品質情報又は製品情報とを照合し、第２基板における良品として識別される区画のアドレスを特定する情報を生成し、第２基板を区画毎に分離して一単位の機能部材を生成し、アドレスを特定する情報から良品となる機能部材のみを選択して他の構成部材と一体化してモジュール化し、当該モジュールを組み込んだ複合製品を生産するものである。
【００１６】
また本発明は、複数の生産設備から構成される第１生産ラインと第２生産ラインとを有し、複数の工程を経て製品を生産する生産方法であって、第１生産ラインと第２生産ラインとは、物理的に、又は地理的に、或いは法人として区別され、離れた場所又は地域に配置されるものであり、第１生産ラインにおいては、第１基板毎に第１識別子を付与して第１基板毎の工程処理条件を第１識別子に対応して割り付け、当該処理条件の関する情報を記憶手段に保存して、第１基板からなる一つの纏まりをキャリアに納め、当該一つの纏まりを識別する第２識別子をキャリアに付与して、第１識別子に基づく工程処理条件の集合体としての管理情報を記憶手段に保存して、第２識別子のより工程の進捗情報と、第１識別子により工程の処理情報とを情報処理装置により管理して、第１基板上において複数の区画に分けられた領域毎に第１素子群を形成することで仕掛品又は半製品を生産し、第１工程の特定工程間における第１基板上に形成される第１素子群に関する第１品質情報又は特性情報を第１識別子に対応させて収集して記憶手段に保存して、第２生産ラインにおいては、第１基板を第２基板に分割して第２基板からなる一つの纏まりを第２ロットとして第２工程に従って処理をして、第２基板上に複数の区画に分けられた領域に対応して第２素子群を形成し、第２工程順の特定工程間における第２素子群に関する第２品質情報又は特性情報又は第１素子群と第２素子群とが複合化された状態における第３の品質情報又は製品情報を収集し、第１品質情報又は特性情報と第２品質情報又は特性情報又は第３の品質情報又は製品情報とを照合し、第２基板における良品として識別される区画のアドレスを特定する情報を記憶手段に保存して、第２基板を区画毎に分離して一単位の機能部材を生成し、アドレスを特定する情報から良品となる機能部材のみを選択して他の構成部材と一体化してモジュール化し、当該モジュールを組み込んだ複合製品を生産するものである。
【００１７】
上記の第１素子群は、トランジスタやダイオードなど能動素子を用いて構成される能動素子群又は能動素子基板であり、代表例としては薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を配列させたＴＦＴ基板、ＭＩＭ(Metal Insulator Metal)素子を配列させたＭＩＭ基板などである。第２素子群は、液晶素子に代表される電気光学素子、ＥＬ素子に代表される発光素子、電子源素子などである。
【００１８】
上記本発明の構成において、第１生産ラインは、特許権者からライセンスを受けた生産方法に基づき構成されて生産され、複数の生産設備から成り複数の処理条件を適用することが可能なものとして存在する。また、第２生産ラインは、特許権者からライセンスを受けた生産物を使用して、複数の生産設備から成り複数の処理条件を適用することが可能なものとして存在することができる。
【００１９】
上記発明の構成において、物理的に、又は地理的に、或いは法人として区別され、離れた場所又は地域に配置される第１生産ラインと第２生産ラインとの間における当該仕掛品又は半製品の輸送形態において、第１基板に環境汚染又は静電気による第１素子群の破壊を防ぐ保護膜を形成した後に梱包して輸送し、第２生産ラインにおいては保護膜を除去した後、第２工程に従って処理を行うことができる。
【００２０】
第１生産ラインと第２生産ラインとを、複数の工程を経て複合製品を生産する生産システムとして、第１生産ラインと第２生産ラインとは、物理的に、又は地理的に、或いは法人として区別され、離れた場所又は地域に配置することで、一方の素子が有する構成部材により他方が汚染され、複合製品を構成する素子の異常動作、不可逆的な破壊、短絡、絶縁、異常発熱、異臭などの不良に発生を防止することができる。また、それぞれの製造ラインにおける環境の汚染管理が容易となり、空調機器やそれに付随するフィルターなど仕様が緩やかとなり、消耗品の交換サイクルも長くなり、生産設備が配置された工場の消費電力を削減し、設備管理を容易にする。
【００２１】
第１生産ラインにおいて特定寸法の第１基板を適用し、第２生産ラインにおいては、第１基板とは異なり、第１基板を分割した特定寸法の第２基板を適用することにより、第１生産ラインと第２生産ラインに適用される生産技術に応じて最適な基板サイズを適用できる。ここでいう最適な基板サイズとは、製造装置の原理的な要素に基づく要件、プロセスの歩留まりに基づく要件、単位時間当たりの処理能力に基づく要件等を勘案して決められるものである。
【００２２】
生産ライン内においては、仕掛り中の製品の搬送は殆ど自動化されている。仕掛り品はキャリアで纏められ、その単位毎に工程が進められる。通常は仕掛り品を多数用意しておき、待機時間を最短にすることに注力している。工程のステップはキャリアを一単位として捉えて進められるので、キャリアに纏める仕掛り品の数が少ないと、待機時間ばかりが長くなり、単位時間当たりの生産性が低下してしまう。多品種少量生産に対応するためには、数字、記号、文字、マーク、バーコード、ブロックコード、カラーコード等の識別子を用い、第１基板に割り付け、その識別子と対応する工程処理条件を記憶手段に入力し、その１枚又は複数枚から成る集合体を一つの纏まりとしてキャリアに納め、その集合体に関する情報を識別子に対応して記憶手段に記憶させる手段を用いる。仮に複数のロットが一つの保持枠に存在しても、キャリアに付与した識別子によって複数のロットの存在を識別し、仕掛り品毎に付与した識別子により処理条件を識別することにより多品種少量生産を可能とする。これにより、生産過多による在庫の増加を防ぎ、しかも生産性の向上を図ることができる。
【００２３】
上記本発明の構成において、第１生産ラインは、第１特許権者からライセンスを受けた生産方法に基づき構成され生産され、複数の生産設備から成り複数の処理条件を適用することが可能なものとして存在する。また、第２生産ラインは、第１特許権者からライセンスを受けた生産物を使用して、複数の生産設備から成り複数の処理条件を適用することが可能なものとして存在することができる。第２生産ラインに関しては、第１特許権者からライセンスを受けた生産物に、第３の特許権者からライセンスを受けた生産物、生産方法により複合製品の他方の構成要件である生産物を付加して複合製品を完成させても良い。このように、複合製品における個々の構成要件又は構成部材において、知的財産権に裏付けられた要素を組み合わせることにより、リスクを分散させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の態様について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る生産システムの概念を示すものである。本発明の生産システムは、構成材料、構成部材又は構造が異なる複数の機能素子又は機能材料を組み合わせた複合製品の生産に適したシステムであり、それぞれの機能素子又は機能材料に適した複数の生産ラインを含んでいる。図１で示す態様は、少なくとも第１生産ライン１０１と第２生産ライン１０２との相互関係を示しているが、本発明において相互に関連付けられる生産ラインの数に限定はない。第１生産ライン１０１と第２生産ライン１０２とは物理的に、又は地理的に、或いは法人格において区別されるものであり、離れた場所又は地域に配設される。
【００２５】
第１生産ライン１０１は、複数の製造装置から成る製造装置群１０６から成り、複数の工程を連続的に並列的に処理することが可能である。製造装置としては目的とする製品を製造するために必要なものであれば、その構成や仕様に何ら限定されるものはない。
【００２６】
第１生産ライン１０１には仕掛品１０８が流されているが、仕掛品１０８の形態は特に限定されるものは無い。該当する複合製品が電子機器の場合には、半導体基板、ガラス又は石英基板、プリント基板等が適用される。このような形態の基板上には複数個の半導体素子が集積形成された素子群が形成される。例えば、ＴＦＴをマトリクス状に配列させてなるＴＦＴパネル等が形成される。
【００２７】
仕掛品１０８は１枚又は複数枚をロットと呼ばれる一つの纏まりにして生産ラインに流される。仕掛品１０８のそれぞれは（具体的には、基板１枚毎に）それぞれを区別するために、識別子が割り付けられる。また、仕掛品１０８の１枚又は複数枚を保持し生産ライン内の移動に使うキャリアにはその纏まりを区別するための識別子が付与される。識別子として機能できるものは数字、記号、文字、マーク、バーコード、ブロックコード、カラーコード、磁気テープ等の標識が適用され、光学的、磁気的、電気光学的、光磁気的、機械的手段により識別子の持つ情報を読みとる。
【００２８】
第１生産ライン１０１における生産管理又は進捗管理を行う第１生産管理手段１１２の一例は、サーバー（分割合成管理システム）１１４とクライアント（情報収集入出力端末）１１６から成るクライアントサーバーシステムで構成される。サーバー１１４はＭＰＵ（マイクロプロセッサ）１１５と記憶手段１２４が含まれ、記憶手段１２４には工程管理表１１８、工程条件１１９、ロット編成１２０、ロット構成１２１、品質特性情報１２３等が記録され、生産ラインが稼働している期間において常時更新又は変更の処理が行われている。クライアント１１６はキーボード、マウス、イメージスキャナ、コードーリーダー等の入力手段と、モニター、プリンター等の出力手段と、ハードディスク等の記憶手段等から構成されている。勿論、生産管理手段はこのようなクライアントサーバーシステムに限定されず、処理する情報量によってはメインフレームにより生産管理手段を構築しても良いし、規模が小さければパーソナルコンピュータで構築することも可能である。
【００２９】
第１生産ライン１０１には、製造装置群１０６の駆動率を高め生産性を最大化するように複数のロットが常時流されている。これは第１生産管理手段１１２により工程管理を行うが、複数のロット及び複数の仕掛品１０８を識別するために識別子を用いてこれを行う。ロット毎の区別と仕掛品を区別する識別子の一例は図２において示されている。仕掛品はキャリアと呼ばれる容器又は枠体に保持され、製造装置間の移動に使われる。図２ではキャリア３０１に複数の仕掛品３０３が保持され、仕掛品３０３のそれぞれには第１識別子３０４が付与されている。識別子３０４には数字、記号、文字、マーク、バーコード、ブロックコード、カラーコード等を用いることができる。また、キャリア３０１には第２識別子３０２が付与され、キャリア３０１にある仕掛品３０３の情報と関連付けがなされている。
【００３０】
ロットと呼ばれる生産単位は、このキャリア毎に編成しても良いし、キャリア内に複数のロットが含まれる形態とすることも可能である。前述のように、生産ライン内ではこのキャリア３０１により仕掛品３０３が製造装置間を移動するので、キャリア３０１の積載量を最大にすることで、工程待時間を最小化し、生産性を最大化することに寄与する。
【００３１】
第１識別子及び第２識別子と、図１で説明した第１工程管理システム１１２における工程管理表１１８、工程条件１１９、ロット編成１２０、ロット構成１２１との関連の一例は図３において詳細に示されている。
【００３２】
図３で示す例では、第２識別子３０２が付与されるキャリア内に、“Ａ％”と表記されている第１ロット３０５と“Ｂ＃”と表記されている第２ロット３０６の少なくとも２つのロットが含まれている。各ロットの内訳は、ロット構成３０７という階層のデータで保存される。その各ロット内には、仕掛品毎に第１識別子３０４が付与されている。それらのロットは製品仕様に応じて、機能、特性、規格、サイズ、品種等が異なる形態を持つことが可能であり、それに対して異なる工程条件を与えることができる。工程条件３０９はロット毎に作成され、その中で仕掛品毎にさらに製造条件を変更することも可能である。また、生産ラインに流れる全てのロットはロット編成３０８と呼ばれる階層のデータで保存される。
【００３３】
生産ラインにおける識別子の活用の一例は図４に示されている。図４は第１生産ラインにおける製造装置群１０６と第１生産管理手段１１２との主要な構成要件が示されている。第１生産ライン１０６には製造装置４０１が含まれており、当該製造装置は生産ライン内を移動するキャリア４１０を保持するキャリアステーション４０３と製造装置本体４０４とに分けて捉えることができる。キャリアステーション４０３には第２識別子３０２の読取り手段４０５と第１識別子３０４の読取り手段４０６とが備えられている。これらの読取り手段は光学的、磁気的、電気光学的、光磁気的、機械的手段によるものであり、代表的にはＣＣＤカメラが適用される。
【００３４】
読取り手段４０５が認識する第２識別子３０２の情報は、第１生産管理手段１１２に送られ、その記憶手段１２４に保存されている工程管理表、工程条件、ロット編成、ロット構成のデータ群と比較参照され、当該ロットに含まれる第１識別子３０４の情報とそれに対応する工程処理プログラム名の情報を製造装置４０１の送信する。製造装置４０１では、仕掛品に付与されている第１識別子３０４の情報を読取り手段４０６により製造装置４０１のＭＰＵ４０７に送り、第１生産管理手段から送られてきた前述の情報と比較参照して、記憶手段４０８に保存されている所定の処理条件のプログラム４０９（例えばｊｏｂ１）を読み出し実行する。製造装置４０２も同様な構成であり、製造装置群１０６にはこのような構成の製造装置が複数配設され構成されている。製造装置群は同類の機能を備えた製造装置を同じエリアに配置する。製造装置はそれを動作させるための電気、圧縮空気、冷却水、排気ダクトなどのユーティリティーと、原材料又は副材料を供給する配管などが必要であり、これらを効率よく配設するためである。
【００３５】
図１乃至図４で示すように、第１識別子と第２識別子を用い、工程条件やロット編成及びロット構成に関する情報を管理すると共に、ＬＡＮ(Local Area Network)により工程管理システムと製造装置の相互を結んで生産ラインを一元管理することができる。そして製造装置における情報処理の負荷を減らし、且つ、多数のロット及び複雑に編成されたロット又は生産単位を混乱することなく処理することができる。
【００３６】
なお、図１で示す第２生産ライン１０２における製造装置群１０７や、サーバー１２５、記憶手段１２６、クライアント１１７等で構成される第２工程管理システム１１３も同様な構成を採用することができ、その詳細な説明は省略する。
【００３７】
また、第１生産ライン１０１及び第２生産ラインにおいては、特定の工程間において品質管理又は品質保証を目的とした工程間検査が適宜行われる。特定工程間の検査に基づく品質情報又は特性情報は、仕掛品の全数について行う全数検査と、各ロット毎又は一定の周期毎に行う抜き取り検査とがあり目的に応じて選択される。そして、第１生産ライン１０１で収集した第１品質情報又は特性情報は、第１識別子、第２識別子と対応付けられて第１生産管理手段１１２の記憶手段１２４又は第２生産管理手段１１３の記憶手段１２６に保存される。第２生産ライン１０２で収集した第１品質情報又は特性情報は、第１識別子、第２識別子と対応付けられて第１生産管理手段１１２の記憶手段１２４又は第２生産管理手段１１３の記憶手段１２６に保存される。この工程間検査により得られる情報は、第１生産ライン１０１で付加される製品の構成要素における第１品質情報又は特性情報、第２生産ライン１０２で付加される製品の構成要素における第２品質情報又は特性情報、第１生産ライン１０１と第２生産ライン１０２との両方で付加される構成要素の複合化された状態（第１素子群と第２素子群とが複合化された状態）における第３品質情報又は製品情報であっても良い。この品質情報又は特性情報は、第１生産管理手段１１２と第２生産管理手段１１３を通信回線で繋いで相互に情報を共有することができる。
【００３８】
第１生産ライン１０１から出荷された仕掛品１０８は第２生産ライン１０２に備えられる製造装置群１０７の仕様に応じて、その個々のサイズを分割して新たな第２ロットを編成しても良い。従って、第２生産ライン１０２における識別子は第１生産ライン１０１における識別子をそのまま適用しても良いし、個々のサイズを分割する場合には新たに識別子を付与しても良い。
【００３９】
第１生産ライン１０１と第２生産ライン１０２との間における仕掛品又は半製品の輸送形態において、仕掛品１０８に環境汚染又は静電気による第１素子群の破壊を防ぐ保護膜を形成した後に梱包して輸送し、第２生産ライン１０２においては保護膜を除去した後に工程を行う。また、第１生産ライン１０１の出荷時には出荷検査を行い、第２生産ライン１０２においては入荷検査を行う。この出荷検査と入荷検査は同じ構成の検査装置で行い、相互の比較参照を行うことで輸送に伴う品質の変化を検査する。さらに出荷量と入荷量における良品数の合理的な判断基準とするために有用な情報ともなる。
【００４０】
その後、第１品質情報又は特性情報と第２品質情報又は特性情報又は第３品質情報又は製品情報とを照合し、第２基板において良品として識別される区画のアドレスを特定する情報を生成し、第２基板を区画毎に分離して一単位の機能部材を生成し、アドレスを特定する情報から良品となる機能部材のみを選択して他の情報部材と一体化してモジュール化し、当該モジュールを組み込んだ製品を生産する。
【００４１】
図７では複合製品として、ガラス又はプラスチックから成る基板７０１にＴＦＴから成る第１素子群７０２、７０３が形成されたＴＦＴパネルと、ＥＬ素子から成る第２素子群７０４で画素部を形成する表示体の組み合わせによるＥＬパネルの構成の一例を示している。ＴＦＴから成る第１素子群７０２、７０３は第１生産ラインで製造されるものであり、ＥＬ素子から成る第２素子群７０４は第２生産ラインで製造されるものである。これらの工程の一例を図５及び図６に示す。
【００４２】
また、第２製造ラインにおいては、ＥＬパネルをモジュール化するためにシール材７０５、封止板７０６を組み付け、さらに入力端子７０３に接続するＦＰＣ７０７を取り付け外部回路と接続してモジュール化する。さらに当該モジュールを、携帯電話、固定電話、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ等の電子機器又は情報機器に組み込んで複合製品を完成させる。
【００４３】
このような複合製品にあって、ＴＦＴの製造に当たっては、埃等による物理汚染と、燐や硼素、有機物ガスなどの化学汚染や、鉄、ニッケル、ナトリウムなどの金属又はアルカリ金属などの化学汚染を防ぐために製造環境を清浄にする必要があるが、一方、ＥＬ素子はその構成材料にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を必要とする。従って、このような複合製品を一体化された生産ラインで生産することは実務上矛盾が生じることになり、多大な労力が必要となる。これに対し、第１生産ラインと第２生産ラインとは、物理的に、又は地理的に、或いは法人として区別され、離れた場所又は地域に配置することにより、そのような弊害を無くすことができる。
【００４４】
尚、本実施の形態ではＴＦＴから成る第１素子群にＥＬ素子から成る第２素子群を組み合わせる一例を示したが、本発明はこれに限定されず、ＴＦＴから成る第１素子群と液晶素子から成る第２素子群の組み合わせ、ＭＩＭ素子から成る第１素子群と電子源素子から成る第２素子群の組み合わせなど様々な組み合わせが可能である。
【００４５】
以上、生産ラインを構成する要件を説明したが、複合製品を開発し製造販売までを短期間に成し遂げるには研究開発部門や設計試作部門が重要な役割を果たし、本発明の生産システムはこれらの部門を含めている。図１で示す研究開発部門１０３では、新しい製造物、製造方法及びその駆動方法等の技術を開発し、それと同時に特許権、商標権、意匠権等の工業所有権について権利化及び権利を保持するものである。その開発された新しい技術に基づき、設計試作部門では、量産試作及び信頼性試験等をお行い、その技術情報を第１生産ライン１０１の製造装置や工程条件に反映させる。
【００４６】
研究開発部門１０３及び設計試作部門１０４と第１生産ライン１０１及び第２生産ライン１０２はそれぞれ別法人が所有する形態をとっても良い。研究開発部門１０３が所有する特許権等は、第１生産ラインを所有する法人に対し生産方法に関する通常実施権又は専用実施権を付与して保護を図る。また、第２生産ラインを所有する法人に対しては第１生産ラインで生産された生産物に対する通常実施権又は専用実施権を付与して保護を図ることができる。その対価によりより優れた製品の開発を行うことで、研究開発及び複合製品の市場への普及が迅速化する。
【００４７】
しかし、一方では高機能化される複合製品に対して全ての工業所有権を確保するのは実質的に不可能であり、例えば、他の研究開発機関１０５から特許発明に係る技術導入を行い、通常実施権又は専用実施権を設定することも妥当な策である。これにより、研究開発部門１０３と設計試作部門１０４を有する特定法人は、自社の得意分野に資本を集中させることが可能であり、製造ラインを所有する法人にあってはリスクを分散させることができる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、第１生産ラインと第２生産ラインとは、物理的に、又は地理的に、或いは法人として区別され、離れた場所又は地域に配置することにより、相互の生産ラインにおいて発生する汚染による製品の不良を防ぐことができる。
【００５０】
さらに、第１生産ラインにおいては、第１基板からなる一つの纏まりを、第１ロットとして第１工程に従って処理をして、第１基板上において複数の区画に分けられた領域毎に第１素子群を形成することで仕掛品又は半製品を生産し、第２生産ラインにおいては、第１基板を第２基板に分割し、第２基板からなる一つの纏まりを第２ロットとして第２工程に従って処理をして、第２基板上に複数の区画に分けられた領域に対応して第２素子群を形成することで、市場で要求される製品の多様化に対応して、生産システムには多品種少量生産の柔軟に対応し、複合製品の生産性を向上させることができる。また、研究開発部門、生産部門を別法人化することで、研究開発から製品化までの期間を短縮し、工業所有権等に関わるリスクを分散させることができる。
【００５１】
また、本発明を用いることにより、ＴＦＴから成る第１素子群にＥＬ素子から成る第２素子群を組み合わせた複合製品、ＴＦＴから成る第１素子群と液晶素子から成る第２素子群を組み合わせた複合製品、ＭＩＭ素子から成る第１素子群と電子源素子から成る第２素子群を組み合わせた複合製品など様々な組み合わせが可能であり、その複合製品の代表的な一例は、液晶表示装置やＥＬ表示装置などである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る生産システムの一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る複合多品種の生産に対応するロット編成及び識別子の活用の一例を示す概略図である。
【図３】本発明に係る複合多品種の生産に対応するロット編成情報及び識別子の相互関係を説明する図である。
【図４】本発明に係る生産ラインの製造装置群と生産管理手段における相互の情報伝達の構成を説明する図である。
【図５】第１生産ラインにおける生産工程の一例を示す工程表である。
【図６】第２生産ラインにおける生産工程の一例を示す工程表である。
【図７】複合製品の構成の一例を示す図である。

Claims

生産ラインを構成する複数の生産設備を有する第１生産ラインと、前記第１生産ラインとは離れた場所に配置される第２生産ラインとにより、複数の工程を経て製品を生産する生産方法であって、
前記第２生産ラインにおいて、前記第１生産ラインで薄膜トランジスタを含む第１素子群が形成された第１基板を分割して第２基板とし、前記第２基板からなる一つの纏まりを第１ロットとして第２工程に従って処理をして、前記第２基板上に複数の区画に分けられた領域に対応して液晶素子を含む第２素子群を形成し、
前記第１基板上に形成される第１素子群に関する第１品質情報若しくは特性情報と、前記第２工程順の特定工程間における前記第２素子群に関する第２品質情報若しくは特性情報と、前記第１素子群と前記第２素子群とが複合化された状態における第３の品質情報若しくは製品情報とを収集し、
前記第１品質情報若しくは特性情報と、前記第２品質情報若しくは特性情報と、第３の品質情報若しくは製品情報とを照合し、前記第２基板において良品として識別される区画のアドレスを特定する情報を生成し、
前記第２基板を前記区画毎に分離して一単位の機能部材を生成し、前記アドレスを特定する情報から良品となる機能部材のみを選択して他の構成部材と一体化してモジュール化し、当該モジュールを組み込んだ製品を生産することを特徴とする複合化製品の生産方法。
生産ラインを構成する複数の生産設備を有する第１生産ラインと、前記第１生産ラインとは離れた場所に配置される第２生産ラインとにより、複数の工程を経て製品を生産する生産方法であって、
前記第１生産ラインにおいて、第１基板からなる一つの纏まりを、第１ロットとして第１工程に従って処理をして、前記第１基板上において複数の区画に分けられた領域毎に薄膜トランジスタを含む第１素子群を形成し、前記第１工程の特定工程間における前記第１基板上に形成される第１素子群に関する第１品質情報若しくは特性情報を収集し、
前記第２生産ラインにおいて、前記第１基板を分割して第２基板とし、前記第２基板からなる一つの纏まりを第２ロットとして第２工程に従って処理をして、前記第２基板上に前記複数の区画に分けられた領域に対応して液晶素子を含む第２素子群を形成し、前記第２工程順の特定工程間における前記第２素子群に関する第２品質情報若しくは特性情報と、前記第１素子群と前記第２素子群とが複合化された状態における第３の品質情報若しくは製品情報とを収集し、
前記第１品質情報若しくは特性情報と、前記第２品質情報若しくは特性情報と、第３の品質情報若しくは製品情報とを照合し、前記第２基板において良品として識別される区画のアドレスを特定する情報を生成し、
前記第２基板を前記区画毎に分離して一単位の機能部材を生成し、前記アドレスを特定する情報から良品となる機能部材のみを選択して他の構成部材と一体化してモジュール化し、当該モジュールを組み込んだ製品を生産することを特徴とする複合化製品の生産方法。
生産ラインを構成する複数の生産設備を有する第１生産ラインと、前記第１生産ラインとは離れた場所に配置される第２生産ラインとにより、複数の工程を経て製品を生産する生産方法であって、
前記第２生産ラインにおいて、前記第１生産ラインで薄膜トランジスタを含む第１素子群が形成された第１基板を分割して第２基板とし、前記第２基板からなる一つの纏まりを第１ロットとして第２工程に従って処理をして、前記第２基板上に複数の区画に分けられた領域に対応してエレクトロルミネセンス素子を含む第２素子群を形成し、
前記第１基板上に形成される第１素子群に関する第１品質情報若しくは特性情報と、前記第２工程順の特定工程間における前記第２素子群に関する第２品質情報若しくは特性情報と、前記第１素子群と前記第２素子群とが複合化された状態における第３の品質情報若しくは製品情報とを収集し、
前記第１品質情報若しくは特性情報と、前記第２品質情報若しくは特性情報と、第３の品質情報若しくは製品情報とを照合し、前記第２基板において良品として識別される区画のアドレスを特定する情報を生成し、
前記第２基板を前記区画毎に分離して一単位の機能部材を生成し、前記アドレスを特定する情報から良品となる機能部材のみを選択して他の構成部材と一体化してモジュール化し、当該モジュールを組み込んだ製品を生産することを特徴とする複合化製品の生産方法。
生産ラインを構成する複数の生産設備を有する第１生産ラインと、前記第１生産ラインとは離れた場所に配置される第２生産ラインとにより、複数の工程を経て製品を生産する生産方法であって、
前記第１生産ラインにおいて、第１基板からなる一つの纏まりを、第１ロットとして第１工程に従って処理をして、前記第１基板上において複数の区画に分けられた領域毎に薄膜トランジスタを含む第１素子群を形成し、前記第１工程の特定工程間における前記第１基板上に形成される第１素子群に関する第１品質情報若しくは特性情報を収集し、
前記第２生産ラインにおいて、前記第１基板を分割して第２基板とし、前記第２基板からなる一つの纏まりを第２ロットとして第２工程に従って処理をして、前記第２基板上に前記複数の区画に分けられた領域に対応してエレクトロルミネセンス素子を含む第２素子群を形成し、前記第２工程順の特定工程間における前記第２素子群に関する第２品質情報若しくは特性情報と、前記第１素子群と前記第２素子群とが複合化された状態における第３の品質情報若しくは製品情報とを収集し、
前記第１品質情報若しくは特性情報と、前記第２品質情報若しくは特性情報と、第３の品質情報若しくは製品情報とを照合し、前記第２基板において良品として識別される区画のアドレスを特定する情報を生成し、
前記第２基板を前記区画毎に分離して一単位の機能部材を生成し、前記アドレスを特定する情報から良品となる機能部材のみを選択して他の構成部材と一体化してモジュール化し、当該モジュールを組み込んだ製品を生産することを特徴とする複合化製品の生産方法。