JP7196235B2 - 厚み測定装置及びこれを用いた積層装置 - Google Patents

Description

本発明は、特に、ワークを載置可能な可動ステージを備える厚み測定装置及びこれを用いた積層装置に関する。

積層装置は、電子部品を構成する複数枚のシート状のワークを積層し、積層体を形成するものであり、投入ユニット、剥離ユニット、排出ユニット、アライメントユニット、及び積層ユニットなどを備える。また、積層装置は可動ステージ等により、各ユニット間におけるワークの移動を行っている。

近年、このように形成される積層体には、低背化が要望されているため、積層されるワーク自体の薄化が行われている。この薄化されたワークの厚みが、規格内であるのかを調べるために、積層装置に厚み測定装置を採用するものがある。

ここで、従来の厚み測定装置においては、水平面と平行に配置された固定ステージに、シート状のワークを載置し、厚みを測定することが行われている。例えば、特許文献１（特に、段落［００１２］及び図１参照）には、固定ステージにワークを載置しない状態で、ワーク厚み測定用センサを固定ステージに当接させて基準値（０点）を測定した後に、固定ステージにワークを載置した状態で、ワーク厚み測定用センサをワークに当接させて測定することにより、ワークの厚みを算出するものが記載されている。

特開２００２－２１３９０３号公報

このような従来の厚み測定装置を積層装置に採用すると、ワークの厚みを測定する毎に、可動ステージに載置されているワークを、水平面と平行に配置された固定ステージに載置し直す必要が生じるため、計測自体に比較的長い時間を要し、積層体の生産性を低下させるおそれがあった。

この問題を解決するために、積層装置の各ユニット間（例えば、投入ユニットから排出ユニットまで）において、ワークを固定ステージに載置し直すことなく、ワークを可動ステージに載置した状態で、ワークの厚みを計測することが考えられる。

しかしながら、可動ステージは、移動可能な構成となっているため、走行精度や経時的なガタなどにより、常に、可動ステージ上面を水平面と平行に配置することはできず、ワークの厚みを精度良く計測することが難しいという新たな問題点（以下、「可動ステージの傾斜により生じる問題」という）が生じていた。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、可動ステージの傾斜により生じる問題を解消し、可動ステージに載置されたワークの厚みを精度良く計測することができる厚み測定装置及びこれを用いた積層装置を提供することを目的とする。

本発明に係る一実施形態の厚み測定装置は、ワークを載置可能なワーク載置領域及び前記ワーク載置領域と重複しない領域にある基準位置を有する可動ステージと、前記可動ステージの前記ワーク載置領域に対する変位を検出するワーク厚み測定用センサ、及び、前記可動ステージの前記基準位置に対する変位を検出する複数の補正用センサを備える厚み測定手段と、前記可動ステージの水平方向への移動を実行、及び、前記厚み測定手段の垂直方向への移動を実行するとともに、前記厚み測定手段を前記可動ステージに対して近接させる測定動作を実行する制御手段と、前記ワークの厚みを算出する演算手段と、を備え、前記演算手段は、前記ワークが前記可動ステージに載置された状態での前記測定動作において、前記複数の補正用センサが検出した前記基準位置への第１の補正変位量に基づき、前記可動ステージの上面に一致する計測補正用平面を算出するともに、前記計測補正用平面、前記ワーク厚み測定用センサが検出した前記ワークへの第１の測定変位量、及び、前記補正用センサが検出した前記第１の補正変位量に基づき、前記ワークの厚みを算出するものである。

本発明に係る一実施形態の積層装置は、上記厚み測定装置が用いられる積層装置であって、前記可動ステージは、前記ワークが前記可動ステージに投入される投入位置、前記測定動作が行われる厚み測定位置、及び、前記ワークが前記可動ステージから排出される排出位置に移動可能であり、前記演算手段は、前記可動ステージが前記排出位置から前記投入位置へと移動する際の前記厚み測定位置において、前記ワーク厚み測定用センサの前記補正値を算出するとともに、前記可動ステージが前記投入位置から前記排出位置へと移動する際の前記厚み測定位置において、前記ワークの厚みを算出するものである。

本発明によれば、可動ステージの傾斜により生じる問題を解消し、可動ステージに載置されたワークの厚みを精度良く計測することができる厚み測定装置及びこれを用いた積層装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る厚み測定ユニットを備える例示的な積層装置の一部を示す平面模式図である。 図１に示される積層装置をＸＺ平面において切断した断面模式図である。 図２に示される厚み計測ユニット及び可動ステージからなる厚み測定ユニットの拡大図である。 図３に示される厚み測定ユニットの制御系の構成を説明するためのブロック図である。 厚み測定ユニットの事前測定工程における動作説明を行う側面図であり、（ａ）未載置状態にある可動ステージの移動動作、（ｂ）厚み測定手段の下降動作（ワーク押さえ板が当接状態）、（ｃ）厚み測定手段の下降動作（ワーク厚み測定用センサが当接状態）、をそれぞれ表す。 厚み測定ユニットの事前測定工程における動作説明を行う側面図であり、（ａ）厚み測定手段の下降動作（補正用センサが当接状態）、（ｂ）厚み測定手段の下降動作（メカストッパが当接状態）、（ｃ）厚み測定手段の上昇動作及び未載置状態にある可動ステージの移動動作、をそれぞれ表す。 厚み測定ユニットの厚み測定工程における動作説明を行う側面図であり、（ａ）載置状態にある可動ステージの移動動作、（ｂ）厚み測定手段の下降動作（ワーク押さえ板が当接状態）、（ｃ）厚み測定手段の下降動作（ワーク厚み測定用センサが当接状態）、をそれぞれ表す。 厚み測定ユニットの厚み測定工程における動作説明を行う側面図であり、（ａ）厚み測定手段の下降動作（補正用センサが当接状態）、（ｂ）厚み測定手段の下降動作（メカストッパが当接状態）、（ｃ）厚み測定手段の上昇動作及び載置状態にある可動ステージの移動動作、をそれぞれ表す。 第１条件の事前測定工程におけるワーク厚みの補正原理の説明図であり、（ａ）測定動作の側面図、（ｂ）補正量算出過程を説明する斜視図、（ｃ）補正量算出過程を説明する側面図、をそれぞれ表す。 第１条件の厚み測定工程におけるワーク厚みの補正原理の説明図であり、（ａ）測定動作の側面図、（ｂ）ワーク厚み算出過程を説明する側面図、をそれぞれ表す。 第２条件の事前測定工程におけるワーク厚みの補正原理の説明図であり、（ａ）測定動作の側面図、（ｂ）補正量算出過程を説明する側面図、をそれぞれ表す。 第２条件の厚み測定工程におけるワーク厚みの補正原理の説明図であり、（ａ）測定動作の側面図、（ｂ）ワーク厚み算出過程を説明する側面図、をそれぞれ表す。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、本発明を具体的に実現した形態を例示するものである。よって、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって、以下に説明される実施形態の構成は適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

＜用語について＞
本明細書および特許請求の範囲の記載において、各用語を以下のように定義する。「積層」とは、複数枚（２枚も含む）の貼り合わせを示す。「積層体」とは、複数枚（２枚も含む）のワークＷを貼り合わせたものを示す。本明細書の記載において、「上方」及び「下方」とは、図面におけるＺ軸方向の「プラス側」及び「マイナス側」を示す。本明細書の記載において、「前方」及び「後方」とは、図面におけるＹ軸方向の「プラス側」及び「マイナス側」を示す。本明細書の記載において、「第１条件」及び「第２条件」とは、「可動ステージが水平状態にある場合」及び「可動ステージが傾斜状態にある場合」を示す。

図１は、本発明の実施形態に係る厚み測定ユニット２０を備える例示的な積層装置１００の一部を示す平面模式図であり、図２は、図１に示される積層装置１００をＸＺ平面において切断した断面模式図である。ここで、Ｘ軸方向は、ワークＷに対する各処理工程が実施される際にワークＷが移動する方向を示すものであり、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向と直交する方向を示すものである。また、Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交し、かつ、ワークＷに対する各処理工程が実施される際にワークＷが面する方向を示すものである。さらに、図１及び図２中の点Ａ、点Ｂ、及び点Ｃは、各処理工程の中心位置を示し、それぞれ、投入位置、厚み測定位置、及び剥離・排出位置に対応する。

＜積層装置について＞
積層装置１００は、電子部品を構成する薄化された複数のワークＷを高精度かつ高速に積層するものである。図１には、積層装置１００の一部が示されており、積層装置１００は、投入ユニット１０と、厚み測定ユニット（厚み測定装置）２０と、剥離ユニット５０と、排出ユニット６０と、を備える。以下、それらを順に説明する。なお、積層装置１００は、投入ユニット１０、厚み測定ユニット２０、剥離ユニット５０、及び排出ユニット６０を制御する制御装置７０（図４参照）をさらに備える。

＜投入ユニットについて＞
投入ユニット１０は、Ｘ軸方向（矢印Ｉ方向）及びＺ軸方向（矢印ＩＩ方向）へと移動可能である投入ユニット駆動機構（不図示）と、投入ユニット駆動機構に吊り下げ支持され、ワークＷを吸着保持する投入ワーク保持機構（不図示）と、を備える。

＜厚み測定ユニットについて＞
厚み測定ユニット２０は、可動ステージ３０と、可動ステージ３０のＸ軸方向（矢印ＩＩＩ方向：投入位置Ａ、厚み測定位置Ｂ、剥離・排出位置Ｃ）への移動を行う可動ステージ駆動機構７７（図４参照）と、厚み測定手段４０と、厚み測定手段４０のＺ軸方向（矢印ＩＶ方向）への移動を行う厚み測定手段駆動機構７８（図４参照）と、を備える。厚み測定ユニット２０は、詳細は後述するが、厚み測定手段４０を、ワークＷを載置した可動ステージ３０に対して押し付ける測定動作を実行することにより、ワークＷの厚みを計測する。

＜剥離ユニットについて＞
剥離ユニット５０は、図１に示すように、Ｙ軸方向（矢印ＶＩ方向）及びＺ軸方向（矢印ＶＩＩＩ方向）へと移動可能である剥離ユニット駆動機構（不図示）と、剥離ユニット駆動機構に吊り下げ支持され、ワークＷに設けられるフィルムを保持する剥離ヘッド（不図示）と、を備える。

＜排出ユニットについて＞
排出ユニット６０は、Ｘ軸方向（矢印ＶＩＩ方向）及びＺ軸方向（矢印ＶＩＩＩ方向）へと移動可能である排出ユニット駆動機構（不図示）と、排出ユニット駆動機構に吊り下げ支持され、ワークＷを吸着保持する排出ワーク保持機構（不図示）と、を備える。

本実施形態における積層装置１００は、投入ユニット１０と、厚み測定ユニット２０と、剥離ユニット５０と、排出ユニット６０と、を備えるものであるが、これに限らず、例えば、剥離ユニット５０を備えない構成、剥離ユニット５０に代えてユニットを備える構成、又はこれら４つのユニットに加えて更に追加ユニットを備える構成としても良い。また、本実施形態におけるワークＷには、上面側に保護層からなるフィルムを設けたシート状のものを採用しているが、これに限らず、例えば、剥離工程が必要のない、フィルムが設けられてないシート状のものや、脆く薄い材質から構成されているものであっても良い。

＜積層装置における積層工程ついて＞
図１及び図２を用いて、積層装置１００におけるワークＷに対する各処理工程を順に説明する。

積層装置１００における積層工程は、事前測定工程、投入工程、厚み測定工程、剥離工程、及び排出工程を備える。ここで、事前測定工程及び厚み測定工程は、それぞれ、ワークＷが可動ステージ３０に未載置状態及び載置状態において、補正用センサ４３（図３参照）及びワーク厚み測定用センサ４２（図３参照）の変位量を検出する。詳細は後述するが、事前測定工程及び厚み測定工程は、可動ステージ３０の傾斜により生じる問題を解消しつつ、各ワーク厚み測定用センサ４２の取り付け誤差等により生じる問題を解消し、高い精度のワークＷの厚み算出を実現するために実行される。

＜事前測定工程について＞
ワーク載置領域Ｗａに多孔質シート３１のみが固定されている可動ステージ３０が、厚み測定位置Ｂへと、Ｘ軸方向（矢印ＩＩＩ方向）に移動する。また、厚み測定手段４０が、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ方向）へと移動する。これにより、厚み測定手段４０が、可動ステージ３０に押し付けられることにより、補正用の測定が行われる。その後、厚み測定手段４０が、Ｚ軸方向の上方（矢印ＩＶ方向）へと移動する。

本実施形態の事前測定工程は、必須の工程ではなく、例えば、各ワーク厚み測定用センサ４２が取り付け誤差等を有さず、ワークＷ以外のものが可動ステージ上面３０ａに載置されない場合には、各ワーク厚み測定用センサ４２の補正値を算出する必要がないため、省略することができる。また、本実施形態における事前測定工程は、必要であれば、後述する厚み測定工程の前に実行するものである。この事前測定工程における実行頻度を、適宜設定することにより、熱膨張や経時変化などに起因する誤差も補正することができる。

＜投入工程について＞
まず、図２に示すように、多孔質シート３１のみが固定されている可動ステージ３０が、投入位置Ａへと、Ｘ軸方向（矢印ＩＩＩ方向）に移動する。また、投入ユニット１０が、待機位置（不図示）から投入位置Ａへと、Ｘ軸方向（矢印Ｉ方向）に移動した後、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＩ方向）へと移動する。これにより、ワークＷが、多孔質シート３１の上面に当接される。そして、ワークＷを多孔質シート３１の上面に吸着固定させた後、ワークＷへの吸着固定が解除される。その後、投入ユニット１０が、Ｚ軸方向の上方（矢印ＩＩ方向）に移動した後、投入位置Ａから待機位置へと、Ｘ軸方向（矢印Ｉ方向）に移動する。

＜厚み測定工程について＞
多孔質シート３１の上面にワークＷを載置した可動ステージ３０が、厚み測定位置Ｂへと、Ｘ軸方向（矢印ＩＩＩ方向）に移動する。また、厚み測定手段４０が、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ方向）へと移動する。これにより、厚み測定手段４０が、ワークＷに押し付けられることにより、ワークＷの厚み計測が行われる。その後、厚み測定手段４０が、Ｚ軸方向の上方（矢印ＩＶ方向）へと移動する。

＜剥離工程について＞
多孔質シート３１の上面にワークＷを載置した可動ステージ３０が、厚み測定位置Ｂから剥離・排出位置Ｃへと、Ｘ軸方向（矢印ＩＩＩ方向）に移動する。また、剥離ユニット５０が、ワークＷの外周部の上方位置へと、Ｙ軸方向の前方（矢印ＶＩ方向）に移動した後、Ｚ軸方向の下方（矢印ＶＩＩＩ方向）へと移動する。これにより、ワークＷに設けられたフィルムの外周部の一部が、剥離ヘッドに把持される。さらに、剥離ユニット５０が、Ｙ軸方向の前方（矢印ＶＩ方向）及びＺ軸方向の上方（矢印ＶＩＩＩ方向）に移動する。これにより、ワークＷからフィルムが剥離された後、剥離ヘッドを解放することにより、フィルムが回収箱（不図示）に回収される。その後、剥離ユニット５０が、Ｙ軸方向の後方（矢印ＶＩ方向）に移動して、待機状態となる。

＜排出工程について＞
排出ユニット６０が、ワークＷを吸着固定させていない状態で、待機位置（不図示）から剥離・排出位置Ｃへと、Ｘ軸方向（矢印ＶＩＩ方向）に移動した後、Ｚ軸方向の下方（矢印ＶＩＩＩ方向）へと移動する。これにより、排出ユニット６０は、ワークＷの上面に当接する。そして、ワークＷを排出ワーク保持機構に吸着固定させた後、多孔質シート３１によるワークＷへの吸着固定が解除される。その後、排出ユニット６０が、Ｚ軸方向の上方（矢印ＶＩＩＩ方向）に移動した後、剥離・排出位置Ｃからアライメント位置（不図示）や積層位置（不図示）などへと、Ｘ軸方向（矢印ＶＩＩ方向）に移動する。

本実施形態において、投入工程と排出工程との間に事前測定工程及び厚み測定工程を組み込む、つまり、投入位置Ａと排出位置Ｃとの間を往復する可動ステージ３０に対して測定動作を実行することにより、大きなレイアウト変更を伴わずに、既存の積層装置１００に厚み測定装置２０を採用することができる。

＜厚み測定ユニットの詳細構成について＞
図３及び図４を用いて、厚み測定ユニット２０の詳細構成を説明する。

図３に示すように、厚み測定ユニット２０は、可動ステージ３０と、厚み測定手段４０とを備える。また、図４に示すように、厚み測定ユニット２０は、可動ステージ３０のＸ軸方向（矢印ＩＩＩ方向）への移動を行う可動ステージ駆動機構７７と、厚み測定手段４０のＺ軸方向（矢印ＩＶ方向）への移動を行う厚み測定手段駆動機構７８と、を備える。以下、それらを順に説明する。

まず、可動ステージ３０は、Ｚ軸方向からみて、略矩形形状を有し、可動ステージ上面３０ａに、ワークＷを載置可能なワーク載置領域Ｗａと、ワーク載置領域Ｗａと重複しない領域にある基準位置Ｒｐと、を備える。このワーク載置領域Ｗａには、可動ステージ上面３０ａにワークＷを真空吸着させる複数の吸着ポート（不図示）を備える。

本実施形態において、薄いワークＷに皺を生じさせないため、又は、脆いワークＷに破損を生じさせないため、可動ステージ３０のワーク載置領域Ｗａに、多孔質シート３１が配置されているが、多孔質シート３１は必須の構成ではなく、省略することができる。また、本実施形態において、可動ステージ３０上のワーク載置領域Ｗａの形状は、矩形形状に限定されるものではなく、ワークＷの形状に適合するように設定されていれば良いため、ワークＷの形状（円形形状、矩形又は円形の環形状など）に適合するように様々な形状に設定され得る。さらに、本実施形態において、可動ステージ３０上の基準位置Ｒｐは、ワーク載置領域Ｗａと重複しない領域、つまり、矩形形状のワーク載置領域Ｗａの外側領域に設定されているが、これに限らない。例えば、ワークＷの形状が、矩形又は円形の環形状などであれば、可動ステージ３０上の基準位置Ｒｐは、このワーク載置領域Ｗａの内側領域及び／又は外側領域に設定されても良い。

次に、厚み測定手段４０は、略矩形形状の支持部材４１を備える。この支持部材４１には、複数のワーク厚み測定用センサ４２、複数の補正用センサ４３、及びメカストッパ４４が固定されるとともに、ワーク押さえ機構４５が上下方向にスライド可能に設けられる。

ワーク厚み測定用センサ４２及び補正用センサ４３は、接触式変位センサであり、上下にスライド可能なスピンドル４２ａ，４３ａを備え、バネ（不図示）により、スピンドル４２ａ，４３ａがワークＷなどに押し付けられ、この機械的な直線運動を変位量として電気信号に変換する。

本実施形態におけるワーク厚み測定用センサ４２及び補正用センサ４３は、接触式変位センサであるが、これに限らず、例えば、ワーク厚み測定用センサ４２及び補正用センサ４３の一方又は両方が、レーザー変位計などの非接触式変位センサであっても良い。また、本実施形態において、ワーク厚み測定用センサ４２は、５か所のワーク載置領域Ｗａ（図９（ｂ）参照）の計測を行うものであるが、これに限らず、例えば、少なくとも１か所のワーク載置領域Ｗａにおける計測を行うものであっても良い。さらに、本実施形態において、補正用センサ４３は、３か所の基準位置Ｒｐ（図９（ｂ）参照）の計測を行うものであるが、これに限らない。例えば、補正用センサ４３は、４か所以上の基準位置Ｒｐにおいて計測を行うものであっても良いし、複数のワーク厚み測定用センサ４２が、Ｚ軸方向からみて、同一直線上に配置されている場合、この直線上の２か所の基準位置Ｒｐにおいて計測を行うものであっても良い。このように、本実施形態において、ワーク厚み測定用センサ４２及び補正用センサ４３の配置や個数は、単なる例示にすぎず、最適な配置や個数を適宜選択することができる。

このワーク厚み測定用センサ４２は、ワークＷの計測箇所に対応して設けられるため、補正用センサ４３と比べ、設置数が必然的に多くなる傾向がある。これにより、各補正用センサ４３の下端部を、予め、同一水平面内に配置することは、比較的簡単に設定できる。一方、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部を、予め、同一水平面内に配置することは、極めて困難であり、取り付け誤差等が生じているおそれがある（以下、「各ワーク厚み測定用センサ４２の取り付け誤差等により生じる問題」という）。

そこで、本実施形態の事前測定工程及び厚み測定工程において、この各ワーク厚み測定用センサ４２の取り付け誤差等により生じる問題を解消するための演算処理が行われているが、詳細は後述する。なお、本実施形態において、各補正用センサ４３の下端部が、同一水平面（図９（ａ），図１０（ａ），図１１（ａ）及び図１２（ａ）中のｌ参照）内に配置されるように設定されているが、これに限らない。例えば、各補正用センサ４３の下端部が、取り付け誤差等により、同一水平面内に配置されていなくても、この誤差を予め把握することにより、各補正用センサ４３のゼロ調整を行うことができる。

メカストッパ４４は、下端部に弾性材からなる緩衝部４４ａを備え、この緩衝部４４ａが、可動ステージ３０に当接することにより、厚み測定手段４０の突き当て位置が、設定値となるように規制する。

さらに、ワーク押さえ機構４５は、弾性を有する素材（例えば、樹脂など）からなるワーク押さえ板４５ａと、下端部がワーク押さえ板４５ａに固定され、上端部が支持部材４１の挿通孔４１ａに挿通されるスライド軸４５ｂと、を備える。ワーク押さえ板４５ａは、Ｚ軸方向からみて、可動ステージ３０に載置されたワークＷを覆いながら、ワークＷを押圧することができる略矩形形状を有している。このワーク押さえ板４５ａには、複数のワーク厚み測定用センサ４２及び補正用センサ４３のスピンドル４２ａ，４３ａが挿通可能な複数の貫通孔４５ｄが設けられている。また、スライド軸４５ｂは、挿通する支持部材４１を上下方向より挟むように、拡径された上側係止部４５ｂ１及び下側係止部４５ｂ２を備えるともに、支持部材４１と下側係止部４５ｂ２との間には、圧縮バネからなる付勢部材４５ｃが挟持されている。

本実施形態において、ワーク押さえ機構４５は、傾斜した可動ステージ３０に載置されたワークＷの全面を、上方より押圧し、ワークＷの反りを矯正するものであるが、必須の構成ではない。例えば、ワークＷに反りが生じない場合には、ワーク押さえ機構４５を省略することができる。

可動ステージ駆動機構７７は、可動ステージ３０を、Ｘ軸方向（矢印ＩＩＩ方向：投入位置Ａ、厚み測定位置Ｂ、剥離・排出位置Ｃ）へと移動させることができる。なお、可動ステージ３０は、可動ステージ駆動機構７７により、移動可能な構成となっているため、走行精度や経時的なガタなどにより、水平面に対して傾斜を生じるおそれがある（可動ステージの傾斜により生じる問題）。

そこで、本実施形態の事前測定工程及び厚み測定工程において、この可動ステージの傾斜により生じる問題を解消するための演算処理が行われているが、詳細は後述する。

厚み測定手段駆動機構７８は、厚み測定手段４０を、Ｚ軸方向（矢印ＩＶ方向）へと移動させることができる。特に、厚み測定手段４０を、Ｚ軸方向（矢印ＩＶ方向）の下方へと移動させることにより、厚み測定手段４０を可動ステージ３０に対して押し付ける測定動作を実行することができる。これにより、複数のワーク厚み測定用センサ４２及び補正用センサ４３のスピンドル４２ａ，４３ａや、ワーク押さえ機構４５のワーク押さえ板４５ａを、可動ステージ３０に対して変位させることや、メカストッパ４４の緩衝部４４ａを可動ステージ３０に突き当てることができる。

＜制御系の構成について＞
次に、図４を用いて、図３に示される厚み測定ユニット２０の制御系の構成を説明する。

制御装置７０は、制御部（制御手段）７１、記憶部７２、演算部（演算手段）７３、駆動制御部７５、Ａ／Ｄ変換部７６を備え、バス７４を介してそれぞれ接続される。

制御部７１は、積層装置１００の各ユニットにおける、ワークＷに対する各処理工程の動作など全般の制御をつかさどる演算処理装置である。

記憶部７２は、ワークＷに対する各処理工程に対応する処理プログラムなどを格納するともに、それらのプログラムの実行により算出された値（補正量Ｐ１ａｕ～Ｐ５ａｕ，Ｐ１ａｕ’～Ｐ５ａｕ’、ワーク厚みＷｔｐ１～Ｗｔｐ５，Ｗｔｐ１’～Ｗｔｐ５’など）が記憶される。

演算部７３は、記憶部７２に格納された処理プログラムを実行し、演算処理（補正値の算出過程、ワークＷの厚みの算出過程など）が行われ、演算結果を記憶部７２に格納する。

駆動制御部７５は、可動ステージ駆動機構７７を制御して、可動ステージ３０のＸ軸方向（矢印ＩＩＩ方向）への移動を制御するとともに、厚み測定手段駆動機構７８を制御して、厚み測定手段４０のＺ軸方向（矢印ＩＶ方向）へと移動を制御する。

Ａ／Ｄ変換部７６は、ワーク厚み測定用センサ４２及び補正用センサ４３に接続され、各センサが検出した変位量をＡ／Ｄ変換する。このＡ／Ｄ変換された変位量は、記憶部７２や演算部７３に入力される。

＜厚み測定ユニットの動作説明について＞
まず、図５及び図６を用いて、厚み測定ユニット２０の事前測定工程における動作説明を行い、続いて、図７及び図８を用いて、厚み測定ユニット２０の厚み測定工程における動作説明を行う。ここで、厚み測定ユニット２０の事前測定工程における動作は、可動ステージ３０の傾斜により生じる問題を解消しつつ、各ワーク厚み測定用センサ４２の取り付け誤差等により生じる問題を解消するために行われる。一方、厚み測定ユニット２０の厚み測定工程における動作は、可動ステージ３０の傾斜により生じる問題を解消しつつ、高い精度のワークＷの厚みを取得するために行われる。なお、厚み測定ユニット２０の駆動は、制御装置７０を主体とし、制御装置７０からの指示により実行される。また、図中の可動ステージ３０は、便宜的に水平状態として示されているが、実際には、水平面に対して傾斜状態となっている。

＜厚み測定ユニットの事前測定工程における動作説明について＞
ここから、厚み測定ユニット２０の事前測定工程における動作説明について説明する。なお、初期状態として、可動ステージ３０は、ワーク載置領域Ｗａに多孔質シート３１のみが固定された状態で、剥離・排出位置Ｃで停止している。

最初に、図５（ａ）に示すように、可動ステージ３０が、可動ステージ駆動機構７７により、剥離・排出位置Ｃから厚み測定位置Ｂへと、Ｘ軸方向（矢印ＩＩＩ（１）方向）に移動する。この際、可動ステージ３０に固定された多孔質シート３１は、Ｚ軸方向からみて、ワーク押さえ板４５ａに覆われる位置に配置される。また、可動ステージ３０の設けられた基準位置Ｒｐは、Ｚ軸方向からみて、補正用センサ４３のスピンドル４３ａに対向する位置に配置される。ここで、可動ステージ３０は、水平面に対して傾斜を生じている場合がある。

そして、図５（ｂ）から図６（ｂ）に示すように、厚み測定ユニット２０における測定動作が行われる。この測定動作では、厚み測定手段４０が、厚み測定手段駆動機構７８により、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ（２），（７）方向）へと移動し続け、ワーク押さえ板４５ａ、ワーク厚み測定用センサ４２、補正用センサ４３及びメカストッパ４４の順に、多孔質シート３１又は可動ステージ３０へと当接する。この際、図５（ｃ）から図６（ｂ）に示されるように、ワーク押さえ板４５ａは、付勢部材４５ｃを圧縮しながら、支持部材４１に対してＺ軸方向の上方（矢印Ｖ（４），（８）方向）へと相対的に移動する。

具体的には、図５（ｂ）において、厚み測定手段４０が、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ（２）方向）へと移動し、ワーク押さえ機構４５のワーク押さえ板４５ａが、多孔質シート３１に当接する。

次に、図５（ｃ）において、厚み測定手段４０が、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ（３）方向）へと移動し、ワーク厚み測定用センサ４２が、ワーク押さえ板４５ａの貫通孔４５ｄを挿通するとともに、多孔質シート３１に当接する。

さらに、図６（ａ）において、厚み測定手段４０が、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ（５）方向）へと移動し、補正用センサ４３が、可動ステージ３０の基準位置Ｒｐに当接するとともに、ワーク厚み測定用センサ４２のスピンドル４２ａは、Ｚ軸方向の上方へと変位する（図中の白抜き矢印参照）。

そして、図６（ｂ）において、厚み測定手段４０が、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ（７）方向）へと移動し、メカストッパ４４の緩衝部４４ａが、可動ステージ３０のワーク載置領域Ｗａ及び基準位置Ｒｐ以外の領域に当接する。このメカストッパ４４が、可動ステージ３０に対する厚み測定手段４０の突き当て位置を規制することにより、ワーク厚み測定用センサ４２のスピンドル４２ａ及び補正用センサ４３のスピンドル４３ａを、Ｚ軸方向の上方へと確実に変位させることができる（図中の白抜き矢印及び灰色矢印参照）。この状態において、ワーク厚み測定用センサ４２及び補正用センサ４３を用いて、補正用の測定が行われる。

その後、図６（ｃ）に示すように、厚み測定手段４０が、厚み測定手段駆動機構７８により、Ｚ軸方向の上方（矢印ＩＶ（９）方向）へと移動し、可動ステージ３０が、可動ステージ駆動機構７７により、厚み測定位置Ｂから投入位置Ａへと、Ｘ軸方向（矢印ＩＩＩ（１１）方向）に移動する。この際、ワーク厚み測定用センサ４２のスピンドル４２ａ及び補正用センサ４３のスピンドル４３ａは、Ｚ軸方向の下方へと変位する（図中の白抜き矢印及び灰色矢印参照）とともに、ワーク押さえ板４５ａは、付勢部材４５ｃの圧縮を解放しながら、支持部材４１に対してＺ軸方向の下方（矢印Ｖ（１０）方向）へと相対的に移動する。

＜厚み測定ユニットの厚み測定工程における動作説明について＞
ここから、厚み測定ユニット２０の厚み測定工程における動作を説明する。なお、初期状態として、可動ステージ３０は、多孔質シート３１の上面にワークＷを載置した状態で、投入位置Ａで停止している。ここで、厚み測定ユニット２０の厚み測定工程は、前述の厚み測定ユニット２０の事前測定工程と、可動ステージ３０にワークＷが載置されている点で主に相違するが、その他は同一構成となっている。

最初に、図７（ａ）に示すように、可動ステージ３０が、可動ステージ駆動機構７７により、投入位置Ａから厚み測定位置Ｂへと、Ｘ軸方向（矢印ＩＩＩ（１２）方向）に移動する。ここで、可動ステージ３０は、水平面に対して傾斜を生じている場合がある。

そして、図７（ｂ）から図８（ｂ）に示すように、厚み測定ユニット２０における測定動作が行われる。この測定動作では、厚み測定手段４０が、厚み測定手段駆動機構７８により、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ（１３），（１８）方向）へと移動し続け、ワーク押さえ板４５ａ、ワーク厚み測定用センサ４２、補正用センサ４３及びメカストッパ４４の順に、ワークＷ又は可動ステージ３０へと当接する。この際、図７（ｃ）から図８（ｂ）に示されるように、ワーク押さえ板４５ａは、付勢部材４５ｃを圧縮しながら、支持部材４１に対してＺ軸方向の上方（矢印Ｖ（１５），（１９）方向）へと相対的に移動する。

具体的には、図７（ｂ）において、厚み測定手段４０が、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ（１３）方向）へと移動し、ワーク押さえ機構４５のワーク押さえ板４５ａが、ワークＷに当接する。ここで、ワーク押さえ板４５ａは、ワーク押さえ板４５ａが有する弾性力及び付勢部材４５ｃの付勢力により、ワークＷの全面を上方から押圧するものであるため、傾斜した可動ステージ３０にワークＷが載置されていても、ワークＷの反りを確実に矯正し、可動ステージ上面３０ａに対して平行に配置することができる。

次に、図７（ｃ）において、厚み測定手段４０が、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ（１４）方向）へと移動し、ワーク厚み測定用センサ４２が、ワークＷに当接する。

さらに、図８（ａ）において、厚み測定手段４０が、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ（１６）方向）へと移動し、補正用センサ４３が、可動ステージ３０の基準位置Ｒｐに当接するとともに、ワーク厚み測定用センサ４２のスピンドル４２ａは、Ｚ軸方向の上方へと変位する（図中の白抜き矢印参照）。

そして、図８（ｂ）において、厚み測定手段４０が、Ｚ軸方向の下方（矢印ＩＶ（１８）方向）へと移動し、メカストッパ４４の緩衝部４４ａが、可動ステージ３０に当接する。この状態において、ワーク厚み測定用センサ４２及び補正用センサ４３を用いて、実測用の測定が行われる（図中の白抜き矢印及び灰色矢印参照）。

その後、図８（ｃ）に示すように、厚み測定手段４０が、厚み測定手段駆動機構７８により、Ｚ軸方向の上方（矢印ＩＶ（２０）方向）へと移動し、可動ステージ３０が、可動ステージ駆動機構７７により、厚み測定位置Ｂから剥離・排出位置Ｃへと、Ｘ軸方向（矢印ＩＩＩ（２２）方向）に移動する。この際、ワーク厚み測定用センサ４２のスピンドル４２ａ及び補正用センサ４３のスピンドル４３ａは、Ｚ軸方向の下方へと変位する（図中の白抜き矢印及び灰色矢印参照）とともに、ワーク押さえ板４５ａは、付勢部材４５ｃの圧縮を解放しながら、支持部材４１に対してＺ軸方向の下方（矢印Ｖ（２１）方向）へと相対的に移動する。

＜ワーク厚みの補正原理の説明について＞
ワーク厚みの補正原理の説明は、まず、図９及び図１０を用いて、計測条件を単純化した、可動ステージ３０が水平状態にある第１条件について行い、次に、図１１及び図１２を用いて、可動ステージが傾斜状態にある第２条件について行う。なお、本実施形態においては、３個の補正用センサ４３、及び、５個のワーク厚み測定用センサ４２を用いるものであるが、以下においては、２個の補正用センサ４３（図中のＣ１，Ｃ２参照）、及び、１個のワーク厚み測定用センサ４２（図中のＰ１参照）を代表して用いて説明する。また、図中において、ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１が、各補正用センサ４３の下端部Ｃ１，Ｃ２が形成する同一水平面（各図中のｌ参照）に対して、取り付け誤差等を有してずれていることが誇張されている。

＜第１条件におけるワーク厚みの補正原理の説明＞
第１条件（可動ステージ３０が水平状態にある場合）について、各ワーク厚み測定用センサ４２の取り付け誤差等を補正する補正値の算出過程、ワークＷの厚みの算出過程の順に説明する。

＜補正値の算出過程について＞
図９（ａ）から図９（ｃ）を用いて、各ワーク厚み測定用センサ４２の取り付け誤差等を補正する補正値の算出過程を説明する。

図９（ａ）に示すように、厚み測定手段４０を、ワークＷが未載置状態にある可動ステージ３０に対して押し付ける測定動作を実行する。この測定動作は、図５及び図６に対応するものであり、各補正用センサ４３は、各可動ステージ３０の基準位置Ｒｐに当接するとともに、各ワーク厚み測定用センサ４２は、多孔質シート３１に当接する。

本実施形態における原点０は、変位する前における各補正用センサ４３のスピンドル４３ａの下端部を結ぶ水平面（各図中のｌ参照）上の任意点としたが、これに限らず、例えば、支持部材４１の角部の１つに設定するものであっても良い。また、本実施形態において、各ワーク厚み測定用センサ４２及び各補正用センサ４３におけるＸ座標及びＹ座標は、それぞれ、組立時の設定値となっている。

まず、図９（ｂ）に示すように、各補正用センサ４３の下端部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が、可動ステージ３０の基準位置Ｒｐに当接し、さらに押し込まれるよう変位することにより、変位量（第２の補正変位量）がそれぞれ検出される。ここで、図９（ｃ）に示すように、原点０からの各補正用センサ４３のそれぞれの変位ベクトルを、→Ｃ１ａ’、→Ｃ２ａ’（斜め白抜き矢印参照）、→Ｃ３ａ’（不図示）と表す。なお、「→Ｃ１ａ’」、「→Ｃ２ａ’」、「→Ｃ３ａ’」の前の記号「→」は、「Ｃ１ａ’」、「Ｃ２ａ’」、「Ｃ３ａ’」の上に付与されてベクトルを表し、文字「ａ」は、事前測定工程であることを表し、符号「’」は、第１条件における測定値を表す。

次に、各補正用センサ４３の下端部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３におけるそれぞれの変位ベクトルである→Ｃ１ａ’、→Ｃ２ａ’、→Ｃ３ａ’を結ぶ三角形が含まれる平面、つまり、可動ステージ上面３０ａと一致する平面が、校正用平面Ｃｌａ’として、演算手段により算出される。また、校正用平面Ｃｌａ’に対する単位法線ベクトル→ｎＣｌａ’が、演算手段により算出される。具体的には、演算手段が、校正用平面Ｃｌａ’に含まれる三角形Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３（図９（ｂ）参照）の頂点を結ぶ任意の２つのベクトルを用いて、外積及び単位ベクトル化を行うことにより、単位法線ベクトル→ｎＣｌａ’が算出される。

さらに、図９（ｂ）に示すように、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５が、可動ステージ３０の多孔質シート３１に当接し、さらに押し込まれるよう変位することにより、変位量（第２の測定変位量）がそれぞれ検出される。ここで、図９（ｃ）に示すように、原点０からの各ワーク厚み測定用センサ４２のそれぞれの変位ベクトルを、→Ｐ１ａ’（斜め黒矢印参照）、→Ｐ２ａ’、→Ｐ３ａ’、→Ｐ４ａ’、→Ｐ５ａ’（不図示）と表す。

続いて、図９（ｃ）に示すように、各補正用センサ４３の下端部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３における変位ベクトルの一つ、例えば、→Ｃ１ａ’と、校正用平面Ｃｌａ’に対する単位法線ベクトル→ｎＣｌａ’との内積である→Ｃ１ａ’・→ｎＣｌａ’（白抜き矢印参照）が算出される。これにより、補正用センサ４３の下端部Ｃ１の変位ベクトルにおける校正用平面Ｃｌａ’の垂直方向成分が取得される。ここで、可動ステージ３０が水平状態にあることから、→Ｃ１ａ’・→ｎＣｌａ’は、補正用センサ４３の下端部Ｃ１におけるＺ軸方向への変位量に相当する。なお、説明は省略するが、→Ｃ２ａ’・→ｎＣｌａ’及び→Ｃ３ａ’・→ｎＣｌａ’は、→Ｃ１ａ’・→ｎＣｌａ’と同じ値となることから、以下では、補正用センサ４３の下端部Ｃ１を用いて説明する。

同様に、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５におけるそれぞれの変位ベクトル→Ｐ１ａ’～→Ｐ５ａ’と、校正用平面Ｃｌａ’に対する単位法線ベクトル→ｎＣｌａ’との内積である→Ｐ１ａ’・→ｎＣｌａ’（黒矢印参照）～→Ｐ５ａ’・→ｎＣｌａ’（不図示）が算出される。これにより、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５の変位ベクトルにおける、校正用平面Ｃｌａ’の垂直方向成分がそれぞれ取得される。ここで、可動ステージ３０が水平状態にあることから、→Ｐ１ａ’・→ｎＣｌａ’～→Ｐ５ａ’・→ｎＣｌａ’は、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５におけるそれぞれのＺ軸方向への変位量に相当する。

最後に、図９（ｃ）に示すように、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５のそれぞれの変位ベクトルにおける校正用平面Ｃｌａ’の垂直方向成分、例えば、→Ｐ１ａ’・→ｎＣｌａ’、及び、補正用センサ４３の下端部Ｃ１の変位ベクトルにおける校正用平面Ｃｌａ’の垂直方向成分→Ｃ１ａ’・→ｎＣｌａ’を差分することにより、補正量Ｐ１ａｕ’（矢印参照）が算出される。説明は省略するが、同様に、補正量Ｐ２ａｕ’～Ｐ５ａｕ’（不図示）がそれぞれ算出される。この補正量Ｐ１ａｕ’～Ｐ５ａｕ’は、各ワーク厚み測定用センサ４２が、取り付け誤差等や多孔質シート３１の厚み分だけ、各補正用センサ４３と比べて大きな変位量を有していることを示している。

＜ワークの厚みの算出過程について＞
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を用いて、ワークＷの厚みの算出過程を説明する。ここで、ワークＷの厚みの算出過程は、前述の補正値の算出過程と比べ、ワークＷが可動ステージ３０に載置された状態で行われる点で主に相違するが、その他は略同様の算出過程となっている。

図１０（ａ）に示すように、厚み測定手段４０を、ワークＷが載置状態にある可動ステージ３０に対して押し付ける測定動作を実行する。この測定動作は、図７及び図８に対応するものであり、各補正用センサ４３は、各可動ステージ３０の基準位置Ｒｐに当接するとともに、ワーク厚み測定用センサ４２は、ワークＷに当接する。

まず、図１０（ａ）に示すように、各補正用センサ４３の下端部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３（不図示）が、可動ステージ３０の基準位置Ｒｐに当接し、さらに押し込まれるよう変位することにより、変位量（第１の補正変位量）がそれぞれ検出される。ここで、図１０（ｂ）に示すように、原点０からの各補正用センサ４３のそれぞれの変位ベクトルを、→Ｃ１ｍ’、→Ｃ２ｍ’（斜め白抜き矢印参照）、→Ｃ３ｍ’（不図示）と表す。なお、「→Ｃ１ｍ’」、「→Ｃ２ｍ’」、「→Ｃ３ｍ’」の文字「ｍ」は、厚み測定工程であることを表す。

次に、各補正用センサ４３の下端部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３におけるそれぞれの変位ベクトルである→Ｃ１ｍ’、→Ｃ２ｍ’、→Ｃ３ｍ’を結ぶ三角形が含まれる平面、つまり、可動ステージ上面３０ａと一致する平面が、計測補正用平面Ｃｌｍ’として、演算手段により算出される。また、計測補正用平面Ｃｌｍ’に対する単位法線ベクトル→ｎＣｌｍ’が、演算手段により算出される。

さらに、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５が、可動ステージ３０のワークＷに当接し、さらに押し込まれるよう変位することにより、変位量（第１の測定変位量）がそれぞれ検出される。ここで、図１０（ｂ）に示すように、原点０からの各ワーク厚み測定用センサ４２のそれぞれの変位ベクトルを、→Ｐ１ｍ’（斜め黒矢印参照）、→Ｐ２ｍ’、→Ｐ３ｍ’、→Ｐ４ｍ’、→Ｐ５ｍ’（不図示）と表す。

続いて、図１０（ｂ）に示すように、補正用センサ４３の下端部Ｃ１における変位ベクトル→Ｃ１ｍ’と、計測補正用平面Ｃｌｍ’に対する単位法線ベクトル→ｎＣｌｍ’との内積である→Ｃ１ｍ’・→ｎＣｌｍ’（白抜き矢印参照）が算出される。これにより、補正用センサ４３の下端部Ｃ１の変位ベクトルにおける計測補正用平面Ｃｌｍ’の垂直方向成分が取得される。

同様に、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５におけるそれぞれの変位ベクトル→Ｐ１ｍ’～→Ｐ５ｍ’と、計測補正用平面Ｃｌｍ’に対する単位法線ベクトル→ｎＣｌｍ’との内積である→Ｐ１ｍ’・→ｎＣｌｍ’（黒矢印参照）～→Ｐ５ｍ’・→ｎＣｌｍ’（不図示）が算出される。これにより、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５の変位ベクトルにおける計測補正用平面Ｃｌｍ’の垂直方向成分がそれぞれ取得される。

最後に、図１０（ｂ）に示すように、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５のそれぞれの変位ベクトルにおける計測補正用平面Ｃｌｍ’の垂直方向成分、例えば、→Ｐ１ｍ’・→ｎＣｌｍ’、及び、補正用センサ４３の下端部Ｃ１の変位ベクトルにおける計測補正用平面Ｃｌｍ’の垂直方向成分→Ｃ１ｍ’・→ｎＣｌｍ’を差分した値から、補正量Ｐ１ａｕ’（矢印参照）を減算することより、ワークＷの厚みＷｔｐ１’が算出される。説明は省略するが、同様に、ワークＷの厚みＷｔｐ２’～Ｗｔｐ５’（不図示）がそれぞれ算出される。

＜第２条件におけるワーク厚みの補正原理の説明＞
第２条件（可動ステージ３０が傾斜状態にある場合）について、各ワーク厚み測定用センサ４２の取り付け誤差等を補正する補正値の算出過程、ワークＷの厚みの算出過程の順に説明する。ここで、第２条件は、前述の第１条件と比べ、可動ステージ３０が、ＸＺ平面内の水平軸に対して角度αを有した傾斜状態にある点で相違するのみで、補正値の算出過程及びワークＷの厚みの算出過程は、全て同一である。

＜補正値の算出過程について＞
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）を用いて、各ワーク厚み測定用センサ４２の取り付け誤差等を補正する補正値の算出過程を説明する。

図１１（ａ）に示すように、厚み測定手段４０を、ワークＷが未載置状態にある可動ステージ３０に対して押し付ける測定動作を実行する。

まず、各補正用センサ４３の下端部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３（不図示）が、可動ステージ３０の基準位置Ｒｐに当接し、さらに押し込まれるよう変位することにより、変位量（第２の補正変位量）がそれぞれ検出される。ここで、図１１（ｂ）に示すように、原点０からの各補正用センサ４３の変位ベクトルを、→Ｃ１ａ、→Ｃ２ａ（斜め白抜き矢印参照）、→Ｃ３ａ（不図示）と表す。なお、「→Ｃ１ａ」、「→Ｃ２ａ」、「→Ｃ３ａ」のように、最後に符号「’」がないものは、第２条件における測定値を表す。

次に、各補正用センサ４３の下端部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３におけるそれぞれの変位ベクトルである→Ｃ１ａ、→Ｃ２ａ、→Ｃ３ａを結ぶ三角形が含まれる平面、つまり、可動ステージ上面３０ａと一致する傾斜した平面が、校正用平面Ｃｌａとして、演算手段により算出される。また、校正用平面Ｃｌａに対する単位法線ベクトル→ｎＣｌａが、演算手段により算出される。

さらに、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５が、可動ステージ３０の多孔質シート３１に当接し、さらに押し込まれるよう変位することにより、変位量（第２の測定変位量）がそれぞれ検出される。ここで、図１１（ｂ）に示すように、原点０からの各ワーク厚み測定用センサ４２の変位ベクトルを、→Ｐ１ａ（斜め黒矢印参照）、→Ｐ２ａ、→Ｐ３ａ、→Ｐ４ａ、→Ｐ５ａ（不図示）と表す。

続いて、図１１（ｂ）に示すように、補正用センサ４３の下端部Ｃ１における変位ベクトル→Ｃ１ａと、校正用平面Ｃｌａに対する単位法線ベクトル→ｎＣｌａとの内積である→Ｃ１ａ・→ｎＣｌａ（白抜き矢印参照）が算出される。これにより、補正用センサ４３の下端部Ｃ１の変位ベクトルにおける校正用平面Ｃｌａ、つまり、傾斜した可動ステージ３０の垂直方向成分が取得される。なお、説明は省略するが、→Ｃ２ａ・→ｎＣｌａ及び→Ｃ３ａ・→ｎＣｌａは、→Ｃ１ａ・→ｎＣｌａと同じ値となる。

同様に、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５におけるそれぞれの変位ベクトル→Ｐ１ａ～→Ｐ５ａと、校正用平面Ｃｌａに対する単位法線ベクトル→ｎＣｌａとの内積である→Ｐ１ａ・→ｎＣｌａ（黒矢印参照）～→Ｐ５ａ・→ｎＣｌａ（不図示）が算出される。これにより、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５の変位ベクトルにおける校正用平面Ｃｌａ、つまり、傾斜した可動ステージ３０の垂直方向成分がそれぞれ取得される。

最後に、図１１（ｂ）に示すように、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５のそれぞれの変位ベクトルにおける校正用平面Ｃｌａの垂直方向成分、例えば、→Ｐ１ａ・→ｎＣｌａ、及び、補正用センサ４３の下端部Ｃ１の変位ベクトルにおける校正用平面Ｃｌａの垂直方向成分→Ｃ１ａ・→ｎＣｌａを差分することにより、補正量Ｐ１ａｕ（矢印参照）が算出される。同様に、補正量Ｐ２ａｕ～Ｐ５ａｕ（不図示）がそれぞれ算出される。

本実施形態において、補正用センサ４３及びワーク厚み測定用センサ４２の変位ベクトルにおける校正用平面Ｃｌａ、つまり、傾斜した可動ステージ３０の垂直方向成分に基づいて、補正量Ｐ１ａｕ～Ｐ５ａｕを算出している。したがって、例えば、第２条件と第１条件のように、可動ステージ３０の傾斜角度が異なっていても、第２条件における補正量Ｐ１ａｕ～Ｐ５ａｕと、第１条件における補正量Ｐ１ａｕ’～Ｐ５ａｕ’とをそれぞれ一致させることができる。これにより、事前測定工程において、傾斜した可動ステージ３０を用いたとしても、可動ステージ３０の傾斜により生じる問題を解消した上で、各ワーク厚み測定用センサ４２の取り付け誤差等により生じる問題を解消することができる。

＜ワークの厚みの算出過程について＞
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）を用いて、ワークＷの厚みの算出過程を説明する。

図１２（ａ）に示すように、厚み測定手段４０を、ワークＷが載置状態にある可動ステージ３０に対して押し付ける測定動作を実行する。

まず、図１２（ａ）に示すように、各補正用センサ４３の下端部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３（不図示）が、可動ステージ３０の基準位置Ｒｐに当接し、さらに押し込まれるよう変位することにより、変位量（第１の補正変位量）がそれぞれ検出される。ここで、図１２（ｂ）に示すように、原点０からの各補正用センサ４３のそれぞれの変位ベクトルを、→Ｃ１ｍ、→Ｃ２ｍ（斜め白抜き矢印参照）、→Ｃ３ｍ（不図示）と表す。

次に、各補正用センサ４３の下端部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３におけるそれぞれの変位ベクトルである→Ｃ１ｍ、→Ｃ２ｍ、→Ｃ３ｍを結ぶ三角形が含まれる平面、つまり、可動ステージ上面３０ａと一致する平面が、計測補正用平面Ｃｌｍとして、演算手段により算出される。また、計測補正用平面Ｃｌｍに対する単位法線ベクトル→ｎＣｌｍが、演算手段により算出される。

さらに、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５が、可動ステージ３０のワークＷに当接し、さらに押し込まれるよう変位することにより、変位量（第１の測定変位量）がそれぞれ検出される。ここで、図１２（ｂ）に示すように、原点０からの各ワーク厚み測定用センサ４２のそれぞれの変位ベクトルを、→Ｐ１ｍ（斜め黒矢印参照）、→Ｐ２ｍ、→Ｐ３ｍ、→Ｐ４ｍ、→Ｐ５ｍ（不図示）と表す。

続いて、図１２（ｂ）に示すように、補正用センサ４３の下端部Ｃ１における変位ベクトル→Ｃ１ｍと、計測補正用平面Ｃｌｍに対する単位法線ベクトル→ｎＣｌｍとの内積である→Ｃ１ｍ・→ｎＣｌｍ（白抜き矢印参照）が算出される。これにより、各補正用センサ４３の下端部Ｃ１の変位ベクトルにおける計測補正用平面Ｃｌｍ、つまり、傾斜した可動ステージ３０の垂直方向成分がそれぞれ取得される。

同様に、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５におけるそれぞれの変位ベクトル→Ｐ１ｍ～→Ｐ５ｍと、計測補正用平面Ｃｌｍに対する単位法線ベクトル→ｎＣｌｍとの内積である→Ｐ１ｍ・→ｎＣｌｍ（黒矢印参照）～→Ｐ５ｍ・→ｎＣｌｍ（不図示）が算出される。これにより、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５の変位ベクトルにおける計測補正用平面Ｃｌｍ、つまり、傾斜した可動ステージ３０の垂直方向成分がそれぞれ取得される。

最後に、図１２（ｂ）に示すように、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部Ｐ１～Ｐ５のそれぞれの変位ベクトルにおける計測補正用平面Ｃｌｍの垂直方向成分、例えば、→Ｐ１ｍ・→ｎＣｌｍ、及び、補正用センサ４３の下端部Ｃ１の変位ベクトルにおける計測補正用平面Ｃｌｍの垂直方向成分→Ｃ１ｍ・→ｎＣｌｍを差分した値から、補正量Ｐ１ａｕ（矢印参照）を減算することより、ワークＷの厚みＷｔｐ１が算出される。同様に、ワークＷの厚みＷｔｐ２～Ｗｔｐ５（不図示）がそれぞれ算出される。

本実施形態において、補正用センサ４３及びワーク厚み測定用センサ４２のベクトルにおける計測補正用平面Ｃｌｍ、つまり、傾斜した可動ステージ３０の垂直方向成分に基づいて、ワークＷの厚みＷｔｐ１～Ｗｔｐ５を算出している。したがって、例えば、第２条件と第１条件のように、可動ステージ３０の傾斜角度が異なっていても、第２条件におけるワークＷの厚みＷｔｐ１～Ｗｔｐ５と、第１条件におけるワークＷの厚みＷｔｐ１’～Ｗｔｐ５’とをそれぞれ一致させることができる。これにより、厚み測定工程において、傾斜した可動ステージ３０を用いたとしても、可動ステージ３０の傾斜により生じる問題を解消した上で、ワークＷの厚みを精度良く計測することができる。

このように、本実施形態において、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部が、取り付け誤差等を有する場合や、可動ステージ３０上に多孔質シート３１が載置されている場合には、補正値の算出過程及びワークＷの厚みの算出過程により、ワークＷの厚みを算出することができる。具体的には、各ワーク厚み測定用センサ４２が検出した変位量（第２の測定変位量）に基づく変位ベクトル、及び、補正用センサ４３が検出した変位量（第２の補正変位量）に基づく変位ベクトルにおける校正用平面Ｃｌａの垂直方向成分の差分を、補正値Ｐ１ａｕ～Ｐ５ａｕとして算出し、各ワーク厚み測定用センサ４２が検出した変位量（第１の測定変位量）に基づく変位ベクトル、及び、補正用センサ４３が検出した変位量（第１の補正変位量）に基づく変位ベクトルにおける計測補正用平面Ｃｌｍの垂直方向成分の差分から、補正値Ｐ１ａｕ～Ｐ５ａｕを減算した値を、ワークＷの厚みＷｔｐ１～Ｗｔｐ５として算出することができる。

ここで、本実施形態において、各ワーク厚み測定用センサ４２の下端部が、取り付け誤差等を有さずに、同一水平面ｌ内に配置されるとともに、可動ステージ３０上に多孔質シート３１が載置されていない場合には、補正値の算出過程を行わずに、ワークＷの厚みの算出過程において、補正量Ｐ１ａｕ～Ｐ５ａｕ＝０として、ワークＷの厚みを算出することができる。具体的には、各ワーク厚み測定用センサ４２が検出した変位量（第１の測定変位量）に基づく変位ベクトル、及び、補正用センサ４３検出した変位量（第１の補正変位量）に基づく変位ベクトルにおける計測補正用平面Ｃｌｍの垂直方向成分の差分を、ワークＷの厚みＷｔｐ１～Ｗｔｐ５として算出することができる。

なお、本実施形態の第２条件における可動ステージ３０の傾斜状態は、ＸＺ平面内の水平軸に対して角度αを有するものとしたが、これに限らない。例えば、ＹＺ平面内の水平軸に対して角度を有するものや、ＸＺ平面及びＹＺ平面内のそれぞれの水平軸に対して角度を有するものや、これらの角度に加え、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向などへの移動を伴うものであっても良い。また、本実施形態において、各補正用センサ４３のＸＹ平面内における間隔は、比較的大きな値（例えば、数十ｍｍ）に設定され、また、可動ステージ３０の水平面に対する角度は、比較的小さな値（例えば、１°以下）に抑えられている。よって、各補正用センサ４３の取り付け位置（Ｘ座標及びＹ座標）が、設計値より僅かに（例えば、数ｍｍ）ずれていても、校正用平面及び計測補正用平面に対する単位法線ベクトルへの影響は極めて小さく無視できる程度のものとなっている。

（発明の実施態様）
本発明の第１の実施の態様は、ワークを載置可能なワーク載置領域及びワーク載置領域と重複しない領域にある基準位置を有する可動ステージと、可動ステージのワーク載置領域に対する変位を検出するワーク厚み測定用センサ、及び、可動ステージの基準位置に対する変位を検出する複数の補正用センサを備える厚み測定手段と、可動ステージの水平方向への移動を実行、及び、厚み測定手段の垂直方向への移動を実行するとともに、厚み測定手段を可動ステージに対して近接させる測定動作を実行する制御手段と、ワークの厚みを算出する演算手段と、を備え、演算手段は、ワークが可動ステージに載置された状態での測定動作において、複数の補正用センサが検出した基準位置へのそれぞれの第１の補正変位量に基づき、可動ステージ上面に一致する計測補正用平面を算出するともに、計測補正用平面、ワーク厚み測定用センサが検出したワークへの第１の測定変位量、及び、補正用センサが検出した第１の補正変位量に基づき、ワークの厚みを算出する、厚み測定装置である。

このように、計測補正用平面Ｃｌｍ、ワーク厚み測定用センサ４２が検出したワークＷへの第１の測定変位量、及び、補正用センサ４３が検出した第１の補正変位量に基づいて、ワークＷの厚みＷｔｐ１～Ｗｔｐ５を算出しているため、可動ステージ３０の傾斜により生じる問題を解消した上で、傾斜した可動ステージ３０に載置されたワークＷの厚みを計測することができるという効果を奏する。

本発明の第２の実施の態様は、第１の実施の態様において、演算手段は、ワーク厚み測定用センサが検出した第１の測定変位量に基づく変位ベクトル、及び、補正用センサが検出した第１の補正変位量に基づく変位ベクトルにおける計測補正用平面の垂直方向成分の差分を、ワークの厚みとして算出する。

このように、ワーク厚み測定用センサ４２及び補正用センサ４３のベクトルにおける計測補正用平面Ｃｌｍ、つまり、傾斜した可動ステージ３０の垂直方向成分に基づいて、ワークＷの厚みＷｔｐ１～Ｗｔｐ５を算出しているため、厚み測定工程に、傾斜した可動ステージ３０を用いることができるとともに、この傾斜した可動ステージ３０に載置されたワークＷの厚みを精度良く計測することができるという効果を奏する。

本発明の第３の実施の態様は、第１の実施の態様又は第２の実施の態様において、演算手段は、ワークが可動ステージに載置されていない状態での測定動作において、複数の補正用センサが検出した基準位置へのそれぞれの第２の補正変位量に基づき、可動ステージ上面に一致する校正用平面を算出するともに、校正用平面、ワーク厚み測定用センサが検出したワーク載置領域への第２の測定変位量、及び、補正用センサが検出した第２の補正変位量に基づき、ワーク厚み測定用センサの補正値を算出し、演算手段は、計測補正用平面、ワーク厚み測定用センサが検出した第１の測定変位量、補正用センサが検出した第１の補正変位量、及び、補正値に基づき、ワークの厚みを算出する。

このように、計測補正用平面Ｃｌｍ、ワーク厚み測定用センサ４２が検出したワークＷへの第１の測定変位量、補正用センサ４３が検出した第１の補正変位量、及び、補正値Ｐ１ａｕ～Ｐ５ａｕに基づいて、ワークＷの厚みＷｔｐ１～Ｗｔｐ５を算出しているため、各ワーク厚み測定用センサ４２の取り付け誤差等により生じる問題を解消した上で、傾斜した可動ステージ３０に載置されたワークＷの厚みを精度良く計測することができるという効果を奏する。

本発明の第４の実施の態様は、第３の実施の態様において、演算手段は、ワーク厚み測定用センサが検出した第２の測定変位量に基づく変位ベクトル、及び、補正用センサが検出した第２の補正変位量に基づく変位ベクトルにおける校正用平面の垂直方向成分の差分を、補正値として算出し、ワーク厚み測定用センサが検出した第１の測定変位量に基づく変位ベクトル、及び、補正用センサが検出した第１の補正変位量に基づく変位ベクトルにおける計測補正用平面の垂直方向成分の差分から、補正値を減算した値を、ワークの厚みとして算出する。

このように、ワーク厚み測定用センサ４２及び補正用センサ４３の変位ベクトルにおける校正用平面Ｃｌａ、つまり、傾斜した可動ステージ３０の垂直方向成分に基づいて、補正量Ｐ１ａｕ～Ｐ５ａｕを算出しているため、事前測定工程に、傾斜した可動ステージ３０を用いることができるという効果を奏する。

本発明の第５の実施の態様は、第３の実施の態様又は第４の実施の態様において、可動ステージのワーク載置領域には、多孔質シートが配置されている。

これにより、吸着時において、薄いワークＷに皺が発生すること、及び、脆いワークＷに破損が生じることを、それぞれ防止できるという効果を奏する。

本発明の第６の実施の態様は、第１～第５のいずれかの実施の態様において、複数の補正用センサの下端部が同一水平面上に配置されている。

これにより、各補正用センサ４３に対して、取り付け誤差等を予め把握し、ゼロ調整を行うことを要しないという効果を奏する。

本発明の第７の実施の態様は、第１～第６のいずれかの実施の態様において、厚み測定手段は、付勢部材、及び、付勢部材により付勢されるワーク押さえ板からなるワーク押え手段をさらに備え、ワークが可動ステージに載置された状態での測定動作において、ワーク押さえ板が、可動ステージに載置されたワークを覆いながら、付勢部材によりワークを可動ステージに押圧する。

これにより、厚み測定工程において、ワーク押さえ板４５ａにより、ワークＷの反りを矯正することができるという効果を奏する。

本発明の第８の実施の態様は、第３の実施の態様又は第４の実施の態様における厚み測定装置が用いられる積層装置であって、可動ステージは、ワークが可動ステージに投入される投入位置、測定動作が行われる厚み測定位置、及び、ワークが可動ステージから排出される排出位置に移動可能であり、演算手段は、可動ステージが排出位置から投入位置へと移動する際の厚み測定位置において、ワーク厚み測定用センサの補正値を算出するとともに、可動ステージが投入位置から排出位置へと移動する際の厚み測定位置において、ワークの厚みを算出する。

これにより、投入位置Ａと排出位置Ｃとの間を往復する可動ステージ３０に対して測定動作を実行することにより、大きなレイアウト変更を伴わずに、既存の積層装置１００に厚み測定装置２０を採用することができるという効果を奏する。

１００ 積層装置
１０ 投入ユニット
２０ 厚み測定ユニット（厚み測定装置）
３０ 可動ステージ
３０ａ 可動ステージ上面
３１ 多孔質シート
４０ 厚み測定手段
４１ 支持部材
４１ａ 挿通孔
４２ ワーク厚み測定用センサ
４３ 補正用センサ
４４ メカストッパ
４５ ワーク押さえ機構
４５ａ ワーク押さえ板
４５ｂ スライド軸
４５ｂ１ 上側係止部
４５ｂ２ 下側係止部
４５ｃ 付勢部材
４５ｄ 貫通孔
５０ 剥離ユニット
６０ 排出ユニット
７０ 制御装置
７１ 制御部（制御手段）
７２ 記憶部
７３ 演算部（演算手段）
７４ バス
７５ 駆動制御部
７６ Ａ／Ｄ変換部
７７ 可動ステージ駆動機構
７８ 厚み測定手段駆動機構

Ａ 投入位置
Ｂ 厚み測定位置
Ｃ 剥離・排出位置
Ｃｌａ，Ｃｌａ’ 校正用平面
Ｃｌｍ，Ｃｌｍ’ 計測補正用平面
Ｐ１ａｕ～Ｐ５ａｕ，Ｐ１ａｕ’～Ｐ５ａｕ’ 補正量
Ｒｐ 基準位置
Ｗ ワーク
Ｗａ ワーク載置領域
Ｗｔｐ１～Ｗｔｐ５，Ｗｔｐ１’～Ｗｔｐ５’ ワーク厚み

Claims (8)

1. ワークを載置可能なワーク載置領域及び前記ワーク載置領域と重複しない領域にある基準位置を有する可動ステージと、
   前記可動ステージの前記ワーク載置領域に対する変位を検出するワーク厚み測定用センサ、及び、前記可動ステージの前記基準位置に対する変位を検出する複数の補正用センサを同一の支持部材に備える厚み測定手段と、
   前記可動ステージの水平方向への移動を実行、及び、前記厚み測定手段の垂直方向への移動を実行するとともに、前記厚み測定手段を前記可動ステージに対して近接させる測定動作を実行する制御手段と、
   前記ワークの厚みを算出する演算手段と、
   を備え、
   前記演算手段は、前記ワークが前記可動ステージに載置された状態での前記測定動作において、前記複数の補正用センサが検出した前記基準位置へのそれぞれの第１の補正変位量に基づき、前記可動ステージの上面に一致する計測補正用平面を算出するともに、前記計測補正用平面、前記ワーク厚み測定用センサが検出した前記ワークへの第１の測定変位量、及び、前記補正用センサが検出した前記第１の補正変位量に基づき、前記ワークの厚みを算出する、厚み測定装置。
2. 前記演算手段は、前記ワーク厚み測定用センサが検出した前記第１の測定変位量に基づく変位ベクトル、及び、前記補正用センサが検出した前記第１の補正変位量に基づく変位ベクトルにおける前記計測補正用平面の垂直方向成分の差分を、前記ワークの厚みとして算出する、請求項１に記載の厚み測定装置。
3. 前記演算手段は、前記ワークが前記可動ステージに載置されていない状態での前記測定動作において、前記複数の補正用センサが検出した前記基準位置へのそれぞれの第２の補正変位量に基づき、前記可動ステージの上面に一致する校正用平面を算出するともに、前記校正用平面、前記ワーク厚み測定用センサが検出した前記ワーク載置領域への第２の測定変位量、及び、前記補正用センサが検出した前記第２の補正変位量に基づき、前記ワーク厚み測定用センサの補正値を算出し、
   前記演算手段は、前記計測補正用平面、前記ワーク厚み測定用センサが検出した前記第１の測定変位量、前記補正用センサが検出した前記第１の補正変位量、及び、前記補正値に基づき、前記ワークの厚みを算出する、請求項１又は請求項２に記載の厚み測定装置。
4. 前記演算手段は、前記ワーク厚み測定用センサが検出した前記第２の測定変位量に基づく変位ベクトル、及び、前記補正用センサが検出した前記第２の補正変位量に基づく変位ベクトルにおける前記校正用平面の垂直方向成分の差分を、前記補正値として算出し、前記ワーク厚み測定用センサが検出した前記第１の測定変位量に基づく変位ベクトル、及び、前記補正用センサが検出した前記第１の補正変位量に基づく変位ベクトルにおける前記計測補正用平面の垂直方向成分の差分から、前記補正値を減算した値を、前記ワークの厚みとして算出する、請求項３に記載の厚み測定装置。
5. 前記可動ステージのワーク載置領域には、多孔質シートが配置されている、請求項３又は請求項４に記載の厚み測定装置。
6. 前記複数の補正用センサの下端部が同一水平面上に配置される、請求項１から５のいずれか一項に記載の厚み測定装置。
7. 前記厚み測定手段は、付勢部材、及び、前記付勢部材により付勢されるワーク押さえ板からなるワーク押え手段をさらに備え、
   前記ワークが前記可動ステージに載置された状態での前記測定動作において、前記ワーク押さえ板が、前記可動ステージに載置された前記ワークを覆いながら、前記付勢部材により前記ワークを前記可動ステージに押圧する、請求項１から６のいずれか一項に記載の厚み測定装置。
8. 請求項３又は請求項４に記載の厚み測定装置が用いられる積層装置であって、
   前記可動ステージは、前記ワークが前記可動ステージに投入される投入位置、前記測定動作が行われる厚み測定位置、及び、前記ワークが前記可動ステージから排出される排出位置に移動可能であり、
   前記演算手段は、前記可動ステージが前記排出位置から前記投入位置へと移動する際の前記厚み測定位置において、前記ワーク厚み測定用センサの前記補正値を算出するとともに、前記可動ステージが前記投入位置から前記排出位置へと移動する際の前記厚み測定位置において、前記ワークの厚みを算出する、積層装置。

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