(57)【要約】【課題】スループット時間が短く、フットプリントがコンパクトな角柱状シリコンインゴットの面取り加工装置を提供する。【解決手段】インデックス型ロータリーテーブル２にサーボモータ３ｍによりセンター軸を回転させる主軸台３ｒの４台と心押台３ｆの４台よりなるクランプ機構３を同一円周上に等間隔にかつ、縦方向に４基設け、この４基のクランプ機構の位置でインデックス型ロータリーテーブル２上のワークピースｗ位置を、ローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）と、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）と、粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）と、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）の四つの研削加工ステージに区分けしたインゴットの面取り加工装置１。【選択図】図１
2010263025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上ロータリーテーブルと下ロータリーテーブルが中空筒固定材により一体に結合され、前記中空筒固定材を回転させる回転駆動機構が設けられたインデックス型ロータリーテーブル、
このインデックス型ロータリーテーブルの下ロータリーテーブルにサーボモータによりセンター軸を回転させる主軸台の４台を同一円周上に且つ９０度の等間隔に設け、前記中空筒固定材壁に上ロータリーテーブルに向かって上下方向に移動可能な心押台４台を同一円周上に且つ９０度の等間隔に前記主軸台のセンター軸の延長上に心押台のセンター軸が在るように設けた四対のクランプ機構を設け、この四対のクランプ機構の位置でインデックス型ロータリーテーブル上のワークピース位置をローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）と、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）と、粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）と、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）の四つの研削加工ステージに区分けするクランプ機構、
前記インデックス型ロータリーテーブルのローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）位置のクランプ機構に向かって仕上げ研削砥石が向くように砥石軸に回転自在に軸承する研削ヘッドを上下方向に昇降移動可能、左右方向に直線移動可能に設けたＲ仕上げ研削ヘッド
前記インデックス型ロータリーテーブルの両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）のクランプ機構に向かい合ってカップホイール型砥石を砥石軸に回転自在に軸承する研削ヘッド一対を上下方向に昇降移動可能、左右方向に直線移動可能に設けた平面粗研削ヘッド
前記インデックス型ロータリーテーブルの粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）のクランプ機構に向かって粗研削砥石を向けて粗研削砥石を砥石軸に回転自在に軸承する研削ヘッドを上下方向に昇降移動可能、左右方向に直線移動可能に設けたＲ粗研削ヘッド
および、
前記インデックス型ロータリーテーブルのワークピースの両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）のクランプ機構に向かい合って一対のカップホイール型仕上げ砥石を砥石軸に回転自在に軸承する仕上げ研削ヘッド一対を上下方向に昇降移動可能、左右方向に直線移動可能に設けた仕上げ研削ヘッド、
を設けたことを特徴とする角柱状シリコンインゴットの面取り加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の面取り加工装置を用い、次の第１）工程から第２５）工程を経て角柱状シリコンインゴットの面取り加工をする方法。
１）インデックス型ロータリーテーブル上のローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）位置にある主軸台のセンター軸受け台上に角柱状シリコンインゴットをその長手方向が上下方向となるように載置し、ついで、心押台のセンター軸受け台を下降させて角柱状シリコンインゴットの上下両端を固定するローディング作業を行う。
２）ついで、前記主軸台のセンター軸を回転させて芯出しする。
３）インデックス型ロータリーテーブルを回転駆動機構により９０度回転させ、前記クランプ機構に固定された角柱状シリコンインゴットをインデックス型ロータリーテーブル上のワークピースの両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）上の位置へと移動させる。
４）主軸台のセンター軸を回転させて角柱状シリコンインゴットの芯出しを行ったのち、主軸台のセンター軸回転を停止させる。ついで、両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）上位置の角柱状シリコンインゴットに対する一対のダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石を軸承する砥石軸を昇降移動させて研削開始待機位置で停止させ、ついで、カップホイール型粗研削砥石の砥石軸を同期制御回転させる。
５）前記砥石軸に軸承されたカップホイール型粗研削砥石を同期制御前移動または後ろ移動させて角柱状シリコンインゴットの両側平面に当接させてカップホイール型粗研削砥石の刃先による切り込みを開始するとともに、前記一対の砥石軸の上方向または下方向の昇降移動を行いつつ、カップホイール型粗研削砥石の刃先を角柱状シリコンインゴットの側平面に摺擦する切り込みを繰り返し、所望量の面取り加工を行う。この側面平面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴットとダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が供給される。
６）角柱状シリコンインゴットの両側面の所望量の平面取り加工を終えたのち、前記一対のダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石を後ろ側または前側へ後退させて角柱状シリコンインゴットより遠ざけ、ついで、前記一対のダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石の砥石軸の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石を昇降移動させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台のセンター軸を９０度旋回させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行う。
７）前記一対の砥石軸に軸承されたカップホイール型粗研削砥石を同期制御前移動または後ろ移動させて角柱状シリコンインゴットの両側平面に当接させてカップホイール型粗研削砥石の刃先による切り込みを開始するとともに、前記一対の砥石軸の上方向または下方向の昇降移動を行いつつ、カップホイール型粗研削砥石の刃先を角柱状シリコンインゴットの側平面に摺擦する切り込みを繰り返し、所望量の面取り加工を行う。この側面平面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴットとダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が供給される。
８）角柱状シリコンインゴットの両側面の所望量の平面取り加工を終えたのち、前記一対のダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石を後ろ側または前側へ後退させて角柱状シリコンインゴットより遠ざけ、ついで、前記ダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石の砥石軸の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石の砥石軸を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。
９）インデックス型ロータリーテーブルを回転駆動機構により９０度回転させ、前記クランプ機構に固定された角柱状シリコンインゴットをインデックス型ロータリーテーブル上の粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）位置へと移動させる。
１０）主軸台のセンター軸を４５度回転させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行ったのち、主軸台のセンター軸回転を停止させる。
１１）前記インデックス型ロータリーテーブルの粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）位置のクランプ機構に固定される角柱状シリコンインゴットの後側に設けられた研削ヘッドの砥石軸に軸承された粗研削砥石を上方向または下方向に移動させて研削開始待機位置で停止させる。
１２）クランプ機構により上下端を固定された角柱状シリコンインゴットを主軸台のセンター軸を連続的に回転させて角柱状シリコンインゴットをその軸芯回りに回転させる。一方、前記研削ヘッドの砥石軸に軸承された粗研削砥石を研削開始待機位置まで昇降移動させ、ついで、砥石軸をその軸芯回りに回転させつつ、粗研削砥石を前方向に直進移動させて粗研削砥石の刃先を角柱状シリコンインゴットのコーナー部に線接触させて切り込みを開始する。
１３）前記粗研削砥石の上方向または下方向の昇降移動および前方向への切込み直線移動を行って粗研削砥石を角柱状シリコンインゴットのコーナー部に摺擦して切り込みを行う作業を繰り返し、所望量のＲ面取り粗研削加工を行う。この角柱状シリコンインゴットの四隅Ｒ面取り粗研削加工の際、角柱状シリコンインゴット隅部と粗研削砥石が当接する加工作業点に向けて研削液が供給される。
１４）角柱状シリコンインゴットの四隅の所望量のＲ面取り粗研削加工を終えたのち、粗研削砥石を後ろ側へ後退させて角柱状シリコンインゴットより遠ざけ、ついで、粗研削砥石の砥石軸の回転を止め、粗研削砥石を昇降移動させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台のセンター軸の回転を停止させる。
１５）インデックス型ロータリーテーブルを回転駆動機構により９０度回転させ、前記クランプ機構に固定された角柱状シリコンインゴットをインデックス型ロータリーテーブル上の両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）位置へと移動させる。
１６）主軸台のセンター軸を４５度回転させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行ったのち、主軸台のセンター軸回転を停止させる。
１７）ワークピースの両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）上位置の角柱状シリコンインゴットに対する一対のカップホイール型仕上げ研削砥石を軸承する砥石軸を昇降させて研削開始待機位置で停止させ、ついで、カップホイール型仕上げ研削砥石の砥石軸を同期制御回転させる。
１８）前記一対の砥石軸に軸承されたカップホイール型仕上げ研削砥石を同期制御前移動または後ろ移動させて角柱状シリコンインゴットの両側平面に当接させて切り込みを開始するとともに、前記砥石軸の上方向または下方向の昇降移動を行いつつ、カップホイール型仕上げ研削砥石を角柱状シリコンインゴットの側平面に摺擦して切り込みを繰り返し、所望量の面取り加工を行う。この側面平面仕上げ研削加工工程の際、角柱状シリコンインゴットとカップホイール型仕上げ研削砥石が当接する加工作業点に向けて研削液が供給される。
１９）角柱状シリコンインゴットの両側面の所望量の平面取り加工を終えたのち、前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石を後ろ側または前側へ後退させて角柱状シリコンインゴットより遠ざけ、ついで、前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石の砥石軸の回転を止め、カップホイール型仕上げ研削砥石を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台のセンター軸を９０度旋回させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行う。
２０）前記一対の砥石軸に軸承されたカップホイール型仕上げ研削砥石を同期制御前移動または後ろ移動させて角柱状シリコンインゴットの両側平面に当接させて切り込みを開始するとともに、前記一対の砥石軸の上方向または下方向の昇降移動を行いつつ、カップホイール型仕上げ研削砥石を角柱状シリコンインゴットの側平面に摺擦して切り込みを繰り返し、所望量の面取り加工を行う。この側面平面仕上げ面取り研削工程の際、角柱状シリコンインゴットとカップホイール型仕上げ研削砥石が当接する加工作業点に向けて研削液が供給される。
２１）角柱状シリコンインゴットの両側面の所望量の側面平面仕上げ面取り研削加工を終えたのち、前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石を後ろ側または前側へ後退させて角柱状シリコンインゴットより遠ざけ、ついで、前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石の砥石軸を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。
２２）インデックス型ロータリーテーブルを回転駆動機構により９０度回転、または逆方向に２７０度回転させ、前記クランプ機構に固定された角柱状シリコンインゴットをインデックス型ロータリーテーブル上のローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ1）位置へと移動させる。
２３）主軸台のセンター軸を連続的に回転させることによりクランプ機構に支持された角柱状シリコンインゴットを軸芯回りに回転させ、一方、仕上げ研削ヘッドの砥石軸に軸承された仕上げ研削砥石を研削開始待機位置まで昇降させ、ついで、砥石軸をその軸芯回りに回転させつつ、仕上げ研削砥石を左４５度方向に直線移動させて仕上げ研削砥石を回転している角柱状シリコンインゴットのコーナー部に当接、摺擦させて切り込みを開始する。このＲ面取り仕上げ研削加工の際、角柱状シリコンインゴットと仕上げ研削砥石の外周面が当接する加工作業点に向けて研削液が供給される。
２４）前記ローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）位置上での角柱状シリコンインゴットの前記回転移動と、前記回転している仕上げ研削砥石の上下方向の昇降移動および切り込みのための左４５度直線移動の相対的な動きにより角柱状シリコンインゴットの四隅を削り取るＲ面取り仕上げ研削加工が終了後、研削液の供給を止めるとともに、仕上げ研削砥石を右４５度直線方向に後退させて角柱状シリコンインゴットより遠ざけ、ついで、仕上げ研削砥石の回転を止めたのち、仕上げ研削砥石を昇降移動させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台のセンター軸の回転を停止させることにより角柱状シリコンインゴットの軸芯回りの回転を停止させる。
２５）ローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）位置にある心押台のセンター軸を上方に移動させ、前記センター軸下端に設けられた受け台を角柱状シリコンインゴット上端面から遠ざける。ついで、面取り加工された角柱状シリコンインゴットを主軸台から取り外すアンローディング作業を行う。以下、最初の上記１）工程の新しいインゴットをローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ1）位置のクランプ機構にローディングする工程に戻り、以下、同様に前記２）工程乃至２５）工程を繰り返す角柱状シリコンインゴットの面取り加工作業を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池（太陽光発電板）の基板として用いられる正方形もしくは長方形基板の原材料の角柱状の多結晶シリコンインゴットや単結晶シリコンインゴットの面取り加工装置およびそれを用いるシリコンインゴットの面取り加工方法に関する。シリコンインゴットをワイヤーカット方法で厚み２００〜２４０μｍにスライスして同時に多くの太陽電池用シリコン基板を得る際に、切断時のチッピングや割れのない角柱状もしくは円柱状シリコンインゴットを与えるためにシリコンインゴット表面を粗研削工具と仕上げ研削工具を用いて均一に１０〜１０，０００μｍ厚みを面取り加工するのに使用される。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池用シリコン基板を製造する工程において、円柱状単結晶シリコンインゴットの円断面４周片をバンドソウで切り取り、４コーナー部に円弧を残した角柱状シリコンインゴット（ワークピース）となし、ついで、横形円筒研削装置の主軸台と心押台よりなるクランプ装置で支架し、カップホイール型砥石で四側面の表面を所望厚み（８〜１０ｍｍ）を面取りし、ついでスライスして厚み２００〜３３０μｍの正方形状シリコン基板を製造することが行われている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、角柱状シリコンインゴットとして、溶解した金属珪素（Ｓｉ）溶湯を角柱状グラファイト容器内に注湯し一方向に凝固させた後、容器内面と接触汚染した下端面と側面を面取りして得られる多結晶シリコンインゴットや、半導体基板の生産が閑散な時期に、半導体基板製造用円柱状シリコンインゴットの四側面を一部Ｒ部分を残してスライサーにより切断し、ついで、両端面を面取り加工し、その後、柱状インゴットのコーナーＲ面取り加工（取り代量は７．５〜８ｍｍ）したのち、四側面平面を面取り加工（取り代量は０．５〜１ｍｍ）して太陽電池用の角柱状単結晶シリコンインゴットとしたものが利用されている。多結晶シリコン基板に比較して単結晶シリコン基板の方が光変換率は高いが、面取り加工は難しいと言われている。
【０００４】
例えば、ケイ石またはケイ砂を電気炉で還元して得た金属シリコン融液を、耐熱性柱状容器内に流し込み、容器下端から上端に向けて徐々に冷却することによって一方向凝固した角柱状多結晶シリコンインゴット棒とし、容器内面と接触汚染した下端面と側面を５ｍｍ取り代量研削、研磨して面取りし、さらにフッ酸・硝酸混合水溶液でエッチングして多結晶シリコンインゴットを製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
エッチング処理された角柱状多結晶シリコンインゴットを厚み２００〜３３０μｍ厚の太陽電池用シリコン基板とするスライサーとしてワイヤーカットソウが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
更に、水平方向に０．３ｍ／分で移動する角柱状多結晶シリコンインゴットの隣り合う側面を一対の６３０〜６５０ｒｐｍで回転する粗研磨ブラシで粗面取り加工した後、ついで、水平方向に０〜０．１ｍ／分で移動する粗面取り加工された角柱状多結晶シリコンインゴットの隣り合う側面を一対の回転する仕上げ研磨ブラシで仕上げ面取り加工する方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。また、砥粒含有モノフィラメントブラシ毛を回転基体に植毛した工業用ブラシも知られている（非特許文献２参照）。
【０００７】
さらにまた、太陽電池用シリコンウエハ製造用の円柱状シリコンブロックをバンドソウで面取りして角柱状シリコンブロックとした後、ロール型ダイヤモンドスポンジ平砥石を用いて側平面を研磨加工し、そののち、スライス加工して角状ウエハを製造する方法も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
又さらに、円柱状シリコンブロックをバンドソウで面取りして角柱状シリコンブロックとした後、砥粒径が８０〜６０μｍのカップホイール型砥石で側平面を粗研削加工し、ついで、砥粒径が３〜４０μｍのカップホイール型砥石で側平面を仕上げ研削加工し、さらに表面をエッチング処理したのち、スライシング加工して角状ウエハを製造する方法も提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００９】
一方、半導体基板用シリコン基板の製造用の円柱状シリコンインゴットの表面を面取り加工する横形の円筒研削装置も知られている（例えば、特許６、特許文献７、特許文献８および特許文献９参照）。
【００１０】
これら特許文献６乃至特許文献８に開示される横形の円筒研削装置は、減速機構を介してサーボモータによりセンター軸を回転させる主軸台と左右方向に移動可能な心押台の一対よりなるクランプ機構と、このクランプ機構の主軸台シンターと心押台センターとによって円柱状シリコンインゴットの軸芯が水平（横）方向に、かつ、回転可能に支持された円柱状インゴットの円周上面部に円板状平砥石の円形平面が向くように砥石軸に軸承した研削ヘッドを昇降させる昇降機構と、前記研削ヘッドを円柱状インゴットの前記軸芯に対し平行に左右直線移動させるリニア移動機構よりなる。
【００１１】
円柱状シリコンインゴットの円筒研削は、回転する円柱状インゴットの円周上面部高さ位置の面取りする高さ位置に円板状平砥石の底面を昇降機構により下降させ、ついで、リニア移動機構により研削ヘッドを右方向に移動させて研削ヘッドの円板状平砥石を円柱状インゴットの円周上面に回転させながら円柱状インゴット当接させて切り込みを開始し、円板状平砥石が円柱状インゴットの右端位置に到達した後、円板状平砥石を昇降機構により切り込み量の高さ量下降させ、リニア移動機構により円板状平砥石の移動方向を左方向に反転させ、ついで、円板状平砥石が円柱状インゴットの左端位置に到達した後、円板状平砥石を昇降機構により切り込み量の高さ量下降させ、リニア移動機構により研削ヘッドを右方向に移動させ、円板状平砥石が円柱状インゴットの右端位置に到達した後、円板状平砥石を昇降機構により切り込み量の高さ量下降させ、リニア移動機構により円板状平砥石の移動方向を左方向に反転させ、ついで、円板状平砥石が円柱状インゴットの左端位置に到達後、以下同様にして円板状平砥石の下降、反転、面取り、下降、反転、面取りを繰り返し、所望の厚み（１０μｍ〜５ｍｍ）の面取り加工を行う。
【００１２】
本発明者等は、この横形の円筒研削装置を用い、一辺が１５６ｍｍ、長さ２５０ｍｍの角柱状シリコンインゴットを心押台センターと心押台センターとで支架し、角柱状シリコンインゴットの表面の面取り加工を試みたが、円板状平砥石の接触面積が大きく、円周外周面を面取りしても表面粗さが２〜５μｍであり、表面粗さが１μｍ以下の面取り加工が困難であることが判明した。よって、角柱状シリコンインゴットの四隅円弧部分（４コーナー部）と側面四平面の粗研削加工と仕上げ研削加工を施す必要があることが判明した。また、断面円形状のシリコンインゴットを最大限に有効に活かすために残された四隅部のＲ（アール）部分についても粗研削加工と仕上げ研削加工を施さないと後固定のワイヤーカットソウでインゴットをスライシングする際にワイヤーカットソウが切断破損したり、インゴット部分にチッピングが生じることにより、同時にワイヤーカットに供されていた２乃至３本全てのインゴットスライス加工をダメにしてしまい、これら全てのインゴットを再生処理に廻す必要が生じることが判明した。
【００１３】
角柱状シリコンインゴットの一辺の長さが５０ｍｍから１２５ｍｍ、１５６ｍｍ、２００ｍｍ、２４０ｍｍと長くなるに連れて、一辺が１５６ｍｍｍ乃至２４０ｍｍの角柱状シリコンインゴットをワイヤーカットソウで一度にスライスして厚み２００〜３３０μｍの太陽電池用シリコン基板を多量生産する際に前述したように角柱状シリコンインゴットのコーナー部でチッピングが発生することが往々にあり、シリコン基板の生産ロス率を高めていることが基板加工メーカーより指摘されている。このチッピング現象は、半導体基板用の円筒状シリコンインゴットのワイヤーカットの際でもたびたび生じている。
【００１４】
一辺が１５６ｍｍ、高さが２５０ｍｍであり四隅にＲ部を残して切断された角柱状単結晶シリコンインゴットの面取り加工に現在では約９５〜１２０分、一辺が１５６ｍｍ、高さが５００ｍｍであり四隅にＲ部を残して切断された角柱状単結晶シリコンインゴットの面取り加工に約１８０〜２１０分要しているのが実情である。この加工時間に、粗研削装置から仕上げ研削装置へのシリコンインゴットの受け渡し時間約１０分が追加される。
【００１５】
麻生首相のアース・グリーン・インダストリー政策およびオバマ大統領のグリーン・ニューデイル政策の一環から太陽光発電が注目され、太陽電池用シリコン基板加工メーカーは、一辺が１５６〜３３０ｍｍの角柱状シリコンインゴットの表面を面取り加工でき、かつ、機械設置面積が小さい面取り装置の出現を望んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】株式会社ジェイシーエム、“太陽電池製造装置  単結晶  全自動ライン”，〔オンライン〕、平成２１年３月９日検索、インターネット＜URL：http://www.e-jcm.co.jp/SolarCell/Mono/Auto/＞
【特許文献１】特開平８−７３２９７号公報
【特許文献２】米国公開特許第２００８／０２２３３５１Ａ１明細書
【特許文献３】特許第３４０５４１１号明細書
【非特許文献２】昭和工業株式会社、“工業用ブラシのコンサルタント  昭和工業”，〔オンライン〕、平成２１年３月１６日検索、インターネット＜URL：http://www.skbrush.co.jp/＞
【特許文献４】特開２００４−６９９７号公報
【特許文献５】特開２００９−５５０３９号公報
【特許文献６】特開平４−３２２９６５号公報
【特許文献７】特開平６−１６６６００号公報
【特許文献８】特開平６−２４６６３０号公報
【特許文献９】特開２００２−１８７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明者らは、従来採用されてきた２台の横形の円筒研削装置のシリコンインゴットのクランプ機構を立て形の円筒研削装置のクランプ機構として用い、クランプ機構をインデックス型テーブル上に起立して設けることにより面取り装置の設置面積（フットプリント）をコンパクト化させ、インデックス型ロータリーテーブル上での一連の面取り（研削）加工ステージを、ローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）と、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）と、粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）と、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）の四ステージに区分けすることにより、太陽電池用シリコン基板加工メーカーの所望するコンパクトな角柱状シリコンインゴットの面取り加工装置を提供できることを見出し、本発明に至った。また、この面取り装置は、半導体基板用の円柱状インゴットの面取り加工にも使用できる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の請求項１に記載の面取り加工装置は、
上ロータリーテーブルと下ロータリーテーブルが中空筒固定材により一体に結合され、前記中空筒固定材を回転させる回転駆動機構が設けられたインデックス型ロータリーテーブル、
このインデックス型ロータリーテーブルの下ロータリーテーブルにサーボモータによりセンター軸を回転させる主軸台の４台を同一円周上に且つ９０度の等間隔に設け、前記中空筒固定材壁に上ロータリーテーブルに向かって上下方向に移動可能な心押台４台を同一円周上に且つ９０度の等間隔に前記主軸台のセンター軸の延長上に心押台のセンター軸が在るように設けた四対のクランプ機構を設け、この四対のクランプ機構の位置でインデックス型ロータリーテーブル上のワークピース位置をローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）と、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）と、粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）と、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）の四つの研削加工ステージに区分けするクランプ機構、
前記インデックス型ロータリーテーブルのローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）位置のクランプ機構に向かって仕上げ研削砥石が向くように砥石軸に回転自在に軸承する研削ヘッドを上下方向に昇降移動可能、左右方向に直線移動可能に設けたＲ仕上げ研削ヘッド
前記インデックス型ロータリーテーブルの両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）のクランプ機構に向かい合ってカップホイール型砥石を砥石軸に回転自在に軸承する研削ヘッド一対を上下方向に昇降移動可能、左右方向に直線移動可能に設けた平面粗研削ヘッド
前記インデックス型ロータリーテーブルの粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）のクランプ機構に向かって粗研削砥石を向けて粗研削砥石を砥石軸に回転自在に軸承する研削ヘッドを上下方向に昇降移動可能、左右方向に直線移動可能に設けたＲ粗研削ヘッド
および、
前記インデックス型ロータリーテーブルのワークピースの両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）のクランプ機構に向かい合って一対のカップホイール型仕上げ砥石を砥石軸に回転自在に軸承する仕上げ研削ヘッド一対を上下方向に昇降移動可能、左右方向に直線移動可能に設けた仕上げ研削ヘッド、
を設けたことを特徴とする角柱状シリコンインゴットの面取り加工装置を提供するものである。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の面取り加工装置を用い、次の第１）工程から第２５）工程を経て角柱状シリコンインゴットの面取り加工をする方法にある。
１）インデックス型ロータリーテーブル上のローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）位置にある主軸台のセンター軸受け台上に角柱状シリコンインゴットをその長手方向が上下方向となるように載置し、ついで、心押台のセンター軸受け台を下降させて角柱状シリコンインゴットの上下両端を固定するローディング作業を行う。
２）ついで、前記主軸台のセンター軸を回転させて芯出しする。
３）インデックス型ロータリーテーブルを回転駆動機構により９０度回転させ、前記クランプ機構に固定された角柱状シリコンインゴットをインデックス型ロータリーテーブル上のワークピースの両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）上の位置へと移動させる。
４）主軸台のセンター軸を回転させて角柱状シリコンインゴットの芯出しを行ったのち、主軸台のセンター軸回転を停止させる。なお、この芯出し作業は必ずしも要しない。ついで、両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）上位置の角柱状シリコンインゴットに対する一対のダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石を軸承する砥石軸を昇降移動させて研削開始待機位置で停止させ、ついで、カップホイール型粗研削砥石の砥石軸を同期制御回転させる。
５）前記砥石軸に軸承されたカップホイール型粗研削砥石を同期制御前移動または後ろ移動させて角柱状シリコンインゴットの両側平面に当接させてカップホイール型粗研削砥石の刃先による切り込みを開始するとともに、前記一対の砥石軸の上方向または下方向の昇降移動を行いつつ、カップホイール型粗研削砥石の刃先を角柱状シリコンインゴットの側平面に摺擦する切り込みを繰り返し、所望量の面取り加工を行う。この側面平面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴットとダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が供給される。
６）角柱状シリコンインゴットの両側面の所望量の平面取り加工を終えたのち、前記一対のダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石を後ろ側または前側へ後退させて角柱状シリコンインゴットより遠ざけ、ついで、前記一対のダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石の砥石軸の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石を昇降移動させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台のセンター軸を９０度旋回させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行う。
７）前記一対の砥石軸に軸承されたカップホイール型粗研削砥石を同期制御前移動または後ろ移動させて角柱状シリコンインゴットの両側平面に当接させてカップホイール型粗研削砥石の刃先による切り込みを開始するとともに、前記一対の砥石軸の上方向または下方向の昇降移動を行いつつ、カップホイール型粗研削砥石の刃先を角柱状シリコンインゴットの側平面に摺擦する切り込みを繰り返し、所望量の面取り加工を行う。この側面平面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴットとダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が供給される。
８）角柱状シリコンインゴットの両側面の所望量の平面取り加工を終えたのち、前記一対のダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石を後ろ側または前側へ後退させて角柱状シリコンインゴットより遠ざけ、ついで、前記ダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石の砥石軸の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石の砥石軸を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。
９）インデックス型ロータリーテーブルを回転駆動機構により９０度回転させ、前記クランプ機構に固定された角柱状シリコンインゴットをインデックス型ロータリーテーブル上の粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）位置へと移動させる。
１０）主軸台のセンター軸を４５度回転させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行ったのち、主軸台のセンター軸回転を停止させる。
１１）前記インデックス型ロータリーテーブルの粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）位置のクランプ機構に固定される角柱状シリコンインゴットの後側に設けられた研削ヘッドの砥石軸に軸承された粗研削砥石を上方向または下方向に移動させて研削開始待機位置で停止させる。
１２）クランプ機構により上下端を固定された角柱状シリコンインゴットを主軸台のセンター軸を連続的に回転させて角柱状シリコンインゴットをその軸芯回りに回転させる。一方、前記研削ヘッドの砥石軸に軸承された粗研削砥石を研削開始待機位置まで昇降移動させ、ついで、砥石軸をその軸芯回りに回転させつつ、粗研削砥石を前方向に直進移動させて粗研削砥石の刃先を角柱状シリコンインゴットのコーナー部に線接触させて切り込みを開始する。
１３）前記粗研削砥石の上方向または下方向の昇降移動および前方向への切込み直線移動を行って粗研削砥石を角柱状シリコンインゴットのコーナー部に摺擦して切り込みを行う作業を繰り返し、所望量のＲ面取り粗研削加工を行う。この角柱状シリコンインゴットの四隅Ｒ面取り粗研削加工の際、角柱状シリコンインゴット隅部と粗研削砥石が当接する加工作業点に向けて研削液が供給される。
１４）角柱状シリコンインゴットの四隅の所望量のＲ面取り粗研削加工を終えたのち、粗研削砥石を後ろ側へ後退させて角柱状シリコンインゴットより遠ざけ、ついで、粗研削砥石の砥石軸の回転を止め、粗研削砥石を昇降移動させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台のセンター軸の回転を停止させる。
１５）インデックス型ロータリーテーブルを回転駆動機構により９０度回転させ、前記クランプ機構に固定された角柱状シリコンインゴットをインデックス型ロータリーテーブル上の両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）位置へと移動させる。
１６）主軸台のセンター軸を４５度回転させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行ったのち、主軸台のセンター軸回転を停止させる。
１７）ワークピースの両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）上位置の角柱状シリコンインゴットに対する一対のカップホイール型仕上げ研削砥石を軸承する砥石軸を昇降させて研削開始待機位置で停止させ、ついで、カップホイール型仕上げ研削砥石の砥石軸を同期制御回転させる。
１８）前記一対の砥石軸に軸承されたカップホイール型仕上げ研削砥石を同期制御前移動または後ろ移動させて角柱状シリコンインゴットの両側平面に当接させて切り込みを開始するとともに、前記砥石軸の上方向または下方向の昇降移動を行いつつ、カップホイール型仕上げ研削砥石を角柱状シリコンインゴットの側平面に摺擦して切り込みを繰り返し、所望量の面取り加工を行う。この側面平面仕上げ研削加工工程の際、角柱状シリコンインゴットとカップホイール型仕上げ研削砥石が当接する加工作業点に向けて研削液が供給される。
１９）角柱状シリコンインゴットの両側面の所望量の平面取り加工を終えたのち、前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石を後ろ側または前側へ後退させて角柱状シリコンインゴットより遠ざけ、ついで、前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石の砥石軸の回転を止め、カップホイール型仕上げ研削砥石を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台のセンター軸を９０度旋回させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行う。
２０）前記一対の砥石軸に軸承されたカップホイール型仕上げ研削砥石を同期制御前移動または後ろ移動させて角柱状シリコンインゴットの両側平面に当接させて切り込みを開始するとともに、前記一対の砥石軸の上方向または下方向の昇降移動を行いつつ、カップホイール型仕上げ研削砥石を角柱状シリコンインゴットの側平面に摺擦して切り込みを繰り返し、所望量の面取り加工を行う。この側面平面仕上げ面取り研削工程の際、角柱状シリコンインゴットとカップホイール型仕上げ研削砥石が当接する加工作業点に向けて研削液が供給される。
２１）角柱状シリコンインゴットの両側面の所望量の側面平面仕上げ面取り研削加工を終えたのち、前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石を後ろ側または前側へ後退させて角柱状シリコンインゴットより遠ざけ、ついで、前記一対のカップホイール型仕上げ研削砥石の砥石軸を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。
２２）インデックス型ロータリーテーブルを回転駆動機構により９０度回転、または逆方向に２７０度回転させ、前記クランプ機構に固定された角柱状シリコンインゴットをインデックス型ロータリーテーブル上のローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ1）位置へと移動させる。
２３）主軸台のセンター軸を連続的に回転させることによりクランプ機構に支持された角柱状シリコンインゴットを軸芯回りに回転させ、一方、仕上げ研削ヘッドの砥石軸に軸承された仕上げ研削砥石を研削開始待機位置まで昇降させ、ついで、砥石軸をその軸芯回りに回転させつつ、仕上げ研削砥石を左４５度方向に直線移動させて仕上げ研削砥石を回転している角柱状シリコンインゴットのコーナー部に当接、摺擦させて切り込みを開始する。このＲ面取り仕上げ研削加工の際、角柱状シリコンインゴットと仕上げ研削砥石の外周面が当接する加工作業点に向けて研削液が供給される。
２４）前記ローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）位置上での角柱状シリコンインゴットの前記回転移動と、前記回転している仕上げ研削砥石の上下方向の昇降移動および切り込みのための左４５度直線移動の相対的な動きにより角柱状シリコンインゴットの四隅を削り取るＲ面取り仕上げ研削加工が終了後、研削液の供給を止めるとともに、仕上げ研削砥石を右４５度直線方向に後退させて角柱状シリコンインゴットより遠ざけ、ついで、仕上げ研削砥石の回転を止めたのち、仕上げ研削砥石を昇降移動させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台のセンター軸の回転を停止させることにより角柱状シリコンインゴットの軸芯回りの回転を停止させる。
２５）ローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）位置にある心押台のセンター軸を上方に移動させ、前記センター軸下端に設けられた受け台を角柱状シリコンインゴット上端面から遠ざける。ついで、面取り加工された角柱状シリコンインゴットを主軸台から取り外すアンローディング作業を行う。以下、最初の上記１）工程の新しいインゴットをローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ1）位置のクランプ機構にローディングする工程に戻り、以下、同様に前記２）工程乃至２５）工程を繰り返す角柱状シリコンインゴットの面取り加工作業を行う。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の角柱状シリコンインゴットの面取り加工装置は、面取りする旋削工具（ツール）としてカップホイール型砥石、もしくは、カップホイール型砥石と円筒状砥石車または円盤状平砥石または研削ブラシのいずれかの旋削工具を組み合わせて用いるので、角柱状シリコンインゴットと面取り旋削工具との摺擦時の発熱が低く抑えられ、角柱状シリコンインゴットへの熱残留歪が極めて小さいものとなるので、表面うねりが少ない平滑（表面粗さが１μｍ以下と小さい）な面取り加工表面が得られる。また、主軸台と心押台よりなるクランプ機構を縦方向にインデックス型ロータリーテーブルに四基設ける構造とすることにより、面取り加工装置の設置面積を小さくできる。
【００２１】
本発明の角柱状シリコンインゴットの面取り加工方法は、角柱状シリコンインゴットの面取り加工を、ローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ1）位置での角柱状シリコンインゴット隅部のＲ面取り仕上げ研削加工（作業Ｄ）と、両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）上位置での角柱状シリコンインゴット四側面の平面粗面取り加工(作業Ａ)と、粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）位置での角柱状シリコンインゴット隅部のＲ面取り粗研削加工(作業Ｂ)および両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）上位置での角柱状シリコンインゴット四側面の平面仕上げ面取り加工(作業Ｃ)の４作業で実施するように区分けしたので、インデックス型ロータリーテーブル上でクランプされた４本の角柱状シリコンインゴットの内の４本を同時に面取り加工作業に従事させることができる。それゆえ、角柱状シリコンインゴット１本の面取り加工完成のスループット時間が律速作業工程である角柱状シリコンインゴットの四隅部のＲ粗研削面取り加工時間とインデックス型ロータリーテーブルの９０度回転時間数秒の合計時間となり、従来の横形の面取り装置を用いるスループットより短縮できる。また、面取り加工の際の角柱状シリコンインゴットのクランプ機構への自動ローダー機械または人手による着脱がそれぞれ１回で済む。よって、一辺が１５６ｍｍ、高さが２５０ｍｍであり四隅にＲ部を残してバンドソウで切断された角柱状単結晶シリコンインゴットの面取り加工をスループット加工時間約３６分で生産でき、既存の横形の面取り加工装置複数を並列して設置した面取り装置で面取り加工するスループット加工時間の約９５分に対し、約１／２弱のスループット加工時間（約３６分）で面取り加工された単結晶シリコンインゴット１本を生産できる。また、１５６ｍｍ辺、高さ４８６ｍｍの角柱状シリコンインゴットの面取り加工のスループット加工時間は、約７６分で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は面取り加工装置を上方から見た平面図である。
【図２】図２は面取り加工装置の正面図である。
【図３】図３は面取り加工装置を正面左方向から見た鳥瞰透視図である。
【図４】図４は面取り加工装置を正面右方向から見た鳥瞰透視図である。
【図５】図５は面取り加工装置を背面左方向から見た鳥瞰透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の面取り加工装置（１）は、図１乃至図５に示されるように、上ロータリーテーブル（２ａ）と下ロータリーテーブル（２ｂ）が中空筒固定材（２ｃ）により一体に結合され、前記中空筒固定材内に回転軸（２ｄ）を設け、この回転軸をサーボモータ（２ｍ）で回転させる回転軸駆動機構が設けられたインデックス型ロータリーテーブル（２）、このインデックス型ロータリーテーブル（２）の下ロータリーテーブル（２ｂ）にサーボモータ（３ｍ）によりセンター軸を回転させる主軸台の４台（３ｒ，３ｒ，３ｒ，３ｒ）を同一円周上に且つ９０度の等間隔に設け、前記中空筒固定部材（２ｃ)壁に上ロータリーテーブル（２ａ）に向かって上下方向に移動可能な心押台４台（３ｆ，３ｆ，３ｆ，３ｆ）を同一円周上に且つ９０度の等間隔に前記主軸台のセンター軸の延長上に心押台のセンター軸が在るように設けた四台のクランプ機構（３，３，３，３）を備える。
【００２４】
図１に示すように、この４対のクランプ機構（３，３，３，３）の位置でインデックス型ロータリーテーブル（２）上のワークピース位置をローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）と、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）と、粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）と、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）の四つの研削加工ステージに区分けする。
【００２５】
図２に示すように、前記クランプ機構（３）の主軸台（３ｒ）のセンター軸上端には、脂環式炭化水素系エポキシ樹脂製、加硫ゴム製、不飽和ポリエステル樹脂含浸フェルト製のクッション性の良好な受け台（３ｄ）が設けられ、および心押台（３ｆ）のセンター軸下端にも前記と同一種の受け台（３ｄ）が設けられ、角柱状シリコンインゴットの両端がクランプ装置の支持応力により傷付くのを防止している。心押台（３ｆ）を固定する基台（３ｘ）はモータ駆動により案内レール（３ｙ）上を上下に滑走可能となっている。図２では、心押台（３ｆ）のセンター軸は空気シリンダーのピストンロッドを利用している。
【００２６】
図１、図２、図３および図５に示すように、前記インデックス型ロータリーテーブル（２）のローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）のクランプ機構（３）に向って正面右４５度側にベース（Ｂ）より起立させたコラム（４ｂ）を設け、その後面に案内ガイド（４ｋ）とこの案内ガイド上を上下に滑走する滑走体（４ｓ）を設ける。この滑走体（４ｓ）は、サーボモータ（４ｍ）の回転駆動を受けて回転するボールネジ（４ｇ）に螺合された螺合体の上下移動により上下方向に昇降可能となっている。この滑走体（４ｓ）の前面に砥石軸固定ボックススライド（４ｙ）を設ける。この砥石軸固定ボックススライドを斜め４５度直線方向に移動させるリニア移動機構（４ｈ）は、サーボモータ（４ｎ）と、その回転駆動を受けるボールネジ（４ｘ）とこのボールネジにより螺合された螺合体よりなる。螺合体は、前記コラムを固定するツールテーブル滑走体（４ｙ）裏面に固定される。この滑走体（４ｙ）は案内レール（４ｊ）上を滑走する。
【００２７】
砥石軸固定ボックススライド（４ｙ）の前面には、仕上げ研削砥石（４ｆ）を軸承する砥石軸（４ｃ）が設けられ、砥石軸（４ｃ）は砥石軸（４ｃ）を回転駆動させるサーボモータを含む回転機構（４ｇ）に結合されている。よって、砥石軸（４ｃ）に軸承されている仕上げ研削砥石（４ｆ）の上下方向の直線移動は、前記サーボモータ（４ｍ）の回転駆動により行われ、仕上げ研削砥石（４ｆ）の左右４５度向きの前後直線移動は、リニア移動機構（４ｈ）のサーボモータ（４ｌ）の回転駆動により行われる。前記昇降機構やリニア移動機構は、案内ガイドに固定電磁子を滑走体に遊電磁子を備えさせたリニアモータ駆動であってもよい。
【００２８】
図中では、前記仕上げ研削砥石（４ｆ）として砥番３００〜１，２００のダイヤモンド砥石車が示されている。その砥石車の直径は、角柱状インゴットの対角線長さの１．２〜１．６倍長さである。仕上げ研削砥石（４ｆ）は、砥番３００〜１，２００番のダイヤモンドカップホイール型砥石、砥番３００〜１，２００番のダイヤモンド平砥石、砥番３００〜１，２００番のダイヤモンド粒子をポリアミド樹脂やポリエステル樹脂に１５〜３５重量％含有させて溶融混練し、これを線径０．５〜１．５ｍｍのストリングもしくはフィラメント状に押し出し、長さ５〜１２ｍｍにカッティングしてブラシ毛を得、このブラシ毛を接着剤で円盤状台座に均一高さに植毛した研削ブラシも使用できる。
【００２９】
前記インデックス型ロータリーテーブル（２）の正面左横側に、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）のクランプ機構（３）に向かい合ってリニア移動機構（５ｈ）により左右方向に移動するツールテーブル（５ａ）を設け、そのツールテーブル（５ａ）上にコラム（５ｂ）を起立させ、コラム前面に砥石軸固定板（５ｅ）を昇降機構（５ｄ）により上下移動可能に設け、この砥石軸固定板（５ｅ）の前面に前記一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）のクランプ機構（３）の前後両側にそれぞれカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の刃先が相対向するように砥石軸（５ｃ，５ｃ）を固定する前後方向に直線移動可能な砥石軸固定板を設け、前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）に一対のカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）を軸承する研削ヘッド（５，５）と前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）の回転駆動機構（５ｇ，５ｇ）を設ける。
【００３０】
リニア移動機構（ガイド５ｎとサーボモータ５ｍ）により左右方向に移動するツールテーブル（５ａ）を基台（Ｂ）上に設け、そのツールテーブル（５ａ）上にコラム（５ｂ）を起立させ、コラム前面に砥石軸固定板（５ｅ）を昇降機構（５ｄ）により上下移動可能に設け、この砥石軸固定板（５ｅ）の前面に前記両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）のクランプ機構（３）の前後両側にそれぞれカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）の刃先が相対向するように砥石軸（５ｃ，５ｃ）を固定する前後方向に移動可能な砥石軸固定板（５ｋ，５ｋ）を設け、前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）に一対のカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）を軸承させた研削ヘッド（５，５）と前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）の回転駆動機構（５ｇ，５ｇ）を設ける。前記砥石軸固定板（５ｋ，５ｋ）は、サーボモータ（５ｈ，５ｈ）の回転駆動により前後方向に直線移動可能である。前記ツールテーブル（５ａ）は、サーボモータ（５ｍ）の回転駆動を受けて回転するボールネジ（５ｐ）に螺合された螺合体の左右直線方向の移動力をツールテーブル（５ａ）に伝えることによりワークピース（ｗ）に対しガイド（５ｎ）上を左右方向に滑走可能となっている。
【００３１】
前記カップホイール型砥石（５ｆ）は、例えば特開平９−３８８６６号公報、特開２０００―９４３４２号公報や特開２００４−１６７６１７号公報等に開示される有底筒状砥石台金の下部環状輪に砥石刃の多数を研削液が散逸する隙間間隔で環状に配置したカップホイール型砥石で、台金の内側に供給された研削液が前記隙間から散逸する構造のものが好ましい。カップホイール型砥石（４ｆ，５ｆ）の環状砥石刃の直径は、角柱状シリコンインゴットの一辺の長さの１．２〜１．５倍の直径であることが好ましい。前記カップホイール型粗研削砥石（５ｆ）の環状砥石刃は、砥番１００〜２８０番のダイヤモンドレジンボンド砥石、またはダイヤモンドビトリファイドボンド砥石が好ましい。
【００３２】
図５に示すように、前記インデックス型ロータリーテーブル（２）の後側に、粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）のクランプ機構（３）に向ってベース（Ｂ）上にコラム（６ｂ）を起立して設け、このコラム左側面に砥石軸固定板（６ａ）を昇降機構（６ｄ）により上下方向に昇降可能に設け、この砥石軸固定板（６ａ）前面に砥石軸前後移動案内板（６ｈ）を設ける。この砥石軸前後移動案内板（６ｈ）前面に粗研削砥石（６ｆ）としてカップホイール型仕上げ研削砥石を軸承する砥石軸（６ｃ）を内蔵する砥石箱（６ｊ）を設置するとともに、砥石軸（６ｃ）を回転させる回転駆動機構（６ｇ）を備えた研削ヘッド（６）を設ける。
【００３３】
砥石軸前後移動案内板（６ｈ）の直線移動機構は、サーボモーター（６ｈＭ）により回転駆動されるボールネジと、案内ガイド（６ｈＧ）と、この案内ガイド上を前後方向に滑走する砥石軸前後移動案内板（６ｈ）の裏面に固定された螺合体とから構成される。
【００３４】
前記カップホイール型粗研削砥石（６ｆ）の環状砥石刃は、砥番１００〜２８０番のダイヤモンドレジンボンド砥石、ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石、またはダイヤモンドメタルボンド砥石が好ましい。また、仕上げ研削砥石（６ｆ）として、砥番１００〜２８０番のダイヤモンド砥石車（６ｆ）、砥番１００〜２８０番の円盤状平砥石（６ｆ）、砥番１００〜２８０番のダイヤモンド粒子をポリアミド樹脂やポリエステル樹脂に１５〜３５重量％含有させて溶融混練し、これを線径０．５〜１．５ｍｍのストリングもしくはフィラメント状に押し出し、長さ５〜１２ｍｍにカッティングしてブラシ毛を得、このブラシ毛を接着剤で円盤状台座に均一高さに植毛した研削ブラシ（６ｆ）も使用できる。
【００３５】
前記インデックス型ロータリーテーブル（２）の正面右横側に、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）のクランプ機構（３）に向かい合ってリニア移動機構（７ｈ）により前後方向に移動するツールテーブル（７ａ）を設け、そのツールテーブル（７ａ）上にコラム（７ｂ）を起立させ、コラム前面に研削ヘッド固定板（７ｅ）を昇降機構（７ｄ）により上下移動可能に設け、この研削ヘッド固定板（７ｅ）の前面に前記両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）のクランプ機構（３）の前後両側に一対のカップホイール型仕上げ砥石（７ｆ，７ｆ）のそれぞれの砥石刃が相対向するように砥石軸（７ｃ，７ｃ）を固定する左右方向に移動可能な砥石軸固定板を設け、前記砥石軸（７ｃ，７ｃ）に一対のカップホイール型仕上げ研削砥石（７ｆ，７ｆ）を軸承する研削ヘッド（７，７）と前記砥石軸（７ｃ，７ｃ）の回転駆動機構（７ｇ，７ｇ）を設ける。
【００３６】
前記カップホイール型仕上げ砥石（７ｆ）の環状砥石刃は、砥番３００〜１，２００番のダイヤモンドレジンボンド砥石、ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石、またはダイヤモンドメタルボンド砥石が好ましい。
【００３７】
研削液としては、純水、コロイダルシリカ水分散液、セリア水分散液、ＳＣ−１液、ＳＣ−２液、あるいは、純水とこれら前記の水分散液または研削液を併用する。なお、本発明の面取り方法は、インゴットのＲ面コーナー部の粗研削加工が律速の工程であるので、環境を考慮した水処理の面から純水のみを利用するのが好ましい。
【００３８】
角柱状シリコンインゴットの四隅円弧コーナー（Ｒ）部面取り加工と四側平面の面取り加工は、図１から理解されるように、ローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）での角柱状シリコンインゴットの着脱作業および仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工ならびにインデックス型ロータリーテーブルの９０度もしくは２７０度回転作業と、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）における角柱状シリコンインゴット四側面の平面研削加工およびインデックス型ロータリーテーブルの９０度回転作業と、粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）での角柱状シリコンインゴット四隅のＲ粗研削加工およびインデックス型ロータリーテーブルの９０度回転作業と、一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）での角柱状シリコンインゴット四側面の平面仕上げ研削加工およびインデックス型ロータリーテーブルの９０度回転作業を繰り返すことにより実施される。
【００３９】
必要により、各ステージ（ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４）で主軸台のセンター軸の回転による芯出し作業が実施される。なお、人手によるインゴットのＳ１ステージにおけるインゴットの搬入、搬出、芯出し作業には、約１０分要する。オートローダを用いれば、これら作業時間を約５分前後に短縮することができる。
【００４０】
具体的には、ワークピースとして４周辺をスライス加工し、四円弧隅部が残された角柱状シリコンインゴット（ｗ）を用い、前述の本発明の面取り加工装置（１）を用いて面取り加工する研削作業工程は、カップホイール型粗研削砥石を用いて四側面平面を粗研削加工により面取りを行う作業工程（Ａ）、粗研削砥石を用いて四円弧隅部を粗研削加工により面取りを行う作業工程（Ｂ）、カップホイール型仕上げ砥石を用いて前記研削加工された四側面平面を仕上げ研削加工により面取りを行う作業工程（Ｃ）および仕上げ研削砥石を用いて前記粗研削加工された四円弧隅部を仕上げ研削加工により面取りを行う作業工程（Ｄ）の順よりなる。これらＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの研削作業工程を経てインゴット表面を面取り加工する工程は、具体的には、面取り加工装置を用い、次の１）乃至２５）の工程を経て行われる。
【００４１】
１）インデックス型ロータリーテーブル（２）上のローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）位置にある主軸台（３ｒ）のセンター軸受け台上に角柱状シリコンインゴット（ｗ）をその長手方向が上下方向となるように載置し、ついで、心押台（３ｆ）のセンター軸受け台（３ｄ）を下降させて角柱状シリコンインゴットの上下両端を固定するローディング作業を行う。
【００４２】
２）ついで、前記主軸台（３ｒ）のセンター軸を回転させて芯出しする。
【００４３】
３）インデックス型ロータリーテーブル（２）を回転駆動機構により９０度回転させ、前記クランプ機構（３）に固定された角柱状シリコンインゴットをインデックス型ロータリーテーブル（２）上のワークピースの両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）上の位置へと移動させる。
【００４４】
４）主軸台（３ｒ）のセンター軸を回転させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）の芯出しを行ったのち、主軸台のセンター軸回転を停止させる。なお、この芯出し作業は必ずしも要しない。ついで、両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）上位置の角柱状シリコンインゴットに対する一対のダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）を軸承する砥石軸（５ｃ，５ｃ）を昇降移動させて研削開始待機位置で停止させ、ついで、ダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ，５ｃ）を１００〜３００ｒｐｍの回転速度で同期制御回転させる。
【００４５】
５）前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）に軸承されたカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）を同期制御前移動または後ろ移動させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側平面に当接させてカップホイール型粗研削砥石の刃先による切り込みを開始するとともに、前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）の上方向または下方向の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動を行いつつ、カップホイール型粗研削砥石の刃先を角柱状シリコンインゴット（ｗ）の側平面に摺擦して０．１〜０．３ｍｍ量の切り込みを繰り返し、所望量（０．３〜０．８ｍ）の面取り加工を行う。この側面平面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）とダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液を２０〜１，０００ｃｃ／分の量、供給する。
【００４６】
６）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側面の所望量の平面取り加工を終えた後、前記ダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）を後ろ側または前側へ後退させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、ダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ，５ｃ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）を昇降移動させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台（３ｂｒ）のセンター軸を９０度旋回させて、角柱状シリコンインゴット（ｗ）の芯出しを行う。
【００４７】
７）前記一対の砥石軸（５ｃ，５ｃ）に軸承されたカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）を同期制御前移動または後ろ移動させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側平面に当接させてカップホイール型粗研削砥石の刃先による切り込みを開始するとともに、前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）の上方向または下方向の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動を行いつつ、カップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）の刃先を角柱状シリコンインゴット（ｗ）の側平面に摺擦して０．１〜０．３ｍｍ量の切り込みを繰り返し、所望量（０．３〜０．８ｍｍ）の面取り加工を行う。この側面平面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）とダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が２０〜１，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。
【００４８】
８）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側面の所望量の平面取り加工を終えたのち、前記ダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）を後ろ側または前側へ後退させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、ダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ，５ｃ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ，５ｃ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。
【００４９】
９）インデックス型ロータリーテーブル（２）を回転駆動機構（２ｄ）により９０度回転させ、前記クランプ機構（３）に固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）をインデックス型ロータリーテーブル（２）上の粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）位置へと移動させる。
【００５０】
１０）主軸台（３ｒ）のセンター軸を４５度回転させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行ったのち、主軸台（３ｒ）のセンター軸回転を停止させる。
【００５１】
１１）インデックス型ロータリーテーブル（２）の粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）位置のクランプ機構（３）に固定される角柱状シリコンインゴット（ｗ）の後側に設けられたＲ粗研削ヘッド（６）の砥石軸（６ｃ）に軸承された粗研削砥石（６ｆ）を上方向または下方向に移動させて研削開始待機位置で停止させる。
【００５２】
１２）クランプ機構（３）により上下端を固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）を主軸台（３ｒ）のセンター軸を３０〜３００ｒｐｍの回転速度で連続的に回転させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）をその軸芯回りに回転させる。一方、Ｒ粗研削ヘッド（６）の砥石軸（６ｃ）に軸承された粗研削砥石（６ｆ）を研削開始待機位置まで昇降移動させ、ついで、砥石軸（６ｃ）をその軸芯回りに１，２００〜３，０００ｒｐｍの回転速度で回転させつつ、粗研削砥石（６ｆ）を前方向に直進移動させて粗研削砥石（６ｆ）を角柱状シリコンインゴット（ｗ）のコーナー部に線接触させて切り込みを開始する。
【００５３】
１３）前記粗研削砥石（６ｆ）の上方向または下方向の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動および前方向への切込み直線移動を行って粗研削砥石（６ｆ）を角柱状シリコンインゴット（ｗ）のコーナー部に摺擦して０．０５〜０．１ｍｍ量の切り込みを行う作業を繰り返し、所望量（７〜１０ｍｍ）のＲ面取り粗研削加工を行う。この角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅Ｒ面取り仕上げ研削加工の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）隅部と仕上げ研削砥石（６ｆ）の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が２０〜２，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。
【００５４】
１４）粗研削砥石（６ｆ）を後ろ側へ後退させることにより角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、粗研削砥石（６ｆ）の砥石軸（６ｃ）の回転を止め、粗研削砥石（６ｆ）を昇降移動させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台（３ｒ）のセンター軸の回転を停止させる。
【００５５】
１５）インデックス型ロータリーテーブル（２）を回転駆動機構（２ｄ）により９０度回転させ、前記クランプ機構（３）に固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）をインデックス型ロータリーテーブル（２）上の両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）位置へと移動させる。
【００５６】
１６）主軸台（３ｒ）のセンター軸を４５度回転させて、角柱状シリコンインゴットの芯出しを行ったのち、主軸台（３ｒ）のセンター軸回転を停止させる。
【００５７】
１７）ワークピースの両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）上位置の角柱状シリコンインゴット（ｗ）に対するカップホイール型仕上げ研削砥石（７ｆ，７ｆ）を軸承する砥石軸（７ｃ，７ｃ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させ、ついで、カップホイール型仕上げ研削砥石（７ｆ，７ｆ）の砥石軸を回転速度１，０００〜３，０００ｒｐｍで同期制御回転させる。
【００５８】
１８）前記砥石軸（７ｃ，７ｃ）に軸承されたカップホイール型仕上げ研削砥石（７ｆ，７ｆ）を同期制御前移動または後ろ移動させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側平面に当接させて切り込みを開始するとともに、前記砥石軸（７ｃ，７ｃ）の上方向または下方向の１２０〜１，０００ｍｍ／分の昇降移動を行いつつ、カップホイール型仕上げ研削砥石刃を角柱状シリコンインゴット（ｗ）の側平面に摺擦して０．０５〜０．１ｍｍ量の切り込みを繰り返し、所望量（０．１〜０．２ｍｍ）の面取り加工を行う。この側面平面仕上げ研削加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）とカップホイール型仕上げ研削砥石（７ｆ，７ｆ）が当接する加工作業点に向けて研削液が５０〜１，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。
【００５９】
１９）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側面の所望量の平面取り加工を終えたのち、前記カップホイール型仕上げ研削砥石（７ｆ，７ｆ）を後ろ側または前側へ後退させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、カップホイール型仕上げ研削砥石（７ｆ，７ｆ）の砥石軸（７ｃ，７ｃ）の回転を止め、カップホイール型仕上げ研削砥石（７ｆ，７ｆ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台（３ｒ）のセンター軸を９０度旋回させて、角柱状シリコンインゴット（ｗ）の芯出しを行う。
【００６０】
２０）前記砥石軸（７ｃ，７ｃ）に軸承されたカップホイール型仕上げ研削砥石を同期制御前移動または後ろ移動させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側平面に当接させて切り込みを開始するとともに、前記砥石軸（７ｃ，７ｃ）の上方向または下方向の１２０〜１，０００ｍｍ／分の昇降移動を行いつつ、カップホイール型仕上げ研削砥石を角柱状シリコンインゴット（ｗ）の側平面に摺擦して０．０５〜０．１ｍｍ量の切り込みを繰り返し、所望量（０．１〜０．２ｍｍ）の面取り加工を行う。この側面平面仕上げ面取り研削工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）とカップホイール型仕上げ研削砥石（７ｆ，７ｆ）が当接する加工作業点に向けて研削液が５０〜１，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。
【００６１】
２１）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側面の所望量の側面平面仕上げ面取り研削加工を終えたのち、前記カップホイール型仕上げ研削砥石（７ｆ，７ｆ）を後ろ側または前側へ後退させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、カップホイール型仕上げ研削砥石（７ｆ，７ｆ）の砥石軸（７ｃ，７ｃ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。
【００６２】
２２）インデックス型ロータリーテーブル（２）を回転駆動機構（２ｄ）により９０度回転、または逆方向に２７０度回転させ、前記クランプ機構（３）に固定された角柱状シリコンインゴット（ｗ）をインデックス型ロータリーテーブル（２）上のローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ1）位置へと移動させる。
【００６３】
２３）主軸台（３ｒ）のセンター軸を連続的に回転させることによりクランプ機構（３）に支持された角柱状シリコンインゴット（ｗ）を軸芯回りに３０〜３００ｒｐｍの回転速度で回転させ、一方、Ｒ仕上げ研削ヘッド（４）の砥石軸（４ｃ）に軸承された仕上げ研削砥石（４ｆ）を研削開始待機位置まで昇降させ、ついで、砥石軸（４ｃ）をその軸芯回りに１，２００〜３，０００ｒｐｍの回転速度で回転させつつ、仕上げ研削砥石を左４５度方向に直線移動させて仕上げ研削砥石を回転している角柱状シリコンインゴットのコーナー部に当接、摺擦させて切り込みを開始する。このＲ面取り仕上げ研削加工の際、角柱状シリコンインゴットと仕上げ研削砥石の外周面が当接する加工作業点に向けて研削液が２０〜２，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。
【００６４】
２４）前記ローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）位置上での角柱状シリコンインゴットの前記回転移動と、前記回転している仕上げ研削砥石の上下方向の昇降移動および切り込みのための左４５度直線移動の相対的な動きにより角柱状シリコンインゴットの四隅を削り取るＲ面取り仕上げ研削加工が終了後、研削液の供給を停止させるとともに、仕上げ研削砥石（４ｆ）を右４５度直線方向に後退させて角柱状シリコンインゴット（ｗ）より遠ざけ、ついで、仕上げ研削砥石（４ｆ）の回転を止めたのち、仕上げ研削砥石を昇降移動させて研削開始待機位置で停止させる。その間に主軸台（３ｒ）のセンター軸の回転を停止させることにより角柱状シリコンインゴットの軸芯回りの回転を停止させる。
【００６５】
２５）ローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ１）位置にある心押台（３ｆ）のセンター軸を上方に移動させ、前記センター軸下端に設けられた受け台（３ｄ）を角柱状シリコンインゴット上端面から遠ざける。ついで、面取り加工された角柱状シリコンインゴット（ｗ）を主軸台（３ｒ）から取り外すアンローディング作業を行う。
【００６６】
以下、最初の上記１）工程の新しいインゴットをローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ1）位置のクランプ機構にローディングする工程に戻り、以下、同様に前記２）工程乃至２５）工程を繰り返す角柱状シリコンインゴットの面取り加工作業を行う。なお、面取り加工中において、各々のステージ（ｓ1，ｓ２，ｓ３，ｓ4）では、それぞれのインゴットの研削作業Ｄ，Ａ，ＢおよびＣが平行して実施される。
【実施例１】
【００６７】
図１に示す面取り加工装置（１）を用い、研削液として純水を用い、ワークピース（ｗ）として一辺が１５６ｍｍ、高さが４８６ｍｍであり四隅にＲ部を残して切断された角柱状単結晶シリコンインゴットの面取り加工を、前記１）工程から２５）工程を経て実施した。スループット加工時間は、約７６分であった。面取りされた加工面の平均粗さは、０．４１μｍであった。
【００６８】
一対のダイヤモンドカップホイール型粗研削砥石を用いる両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）の０．５ｍｍ取り代量の面取り加工（Ａ研削作業）は、ワークピース（ｗ）の回転は行わず、直径２００ｍｍ、砥番１８０のダイヤモンドカップホイール型ビトリファイドボンド砥石（５ｆ）の回転数を２，０００ｒｐｍ、昇降速度を５ｍｍ／分で６０分かけて行った。
【００６９】
直径２００ｍｍ、砥番１８０のダイヤモンドカップホイール型ビトリファイドボンド砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ（ｓ３）の８ｍｍ取り代量の面取り加工（Ｂ研削作業）は、ワークピース（ｗ）の回転速度を１５０ｒｐｍ、カップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石（６ｆ）の回転数を２，０００ｒｐｍ、昇降速度を８ｍｍ／分で７５分かけて行った。
【００７０】
一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ４）での０．１ｍｍ取り代量の面取り加工（Ｃ研削作業）は、ワークピース（ｗ）の回転は行わず、砥番３８０のカップホイール型ダイヤモンドレジンボンド砥石（７ｆ，７ｆ）の回転数を１，０００ｒｐｍ、昇降速度を１５ｍｍ／分で５８分かけて行った。
【００７１】
ローディング／仕上げ研削砥石によるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ1）でのＲ部仕上げ研削加工の０．４ｍｍ取り代量の面取り加工（Ｄ研削作業）は、ワークピース（ｗ）の回転速度を１２０ｒｐｍとし、直径３００ｍｍ、高さ３５ｍｍ、砥番３８０のダイヤモンドビトリファイド砥石車（４ｆ）の回転数を２，０００ｒｐｍ、昇降速度を３ｍｍ／分で１５分かけて行った。ローディングおよびアンローディング作業に約１０分要した。よって、ローディング／仕上げ研削砥石によるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ（ｓ1）での作業時間は、インデックス型ロータリーテーブルの９０度回転時間の８秒を加えて約２５分である。
【００７２】
この面取り加工された角柱状シリコンインゴットをワイヤーカットソウで厚み２００μｍに切断したところ、チッピングは見受けられず、不良品はなかった。
【００７３】
本発明の面取り加工装置は、半導体基板用の円柱状シリコンインゴットの外側円周面の面取り加工にも利用できる。その面取り加工の際、一対のカップホイール型粗研削砥石を用いる両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ２）と一対のカップホイール型仕上げ研削砥石を用いる両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（ｓ５）においては、主軸台（３ｒ，３ｒ）による円柱状インゴットの回転が行われる。よって、太陽電池用シリコン基板の面取り加工が暇なときには、半導体基板用の円柱状シリコンインゴットの面取り加工にも利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
角柱状シリコンインゴットの面取り加工スループット時間が従来の面取り機械の約半分の時間で行うことができ、かつ、面取り加工装置を立て形のインデックス型装置としたので、設置面積も大きくならずに設計できた。
【符号の説明】
【００７５】
１    面取り加工装置
ｗ    角柱状シリコンインゴット
２    インデックス型ロータリーテーブル
ｓ１  ローディング／仕上げ研削砥石を用いるコーナー部仕上げ研削加工／アンローディングステージ
ｓ２  一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面研削加工ステージ
ｓ３  粗研削砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージ
ｓ４  一対のカップホイール型砥石を用いる両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ
３    クランプ機構
３ｒ  主軸台
３ｆ  心押台
４    Ｒ仕上げ研削ヘッド
５    粗研削ヘッド
６    Ｒ粗研削ヘッド
７    仕上げ研削ヘッド
【図１】
2010263025.tif 000003
【図２】
2010263025.tif 000004
【図３】
2010263025.tif 000005
【図４】
2010263025.tif 000006
【図５】
2010263025.tif 000007