JP2024090377A - 積層構造体製造装置および積層構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、第１基板のエッジ部と第２基板のエッジ部との隙間に充填剤を適正に塗布することができる積層構造体製造装置および積層構造体の製造方法を提供する。【解決手段】積層構造体製造装置は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２が接合された積層基板Ｗｓに充填剤Ｆを塗布して、積層構造体を製造する積層構造体製造装置であって、積層基板Ｗｓを保持し、回転させる基板保持装置２と、充填剤Ｆを吐出するための充填剤吐出口２１ａを有し、第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１と第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２との隙間Ｇに充填剤Ｆを塗布する塗布装置３と、塗布装置３および基板保持装置２の少なくとも一方を移動させる相対移動機構３０と、隙間Ｇ内の塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する位置検出装置５と、検出された位置情報に基づいて、充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置を相対移動機構３０により調整させる動作制御部１０を備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、複数の基板を接合して製造される積層基板の割れおよび欠けを抑制する積層構造体製造装置、および積層構造体の製造方法に関し、特に積層基板を構成する複数の基板のエッジ部の隙間に充填剤を塗布する技術に関する。

近年、半導体デバイスのさらなる高密度化および高機能化を達成するために、複数の基板を積層して３次元的に集積化する３次元実装技術の開発が進んでいる。３次元実装技術では、例えば、集積回路および電気配線が形成された第１基板のデバイス面を、集積回路および電気配線が形成された第２基板のデバイス面と接合する。さらに、第１基板を第２基板に接合した後で、第２基板が研磨装置または研削装置によって薄化される。このようにして、第１基板および第２基板のデバイス面に垂直な方向に集積回路を積層することができる。

３次元実装技術では、３枚以上の基板が接合されてもよい。例えば、第１基板に接合された第２基板を簿化した後で、第３基板を第２基板に接合し、第３基板を簿化してもよい。本明細書では、互いに接合された複数の基板の形態を「積層基板」と称することがある。

通常、基板のエッジ部は、割れ（クラック）や欠け（チッピング）を防止するために、丸みを帯びた形状または面取りされた形状に予め研磨されている。このような形状を有する第２基板を研削（薄化）すると、その結果として第２基板には鋭利な端部が形成される。この鋭利な端部（以下、ナイフエッジ部という）は、研削された第２基板の裏面と第２基板の外周面とにより形成される。このようなナイフエッジ部は、物理的な接触により欠けやすく、積層基板の搬送時に積層基板自体が破損することがある。また、第１基板と第２基板の接合が十分でないと、第２基板が研削中に割れることもある。

そこで、ナイフエッジ部の割れ（クラック）や欠け（チッピング）を防止するために、第２基板を研削する前に、積層基板のエッジ部に充填剤が塗布される。充填剤は、第１基板のエッジ部と第２基板のエッジ部との隙間に塗布される。充填剤は、第２基板を研削した後に形成されるナイフエッジ部を支持し、ナイフエッジ部の割れや欠けを防止することができる。

特開２０２２－３８８３４号公報

第１基板のエッジ部と第２基板のエッジ部との隙間への充填剤の塗布は、積層基板を回転させて、塗布装置の充填剤吐出口から充填剤を吐出することによって行われる。積層基板の隙間の全周に亘って、充填剤を適正に塗布するためには、隙間内の塗布目標点に対して、充填剤吐出口を適切な位置に配置する必要がある。第１基板のエッジ部と第２基板のエッジ部との隙間に対する充填剤吐出口の位置は、作業者の目視によって調整されている。しかしながら、第１基板のエッジ部と第２基板のエッジ部との隙間は小さく、精密な調整が求められるため、作業者の目視では限界がある。

また、積層基板を保持する基板保持装置の回転中心に対して、積層基板が偏心していると、充填剤の塗布中に、積層基板の半径方向における塗布目標点の位置が変動することがある。さらに、積層基板を回転させることにより発生する積層基板の面振れにより、充填剤の塗布中に、積層基板の厚さ方向における塗布目標点の位置が変動することがある。積層基板の隙間の全周に亘って、充填剤を適正に塗布するためには、面振れや偏心による塗布目標点の位置の変動に伴って、充填剤吐出口の位置を追従させる必要がある。

そこで、本発明は、第１基板のエッジ部と第２基板のエッジ部との隙間に充填剤を適正に塗布することができる積層構造体製造装置および積層構造体の製造方法を提供する。

一態様では、第１基板と第２基板が接合された積層基板に充填剤を塗布して、積層構造体を製造する積層構造体製造装置であって、前記積層基板を保持し、回転させる基板保持装置と、前記充填剤を吐出するための充填剤吐出口を有し、前記第１基板のエッジ部と前記第２基板のエッジ部との隙間に前記充填剤を塗布する塗布装置と、前記塗布装置および前記基板保持装置の少なくとも一方を移動させる相対移動機構と、前記隙間内の塗布目標点の位置情報を検出する位置検出装置と、前記検出された位置情報に基づいて、前記充填剤吐出口と前記塗布目標点との相対位置を前記相対移動機構により調整させる動作制御部を備えた、積層構造体製造装置が提供される。
一態様では、前記位置検出装置は、前記積層基板の半径方向における前記塗布目標点の位置および前記積層基板の厚さ方向における前記塗布目標点の位置を含む前記位置情報を検出するように構成されている。

一態様では、前記位置検出装置は、前記積層基板のエッジ部の形状を検出するエッジ形状検出器を含む。
一態様では、前記位置検出装置は、前記積層基板の半径方向における前記塗布目標点の位置を検出する偏心検出器と、前記積層基板の厚さ方向における前記塗布目標点の位置を検出する面振れ検出器を含む。
一態様では、前記位置検出装置は、前記積層基板のエッジ部の画像を生成する画像生成装置を含む。

一態様では、前記位置検出装置は、前記積層基板の周方向に沿った前記隙間内の複数の塗布目標点の位置情報を検出するように構成されており、前記動作制御部は、回転する前記積層基板の前記隙間への前記充填剤の塗布中に、前記検出された位置情報に基づいて、前記充填剤吐出口と前記複数の塗布目標点のそれぞれとの相対位置を前記相対移動機構により調整させるように構成されている。
一態様では、前記位置検出装置は、前記積層基板の回転方向において、前記塗布目標点が前記充填剤吐出口の上流側に位置するときに、前記塗布目標点の位置情報を検出するように構成されている。

一態様では、第１基板と第２基板が接合された積層基板に充填剤を塗布する積層構造体の製造方法であって、前記第１基板のエッジ部と前記第２基板のエッジ部との隙間内の塗布目標点の位置情報を検出する工程と、前記検出された位置情報に基づいて、前記充填剤を吐出するための充填剤吐出口と前記塗布目標点との相対位置を調整する工程と、前記積層基板を回転させながら、前記隙間に前記充填剤を塗布する工程を含む、積層構造体の製造方法が提供される。
一態様では、前記位置情報を検出する工程は、前記積層基板の半径方向における前記塗布目標点の位置および前記積層基板の厚さ方向における前記塗布目標点の位置を含む前記位置情報を検出する工程である。

一態様では、前記位置情報を検出する工程は、エッジ形状検出器により、前記積層基板のエッジ部の形状を検出することを含む。
一態様では、前記位置情報を検出する工程は、偏心検出器により、前記積層基板の半径方向における前記塗布目標点の位置を検出すること、および面振れ検出器により、前記積層基板の厚さ方向における前記塗布目標点の位置を検出することを含む。
一態様では、前記位置情報を検出する工程は、画像生成装置により、前記積層基板のエッジ部の画像を生成することを含む。

一態様では、前記位置情報を検出する工程は、前記隙間への前記充填剤の塗布中に、前記積層基板の周方向に沿った前記隙間内の複数の塗布目標点が、前記積層基板の回転方向において前記充填剤吐出口の上流側に位置するときに、前記複数の塗布目標点の位置情報を検出する工程であり、前記相対的な位置を調整する工程は、前記隙間への前記充填剤の塗布中に、前記検出された位置情報に基づいて、前記充填剤吐出口と前記複数の塗布目標点のそれぞれとの相対位置を調整する工程である。
一態様では、前記位置情報を検出する工程は、前記隙間に前記充填剤を塗布する前に、前記積層基板を回転させて、前記積層基板の周方向に沿った前記隙間内の複数の塗布目標点の位置情報を検出する工程であり、前記相対的な位置を調整する工程は、前記隙間への前記充填剤の塗布中に、前記検出された位置情報に基づいて、前記充填剤吐出口と前記複数の塗布目標点のそれぞれとの相対位置を調整する工程である。

本発明によれば、位置検出装置によって検出された塗布目標点の位置情報に基づいて、塗布装置の充填剤吐出口と塗布目標点との相対位置を調整することができる。結果として、充填剤吐出口と塗布目標点との相対位置を所定の目標相対位置に維持して、第１基板のエッジ部と第２基板のエッジ部との隙間に充填剤を適正に塗布することができる。

図１（ａ）は、処理対象となる積層基板のエッジ部の一例を示す断面図であり、図１（ｂ）は、充填剤が塗布された積層基板のエッジ部の一例を示す断面図であり、図１（ｃ）は、充填剤が塗布され後に薄化された積層基板のエッジ部の一例を示す断面図である。 積層構造体製造装置の一実施形態を示す正面図である。 図２に示す積層構造体製造装置の側面図である。 塗布装置の一実施形態を示す模式図である。 エッジ形状検出器が、第１基板のエッジ部と第２基板のエッジ部との隙間内の塗布目標点の位置情報を検出する様子を示す模式図である。 エッジ形状検出器により検出された積層基板のエッジ部の形状を示す図である。 積層構造体の製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。 積層構造体の製造方法の他の実施形態を示すフローチャートである。 積層構造体製造装置の他の実施形態を示す正面図である。 図９に示す積層構造体製造装置の側面図である。 積層構造体製造装置のさらに他の実施形態を示す正面図である。 図１１に示す積層構造体製造装置の側面図である。 積層構造体製造装置のさらに他の実施形態を示す正面図である。 画像生成装置によって生成された積層基板のエッジ部の画像の一例を示す図である。 基板保持装置移動機構を備えた積層構造体製造装置の一実施形態を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１（ａ）は、処理対象となる積層基板Ｗｓのエッジ部の一例を示す断面図である。図１（ａ）に示すように、積層基板Ｗｓは、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２が接合された構造を有している。本実施形態で使用される第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２は、円形である。

第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１は、第１基板Ｗ１の接合面（例えばデバイス面）Ｓ１に対して傾いた最外側面である。より具体的には、第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１は、丸みを帯びた形状または面取りされた形状を有している。第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２も同様に、第２基板Ｗ２の接合面（例えばデバイス面）Ｓ２に対して傾いた最外側面である。より具体的には、第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２は、丸みを帯びた形状または面取りされた形状を有している。エッジ部Ｅ１，Ｅ２は、ベベル部と呼ばれることもある。第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１と、第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２との間には、隙間Ｇが形成されている。積層基板Ｗｓのエッジ部は、第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１および第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２を含む。

図１（ｂ）は、充填剤Ｆが塗布された積層基板Ｗｓのエッジ部の一例を示す断面図である。本明細書において、充填剤Ｆが塗布された積層基板Ｗｓを積層構造体と称することがある。充填剤Ｆは、第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１と、第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２との間の隙間Ｇに塗布される。この隙間Ｇは積層基板Ｗｓの全周に亘って形成されており、略三角形状の断面を有している。充填剤Ｆは、この隙間Ｇを満たすように塗布される。

図１（ｃ）は、充填剤Ｆが塗布された後に薄化された積層基板Ｗｓのエッジ部の一例を示す断面図である。この薄化工程の結果、第２の基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２にはナイフエッジ部Ｅｋが形成される。ナイフエッジ部Ｅｋは充填剤Ｆにより保持（支持）されているので、ナイフエッジ部Ｅｋの割れ（クラック）や欠け（チッピング）が防止される。

図２は、積層構造体製造装置の一実施形態を示す正面図であり、図３は、図２に示す積層構造体製造装置の側面図である。積層構造体製造装置は、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２が接合された積層基板Ｗｓに充填剤Ｆを塗布して、積層構造体を製造するための装置である。積層構造体製造装置は、積層基板Ｗｓを鉛直姿勢で保持し、保持した積層基板Ｗｓを回転させる基板保持装置２と、充填剤Ｆを塗布するための塗布装置３と、塗布した充填剤Ｆを硬化させるための硬化装置４を備えている。

基板保持装置２は、積層基板Ｗｓの裏面を保持する保持ステージ１２と、保持ステージ１２の中央部に連結された回転軸１３と、保持ステージ１２および回転軸１３を回転させる回転機構１５を備えている。保持ステージ１２は、積層基板Ｗｓの裏面を真空吸着により保持するように構成されている。図３に示すように、保持ステージ１２は、水平面に対して垂直な保持面１２ａを有している。積層基板Ｗｓは、保持ステージ１２により、積層基板Ｗｓの平坦部が水平面に対して垂直となるように保持される。したがって、積層基板Ｗｓは、基板保持装置２により鉛直姿勢で保持される。

回転機構１５は、モータ（図示せず）を備えている。回転機構１５は、保持ステージ１２および保持ステージ１２に保持された積層基板Ｗｓを、基板保持装置２の回転軸心Ｒを中心として、矢印で示す方向に一体に回転させるように構成されている。

一実施形態では、基板保持装置２は、保持ステージ１２に代えて、積層基板Ｗｓの周縁部に接触可能な複数の（例えば、４つの）ローラー（図示せず）を備えてもよく、積層基板Ｗｓは、これらローラーにより、積層基板Ｗｓの平坦部が水平面に対して垂直となるように保持されてもよい。この場合、基板保持装置２は、回転軸１３および回転機構１５に代えて、それぞれのローラーをその軸心を中心にして、同じ方向に同じ速度で回転させるローラー回転機構（図示せず）を備える。ローラー回転機構より複数のローラーを回転させることによって、積層基板Ｗｓは基板保持装置２の回転中心を中心として回転される。

塗布装置３は、基板保持装置２に保持された積層基板Ｗｓの半径方向外側に位置しており、積層基板Ｗｓの上方で積層基板Ｗｓの隙間Ｇに対向して配置されている。塗布装置３は、積層基板Ｗｓの第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１と第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２との隙間Ｇに充填剤Ｆを塗布するように構成されている。塗布装置３による充填剤Ｆの塗布は、基板保持装置２により積層基板Ｗｓを回転させながら行われる。充填剤Ｆは、その総塗布量に応じて、積層基板Ｗｓが複数回転する間に塗布されてもよい。

図４は、塗布装置３の一実施形態を示す模式図である。塗布装置３は、充填剤Ｆを吐出するためのシリンジ２１と、シリンジ２１内を往復動可能なピストン２２を備えている。シリンジ２１は中空構造を有しており、その内部に充填剤Ｆが充填されるように構成されている。ピストン２２は、シリンジ２１内に配置されている。シリンジ２１は、その先端に充填剤Ｆを吐出するための充填剤吐出口２１ａを有している。充填剤吐出口２１ａを含むシリンジ２１の先端は、着脱可能に構成されていてもよい。塗布する充填剤Ｆの物性（例えば、粘度など）に基づいて、充填剤吐出口２１ａの適切な形状が選択される。

塗布装置３は、気体供給ライン２５を介して気体供給源に接続されている。気体供給源から気体（例えば、ドライエアまたは窒素ガス）をシリンジ２１に供給すると、ピストン２２がシリンジ２１内を前進する。ピストン２２の前進によって、シリンジ２１内の充填剤Ｆは、充填剤吐出口２１ａから吐出される。気体供給ライン２５には、圧力調整装置２６が配置されている。圧力調整装置２６は、気体供給源から塗布装置３に供給される気体の圧力を調整することで、単位時間あたりに充填剤吐出口２１ａから吐出する充填剤Ｆの量を調整することができる。塗布装置３が充填剤Ｆを吐出すると、充填剤Ｆが積層基板Ｗｓの隙間Ｇに向けて落下し、その結果、充填剤Ｆを積層基板Ｗｓの隙間Ｇに塗布することができる。

一実施形態では、塗布装置３は、シリンジ２１とピストン２２の組み合わせに代えて、スクリューフィーダーを備えてもよい。

充填剤吐出口２１ａは、詳細を後述する充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置を調整するための相対移動機構により、積層基板Ｗｓの隙間Ｇ内の塗布目標点Ｔｐに対向するように配置される。塗布目標点Ｔｐは、充填剤吐出口２１ａから吐出された充填剤Ｆが落下する目標点である。塗布目標点Ｔｐの位置は、積層基板Ｗｓの形状（第１基板Ｗ１および第２基板Ｗ２の形状）や、充填剤Ｆの性状などに基づいて、予め決定される。塗布目標点Ｔｐは、回転する積層基板Ｗｓの周方向に沿って、隙間Ｇ内に連続的に位置している。本実施形態では、塗布目標点Ｔｐは、第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１と第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２との隙間Ｇの最も深い部分である。一実施形態では、第１基板Ｗ１と第２基板Ｗ２の厚さが同じである場合、塗布目標点Ｔｐは、積層基板Ｗｓの厚さ方向における中間点に位置してもよい。

図２に示すように、硬化装置４は、基板保持装置２に保持された積層基板Ｗｓの半径方向外側に位置しており、積層基板Ｗｓの隙間Ｇに対向して配置されている。硬化装置４は、積層基板Ｗｓの回転方向において塗布装置３の下流側に配置されている。硬化装置４は、塗布装置３によって積層基板Ｗｓに塗布された充填剤Ｆを硬化させるように構成されている。硬化装置４による充填剤Ｆの硬化は、基板保持装置２により積層基板Ｗｓを回転させながら行われる。本実施形態において、充填剤Ｆは熱硬化性を有する充填剤である。このような充填剤の例としては、熱硬化性の樹脂が挙げられる。

充填剤Ｆは、バインダー、溶剤、粒子などを含む。溶剤に溶解したバインダーに粒子が分散されている。例えば、充填剤Ｆの組成は、バインダーの種類、溶剤の量、粒子の量、粒子の大きさである。バインダーの例としては、アルカリ金属ケイ酸塩を含有する無機バインダー、シリコン樹脂もしくはエポキシ樹脂から構成された有機バインダー、および無機・有機ハイブリッドバインダーが挙げられる。粒子は、例えば、シリカまたはアルミナなどの粒子である。粒子は、充填剤Ｆの体積を増すため、および充填剤Ｆの粘度を調節するためにバインダーに混入される。充填剤Ｆの粘度を下げるために、粒子が充填剤Ｆに含まれないこともある。

本実施形態の硬化装置４はエアヒーターであり、積層基板Ｗｓに塗布された充填剤Ｆに向けて熱風を吹き付けるように構成されている。熱風によって加熱された充填剤Ｆは、架橋反応により硬化する。充填剤Ｆに溶剤が含まれる場合は、溶剤は加熱によって揮発される。硬化装置４は、充填剤Ｆを加熱して硬化させることができればエアヒーターに限らず、ランプヒーターやその他の構成であってもよい。

本実施形態では、充填剤Ｆは熱硬化性を有する充填剤であるが、一実施形態では、充填剤Ｆは紫外線硬化性を有する充填剤であってもよい。この場合、硬化装置４は紫外線を照射させて充填剤Ｆを硬化させるＵＶ照射装置であってもよい。充填剤Ｆに溶剤が含まれる場合は、エアヒーターなどを併用して充填剤Ｆを加熱し、溶剤を揮発させてもよい。

積層構造体製造装置は、塗布装置３および基板保持装置２の少なくとも一方を移動させる相対移動機構を備えている。本実施形態では、積層構造体製造装置は、相対移動機構として、塗布装置３を移動させる塗布装置移動機構３０を備えている。図３に示すように、塗布装置移動機構３０は、塗布装置３を積層基板Ｗｓの半径方向に移動させる第１塗布装置移動機構３１と、積層基板Ｗｓの厚さ方向に移動させる第２塗布装置移動機構３２を備えている。第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２は、塗布装置３に連結されている。

第１塗布装置移動機構３１は、塗布装置３を基板保持装置２の回転軸心Ｒに垂直な方向に移動させるように構成されている。第２塗布装置移動機構３２は、塗布装置３を基板保持装置２の回転軸心Ｒと平行に移動させるように構成されている。第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２の例としては、直動機構（ボールねじ機構、シリンダ機構など）とモータ（サーボモータ、ステッピングモータなど）の組み合わせや、直動電動アクチュエータ（リニアモータなど）が挙げられる。

本実施形態の第１塗布装置移動機構３１は、塗布装置３に連結された第１直動機構３４と、第１直動機構３４に連結された第１モータ３５を備えている。第１モータ３５および第１直動機構３４は、塗布装置３を積層基板Ｗｓの半径方向に移動させるように構成されている。より具体的には、第１モータ３５は、第１直動機構３４を動作させることで、塗布装置３の充填剤吐出口２１ａを積層基板Ｗｓの隙間Ｇに近接または離間させるように構成されている。本実施形態の第２塗布装置移動機構３２は、塗布装置３に連結された第２直動機構３７と、第２直動機構３７に連結された第２モータ３８を備えている。第２モータ３８および第２直動機構３７は、塗布装置３を積層基板Ｗｓの厚さ方向に移動させるように構成されている。より具体的には、第２モータ３８は、第２直動機構３７を動作させることで、塗布装置３の充填剤吐出口２１ａを積層基板Ｗｓの厚さ方向に移動させるように構成されている。

積層構造体製造装置は、基板保持装置２、硬化装置４、圧力調整装置２６、および塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）の動作を制御する動作制御部１０をさらに備えている。基板保持装置２、硬化装置４、圧力調整装置２６、および塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）は、動作制御部１０に電気的に接続されている。

動作制御部１０は少なくとも１台のコンピュータから構成される。動作制御部１０は、プログラムが格納された記憶装置１０ａと、プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する処理装置１０ｂを備えている。記憶装置１０ａは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの主記憶装置と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などの補助記憶装置を備えている。処理装置１０ｂの例としては、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＧＰＵ（グラフィックプロセッシングユニット）が挙げられる。ただし、動作制御部１０の具体的構成はこれらの例に限定されない。

積層基板Ｗｓの隙間への充填剤Ｆの塗布中、積層基板Ｗｓの面振れや偏心による塗布目標点Ｔｐの位置の変動に伴って、塗布装置３の充填剤吐出口２１ａの位置を追従させる必要がある。そこで、積層構造体製造装置は、第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１と第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２との隙間Ｇ内の塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する位置検出装置５をさらに備えている。位置検出装置５は、積層基板Ｗｓの半径方向における塗布目標点Ｔｐの位置および積層基板Ｗｓの厚さ方向における塗布目標点Ｔｐの位置を含む位置情報を検出するように構成されている。本実施形態の位置検出装置５は、積層基板Ｗｓのエッジ部の形状を検出するエッジ形状検出器４０を含む。

図２に示すように、エッジ形状検出器４０は、基板保持装置２に保持された積層基板Ｗｓの半径方向外側に位置しており、積層基板Ｗｓの隙間Ｇに対向して配置されている。エッジ形状検出器４０は、積層基板Ｗｓの回転方向において塗布装置３の上流側に配置されている。エッジ形状検出器４０の位置は、固定されている。位置検出装置５（エッジ形状検出器４０）は、積層基板Ｗｓの回転方向において、塗布目標点Ｔｐが塗布装置３の充填剤吐出口２１ａの上流側に位置するときに、塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出するように構成されている。

図５は、エッジ形状検出器４０が、第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１と第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２との隙間Ｇ内の塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する様子を示す模式図である。エッジ形状検出器４０は、図５に示すように、積層基板Ｗｓのエッジ部の形状、すなわち、第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１と第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２の形状を検出するように構成されている。エッジ形状検出器４０の例としては、非接触型のレーザ変位センサである２次元プロファイル測定器（ラインセンサ）が挙げられる。

エッジ形状検出器４０は、光源（図示せず）および受光部（図示せず）を有している。エッジ形状検出器４０は、光源から第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１および第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２にライン光（ライン状レーザ光）を照射し、第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１および第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２からの反射光を受光部で受ける。ライン光の幅は、積層基板Ｗｓの厚さ方向に沿っている。エッジ形状検出器４０は、反射光に基づいて、積層基板Ｗｓの厚さ方向に沿って積層基板Ｗｓのエッジ部の表面高さを測定し、積層基板Ｗｓの厚さ方向に沿った積層基板Ｗｓのエッジ部の形状を検出する。

図６は、エッジ形状検出器４０により検出された積層基板Ｗｓのエッジ部の形状を示す図である。検出された積層基板Ｗｓのエッジ部の形状は、第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１と第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２との隙間Ｇを示す谷の形状を含む。したがって、積層基板Ｗｓの半径方向における塗布目標点Ｔｐの位置、および積層基板Ｗｓの厚さ方向における塗布目標点Ｔｐの位置の情報は、検出された積層基板Ｗｓのエッジ部の形状に含まれる。このようにして、エッジ形状検出器４０は、塗布目標点Ｔｐの位置情報（積層基板Ｗｓの半径方向における塗布目標点Ｔｐの位置、および積層基板Ｗｓの厚さ方向における塗布目標点Ｔｐの位置）を検出する。本実施形態では、積層基板Ｗｓのエッジ部の形状に現れる隙間Ｇの最も深い部分が塗布目標点Ｔｐであるが、一実施形態では、積層基板Ｗｓのエッジ部の形状に現れる、積層基板Ｗｓの厚さ方向における中間点が塗布目標点Ｔｐであってもよい。

位置検出装置５（本実施形態では、エッジ形状検出器４０）は、動作制御部１０に電気的に接続されている。エッジ形状検出器４０によって検出された塗布目標点Ｔｐの位置情報（積層基板Ｗｓのエッジ部の形状に含まれる積層基板Ｗｓの半径方向における塗布目標点Ｔｐの位置、および積層基板Ｗｓの厚さ方向における塗布目標点Ｔｐの位置）は、動作制御部１０に送られる。動作制御部１０は、検出された塗布目標点Ｔｐの位置情報に基づいて、塗布装置３の充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置が所定の目標相対位置に一致するように、充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置を塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）により調整させるように構成されている。

より具体的には、動作制御部１０は、位置検出装置５（本実施形態では、エッジ形状検出器４０）によって検出された塗布目標点Ｔｐの位置情報に基づいて、塗布目標点Ｔｐの現在の位置を決定し、塗布目標点Ｔｐの基準位置から塗布目標点Ｔｐの現在の位置までの距離および方向（ベクトル）を算定するように構成されている。さらに、動作制御部１０は、充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置が所定の目標相対位置に一致する塗布装置３の目標位置を、上記算定された距離および方向から決定し、塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）に指令を発して、塗布装置３を目標位置まで移動させるように構成されている。このような動作により、充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置は所定の目標相対位置に維持される。目標相対位置は、充填剤吐出口２１ａから充填剤Ｆが積層基板Ｗｓの隙間Ｇに適切に塗布される相対位置であり、実験結果などに基づいて予め定められる。

本実施形態では、塗布目標点Ｔｐが塗布装置３の充填剤吐出口２１ａの直下に位置する直前に、動作制御部１０は塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）に指令を与えて塗布装置３を移動させる。動作制御部１０は、基板保持装置２による積層基板Ｗｓの回転速度と、塗布目標点Ｔｐの検出位置に基づいて、塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）により塗布装置３を移動させるタイミングを決定（算定）するように構成されている。

位置検出装置５（本実施形態では、エッジ形状検出器４０）は、回転する積層基板Ｗｓの周方向に沿って、複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出するように構成されている。エッジ形状検出器４０は、回転する積層基板Ｗｓのエッジ部の形状を所定の時間間隔で検出し、積層基板Ｗｓの周方向に沿った積層基板Ｗｓのエッジ部の複数の形状を検出する。このような動作により、エッジ形状検出器４０は、積層基板Ｗｓの周方向に沿った複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する。

図７は、積層構造体の製造方法の一実施形態を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１では、位置検出装置５は、積層基板Ｗｓの隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布を開始する前に、塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する。本実施形態では、エッジ形状検出器４０は、積層基板Ｗｓのエッジ部の形状を検出することにより、塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する。位置検出装置５によって検出された塗布目標点Ｔｐの位置情報は、動作制御部１０に送られる。

ステップＳ１０２では、塗布装置移動機構３０に指令を発して、位置検出装置５（本実施形態では、エッジ形状検出器４０）により検出された塗布目標点Ｔｐの位置情報に基づいて、塗布装置３の充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置が目標相対位置に一致するように、充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置を調整させる。これにより、塗布装置３を適切な塗布開始位置に配置することができる。
ステップＳ１０３では、動作制御部１０は、基板保持装置２に指令を発して、積層基板Ｗｓを回転させるとともに、圧力調整装置２６に指令を発して、塗布装置３の充填剤吐出口２１ａから充填剤Ｆを吐出させて、積層基板Ｗｓの隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布を開始する。

ステップＳ１０４では、位置検出装置５は、積層基板Ｗｓの隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布中に、積層基板Ｗｓの周方向に沿った隙間Ｇ内の複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する。本実施形態では、エッジ形状検出器４０は、積層基板Ｗｓの隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布中に、積層基板Ｗｓの周方向に沿った積層基板Ｗｓのエッジ部の複数の形状を検出することにより、複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する。位置検出装置５によって検出された複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報は、動作制御部１０に送られる。

ステップＳ１０５では、動作制御部１０は、積層基板Ｗｓの隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布中に、位置検出装置５（本実施形態では、エッジ形状検出器４０）により検出された複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報に基づいて、塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）に指令を発して、充填剤吐出口２１ａと複数の塗布目標点Ｔｐのそれぞれとの相対位置が目標相対位置に一致するように、充填剤吐出口２１ａと複数の塗布目標点Ｔｐのそれぞれとの相対位置を調整させる。動作制御部１０は、基板保持装置２による積層基板Ｗｓの回転速度と、塗布目標点Ｔｐの検出位置に基づいて、塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）により塗布装置３を移動させるタイミングを決定（算定）する。

積層基板Ｗｓの隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布中、ステップＳ１０４、すなわち塗布目標点Ｔｐの位置情報の検出と、ステップＳ１０５、すなわち充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置の調整は、並行して行われる。動作制御部１０は、順次検出される塗布目標点Ｔｐの位置情報に基づいて、塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）により充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置を順次調整する。これにより、積層基板Ｗｓの隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布中、充填剤吐出口２１ａと複数の塗布目標点Ｔｐのそれぞれとの相対位置は、目標相対位置に維持され、充填剤吐出口２１ａの位置を複数の塗布目標点Ｔｐに追従させることができる。

ステップＳ１０６では、動作制御部１０は、圧力調整装置２６に指令を発して、塗布装置３による隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布を停止させる。
ステップＳ１０７では、動作制御部１０は、硬化装置４に指令を発して、積層基板Ｗｓの隙間Ｇに塗布された充填剤Ｆを硬化させる。一実施形態では、硬化装置４による充填剤Ｆの硬化は、塗布装置３による充填剤Ｆの塗布中に行われてもよい。

本実施形態によれば、位置検出装置５によって検出された塗布目標点Ｔｐの位置情報に基づいて、塗布装置３の充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置が調整される。結果として、充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置を所定の目標相対位置に維持して、第１基板Ｗ１のエッジ部Ｅ１と第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２との隙間Ｇに充填剤Ｆを適正に塗布することができる。

図８は、積層構造体の製造方法の他の実施形態を示すフローチャートである。
ステップＳ２０１では、動作制御部１０は、基板保持装置２に指令を発して、積層基板Ｗｓを回転させる。位置検出装置５は、積層基板Ｗｓが回転している間に、積層基板Ｗｓの周方向に沿った隙間Ｇ内の複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する。本実施形態では、エッジ形状検出器４０は、積層基板Ｗｓのエッジ部の複数の形状を検出することにより、複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する。位置検出装置５によって検出された複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報は、動作制御部１０に送られる。
ステップＳ２０２では、動作制御部１０は、圧力調整装置２６に指令を発して、塗布装置３の充填剤吐出口２１ａから充填剤Ｆを吐出させて、積層基板Ｗｓの隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布を開始する。

ステップＳ２０３では、動作制御部１０は、積層基板Ｗｓの隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布中に、ステップＳ２０１で位置検出装置５（エッジ形状検出器４０）により検出された複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報に基づいて、塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）に指令を発して、充填剤吐出口２１ａと複数の塗布目標点Ｔｐのそれぞれとの相対位置が目標相対位置に一致するように、充填剤吐出口２１ａと複数の塗布目標点Ｔｐのそれぞれとの相対位置を調整させる。動作制御部１０は、基板保持装置２による積層基板Ｗｓの回転速度と、塗布目標点Ｔｐの検出位置から、塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）により塗布装置３を移動させるタイミングを制御する。

これにより、積層基板Ｗｓの隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布中、充填剤吐出口２１ａと複数の塗布目標点Ｔｐのそれぞれとの相対位置は、目標相対位置に維持され、充填剤吐出口２１ａの位置を複数の塗布目標点Ｔｐに追従させることができる。

ステップＳ２０４では、動作制御部１０は、圧力調整装置２６に指令を発して、塗布装置３による隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布を停止させる。
ステップＳ２０５では、動作制御部１０は、硬化装置４に指令を発して、積層基板Ｗｓの隙間Ｇに塗布された充填剤Ｆを硬化させる。一実施形態では、硬化装置４による充填剤Ｆの硬化は、塗布装置３による充填剤Ｆの塗布中に行われてもよい。

図９は、積層構造体製造装置の他の実施形態を示す正面図であり、図１０は、図９に示す積層構造体製造装置の側面図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、上述した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の位置検出装置５は、エッジ形状検出器４０に代えて、積層基板Ｗｓの半径方向における塗布目標点Ｔｐの位置を検出する偏心検出器４２と、積層基板Ｗｓの厚さ方向における塗布目標点Ｔｐの位置を検出する面振れ検出器４３を含む。

図９に示すように、偏心検出器４２および面振れ検出器４３は、積層基板Ｗｓの回転方向において塗布装置３の上流側に配置されている。偏心検出器４２および面振れ検出器４３の位置は、固定されている。偏心検出器４２および面振れ検出器４３は、積層基板Ｗｓの回転方向において、塗布目標点Ｔｐが塗布装置３の充填剤吐出口２１ａの上流側に位置するときに、塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出するように構成されている。

図１０に示すように、偏心検出器４２は、積層基板Ｗｓのエッジ部に関して対称に配置された投光部４２ａおよび受光部４２ｂと、受光部４２ｂに接続された信号処理部４２ｃを有している。投光部４２ａから発せられた光は、受光部４２ｂに受けられる。投光部４２ａから発せられた光の一部は、積層基板Ｗｓのエッジ部に遮られるので、受光部４２ｂが受ける光の量は、積層基板Ｗｓの半径方向の位置に依存して変わる。信号処理部４２ｃは、受光部４２ｂが受けた光の量に基づいて、積層基板Ｗｓの半径方向におけるエッジ部の位置を決定（算定）する。積層基板Ｗｓのエッジ部に対する塗布目標点Ｔｐの相対位置は固定であるので、偏心検出器４２は、積層基板Ｗｓのエッジ部の位置から、積層基板Ｗｓの半径方向における塗布目標点Ｔｐの位置を検出することができる。

面振れ検出器４３は、積層基板Ｗｓの裏面（第１基板Ｗ１の非接合面）に対向して配置されている。面振れ検出器４３は、光源（図示せず）および受光部（図示せず）を有している。面振れ検出器４３は、光源から積層基板Ｗｓの裏面に光を照射し、積層基板Ｗｓの裏面からの反射光を受光部で受ける。面振れ検出器４３は、反射光に基づいて、積層基板Ｗｓの裏面の位置を決定（算定）する。積層基板Ｗｓの裏面に対する塗布目標点Ｔｐの相対位置は固定であるので、面振れ検出器４３は、積層基板Ｗｓの裏面の位置から、積層基板Ｗｓの厚さ方向における塗布目標点Ｔｐの位置を検出することができる。面振れ検出器４３の例としては、変位センサ、位置センサ、距離センサが挙げられる。一実施形態では、面振れ検出器４３は、積層基板Ｗｓの表面（第２基板Ｗ２の非接合面）に対向して配置され、積層基板Ｗｓの表面の位置から、塗布目標点Ｔｐの位置を検出してもよい。

偏心検出器４２および面振れ検出器４３は、動作制御部１０に電気的に接続されている。偏心検出器４２によって検出された積層基板Ｗｓの半径方向における塗布目標点Ｔｐの位置および面振れ検出器４３によって検出された積層基板Ｗｓの厚さ方向における塗布目標点Ｔｐの位置は、動作制御部１０に送られる。動作制御部１０は、検出された塗布目標点Ｔｐの位置情報に基づいて、塗布装置３の充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置が所定の目標相対位置に一致するように、充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置を塗布装置移動機構３０（本実施形態では、第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）により調整させる。

本実施形態では、動作制御部１０は、塗布目標点Ｔｐが塗布装置３の充填剤吐出口２１ａの直下に位置する直前に、偏心検出器４２および面振れ検出器４３によって検出された塗布目標点Ｔｐの位置情報に基づいて、塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）に指令を与えて塗布装置３を移動させる。動作制御部１０は、基板保持装置２による積層基板Ｗｓの回転速度と、塗布目標点Ｔｐの検出位置に基づいて、塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）により塗布装置３を移動させるタイミングを決定（算定）する。

位置検出装置５（本実施形態では、偏心検出器４２および面振れ検出器４３）は、回転する積層基板Ｗｓの周方向に沿って、複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出するように構成されている。偏心検出器４２は、回転する積層基板Ｗｓの半径方向における塗布目標点Ｔｐの位置を所定の時間間隔で検出し、積層基板Ｗｓの周方向に沿った複数の塗布目標点Ｔｐの、積層基板Ｗｓの半径方向における位置を検出する。面振れ検出器４３は、回転する積層基板Ｗｓの厚さ方向における塗布目標点Ｔｐの位置を所定の時間間隔で検出し、積層基板Ｗｓの周方向に沿った複数の塗布目標点Ｔｐの、積層基板Ｗｓの厚さ方向における位置を検出する。

図９および図１０を参照して説明した実施形態は、図７および図８に示す積層構造体の製造方法に適用することができる。

図１１は、積層構造体製造装置のさらに他の実施形態を示す側面図であり、図１２は、図１１に示す積層構造体製造装置の正面図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図９および図１０を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の位置検出装置５は、偏心検出器４２および面振れ検出器４３に加えて、エッジ形状検出器４０をさらに含む。

図１１に示すように、エッジ形状検出器４０は、塗布装置３に隣接して、積層基板Ｗｓの上方に配置されている。偏心検出器４２および面振れ検出器４３は、積層基板Ｗｓの回転方向において塗布装置３の上流側に配置されている。エッジ形状検出器４０、偏心検出器４２、および面振れ検出器４３の位置は、固定されている。エッジ形状検出器４０は、積層基板Ｗｓの回転方向において、塗布目標点Ｔｐが塗布装置３の充填剤吐出口２１ａと同じ位置にあるとき（塗布目標点Ｔｐが塗布装置３の充填剤吐出口２１ａの近傍に位置するとき）に、塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出するように構成されている。偏心検出器４２および面振れ検出器４３は、積層基板Ｗｓの回転方向において、塗布目標点Ｔｐが塗布装置３の充填剤吐出口２１ａの上流側に位置するときに、塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出するように構成されている。

本実施形態の積層構造体製造装置は、図７に示す積層構造体の製造方法に適用することができる。図７に示すステップＳ１０１、すなわち充填剤Ｆの塗布を開始する前に塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する工程は、エッジ形状検出器４０によって行われる。エッジ形状検出器４０は、塗布目標点Ｔｐが塗布装置３の充填剤吐出口２１ａと同じ位置にあるとき（塗布目標点Ｔｐが塗布装置３の充填剤吐出口２１ａの近傍に位置するとき）に、塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する。ステップＳ１０４、すなわち積層基板Ｗｓの隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布中に、積層基板Ｗｓの周方向に沿った隙間Ｇ内の複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する工程は、偏心検出器４２および面振れ検出器４３によって行われる。

図１３は、積層構造体製造装置のさらに他の実施形態を示す正面図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図２および図３を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の位置検出装置５は、エッジ形状検出器４０に代えて、積層基板Ｗｓのエッジ部の画像を生成する画像生成装置４５を含む。

図１３に示すように、画像生成装置４５は、積層基板Ｗｓの回転方向において塗布装置３の上流側に位置しており、かつ積層基板Ｗｓの側方に配置されている。画像生成装置４５は、積層基板Ｗｓのエッジ部の画像を生成するように構成されている。画像生成装置４５は、図示しないイメージセンサ（例えば、ＣＭＯＳセンサまたはＣＣＤセンサ）を備えている。

図１４は、画像生成装置４５によって生成された積層基板Ｗｓのエッジ部の画像の一例を示す図である。図１４に示すように、積層基板Ｗｓのエッジ部の画像は、第１基板Ｗｓのエッジ部Ｅ１と第２基板Ｗ２のエッジ部Ｅ２との隙間Ｇを示す谷の画像を含む。したがって、積層基板Ｗｓの半径方向における塗布目標点Ｔｐの位置および積層基板Ｗｓの厚さ方向における塗布目標点Ｔｐの位置の情報は、生成された積層基板Ｗｓのエッジ部の画像内に含まれる。このようにして、画像生成装置４５は、塗布目標点Ｔｐの位置情報（積層基板Ｗｓの半径方向における塗布目標点Ｔｐの位置および積層基板Ｗｓの厚さ方向における塗布目標点Ｔｐの位置）を検出する。本実施形態では、積層基板Ｗｓのエッジ部の画像に現れる隙間Ｇの最も深い部分が塗布目標点Ｔｐであるが、一実施形態では、積層基板Ｗｓのエッジ部の画像に現れる、積層基板Ｗｓの厚さ方向における中間点が塗布目標点Ｔｐであってもよい。

図１３に示すように、画像生成装置４５は、動作制御部１０に電気的に接続されている。画像生成装置４５によって検出された塗布目標点Ｔｐの位置情報（積層基板Ｗｓのエッジ部の画像に含まれる積層基板Ｗｓの半径方向における塗布目標点Ｔｐの位置および積層基板Ｗｓの厚さ方向における塗布目標点Ｔｐの位置）は、動作制御部１０に送られる。動作制御部１０は、検出された塗布目標点Ｔｐの位置情報に基づいて、塗布装置３の充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置が所定の目標相対位置に一致するように、充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置を塗布装置移動機構３０により調整させる。

図１４に示すように、画像生成装置４５は、積層基板Ｗｓのエッジ部と塗布装置３の充填剤吐出口２１ａの両方が現れた画像を生成し、塗布目標点Ｔｐの位置情報とともに、充填剤吐出口２１ａの位置情報を検出するように構成されてもよい。画像生成装置４５によって検出された塗布目標点Ｔｐの位置情報および充填剤吐出口２１ａの位置情報は、動作制御部１０に送られる。動作制御部１０は、画像生成装置４５から送られる塗布目標点Ｔｐの位置情報および充填剤吐出口２１ａの位置情報に基づいて、充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置が所定の目標相対位置に一致するまで、充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置を塗布装置移動機構３０により調整させるように構成されてもよい。

画像生成装置４５は、積層基板Ｗｓの回転方向において、塗布目標点Ｔｐが塗布装置３の充填剤吐出口２１ａと同じ位置にあるとき（塗布目標点Ｔｐが塗布装置３の充填剤吐出口２１ａの近傍に位置するとき）に、塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出してもよい。あるいは、画像生成装置４５は、積層基板Ｗｓの回転方向において、塗布目標点Ｔｐが塗布装置３の充填剤吐出口２１ａの上流側に位置するとき（図１４の符号Ｔｐ’で示す）に、塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出してもよい。動作制御部１０は、基板保持装置２による積層基板Ｗｓの回転速度と、塗布目標点Ｔｐの検出位置に基づいて、塗布装置移動機構３０により塗布装置３を移動させるタイミングを決定（算定）する。

位置検出装置５（本実施形態では、画像生成装置４５）は、回転する積層基板Ｗｓの周方向に沿って、複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出するように構成されている。画像生成装置４５は、回転する積層基板Ｗｓのエッジ部の画像を所定の時間間隔で生成し、積層基板Ｗｓの周方向に沿った積層基板Ｗｓのエッジ部の複数の画像を生成する。これにより、画像生成装置４５は、積層基板Ｗｓの周方向に沿った複数の塗布目標点Ｔｐの位置情報を検出する。

一実施形態では、積層構造体製造装置は、キーボード、マウス等の入力装置（図示せず）、および画像生成装置４５によって生成された積層基板Ｗｓのエッジ部の画像を表示するディスプレイ等の表示装置（図示せず）を備え、表示装置に表示された画像上の任意の箇所を作業者が塗布目標点Ｔｐとして選択し、入力装置で入力してもよい。入力装置および表示装置は、動作制御部１０に電気的に接続されており、動作制御部１０は、入力された塗布目標点Ｔｐの位置情報に基づいて、塗布装置３の充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置が所定の目標相対位置に一致するように、充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置を塗布装置移動機構３０により調整させてもよい。

図１３および図１４を参照して説明した実施形態は、図７および図８に示す積層構造体の製造方法に適用することができる。

一実施形態では、画像生成装置４５は、積層基板Ｗｓの隙間Ｇへの充填剤Ｆの塗布中に、充填剤吐出口２１ａから吐出される（落下する）充填剤Ｆの画像を生成するように構成されてもよい。この場合、動作制御部１０は、画像生成装置４５によって生成された充填剤吐出口２１ａから吐出される（落下する）充填剤Ｆの画像に基づいて、充填剤Ｆの吐出状態を判定するように構成されてもよい。

具体的には、動作制御部１０は、充填剤Ｆが充填剤吐出口２１ａから塗布目標点Ｔｐに向かって吐出されている（落下している）様子が画像に現れているときに、充填剤Ｆの吐出状態が正常であると判定し、充填剤Ｆが充填剤吐出口２１ａから塗布目標点Ｔｐに向かって吐出されている様子が画像に現れていないとき（例えば、充填剤Ｆが充填剤吐出口２１ａから斜め方向に吐出されている様子が現れているとき）に、充填剤Ｆの吐出状態が異常であると判定するように構成されてもよい。さらに、動作制御部１０は、充填剤Ｆの吐出状態が異常であると判定したときに、塗布装置３による充填剤Ｆの塗布を停止するように構成されてもよい。

これまで説明した実施形態の積層構造体製造装置は、相対移動機構として、塗布装置３を移動させる塗布装置移動機構３０を備えているが、一実施形態では、積層構造体製造装置は、相対移動機構として、基板保持装置２に保持された積層基板Ｗｓを移動させる基板移動機構５０を備えていてもよい。図１５は、基板移動機構５０を備えた積層構造体製造装置の一実施形態を示す側面図である。基板移動機構５０は、積層基板Ｗｓをその半径方向に移動させる第１基板移動機構５１と、積層基板Ｗｓをその厚さ方向に移動させる第２基板移動機構５２を備えている。第１基板移動機構５１および第２基板移動機構５２は、基板保持装置２に連結されている。

第１基板移動機構５１は、基板保持装置２をその回転軸心Ｒに垂直な方向に移動させるように構成されている。第２基板移動機構５２は、基板保持装置２をその回転軸心Ｒと平行に移動させるように構成されている。第１基板移動機構５１および第２基板移動機構５２の例としては、直動機構（ボールねじ機構、シリンダ機構など）とモータ（サーボモータ、ステッピングモータなど）の組み合わせや、直動電動アクチュエータ（リニアモータなど）が挙げられる。

本実施形態の第１基板移動機構５１は、基板保持装置２に連結された第１直動機構５４と、第１直動機構５４に連結された第１モータ５５を備えている。第１モータ５５および第１直動機構５４は、基板保持装置２の全体を積層基板Ｗｓの半径方向に移動させて、基板保持装置２に保持された積層基板Ｗｓをその半径方向に移動させるように構成されている。より具体的には、第１モータ５５は、第１直動機構５４を動作させることで、積層基板Ｗｓの隙間Ｇを塗布装置３の充填剤吐出口２１ａに近接または離間させるように構成されている。本実施形態の第２基板移動機構５２は、基板保持装置２の回転軸１３に連結された第２モータ５７を備えている。第２モータ５７は、回転軸１３を介して、保持ステージ１２を積層基板Ｗｓの厚さ方向に移動させて、基板保持装置２に保持された積層基板Ｗｓをその厚さ方向に移動させるように構成されている。

基板移動機構５０（第１基板移動機構５１および第２基板移動機構５２）は、動作制御部１０に電気的に接続されている。基板移動機構５０（第１基板移動機構５１および第２基板移動機構５２）の動作は、動作制御部１０により制御される。本実施形態では、第１基板移動機構５１は、第２基板移動機構５２を介して基板保持装置２に連結されているが、一実施形態では、第２基板移動機構５２は、第１基板移動機構５１を介して基板保持装置２に連結されてもよい。

動作制御部１０は、位置検出装置５によって検出された塗布目標点Ｔｐの位置情報に基づいて、塗布装置３の充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置が所定の目標相対位置に一致するように、充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置を基板移動機構５０（第１基板移動機構５１および第２基板移動機構５２）により調整させるように構成されている。

より具体的には、動作制御部１０は、位置検出装置５によって検出された塗布目標点Ｔｐの位置情報に基づいて塗布目標点Ｔｐの現在の位置を決定し、塗布目標点Ｔｐの現在の位置から塗布目標点Ｔｐの基準位置までの距離および方向（ベクトル）を算定するように構成されている。さらに、動作制御部１０は、基板移動機構５０（第１基板移動機構５１および第２基板移動機構５２）に指令を発して、基板保持装置２に保持された積層基板Ｗｓを上記算定された方向に上記算定された距離だけ移動させるように構成されている。このような動作により、充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置は所定の目標相対位置に維持される。目標相対位置は、充填剤吐出口２１ａから充填剤Ｆが積層基板Ｗｓの隙間Ｇに適切に塗布される相対位置であり、実験結果などに基づいて予め定められる。

基板移動機構５０（第１基板移動機構５１および第２基板移動機構５２）による充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置の調整は、塗布装置移動機構３０（第１塗布装置移動機構３１および第２塗布装置移動機構３２）による充填剤吐出口２１ａと塗布目標点Ｔｐとの相対位置の調整に代えて、上述した各実施形態に適用することができる。

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

２ 基板保持装置
３ 塗布装置
４ 硬化装置
５ 位置検出装置
１０ 動作制御部
１０ａ 記憶装置
１０ｂ 処理装置
１２ 保持ステージ
１２ａ 保持面
１３ 回転軸
１５ 回転機構
２１ シリンジ
２１ａ 充填剤吐出口
２２ ピストン
２５ 気体供給ライン
２６ 圧力調整装置
３０ 塗布装置移動機構（相対移動機構）
３１ 第１塗布装置移動機構
３２ 第２塗布装置移動機構
３４ 第１直動機構
３５ 第１モータ
３７ 第２直動機構
３８ 第２モータ
４０ エッジ形状検出器
４２ 偏心検出器
４２ａ 投光部
４２ｂ 受光部
４２ｃ 信号処理部
４３ 面振れ検出器
４５ 画像生成装置
５０ 基板移動機構（相対移動機構）
５１ 第１基板移動機構
５２ 第２基板移動機構
５４ 第１直動機構
５５ 第１モータ
５７ 第２モータ
Ｅ１，Ｅ２ エッジ部
Ｆ 充填剤
Ｇ 隙間
Ｔｐ 塗布目標点
Ｗ１ 第１基板
Ｗ２ 第２基板
Ｗｓ 積層基板

Claims (14)

1. 第１基板と第２基板が接合された積層基板に充填剤を塗布して、積層構造体を製造する積層構造体製造装置であって、
   前記積層基板を保持し、回転させる基板保持装置と、
   前記充填剤を吐出するための充填剤吐出口を有し、前記第１基板のエッジ部と前記第２基板のエッジ部との隙間に前記充填剤を塗布する塗布装置と、
   前記塗布装置および前記基板保持装置の少なくとも一方を移動させる相対移動機構と、
   前記隙間内の塗布目標点の位置情報を検出する位置検出装置と、
   前記検出された位置情報に基づいて、前記充填剤吐出口と前記塗布目標点との相対位置を前記相対移動機構により調整させる動作制御部を備えた、積層構造体製造装置。
2. 前記位置検出装置は、前記積層基板の半径方向における前記塗布目標点の位置および前記積層基板の厚さ方向における前記塗布目標点の位置を含む前記位置情報を検出するように構成されている、請求項１に記載の積層構造体製造装置。
3. 前記位置検出装置は、前記積層基板のエッジ部の形状を検出するエッジ形状検出器を含む、請求項２に記載の積層構造体製造装置。
4. 前記位置検出装置は、前記積層基板の半径方向における前記塗布目標点の位置を検出する偏心検出器と、前記積層基板の厚さ方向における前記塗布目標点の位置を検出する面振れ検出器を含む、請求項２に記載の積層構造体製造装置。
5. 前記位置検出装置は、前記積層基板のエッジ部の画像を生成する画像生成装置を含む、請求項２に記載の積層構造体製造装置。
6. 前記位置検出装置は、前記積層基板の周方向に沿った前記隙間内の複数の塗布目標点の位置情報を検出するように構成されており、
   前記動作制御部は、回転する前記積層基板の前記隙間への前記充填剤の塗布中に、前記検出された位置情報に基づいて、前記充填剤吐出口と前記複数の塗布目標点のそれぞれとの相対位置を前記相対移動機構により調整させるように構成されている、請求項１に記載の積層構造体製造装置。
7. 前記位置検出装置は、前記積層基板の回転方向において、前記塗布目標点が前記充填剤吐出口の上流側に位置するときに、前記塗布目標点の位置情報を検出するように構成されている、請求項１に記載の積層構造体製造装置。
8. 第１基板と第２基板が接合された積層基板に充填剤を塗布する積層構造体の製造方法であって、
   前記第１基板のエッジ部と前記第２基板のエッジ部との隙間内の塗布目標点の位置情報を検出する工程と、
   前記検出された位置情報に基づいて、前記充填剤を吐出するための充填剤吐出口と前記塗布目標点との相対位置を調整する工程と、
   前記積層基板を回転させながら、前記隙間に前記充填剤を塗布する工程を含む、積層構造体の製造方法。
9. 前記位置情報を検出する工程は、前記積層基板の半径方向における前記塗布目標点の位置および前記積層基板の厚さ方向における前記塗布目標点の位置を含む前記位置情報を検出する工程である、請求項８に記載の積層構造体の製造方法。
10. 前記位置情報を検出する工程は、エッジ形状検出器により、前記積層基板のエッジ部の形状を検出することを含む、請求項９に記載の積層構造体の製造方法。
11. 前記位置情報を検出する工程は、偏心検出器により、前記積層基板の半径方向における前記塗布目標点の位置を検出すること、および面振れ検出器により、前記積層基板の厚さ方向における前記塗布目標点の位置を検出することを含む、請求項９に記載の積層構造体の製造方法。
12. 前記位置情報を検出する工程は、画像生成装置により、前記積層基板のエッジ部の画像を生成することを含む、請求項９に記載の積層構造体の製造方法。
13. 前記位置情報を検出する工程は、前記隙間への前記充填剤の塗布中に、前記積層基板の周方向に沿った前記隙間内の複数の塗布目標点が、前記積層基板の回転方向において前記充填剤吐出口の上流側に位置するときに、前記複数の塗布目標点の位置情報を検出する工程であり、
    前記相対的な位置を調整する工程は、前記隙間への前記充填剤の塗布中に、前記検出された位置情報に基づいて、前記充填剤吐出口と前記複数の塗布目標点のそれぞれとの相対位置を調整する工程である、請求項８に記載の積層構造体の製造方法。
14. 前記位置情報を検出する工程は、前記隙間に前記充填剤を塗布する前に、前記積層基板を回転させて、前記積層基板の周方向に沿った前記隙間内の複数の塗布目標点の位置情報を検出する工程であり、
    前記相対的な位置を調整する工程は、前記隙間への前記充填剤の塗布中に、前記検出された位置情報に基づいて、前記充填剤吐出口と前記複数の塗布目標点のそれぞれとの相対位置を調整する工程である、請求項８に記載の積層構造体の製造方法。

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