举凡目前各家面板厂往大尺寸发展，这已经是面板市场共同的发展指标，然而先摒除大尺寸玻璃基板在生产制造上的困难，单就基板的搬运技术也是一个不小的问题。因为，当面板的玻璃基板尺寸越做越大，以传统的人力搬运玻璃之纯人工技术已遭到市场淘汰，取而代之的是全面自动化玻璃搬运技术。

玻璃基板搬运技术面临极限　新的搬运技术发展刻不容缓
 
日前，夏普（Sharp）发展出可支援8代线的玻璃基板搬运技术，不但能够让坐落在三重县龟山市的夏普第2厂，从过去2.5KM的产线缩短为1.2KM，也让下单到补货的出货周期（lead time）从原本14天工期减少为7天。就此看来，除了持续加强液晶面板的生产与制程技术之外，在大尺寸玻璃基板的搬运系统方面也有其因应之道。相信这将是各面板厂商必须面临到的考验，以目前玻璃基板、单片搬运技术所组成的流线式单一产品生产线（In-line Flow Shop）的现况，加上各个面板业者发展的技术动向，就玻璃基板搬运技术的发展方面，相信这将是台湾厂商必须关注的。

从玻璃基板大型化的发展中，了解到在建构大型基板生产线的同时，必须要考虑，包括：TAT的长度、待工库存量的增加、提高生产线的佔用面积、能源使用量的耗损、高成本的搬运系统组成等。

图说：在进行大尺寸玻璃基板搬运时，因为表面的玻璃尺寸大其物理力量也因而变大，使得玻璃基板更为脆弱而容易损伤。因此，在面对到7、8世代的面板厂，在玻璃基板运送，传统的搬运技术已无法符合需求。（Samsung）

严格来说，以AGV、Stocker构成的Batch式搬运技术，或者是Job Shop作业方式，似乎已经达到了极限状态，因此夏普所提议将In-line Flow Shop与Batch搬运的优点，加以重新组合建构新的搬运方式。就像前面所提到的玻璃基板的大型化趋势，在进行搬运的同时，必须避免缺角、破列、损伤、污染、剥离带电等问题，而这似乎越来越有门槛。

这么解释好了，若欲在无尘室中移动巨大的搬运系统，除了徒增投资成本之外，整个生产流程也都会受到影响；比方说，在第7代所使用玻璃基板cassette重量将会超过300公斤，而AVG主体的重量大约是1,500公斤，外形尺寸更高达2.4×2.6×2.0m；因此，在如此大范围的AVG必须要在无尘室内移动，基于安全性的考量必须提高建筑物的强度，尤其是彩色滤光膜片的生产线，将使得cassette重量、AVG的主体重量会因此而暴增，甚至运用机械手臂进行搬运所产生的振动，很容易就会导致在制造过程的不良影响。

非接触式搬运将会跃升为主流的应用技术

一般认为有效方式就是采用非接触搬运技术与延伸立式单片搬运系统技术。以非接触搬运与传统水平搬运方式来进行比较，水平搬运时所运用到的空间不但不会增加，同时还可以提高无尘室的使用效率等优势；另外，由于玻璃基板的垂直方向强度远比水平方向来的更强，所以可以直接与roller进行接触的动作。而所谓“非接触式搬运技术”顾名思义就是透过高压空气让倾斜的玻璃能够漂浮。也就是说，玻璃面板将以水平进行移动，并利用两端面来达到支撑的效果，使玻璃几乎呈现平面状态，减缓玻璃所要承受的应力（stress）。以过去第5代圆型立式搬运系统实际操作为例，其结果显示，当玻璃基板在进行水平移动时，最高速度约为20M/min，此时振动效应容易导致垂直方向产生产生左右两侧的应力，如果改成立式搬运的话，就理论而言，水平移动速度约为30M/min至40M/min之间。

就如同上述高压空气的漂浮不会传导应力，这也就表示roller所使用的数量或者是精度分佈，都可获得最大的改善成效。不过，也因此所有的制程设备都必须改成水平方式（除清洗与检查设备以外），包括：光阻剂涂抹、曝光设备等。因此，有部分厂商正积极开发卧、立式转换介面设备，例如：Harmo tech与Omuni公司开发的“Harmo tech”，利用cup内部形成的回旋气流，可以随着玻璃基板的重量，自动调整正压cup内部负压的均衡，接着再以非接触方式进行反转或是纵横方向的转换，由于气流并未直接施加于cup方向，因此距离不会改变而且还可以有效转换玻璃基板的方向，此外cup数量与结构的适当调整，理论上吸附对象物的大小几乎是无限制，而且又无发生剥离带电之虞。

仍旧有相当困难急待解决

韩国三星与日本Sony合资公司S-LCD计划的第7代LCD玻璃基板生产线，曾经一度预定采用类似上述立式搬运系统，不过最后却改用直接从邻近玻璃基，板与彩色滤光膜片工厂搬运至LCD生产线，亦即大量、长距离的搬运方式。由于第7代的玻璃基板20片满载的cassette重量过重，若采用立式cassette的话，如何抑制应力作进行高速的搬运动作，目前尚有待克服之处。在此同时，夏普则极力排除传统储存库（stocker）思维，将制程上相关设备连接成所谓的“process in line flow shop”架构，不过实际上各制程之间的步调差异，以及制程设备故障后的复原时间仍有待解决。

针对上述的技术问题，其中最重要的就是如何设置诸多设备，而这也将成为相关厂商研究焦点，包括：具备高作业能力与均衡性的bypass line、玻璃基板与制程设备发生timing miss时的retry line、可使玻璃基板与制程设备同步作业的缓冲（buffer）设备、程设备故障时的待机站（station）。比方说，以单片搬运技术若能与flow shop、单片作业系统相互结合运用的话，其TAT时间比传统作业系统高10倍，待工库存量可以降至10分之1，空间与能源消费各降至3分之1，搬运系统的成本减低2分之1，除此之外还可以大幅提高资金运作效率。

图说：当玻璃基板搬运系统正进一步扩大之际，持续发展新的搬运技术才能克服在搬运中潜在性的问题。（Mirle）

各家厂商玻璃基板搬运技术发展趋势

日本地区各家厂商在发展搬运系统方面，无不卯足全力，积极开发包含立式搬运系统在内的搬运技术，尤其是玻璃基板大型化之后，制程设备厂商同样也需要作组装工厂的投资改善，例如：Dyifuku 投资8亿日圆增建4,000M的搬运系统工厂，并将无尘室的面积扩大1.4倍，增建后厂房挑高为13M，因此可以进行高度超过10M第7代制程设备的组装。或者是日本Solar Research研究所最近发表非接触式大型玻璃基板搬运设备，该设备除了可以搬运半导体晶圆与FPD玻璃基板之外，另外，还可导入应用于微小晶片、微镜片、偏光板、FPC、Film、不织布、通气性工作物的搬运系统中。由于搬运过程不会直接接触到其它工作物，因此不会有污垢附着、应力，及避免损伤玻璃基本的情形发生。

除此之外，以色列Orbotech开发的空气漂浮搬运技术“Smart Nozzic”，可以自动侦测玻璃基板的大小与重量，随时与基板保持一定距离进行漂浮搬运；第一设施工业公司开发的非接触技术“Magic Move”，也是利用空气漂浮维持非接触搬运，该公司同时还使用流体膜层，以因应在液体流入之后，玻璃基板黏着于stage的问题；Assist Sinkou则是利用wire支撑玻璃基板，开发之后可将使每片玻璃基板的机体要比传统技术的机体减少约50％，系统整体降低至20％的stocker技术。

过去，非接触式搬运系统大多是利用喷射气流的喷射作用，以及Bernoulli's Principle效应，达成非接触式搬运的预期目标，所开发的“Float chuck C type”则是藉由提升惯性力达到最佳工作效果。因此，其悬垂特性将会获得最大的改善效果，抓持稳定性比传统设备更加优秀。此外，它还强化搬运设备的耐冲击性并减少空气使用量，由于排气量的降低所以可在无尘室内搬运半导体晶圆。

图说：厂商除了积极开发新的搬运技术之外，尤其是玻璃基板大型化之后，制程设备厂商同样也需要作组装工厂的投资改善。（Mirle）

高效率、可靠率、广泛的适用性等于非接触式玻璃基板搬运技术

随着科技的进步，可预期未来产业界会出现更多传统技术无法达成的非接触式玻璃基板搬运技术，这意味着今后必须开发全新的前瞻性技术。Solar Research研究所开发的非接触式板搬运技术，“Float chuck FC type”适合搬运第8世代LCD玻璃基板（2200mm×2400mm）与PDP玻璃基板（1100mm×1200mm），其最大的特点就是采用“Float chuck C type”低空气消费量、高效率等，并在既有技术进行模组化，具有高保持稳定性无振动、低空气消费量等特性。另外，还可广泛应用在半导体、FPD、偏光板、Film、光学、电子、制纸、人造纤维等各领域中，适用工作物的大小从数mm大小的晶片、镜片，以及厚度只有数μm的晶圆，其工作物的形状，包括：软质的晶圆、through hole、表面涂料的通气物体，或者是柔软物体等。