(57)【要約】【課題】仕様の異なる複数の製品を混合して生産する場合に、製品納入までの期間を需要の変化に応じて柔軟に変更することのできる生産システム及び生産方法を提供することを目的とする。【解決手段】複数品種の製品の生産システムは、複数の製品間で共通して適用できる上流工程に対し、分流し得る複数の下流工程を有している。この上流工程及び下流工程は、一つ又は複数の工程を含んで編成される。上流工程及び下流工程は、機能が異なる複数の製造設備によって生産ラインが構築される。このような生産システムは、受注納品管理システム、設計管理システム、工程管理システムを備えている。【選択図】図１
2006309747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ又は複数の工程を含んで編成された複数品種の製品の生産システムであって、
機能が異なる製造設備を有し、複数の製品間で共通して適用できる上流工程を構築する第１の生産ラインと、
機能が異なる製造設備を有し、複数の製品間ごとに分流し得る複数の下流工程を構築する第２の生産ラインと、
を有することを特徴とする生産システム。
【請求項２】
受注納品管理システム、設計管理システム、工程管理システムが相互に連結した生産システムであって、
前記受注納品管理システムは、前記工程管理システムに、受注製品の品種、数量、納期などの受注情報を通知する受注管理手段を有し、
前記設計管理システムは、新規品種のシステム設計、論理設計、レイアウト設計等を行うＩＰ設計手段、そのＩＰ情報に基づいて製造工程の設計を行う工程設計手段、ＩＰ設計及び工程設計の検証を行う設計検証手段を有し、
前記工程管理システムは、
前記受注納品管理システムに属する受注管理手段から前記受注情報の通知を受ける受注管理手段と、
製品を生産するためにロットと呼ばれる一群の纏まりを編成する工程編成手段と、
当該ロットに対して適合する工程仕掛品の有無を工程管理テーブルから検索する適合ロット検索手段と、
製造管理手段に工程の指示を与える工程指示手段と、
生産ライン上における工程仕掛品の管理及び製造設備の管理を行う製造管理手段と、
製造工程を終えて出荷される製品又は半製品の製造番号、数量、日時などの出荷品情報を管理する出荷管理手段と工場在庫を管理する在庫管理手段と
を有することを特徴とする生産システム。
【請求項３】
一つ又は複数の工程を含んで構成される上流工程と、複数の工程を含んで構成される下流工程によって、複数品種の製品の製造を行う生産方法であって、
前記上流工程は、複数の製品間で共通して適用できる工程を行い、
前記下流工程は、複数の工程の中から選択される一の工程は複数品種の製品間において互換可能な共通工程であり、他の工程は、複数品種の製品間において専用工程であり、前記複数品種の製品とそれぞれ、対応して分流し得る工程を行うこと
を特徴とする複数品種の製品の生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仕様の異なる複数の製品を製造する生産システム及び生産方法に関する。特に、複数の工程を含み、上流工程に対して分流し得る複数の下流工程が存在する複数の製品を製造する生産システム及び生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
市場の多様化に応じるために、多品種少量生産方式が多くの製造現場で適用されている。この方式では、製造ラインの損益分岐点を確保して利益を上げるために、量産品における生産システムの最適化をする必要がある。そのために、企業資源計画システムを活用して、在庫管理や部品調達を最適化するなどの措置がとられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−５８２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
生産者にとって、需要が着実に増大していく場合には、見込み生産の導入によって、顧客への納期の短縮化と製造コストの低減の両立を図ることが容易である。しかし、数ヶ月から半年程度で新製品に入れ替えて需要を喚起する電気器具のように、ライフサイクルが短い製品については、中長期的な生産計画を立てることが非常に困難である。さらに、技術革新の早い今日においては製品の陳腐化が急速に進行するリスクがあり、単なる見込み生産では、需要が急減したときに不良在庫を多量に抱え込む危険がある。
【０００４】
本発明は、このような状況に鑑みなされたもので、仕様の異なる複数の製品を混合して生産する場合に、製品納入までの期間を需要の変化に応じて柔軟に変更することのできる生産システム及び生産方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、複数品種の製品の生産システムに係り、複数の製品間で共通して適用できる上流工程に対し、分流し得る複数の下流工程を有している。この上流工程及び下流工程は、一つ又は複数の工程を含んで編成される。上流工程及び下流工程は、機能が異なる複数の製造設備によって生産ラインが構築される。
【０００６】
本発明に係る生産システムは、受注納品管理システム、設計管理システム、工程管理システムを有している。
【０００７】
受注納品管理システムは、工程管理システムの受注管理手段に、受注製品の品種、数量、納期などの情報を通知する受注管理手段を有している。また、受注管理手段は、受注製品の品種、仕様等が新規である場合には、設計管理システムの受注管理手段に当該情報を通知する。受注納品管理システムには、工程管理システムから出荷品情報及び工場在庫情報が通知される納品管理手段が備えられている。
【０００８】
設計管理システムは、新規品種のシステム設計、論理設計、レイアウト設計等を行うＩＰ設計手段、そのＩＰ情報に基づいて製造工程の設計を行う工程設計手段、ＩＰ設計及び工程設計の検証を行う設計検証手段を備えている。
【０００９】
工程管理システムは、製品を生産するためにロットと呼ばれる一群の纏まりを編成する工程編成手段、当該ロットに対して適合する工程仕掛品の有無を工程管理テーブルから検索する適合ロット検索手段、製造管理手段に工程の指示を与える工程指示手段を備えている。また、生産ライン上における工程仕掛品の管理及び製造設備の管理を行う製造管理手段、製造工程を終えて出荷される製品又は半製品の製造番号、数量、日時などの出荷品情報を管理する出荷管理手段、工場在庫を管理する在庫管理手段を備えている。
【００１０】
この生産システムによれば、工程編成手段、適合ロット検索手段、工程指示手段によって、生産ラインに流れる複数の製品に対し、その需要の変化に応じて、ある製品仕様から他の製品仕様に適合するように、工程変更の指示を出し、複数種の製品の生産量を調整することができる。
【００１１】
本発明に係る複数品種の製品の生産方法は、一つ又は複数の工程を含んで構成される上流工程と、複数の工程を含んで構成される下流工程によって、複数品種の製品の生産を行う方法である。上流工程は、複数の製品間で共通して適用できる工程を行い、下流工程はそれぞれの製品に対応して分流し得る複数の工程を行う。下流工程において、その中から選択される一の工程は、複数品種の製品間において互換可能な共通工程であり、他工程は、複数品種の製品間において専用工程を行うものである。
【００１２】
この生産方法によれば、下流工程において、生産ラインに流れる複数の製品に対し、その需要の変化に応じて、ある製品仕様から他の製品仕様に適合するように、工程仕掛品を途中から他の工程に振り替えることができ、複数種の製品の生産量を調整することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の製品の製造に共通して適用できる工程を上流工程に設け、下流工程において当該複数の製品の製造において特有な工程と互換可能な工程を配置した生産ラインの設計をすることにより、生産性を高めることができる。すなわち、個々の製品の需要に応じて、生産量を柔軟に調整することができる。そのことにより、不良在庫や不良中間在庫を増やすことなく、顧客の要望に応じた生産をすることが可能となる。また、一方の品種に需要が偏った場合でも、製造装置の駆動率を一定量維持した状態で生産をすることができ、損益分岐点を下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の態様について、図面を参照して説明する。但し、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。なお、以下に示す図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１５】
本発明に係る複数品種の製品の生産システムは、受注及び納品管理システム、設計システム、工程管理システムという異なる機能を持ったシステムがネットワーク接続して構成されている。これらのシステムは、有機的に結合して、相互に関連をもっている。図１は、本実施の形態で示す生産システムの一態様を示している。
【００１６】
図１は、営業部門、設計部門、製造部門に属する各システムと、その関連を示している。図１に示す生産システムは、受注納品管理システム２００１、設計管理システム２００２、工程管理システム２００３で構成されている。受注納品管理システム２００１は営業部門に属している。設計管理システム２００２は設計部門に属している。工程管理システム２００３は製造部門に属している。これらの部門名は機能的にそれに類する組織体であれば、その称呼は図１の表記に限定されない。また、これらの部門は、複数品種の製品の製造を担う、一又は複数の法人若しくはそれに類する団体に所属する。
【００１７】
工程管理システム２００３は、製造管理手段２１０、受注管理手段２０６、工程編成手段２０７、適合ロット検索手段２０８、工程指示手段２０９、工程管理テーブル２１１、工程仕様適合テーブル２１７を含んで構成されている。製造管理手段２１０は、生産ライン２１２を構成する製造設備２１３の稼働管理を行い、設備の運転状況の監視を行う。製造設備２１３は、一又は複数の生産機械を含んで構成されている。また、製造管理手段２１０は、生産ライン２１２上にある工程仕掛品の進捗状況を管理する。そして、製造管理手段２１０は、工程仕掛品が製造設備２１３によって適切に処理されるように、処理条件の管理を行う。この場合において管理とは、製造装置を制御するプログラム若しくはそのプログラムと関連付けられる処理条件を記録したレシピなどが適切に選択され、又は動作しているかを監視する作業を含んでいる。
【００１８】
この製造管理手段２１０を制御する情報は、工程指示手段２０９により与えられる。工程指示手段２０９が製造管理手段２１０に送る情報は、営業部門から送られてくる製品の受注状況に基づいている。顧客からの注文情報が入力される受注納品管理システム２００１における受注管理手段２０１は、製品の品番、数量、納期などの受注情報を受注管理手段２０６に送信する。受注管理手段２０６は、受注情報を製品毎に分類して、受注量、納期などを把握するためのデータベースとしての機能も備えている。受注管理手段２０１から送られてくる情報は、機能が異なる複数の製品、機能が同じ又は類似で仕様の異なる製品、機能が同じ又は類似で仕様の一部のみが異なる製品など様々な製品の注文に関する情報が含まれている。
【００１９】
受注管理手段２０６は、受注情報に基づいて、製品毎の情報を工程編成手段２０７に送信する。工程編成手段２０７では、製品毎の情報を、さらに共通の仕様に分類し、生産ロットと呼ばれる一群のまとまりを編成する。生産ロットとは、生産における単位としての、同一製品の集まりをいう。工程編成手段２０７は、工程条件テーブルから、あらかじめ設定されている複数の工程の中から、各生産ロットに適合する工程を選び出し、それぞれの生産ロットに割り付ける作業を行う。こうして、各生産ロットの工程が決められる。
【００２０】
適合ロット検索手段２０８は、工程仕様適合テーブル２１７を参照して、あらかじめ定められている仕様の適合範囲を逸脱していなかなどについて確認を行う。さらに、その時に生産ラインにある工程仕掛品の内、適合する生産ロットの有無を工程管理テーブル２１１から検索して情報を抽出する。そして、受注製品に対応して工程編成手段２０７で編成された生産ロットに適合するものが、現在生産ライン上に存在するか否かを調べる。適合する生産ロットがある場合には、その数と工程の進捗度合いに関する情報を、工程指示手段２０９に通知する。工程指示手段２０９は、編成された生産ロットの処置を決める。すなわち新規生産ロットを投入するか、工程仕掛中の生産ロットの中から適当なものを選択して、それをあてがうかの判断を行う。そして、その結果を製造管理手段２１０に通知して、生産ロットの編成に関する情報を提供する。
【００２１】
この作業は、見込み生産で常に一定の割合で複数品種のロットが、生産ライン上に流れている場合、その効果を発揮する。すなわち受注製品に対応する生産ロットが工程仕掛品の中にあれば、その生産ロットを受注製品に適合させることにより、工程を最初から行う必要はないので工程期間が短縮され、受注製品の納期を早めることができる。また、受注生産のみを行う場合には、適合ロット検索手段２０８を省略することも可能である。しかし、受注品の納期を最優先にするような場合には、先行受注ロットを納期優先の後発受注ロットに振り替えるような場合に有効に活用することができる。
【００２２】
製造工程を終了した物品の出荷管理は、出荷管理手段２１４により行う。また在庫を管理する在庫管理手段２１５を備えている。出荷管理手段２１４と在庫管理手段２１５は営業部門の納品管理手段２１６と相互に通信可能としてあり、このようにして物品の流通管理を行うことができる。
【００２３】
受注した製品が特別仕様品や、新規仕様品である場合には、その製品仕様情報が設計部門の設計管理システム２００２に属する受注管理手段２０２に送られる。受注管理手段２０２は、受注情報を製品毎及び仕様毎に分類して、新たな製品番号を発生させる。ＩＰ設計手段２０３は、受注管理手段２０２からの情報を得て、受注製品の仕様に対応したシステム設計、論理設計、レイアウト設計などを行う。ＩＰ設計手段２０３では、過去のＩＰ設計情報を体系化したデータベースを作成しておくことにより、より効率的に設計を行うことができる。そのようなＩＰ情報に基づいて、製造工程の設計を行う工程設計手段２０４が備えられている。工程設計手段２０４の工程編集データは、対応する製品コード番号と共に、製造部門にその情報が送信される。工程編成手段２０７は、その工程編集データを基に、新たな工程を組むことができる。新たな工程は、工程管理テーブルに登録する。
【００２４】
設計検証手段２０５は、ＩＰ設計手段２０３、工程設計手段２０４においてなされた設計の検証を行い、誤りがないかを検査する。新規仕様製品の工程設計データは、製造部門に属する工程編成手段２０７に送信され、製造部門内で工程が処理されることとなる。このように、設計部門では新しい仕様の製品の設計を行う機能を備えている。受注管理手段２０２、ＩＰ設計手段２０３、工程設計手段２０４、工程編成手段２０７などはコンピュータによってその機能を発揮させることができる。それぞれのコンピュータは回線で接続されていて、相互にデータを送受信することができる。
【００２５】
工程管理システム２００３において、受注製品情報の受け入れから、工程編成、ロット編成、工程指示などの処理の流れについて、図２を参照して説明する。なお、以下の説明では、図１に示す生産システムも同時に参照するものとする。
【００２６】
ステップ２０は、受注管理手段２０６より受注仕様の情報が工程編成手段２０７に入力される段階である。ステップ２１は受注仕様を編集して工程設計の前準備をする段階である。
【００２７】
ステップ２２では、受注製品の仕様の確認を行う。このステップは、工程仕様適合テーブル３９（図１の工程仕様適合テーブル２１７と同じ。以下、図２において同じ。）を参照して、あらかじめ定められている仕様の適合範囲を逸脱していなかなどについて確認を行う作業である。この段階で仕様の不整合が確認されると、警告表示４２を行い、受注仕様情報の確認、仕様の再確認を促すメッセージを表示する。
【００２８】
ステップ２３は、確定した製品仕様に基づいて工程設計を行う。工程設計は、工程条件テーブル４０を参照して組み立てる。このとき、基本となる工程設計を行うと同時に、他の製品と互換性を持たせることが可能な工程を含ませ、互換可能工程情報を付加する。
【００２９】
ステップ２４は工程設計情報に基づいて、一定の規則に従って仕様コードを作成する。仕様コードは上流工程と下流工程に含まれる個々の工程の組み合せにより一つの仕様コードが決められる。このコードは、工程が始まると、工程管理テーブル２１１に登録され、生産ライン上にある工程仕掛品の検索などに利用する。
【００３０】
ステップ２０からステップ２４までの作業は、工程編成手段２０７で行われる。そして、受注製品に対応した生産ロットが編成される。
【００３１】
ステップ２５は、生産ラインに流れている工程中のロットデータを、工程管理テーブル４１（図１の工程管理テーブル２１１と同じ。以下、図２において同じ。）を参照して検索する作業である。工程管理テーブル４１のロットデータには、ステップ２４と同様のルールで仕様コードが割り当てられており、そのデータを取得する。ロットに付与された仕様コードは予定された仕様コードであり、実際に処理された工程によって付される仕様コードと異なっている場合がある。ここでは、その両者のコードを取得する。
【００３２】
ステップ２６では、ステップ２４までに編成された生産ロットに適合するものが、現在生産ライン上に存在するか否かを調べ、適合する生産ロットがある場合には、その数と工程の進捗度合いに関する情報を取得する作業を行う。
【００３３】
ステップ２７は適合ロットを抽出する作業であり、工程設計から定めた仕様コードと、生産ライン上にある生産ロットの仕様コードを参照して適合するものの有無を検索する。このとき、工程仕様適合テーブル３９を参照して、工程設計から定めた仕様コードと、生産ライン上にある生産ロットの仕様コードの適合性を判断する。その結果適合するものがなければ、新規投入指示４３を行う。ここで抽出するロットは一つである必要はなく、適合するものがあれば複数のロットを候補として選択することができる。
【００３４】
ステップ２８では、顧客からの受注状況において、優先項目があるかを確認する。優先項目がある場合には、ステップ３１に進む。ない場合には、ステップ２９に進む。
【００３５】
ステップ２９では、工程管理テーブル４１を参照して、仕様コードが一致する、又は仕様コードの一致度が高いロットを選択する。そして工程指示３０を工程管理システムに対して行う。
【００３６】
ステップ２８において、優先項目有りと判断される場合は、ステップ３１に進む。ステップ３１では、抽出された生産ロットの中から最も適したものを、工程管理テーブル４１から選択する作業を行う。このとき、数量、納期など顧客の要望により優先すべき項目と、受注仕様工程とロットとの適合性を総合的に判断する。適合ロットがある場合にはステップ３２に進み工程の指示を出す。
【００３７】
ステップ３１で適合ロットがない場合には、ステップ３３に進む。ここで、納品数優先である場合には、工程管理テーブル４１を参照して、適合ロットを再編する作業を行う。そして、新しい一つのロットを編成する。再編ロットが編成された場合には、ステップ３７に進み再編ロット情報を作成する。そして、ステップ３８に進み工程の指示を出す。
【００３８】
また、ステップ３３で再編ロットを編成できない場合には、ステップ３４に進み、新規投入ロットが必要かを判断する。新規投入をしない場合には、ステップ３６に進み、優先項目の緩和を行い、ステップ３１に戻る。新規投入が必要な場合には、ステップ３５に進み、新規ロット投入の指示を出す。
【００３９】
以上の処置において、適合生産ロットを抽出する作業は、適合ロット検索手段２０８によって行われ、工程の指示は工程指示手段２０９によって行われる。
【００４０】
このような、図２に示す処理に従えば、製造ラインに流れるロットの処理条件を柔軟に変更して、顧客の要望に応じた製品又は中間製品を都合良く提供することができる。例えば、流し生産方式では、ロットをある特定工程まで進め、そこで一定期間ストックしておくことにより、顧客の要望に応じたロットを適当に編成することができ、受注から納品までの期間を短縮することができる。また、製造装置の駆動率を高めることができる。
【００４１】
図１及び図２を参照して説明される生産システムに係る製造工程は、複数の製品間で共通して適用できる上流工程と、分流し得る複数の下流工程を有している。図３は、複数の製品（Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２）の間で共通して適用できる上流工程１０１と、各製品の構造を特徴付ける複数の下流工程１０２を模式的に示している。ここでは、製品Ａと製品Ｂは、機能が同じ又は類似で仕様の異なる製品を示している。また、製品Ａ１と製品Ａ２は、仕様の一部が異なる同一の製品であることを示している。仕様の一部が異なるとは、当該製品の一部の外観的構造又は内部構造が異なる態様、若しくは同一構造であって構成部材が異なることをいう。
【００４２】
上流工程１０１は、一又は複数の工程を含んでいる。工程Ｘ１と工程Ｘ２は、この生産システムで流れる複数の製品（Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２）において、共通して適用される工程である。すなわち、この段階において、複数の製品（Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２）は、工程Ｘ１、工程Ｘ２により、同じ条件で処理を行う。下流工程１０２は、一又は複数の工程を含んでいる。下流工程１０２は、工程Ｙ１、工程Ｙ２、工程Ｙ３、工程Ｙ４、工程Ｙ５、工程Ｙ６、工程Ｙ７を含んでいる。これらの工程は、製品Ａ及び製品Ｂの構成を特徴付ける工程であり、一部の工程は、製品Ａ又は製品Ｂの一方のみに適用可能な工程である。すなわち、製品Ａに対して、工程Ｙ１、工程Ｙ３、工程Ｙ４、工程Ｙ５、工程Ｙ６は適用可能であるが、それ以外の工程は適用不可である。また、製品Ｂに対して、工程Ｙ１、工程Ｙ２、工程Ｙ４、工程Ｙ５、工程Ｙ７は適用可能であるが、それ以外の工程は適用不可である。下流工程１０２には、製品Ａと製品Ｂとで互換性のある工程Ｙ１、工程Ｙ４、工程Ｙ５を含んでいる。特に工程Ｙ５は、製品Ａと製品Ｂとで共通して適用可能である。また、工程Ｙ３と工程Ｙ６は製品Ａのみに適用できる工程であり、工程Ｙ２と工程Ｙ７は製品Ｂのみに適用できる工程である。
【００４３】
工程Ｘ１、工程Ｘ２、工程Ｙ１〜工程Ｙ７は、その工程に応じた生産に供する機器で構成されている。図４は、各工程における生産機器の配置を示している。工程Ｘｎ（ｎ＝１、２）には生産機器ｋｘｎ（ｎ＝１、２）が備えられ、工程Ｙｎ（ｎ＝１〜７）には生産機器ｋｙｎ（ｎ＝１〜７）が備えられている。各生産機器の配置は、各工程の負荷と生産機器の生産能力に応じて配置すれば良い。すなわち、製品Ａと製品Ｂとで共通する工程（例えば、工程Ｘ１、工程Ｘ２、工程Ｙ１、工程Ｙ５など）は、その生産負荷と生産能力に応じて生産機器を配置する。
【００４４】
図４は、４つの生産ラインを含む生産システムを示しているが、複数の異なる製品の生産工程の中に共通工程を設けることにより、一の生産ラインと他の生産ラインとの境界は必ずしも明確でない。このような生産ラインの配置は、製品Ａと製品Ｂの製造に共通して適用できる工程を上流工程に設け、下流工程において複数種の製品の製造において、特有の工程と、互換可能な工程を配置した工程設計とすることにより、製品Ａと製品Ｂの需要に応じて、柔軟に生産量を調節することを可能としている。
【００４５】
このように、複数の製品（Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２）の製造に共通して適用できる工程を上流工程に設け、下流工程において当該複数の製品（Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２）の製造において特有な工程と、互換可能な工程を配置した生産ラインの設計をすることにより、生産性を高めることができる。例えば、製品Ａと製品Ｂとの需要に応じて、生産機械の駆動率を一定の水準に維持したまま、生産量を調節することができる。すなわち、製品Ａ又は製品Ｂの需要や納期に応じて、柔軟にロットを振り替えることができる。そのことにより、不良在庫や不良中間在庫を増やすことなく、顧客の要望に応じた生産をすることが可能となる。また、一方の品種に需要が偏った場合でも、製造装置の駆動率を一定量維持した状態で生産をすることができ、損益分岐点を下げることができる。
【００４６】
図５、図６、図７は、図３に基づく工程編成がされた表示パネルの製造工程を例示している。ここで例示する製品は、薄膜トランジスタを用いて構成する表示パネルである。薄膜トランジスタで構成される画素回路に、液晶素子又は発光素子と組み合わせることにより、仕様の異なる表示パネルを提供することが可能となる。
【００４７】
ここで、図３で示す製品Ａ１とＡ２はＴＦＴパネルと発光素子を組み合わせた発光表示装置、製品Ｂ１とＢ２はＴＦＴパネルと液晶素子を組み合わせた液晶表示装置である場合について示している。
【００４８】
図５は、製品Ａ２と製品Ｂ１を製造する工程を例示している。上流工程１０１には、製品Ａ２と製品Ｂ１に共通して適用される工程Ｘ１と工程Ｘ２が含まれている。下流工程１０２には、製品Ａ２と製品Ｂ１に共通して適用される工程Ｙ１、工程Ｙ４及び工程Ｙ５が含まれている。その他に、製品Ａ２に適用される工程Ｙ６と、製品Ｂ１に適用される工程Ｙ７が含まれている。図５に示す工程は、製品Ａ２と製品Ｂ１について、上流工程１０１と下流工程１０２の途中までを共通工程として製造する場合である。製品Ａ２と製品Ｂ１の特徴的な部分は最終工程である工程Ｙ６と工程Ｙ７で作り込まれることとなる。すなわち、ＴＦＴパネルの製造工程は共通として、それに電気的及び光学的特性を利用する表示媒体を形成する工程をそれぞれ別個に設けている。下流工程１０２における工程Ｙ１及び工程Ｙ４は、製品Ａ２と製品Ｂ１とで共通の工程となっている。この場合、製品Ａ２と製品Ｂ１の需要に応じて、工程Ｙ５以降の振り分け先を柔軟に変更することができる。
【００４９】
工程Ｘ１には、ＴＦＴパネルを製造するための基板前処理工程、半導体膜形成工程、結晶化工程が含まれている。工程Ｘ２には、酸化膜形成工程が含まれている。工程Ｙ１には、半導体膜整形工程、ゲート工程、ドーピング工程が含まれている。工程Ｙ４には、層間絶縁膜形成工程、配線形成工程、画素形成工程が含まれている。工程Ｙ５には、スペーサ形成工程が含まれている。製品Ａ２に適用される工程Ｙ６には、開口パターン形成工程、熱処理工程、ＥＬ素子形成工程、封止工程が含まれ、Ｙ８にはモジュール組み立て工程が含まれている。製品Ｂ１に適用される工程Ｙ７には、スペーサ加工工程、対向基板装着工程、液晶注入工程が含まれ、Ｙ９にはモジュール組み立て工程が含まれている。
【００５０】
図６は、製品Ａ１と製品Ｂ２を製造する工程を例示している。上流工程１０１には、製品Ａ１と製品Ｂ２に共通して適用される工程Ｘ１と工程Ｘ２が含まれている。下流工程１０２には、製品Ａ１に適用される工程Ｙ１、工程Ｙ３、工程Ｙ６と、製品Ｂ２に適用される工程Ｙ２、工程Ｙ４、工程Ｙ７が含まれている。その他に、製品Ａ１に適用される工程Ｙ８と、製品Ｂ２に適用される工程Ｙ９が含まれている。
【００５１】
工程Ｙ２は、工程Ｙ１と同じ内容であるが、半導体膜整形工程やゲート工程などの詳細が異なっている。例えば、半導体膜整形工程では、製品の仕様に応じて、一つの画素に形成するトランジスタの数や、駆動回路の回路構成などが異なっている。工程Ｙ３も工程Ｙ４と同じ内容であるが、層間絶縁膜形成工程における層構造や、配線形成工程における配線パターンや配線の多層化構造などを異ならせている。図６で示す工程の中で、工程Ｙ５は、製品Ａ１と製品Ｂ２に共通の工程となっている。この場合、製品Ａ１と製品Ｂ２の設計仕様に応じて、製品Ａ１の工程である、工程Ｙ１、工程Ｙ３、工程Ｙ５と流れて来た仕掛品を、工程Ｙ７に振り分けて製品Ｂ２’を完成させることもできる。
【００５２】
図７は、製品Ａ１と製品Ｂ１を製造する工程を例示している。上流工程１０１には、製品Ａ１と製品Ｂ１に共通して適用される工程Ｘ１と工程Ｘ２が含まれている。下流工程１０２には、製品Ａ１と製品Ｂ１に共通して適用される工程Ｙ１と、製品Ａ１に適用される工程Ｙ３、工程Ｙ６と、製品Ｂ１に適用される工程Ｙ４、工程Ｙ７が含まれている。その他に、製品Ａ１に適用される工程Ｙ８と、製品Ｂ１に適用される工程Ｙ９が含まれている。
【００５３】
図７の場合、下流工程１０２における工程Ｙ１は、製品Ａ１と製品Ｂ１とで共通の工程となっている。この場合、製品Ａ１と製品Ｂ１の需要に応じて、工程Ｙ１以降の振り分け先を柔軟に変更することができる。
【００５４】
以下の説明において、液晶表示パネルとＥＬ表示パネルを形成する工程について、実施例によって説明する。
【実施例１】
【００５５】
本発明の実施例として、品種の異なる表示装置を同じ製造ラインにより生産する一例について説明する。ここで製造する表示装置は、画素を縦横に配置して表示画面を構成するものである。その具体的な一例として、液晶表示装置と、ＥＬ表示装置を生産する場合について示す。
【００５６】
液晶表示装置は画素に印加する電気信号に応じて、液晶の電気光学特性の変化を利用して画像を表示する。ＥＬ表示装置は、画素を構成する発光素子の発光及び非発光による輝度の変化を利用して画像を表示する。
【００５７】
本実施例において、上記表示装置は、半導体膜を用いてチャネル形成領域が形成された薄膜トランジスタを用いて構成されている。薄膜トランジスタは、画素に設けられ、画素に入力される信号の制御を行う。また、画素に配設された薄膜トランジスタの制御を行う駆動回路の形成にも用いることも可能である。すなわち、本実施例は、薄膜トランジスタで画素が形成された素子基板又は薄膜トランジスタで画素と駆動回路が形成された素子基板と、液晶素子又は発光素子とを組み合わせた表示装置である。
【００５８】
これらの表示装置の製造工程は、半導体層を形成する工程、薄膜トランジスタを形成する工程、薄膜トランジスタ上に層間絶縁層を形成する工程、液晶素子又は発光素子を形成する工程を有している。
【００５９】
これらの工程を図３に対応させると、半導体層を形成する工程は共通工程となるので、上流工程１０１に含まれる。薄膜トランジスタを形成する工程は、液晶表示装置とＥＬ表示装置との間で、同じ構造の薄膜トランジスタを使うことができる点では共通する。しかし、薄膜トランジスタの配置、すなわち回路構成については異なる場合があるので、下流工程１０２に含まれる。同様に、薄膜トランジスタ上に層間絶縁層を形成する工程及び液晶素子又は発光素子を形成する工程も下流工程１０２に含まれる。
【００６０】
この液晶表示装置とＥＬ表示装置に係る工程を図５に適用して説明することができる。この場合、液晶表示装置とＥＬ表示装置に共通して適用される工程Ｘ１はＴＦＴパネルを製造するための基板前処理工程、半導体膜形成工程及び結晶化工程であり、工程Ｘ２は酸化膜形成工程である。下流工程１０２には、液晶表示装置とＥＬ表示装置に共通して適用される工程Ｙ１、工程Ｙ４及び工程Ｙ５が含まれている。工程Ｙ１は半導体膜整形工程、ゲート工程及びドーピング工程であり、工程Ｙ４は層間絶縁膜形成工程、配線形成工程及び画素形成工程であり、工程Ｙ５はスペーサ絶縁膜形成工程である。さらに液晶表示装置に適用される工程Ｙ７はスペーサ加工工程、対向基板装着工程及び液晶注入工程、工程Ｙ９はモジュール組み立て工程である。また、ＥＬ表示装置に適用される工程Ｙ６は開口パターン形成工程、熱処理工程、ＥＬ素子形成工程及び封止工程、工程Ｙ８はモジュール組み立て工程である。
【００６１】
図６の場合では、液晶表示装置とＥＬ表示装置の製造工程において、共通して適用される工程Ｘ１と工程Ｘ２については図５の場合と同様である。下流工程において、工程Ｙ１は半導体膜整形工程、ゲート工程及びドーピング工程である。ＥＬ表示装置に適用される工程Ｙ３は、層間絶縁膜形成工程、配線形成工程及び画素形成工程であり、工程Ｙ２は、工程Ｙ１と同じ内容であるが、半導体膜整形工程やゲート工程などの詳細が異なっている。具体的には、一つの画素に設けるトランジスタの数が異なっている。工程Ｙ３は、層間絶縁膜形成工程、配線形成工程及び画素形成工程であり、工程Ｙ４も同じ内容であるが、層間絶縁膜形成工程における層構造や、配線形成工程における配線パターンや配線の多層化構造などが異なっている。スペーサ絶縁膜を形成する工程Ｙ５は、液晶表示装置とＥＬ表示装置に共通の工程である。この場合、液晶表示装置とＥＬ表示装置の設計仕様に応じて、工程Ｙ５以降の工程を選択することができる。すなわち、下流工程１０２において、工程Ｙ１、工程Ｙ３と流れてきたＥＬ表示装置用の仕掛品を、工程Ｙ５以降において、工程Ｙ７、工程Ｙ９に流して最終的に液晶表示装置を製造するという処置をとることができる。
【００６２】
図７の場合では、液晶表示装置とＥＬ表示装置の製造工程において、共通して適用される工程Ｘ１と工程Ｘ２と、下流工程における工程Ｙ１については図５と同様である。図６との差異では、工程Ｙ１が液晶表示装置とＥＬ表示装置について共通工程となっている。具体的には、一つの画素に設けるトランジスタの数を共通としている。工程Ｙ１以降は、製品毎に工程が分かれ、図６と同様な内容となっている。すなわち、工程Ｙ５以降で、仕掛品をＥＬ表示装置の組み立て工程である工程Ｙ６及び工程Ｙ８へ流す場合と、液晶表示装置の組み立て工程である工程Ｙ７及び工程Ｙ９に流す場合とを自由に選択することができる。
【実施例２】
【００６３】
実施例１に基づいて、表示装置を製造する工程の詳細について示す。本実施例では、液晶表示装置の製造工程を例示する。この製造工程は、薄膜トランジスタの製造工程と液晶素子を製造する工程とを含んでいる。
【００６４】
図８は、半導体層を形成する工程（Ｘ１）である。この工程は、図６における上流工程１０１に分類される。この半導体層の形成工程は、図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）によって説明される。図８（Ａ）では、ガラス基板３０１にブロッキング層３０２、半導体層３０３を形成する。ブロッキング層３０２は、ガラス基板３０１と半導体層３０３との間に設け、半導体層３０３の汚染を防止するために設ける。半導体層３０３は、減圧気相成長（ＣＶＤ）法やプラズマＣＶＤ法、スパッタリング法などの薄膜形成法によって形成する。半導体層３０３は、非晶質半導体若しくは多結晶半導体である。製造する表示装置において、薄膜トランジスタを画素のスイッチング素子として使う場合には、非晶質半導体であれば良い。駆動回路を一体形成する場合には、多結晶半導体を使うのが好ましい。
【００６５】
半導体層を形成する工程は以上である。非晶質半導体を形成し、それを結晶化させて多結晶化する場合には、図８の（Ｂ）の工程を行う。これは、レーザビーム３０４を照射して、非晶質半導体を結晶化する工程である。レーザビーム３０４はパルス又は連続光するものであり、エキシマレーザに代表される気体レーザ、ＹＡＧレーザに代表される固体レーザを光源としている。この処理により多結晶半導体層３０３は多結晶となる。また、結晶化の方法はこれに限定されず、金属を微量に添加して４５０〜７５０℃の熱処理により結晶化させる方法や、６００℃〜１０００℃の熱処理により結晶化させる方法を適用しても良い。
【００６６】
図８（Ｃ）は熱処理を行う工程であり、主に多結晶半導体層３０３の応力緩和を目的としている。また、表面の保護を目的として、酸化膜３０６を形成している。熱処理温度は５００℃〜９５０℃であり、この処理は熱処理手段３０５により加熱する。熱処理手段としては、ファーネスアニール炉、ランプアニール炉、瞬間熱アニール（ＲＴＡ）炉などで行う。この目的は、半導体層を形成した後、基板を在庫品として保管しておき、必要に応じてこの在庫から下流工程に基板を供給するためである。複数品種の製品を製造するに際して、上流工程を共通工程としておくことで、定常的に基板を製造ラインに流すことができる。それにより、品質の安定化と共に需要に応じて仕掛品の基板を下流工程に振り分けることができるので、生産量に融通をつけることができる。
【００６７】
図９から図１２は、液晶表示装置の製造工程であり、図６の下流工程１０２における、工程Ｙ２及び工程Ｙ４の一実施例を示す図である。これらの工程では、上流工程で形成した半導体層３０３の付いた基板を用いている。工程Ｙ２はＴＦＴを形成する工程であり、半導体層の整形工程、ゲート工程及びドーピング工程を含んでいる。半導体層の整形工程は、半導体層をエッチング加工して画素に設ける薄膜トランジスタの半導層３０７を形成する工程であり、図９（Ａ）、（Ｂ）に示されている。半導体層３０７は、ソース及びドレインを形成する不純物領域及びチャネル形成領域が形成されるように、所定の形状をもって形成される。また、トランジスタ以外にも容量部など他の素子を形成するパターンが含まれていても良い。図９では、一つの画素に一つの薄膜トランジスタを配置する構成を示しているが、液晶素子を駆動する目的において一画素当たりの薄膜トランジスタの数は制限されない。また、半導体層３０７の形状も任意である。なお、図９（Ａ）は画素の上面図であり、（Ｂ）はＡ−Ｂ線に対応する断面構造を示す図であり符号を共通して使っている。以下、図１０から図１２まで同様である。
【００６８】
ゲート工程は図１０（Ａ）、（Ｂ）に示されている。この工程は、半導体層３０７上にゲート絶縁層３０８とゲート電極３０９を形成する。ゲート絶縁層３０８は酸化珪素、窒化珪素、酸化珪素と窒化珪素の積層体、酸化窒化珪素膜などで形成する。ゲート電極３０９は、タングステン、モリブデン、チタン、クロム、アルミニウムなどの金属材料を用いて形成する。ゲート電極３０９の形状は任意であるが、半導体層３０７と交差するように形成する。その重なった部位がゲート電極として機能する。また、この工程と同時に画素の容量部を形成する容量配線３１０も同じ層で形成する。容量配線３１０も半導体層３０７とゲート絶縁層３０８を介して重なる部位が容量部となる。ゲート電極３０９の側面はテーパ状にエッチング加工して、その上層に形成する被膜の段差被覆性を向上させても良い。
【００６９】
ドーピング工程は、半導体層３０７に一導電型の不純物元素を添加して、ソース及びドレイン領域を形成する。この工程で、一導電型不純物領域３１１、３１２が半導体層３０７に形成される。この一導電型不純物領域３１１が、薄膜トランジスタのソース領域若しくはドレイン領域を形成する。この場合、ゲート端近傍に一導電型低濃度の不純物領域を設けて、所謂ＬＤＤ領域を形成しても良い。薄膜トランジスタをｎチャネル型で動作させるには、この一導電型不純物領域３１１にリンに代表される周期律第１５族の元素を添加すれば良い。また、ｐチャネル型で動作させるには、ホウ素に代表される周期律第１３族の元素を添加すれば良い。なお、容量配線３１０と重なる半導体層３０７は容量部の一方の電極となるので、その領域には一導電型不純物が添加されていることが好ましい。
【００７０】
図１０には、工程Ｙ４（図６参照）に属する層間絶縁層形成工程も示されている。層間絶縁層は窒化珪素及び酸化珪素などの無機絶縁材料や、アクリル樹脂若しくはポリイミド樹脂その他の有機樹脂材料を用いて形成する。層間絶縁層は、半導体層やゲート電極などを保護すること、配線を多層化するためにゲート配線層とその上層に形成する配線層間の絶縁分離をすることを目的としている。それらに加え、上層配線の形成表面を平坦化する目的も含まれている。そのような目的を達成する好適な組み合わせの一例として、図１０では、第１層間絶縁層３１３と第２層間絶縁層３１４の積層構造を示している。第１層間絶縁層３１３は、窒化珪素若しくは窒化酸化珪素などの無機絶縁材料を用いる。窒化珪素などは、金属イオンなどの不純物が半導体層に拡散するのを防ぐことができる。また、加熱処理により、窒化珪素膜に含まれる水素を半導体層３０７に供給して、水素化を図ることもできる。第２層間絶縁層３１４は、アクリル樹脂若しくはポリイミド樹脂その他の有機樹脂材料を用いてスピン塗布法で形成する。それにより、第２層間絶縁層３１４の表面は下層の凹凸を緩和して、平坦な表面を形成することができる。有機樹脂材料の他に、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ主鎖を持つ有機シロキサン系ポリマーや、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）のネットワークの一部をメチル基で終端した有機シリコン酸化物で形成しても良い。第１層間絶縁層３１３は５０ｎｍ〜２００ｎｍの厚さで形成し、第２層間絶縁層３１４は５００ｎｍ〜２０００ｎｍの厚さで形成すれば良い。その後、ゲート絶縁層３０８、第１層間絶縁層３１３、第２層間絶縁層３１４を貫通するコンタクトホール３１５、３１６を、エッチング加工により形成する。
【００７１】
図１１は、工程Ｙ４（図６参照）における配線形成工程を示している。配線３１７、３１８は、アルミニウム若しくはアルミニウムを主成分とする導電材料を用いて形成することが好ましい。その他に、半導体層３０７とのコンタクトを安定化するためにチタン、モリブデン、クロム、タングステンなどの金属を含む層を組み合わせても良い。図１１において示す配線３１７は、液晶表示装置の画素部において、信号線を形成する配線を示し、配線３１８は、画素電極と薄膜トランジスタを接続する配線を示している。
【００７２】
図１２は、工程Ｙ４（図６参照）における画素形成工程を示している。画素電極３１９は、配線３１８と接続し、第２層間絶縁層３１４の上に形成する。画素電極３１９は、その端部を配線３１８に重畳させることで電気的な接続をしている。図１２では、配線３１８を先に形成し、画素電極３１９を後に形成して電気的接続を図っているが、これらを形成する順序は逆にしても良い。透過型の液晶表示装置においては、この画素電極３１９を酸化インジウムと酸化スズの化合物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、又はＩＴＯと酸化亜鉛の化合物、その他の透明導電材料で形成する。また、反射型の液晶表示装置に対しては、アルミニウムなどの金属材料で形成する。
【００７３】
工程Ｙ５は配線まで形成した素子基板に対してスペーサを形成する工程である。図１３は、配線３１７、３１８及び画素電極３１９が形成された素子基板上にスペーサ形成層３２０を形成した状態を示している。このように素子基板上にスペーサ形成層３２０を形成すると、素子基板に傷や埃が付くのを防ぐことができ、一時的な保護膜として利用することができる。すなわち、素子基板上にスペーサ形成層３２０を形成することで、工程を中断し、仕掛品を在庫しておくことができる。スペーサ形成層３２０は、有機樹脂材料を用いて形成することができるが、酸化珪素など他の絶縁材料を用いて形成しても良い。
【００７４】
図１４は、工程Ｙ７（図６参照）におけるスペーサ形成工程を示している。この工程は、スペーサ形成層３２０を加工してスペーサ３２１ａ、３２１ｂを形成する工程である。液晶表示装置の場合、スペーサ３２１ａ、３２１ｂを形成する位置は、コンタクトホール３１５、３１６に対応する位置に形成することが好ましい。コンタクトホール３１５、３１６に対応して配線３１７、３１８が形成されているが、その部位は凹部となっている。スペーサ３２１ａ、３２１ｂは、その凹部を被覆するように形成し、かつ、素子基板に対向させる基板との間に一定の間隔が保てるように、一定の高さをもって形成する。スペーサ３２１ａ、３２１ｂの高さは、液晶層を形成するために必要な高さであり、画素電極３１９若しくは配線３１７、３１８の上面より１μｍ〜１０μｍとすれば良い。
【００７５】
図１５は、工程Ｙ７（図６参照）における対向基板形成工程と、液晶注入工程を経た状態を示している。対向基板形成工程は、対向基板３２３に対向電極３２４と、配向膜３２５を形成し、さらにラビング処理などを行う。また、素子基板にも配向膜３２２を形成する。液晶注入工程は、素子基板と対向基板３２３はスペーサ３２１ａ、３２１ｂによって一定の間隔をもって固定し、スペーサ３２１ａ、３２１ｂによって形成される空隙に、液晶を注入し液晶層３２６を形成する。液晶材料には、代表的にはＴＮ液晶を用いる。このようにして液晶パネルが完成する。この場合において、画素電極の構造を変更して、ＭＶＡモードやＩＰＳモードで動作する液晶表示装置とする場合にも同様に適用することができる。
【００７６】
また、図６における工程Ｙ９は、モジュール組み立て工程であり、液晶パネルと電源回路、信号処理回路などを含む回路基板を組み合わせる。
【００７７】
図１６は液晶パネル４０１と、回路基板４０６を組み合わせた液晶モジュールを示している。液晶パネル４０１は、薄膜トランジスタで形成された画素部４０２と、走査線駆動回路４０３、信号線駆動回路４０４が同様に薄膜トランジスタで形成されたものを有している。回路基板４０６には、液晶パネルの動作を制御するコントロール回路４０７や信号分割回路４０８などが形成されている。回路基板４０６と液晶パネル４０１は接続配線４０５によって接続されている。
【００７８】
この液晶モジュールは、液晶パネルにおける画面サイズを用途に応じて変更することにより、広く応用することができる。図１７は、液晶テレビ装置の主要な構成を示すブロック図である。このブロック図は、液晶パネル４０１と回路基板４０６を含む液晶モジュールに、テレビ装置として必要な要素が付加されている態様を示している。チューナ４０９は映像信号と音声信号を受信する。映像信号は、映像波増幅回路４１０で増幅され、映像信号処理回路４１１で赤、緑、青の各色に対応した色信号に変化される。その信号がコントロール回路４０７に入力される。コントロール回路４０７は、映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換する。さらにコントロール回路４０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路４０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。チューナ４０９で受信した信号のうち、音声信号は音声波増幅回路４１２に送られる。その出力は音声信号処理回路４１３を経てスピーカ４１４に供給される。制御回路４１５は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部４１６から受け、チューナ４０９や音声信号処理回路４１３に信号を送出する。
【００７９】
図１８は、このような液晶モジュールを筐体４１７に組みこんだ液晶テレビ装置を示している。液晶モジュールにより、表示画面４１８が形成される。また、スピーカ４１４、入力部４１６などが適宜備えられている。勿論、本実施例は液晶テレビ装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤などとして様々な用途に適用することができる。
【実施例３】
【００８０】
実施例１に基づいて、表示装置を製造する工程の詳細について示す。本実施例では、ＥＬ表示装置の製造工程を例示する。この製造工程は、薄膜トランジスタの製造工程とＥＬ素子を製造する工程とを含んでいる。なお、実施例２と共通する部分については、共通の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８１】
半導体層を形成する工程（Ｘ１）は、実施例２と同様であるので、具体的な説明は省略する。図８で説明したように、多結晶半導体層３０３に表面保護膜を形成することにより、半導体層を形成した基板を在庫しておくことができる。また、在庫している半導体層の付いた基板を用いて、以降に示す工程を実施することができる。
【００８２】
図１９から図２２は、図６の下流工程１０２における、工程Ｙ１及び工程Ｙ２の一実施例を示す図である。これらの工程では、上流工程で半導体層３０３が形成された基板を用いている。工程Ｙ１はＴＦＴを形成する工程であり、半導体層の整形工程、ゲート工程及びドーピング工程を含んでいる。図１９では、一画素に二つの薄膜トランジスタを設けるための半導体層整形工程を示している。半導体層３３０、３３１は所定の形状に形成される。以降の説明において、便宜上、半導体層３３０によって形成される薄膜トランジスタを第１薄膜トランジスタ、半導体層３３１によって形成される薄膜トランジスタを第２薄膜トランジスタとも呼ぶ。また、トランジスタ以外にも容量部など他の素子を形成するパターンが含まれていても良い。図１９では、一つの画素に二つの薄膜トランジスタを配置する構成を示しているが、発光素子を駆動する目的において一画素当たりの薄膜トランジスタの数は制限されない。また、半導体層３３０、３３１の形状も任意である。なお、図１９（Ａ）は画素の上面図であり、同図（Ｂ）はＡ−Ｂ線に対応する断面構造を示す図、同図（Ｃ）はＣ−Ｄ線に対応する断面構造を示す図であり符号を共通して使っている。以下、図２０から図２２まで同様である。
【００８３】
ゲート工程は図２０に示されている。この工程は、半導体層３３０、３３１上にゲート絶縁層３０８を形成する。そして、第１薄膜トランジスタのゲート電極３３２、第２薄膜トランジスタのゲート電極３３３、容量電極３３４を形成する。これらの電極の構成は実施例２と同様である。容量電極３３４は一導電型不純物領域３１２とゲート絶縁層３０８を介して重なる位置に形成され容量部を形成する。半導体層３３０に形成する一導電型不純物領域３１１は、ゲート電極３３２の後に形成しても良い。この一導電型不純物領域３１１は、薄膜トランジスタのソース領域若しくはドレイン領域を形成する。この場合、ゲート端近傍に一導電型低濃度の不純物領域を設けて、所謂ＬＤＤ領域を形成しても良い。半導体層３３１に形成する不純物領域３３５は、一導電型不純物領域３１１と逆の導電型で形成している。すなわち、第１薄膜トランジスタがｎチャネル型である場合には、不純物領域３３５はｐ型となるように形成し、第２薄膜トランジスタをｐチャネル型とする。なお、この第１薄膜トランジスタと第２薄膜トランジスタの組み合わせは、回路の動作を考慮して決められるものであり、両方の薄膜トランジスタを同じ導電型となるように形成しても良い。
【００８４】
ドーピング工程は、半導体層３３０、３３１に一導電型の不純物元素を添加して、ソース及びドレイン領域を形成する。具体的な態様は実施例２と同様である。
【００８５】
図２０には、工程Ｙ３における層間絶縁膜形成工程も示されている。図２０では、第１層間絶縁層３１３と第２層間絶縁層３３６の積層構造を示している。第２層間絶縁層３３６は、酸化珪素など無機絶縁材料で形成する。そして、ゲート絶縁層３０８、第１層間絶縁層３１３、第２層間絶縁層３３６を貫通するコンタクトホール３３７、３３８、３３９、３４０、３４１を形成する。
【００８６】
図２１は、工程Ｙ３（図６参照）における配線形成工程を示している。配線３４２、３４３、３４４、３４５は、アルミニウム若しくはアルミニウムを主成分とする導電材料を用いて形成することが好ましい。その他に、半導体層３３０、３３１とのコンタクトを安定化するためにチタン、モリブデン、クロム、タングステンなどの金属を含む層を組み合わせても良い。図２０において示す配線３４２は、ＥＬ表示装置において信号線を形成する配線であり、配線３４４は発光素子に電力を供給する配線である。また、配線３４３は第１薄膜トランジスタのドレイン側と第２薄膜トランジスタのゲートを接続する配線である。また、配線３４５は画素電極と第２薄膜トランジスタを接続する配線である。
【００８７】
図２２は、工程Ｙ３（図６参照）における画素形成工程を示している。画素電極３４６は、配線３４５と接続し、第２層間絶縁層３３６の上に形成する。画素電極３４６は、その端部を配線３４５に重畳させることで電気的な接続をしている。図２２では、配線３４５を先に形成し、画素電極３４６を後に形成して電気的接続を図っているが、これらを形成する順序は逆にしても良い。画素電極３４６は、ＥＬ表示装置において、ボトムエミッションにする場合には、酸化インジウムと酸化スズの化合物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、又はＩＴＯと酸化亜鉛の化合物、その他の透明導電材料で形成する。また、トップエミッションとするには、金属を用いて形成する。
【００８８】
工程Ｙ５は配線まで形成した素子基板に対してスペーサを形成する工程である。この工程は液晶表示装置と共通であり、図１３と同様にしてスペーサ形成層３４７を形成する。
【００８９】
発光素子形成工程（Ｙ６）は、このスペーサ形成層３４７の加工を行う。図２３は、スペーサ形成層３４７を加工して、スペーサ３５０を形成した状態を示している。このスペーサ３５０は、配線３４２〜３４５と画素電極３４６の周辺端部を覆うように形成する。このスペーサ３５０を形成することによって、画素電極３４６が周辺端部を除いて露出した状態となる。
【００９０】
図２４では、エレクトロルミネセンスを発現するためのＥＬ層３４８を形成し、さらに共通電極３４９を形成する。ＥＬ層３４８は、蒸着法又は塗布法を用いて形成する。この場合、ＥＬ層３４８を形成する前に素子基板に含まれるガスを除去するために減圧雰囲気や不活性雰囲気で２００℃〜３００℃の加熱処理を行うことが望ましい。なお、スペーサ３５０を酸化珪素膜で形成した場合には、さらに高い加熱処理（４１０℃）を加えることもできる。ＥＬ層３４８は複数の層で構成される。ＥＬ層３４８は、正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層などとも呼ばれる機能の異なる層を組み合わせて構成する場合がある。
【００９１】
ＥＬ層３４８を構成する一の層として、正孔発生層がある。正孔発生層として、正孔輸送性物質と、その物質に対して電子受容性を示す物質と含む層がある。この場合、正孔輸送性物質に対して電子受容性を示す物質は、正孔輸送性物質に対してモル比が０．５から２（＝正孔輸送性物質に対して電子受容性を示す物質／正孔輸送性物質）と成るように含まれていることが好ましい。
【００９２】
正孔輸送性物質とは電子よりも正孔の輸送性が高い物質であり、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：α−ＮＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−｛４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物や、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）等のフタロシアニン化合物等の有機化合物を用いることができる。なお、正孔輸送性物質は、これらに限定されるものではない。
【００９３】
また、正孔輸送性物質に対して電子受容性を示す物質は、例えばバナジウム酸化物、モリブデン酸化物、ニオブ酸化物、レニウム酸化物、タングステン酸化物、ルテニウム酸化物、チタン酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、及びタンタル酸化物等のいずれかの金属酸化物を用いることができる。なお正孔輸送性物質に対して電子受容性を示す物質は、これらに限定されるものではない。
【００９４】
正孔輸送性物質となる有機化合物と、その物質に対して電子受容性を示す金属酸化物とが複合化した正孔発生層は、共蒸着法により作製することができる。具体的に第１の層は、抵抗加熱蒸着同士による共蒸着法、電子ビーム蒸着同士による共蒸着法、抵抗加熱蒸着と電子ビーム蒸着による共蒸着法、抵抗加熱蒸着とスパッタリング法による成膜、電子ビーム蒸着とスパッタリングによる成膜など、同種、異種方法を組み合わせて形成することができる。また、上記例は２種の材料を含む層を想定しているが、３種以上の材料を含む場合も同様に、同種、異種方法を組み合わせて形成することができる。
【００９５】
このような正孔発生層には、その他の有機化合物を含んでいてもよい。その他の有機化合物は、ルブレン等である。ルブレンを加えることにより、信頼性を向上させることができる。
【００９６】
この他、正孔発生層は、モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、コバルト酸化物、銅酸化物のような金属酸化物からなる層としてもよい。
【００９７】
正孔発生層は、上記のように有機化合物と金属酸化物とを複合化させて抵抗率を５×１０４Ωｃｍ〜１×１０６Ωｃｍにすることで、その層の膜厚を５０ｎｍから５００ｎｍまで厚くしても駆動電圧（若しくは発光開始電圧）が上がらないという利点がある。それにより、ＥＬ層を厚くすることができ、発光素子の短絡不良を低減することができる。また、発光波長の異なる発光素子を組み合わせたＥＬ表示装置において、発光波長に応じて正孔発生層の厚さを異ならせることができる。
【００９８】
正孔輸送層は、正孔輸送性の高い物質、例えば４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：α−ＮＰＤ）やＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）などの芳香族アミン系（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物からなる層である。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものであってもよい。
【００９９】
発光層は発光性の高い物質を含む層である。例えば、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、３−（２−ベンソチアゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン（略称：クマリン６）等の発光性の高い物質と、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）等のキャリア輸送性が高く膜質がよい（つまり結晶化しにくい）物質とを自由に組み合わせて構成される。但し、Ａｌｑ３やＤＮＡは発光性も高い物質であるため、これらの物質を単独で用いた構成とし、発光層としても構わない。
【０１００】
電子輸送層は、電子輸送性の高い物質、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層しても良い。
【０１０１】
さらに、４，４−ビス（５−メチルベンズオキサゾル−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）とリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着し、電子注入層を設ける構成としても良い。また、ＢｚＯｓ：Ｌｉ以外に、ＣａＦ２、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物等、電子注入性の高い材料を用いることができる。また、この他、Ａｌｑ３とマグネシウム（Ｍｇ）とを混合したものも用いることができる。
【０１０２】
発光素子の共通電極３４９は、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の１族又は２族に属する元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属、及びマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）等のアルカリ土類金属、及びこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）が挙げられる。このようにして、薄膜トランジスタに接続する発光素子で画素を形成したＥＬパネルが得られる。
【０１０３】
図６のモジュール組み立て工程（Ｙ８）は、ＥＬパネルと電源回路、信号処理回路などを含む回路基板を組み合わせてＥＬモジュールを作製する工程である。この工程は、実施例２において、図１６で説明した液晶パネル４０１をＥＬパネルに置き換えることで同様に行うことができる。また、図１７、図１８と同様にしてＥＬテレビ装置を完成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明に係る生産システムの一態様を示す図。
【図２】受注製品情報の受け入れから、工程編成、ロット編成、工程指示などの処理の流れについて示す図。
【図３】複数の製品の間で共通して適用できる上流工程と、各製品の構造を特徴付ける複数の下流工程を模式的に示す図。
【図４】各工程における生産機器の配置を示す図。
【図５】図３に基づく工程編成がされた表示パネルの製造工程を例示する図。
【図６】図３に基づく工程編成がされた表示パネルの製造工程を例示する図。
【図７】図３に基づく工程編成がされた表示パネルの製造工程を例示する図。
【図８】半導体層を形成する工程（Ｘ１）を示す図。
【図９】実施例２において液晶表示装置の製造工程を示す図。
【図１０】実施例２において液晶表示装置の製造工程を示す図。
【図１１】実施例２において液晶表示装置の製造工程を示す図。
【図１２】実施例２において液晶表示装置の製造工程を示す図。
【図１３】実施例２において液晶表示装置の製造工程を示す図。
【図１４】実施例２において液晶表示装置の製造工程を示す図。
【図１５】実施例２において液晶表示装置の製造工程を示す図。
【図１６】液晶パネルと回路基板を組み合わせた液晶モジュールを示す図。
【図１７】液晶テレビ装置の主要な構成を示すブロック図。
【図１８】液晶モジュールを筐体に組みこんだテレビ装置を示す図。
【図１９】実施例３においてＥＬ表示装置の製造工程を示す図。
【図２０】実施例３においてＥＬ表示装置の製造工程を示す図。
【図２１】実施例３においてＥＬ表示装置の製造工程を示す図。
【図２２】実施例３においてＥＬ表示装置の製造工程を示す図。
【図２３】実施例３においてＥＬ表示装置の製造工程を示す図。
【図２４】実施例３においてＥＬ表示装置の製造工程を示す図。
【符号の説明】
【０１０５】
３９  工程仕様適合テーブル
４１  工程管理テーブル
１０１  上流工程
１０２  下流工程
２０１  受注管理手段
２０２  受注管理手段
２０３  ＩＰ設計手段
２０４  工程設計手段
２０５  設計検証手段
２０６  受注管理手段
２０７  工程編成手段
２０８  適合ロット検索手段
２０９  工程指示手段
２１０  製造管理手段
２１１  工程管理テーブル
２１２  生産ライン
２１３  製造設備
２１４  出荷管理手段
２１５  在庫管理手段
２１６  納品管理手段
２１７  工程仕様適合テーブル
３０１  ガラス基板
３０２  ブロッキング層
３０３  半導体層
３０４  レーザビーム
３０５  熱処理手段
３０６  酸化膜
３０７  半導体層
３０８  ゲート絶縁層
３０９  ゲート電極
３１０  容量配線
３１１  一導電型不純物領域
３１２  一導電型不純物領域
３１３  第１層間絶縁層
３１４  第２層間絶縁層
３１５  コンタクトホール
３１６  コンタクトホール
３１７  配線
３１８  配線
３１９  画素電極
３２０  スペーサ形成層
３２１ａ  スペーサ
３２１ｂ  スペーサ
３２２  配向膜
３２３  対向基板
３２４  対向電極
３２５  配向膜
３２６  液晶層
３３０  半導体層
３３１  半導体層
３３２  ゲート電極
３３３  ゲート電極
３３４  容量電極
３３５  不純物領域
３３６  第２層間絶縁層
３３７  コンタクトホール
３３８  コンタクトホール
３３９  コンタクトホール
３４０  コンタクトホール
３４１  コンタクトホール
３４２  配線
３４３  配線
３４４  配線
３４５  配線
３４６  画素電極
３４７  スペーサ形成層
３４８  ＥＬ層
３４９  共通電極
３５０  スペーサ
４０１  液晶パネル
４０２  画素部
４０３  走査線駆動回路
４０４  信号線駆動回路
４０５  接続配線
４０６  回路基板
４０７  コントロール回路
４０８  信号分割回路
４０９  チューナ
４１０  映像波増幅回路
４１１  映像信号処理回路
４１２  音声波増幅回路
４１３  音声信号処理回路
４１４  スピーカ
４１５  制御回路
４１６  入力部
２００１  受注納品管理システム
２００２  設計管理システム
２００３  工程管理システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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