(57)【要約】      （修正有）【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)上に主軸台と心押台を縦方向に、且つ、同心円上に等間隔に４対設けたクランプ機構(3,3,3,3）によりインデックス型ロータリーテーブル(2)をローディング／アンローディングステージ（ｓ1）、ワークピースのコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）、ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）およびワークピースのＲ面取り仕上げ研削ステージ（ｓ４）に画分けした面取り加工装置。角柱状シリコンインゴットの面取りスループット時間は、律速工程の両側平面研削ステージ（ｓ３）での四側平面取り加工時間とインデックス型ロータリーテーブル(2)の90度回転に要する約１０秒の和である。【選択図】図２
2010207949.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と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前記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、上ロータリーテーブルに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る。なお、この四対のクランプ機構の位置は、前記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ローディング／アンローディングステージ（ｓ1）、ワークピースのコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）、ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）およびワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）位置に区分ける。  前記インデックス型ロータリ
ーテーブルのコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）のクランプ機構の右横側に、砥石軸にカップホイール型砥石を軸承した研削ヘッドを上下方向に昇降可能に、かつ、左右方向にリニア移動可能に設け  前記インデックス型ロータリーテーブルの後方にリニア移動機構により前後方向に移動するツールテーブルを設け、そのツールテーブル上にコラムを起立させ、コラム前面に砥石軸固定板を昇降機構により上下移動可能に設け、この砥石軸固定板の前面に前記両側平面研削ステージ（ｓ３）位置のクランプ機構の左右両側にそれぞれ１対のカップホイール型砥石の刃先が相対向するように砥石軸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２対の砥石軸にそれぞれカップホイール型砥石１対を軸承させた１対の研削ヘッドと前記１対の砥石軸の回転駆動機構を設け、  前記インデックス型ロータリーテーブルのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）位置のクランプ機構の左横側にリニア移動機構により左右方向に往復移動可能なツールテーブル上に起立して設けられたコラム右側面に円筒形状砥石を軸承する砥石軸を上下方向に昇降機構により移動可能に、かつ、砥石軸を回転駆動機構により回転可能に備えた研削ヘッドを設ける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／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を回転させて芯出しする。ついで、その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クランプする。  ２）前記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コーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）上の位置へと移動させる。  ３）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う。  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をその軸芯回りに回転させ、一方、研削ヘッドの砥石軸に軸承された砥番５００〜１，２００のダイヤモンドカップホイール型砥石を研削開始待機位置まで昇降させ、ついで、前記砥石軸をその軸芯回りに回転させつつ、前記ダイヤモンドカップホイール型砥石を左方向に移動させてダイヤモンドカップホイール型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当接させて切り込みを開始する。  ５）コーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）上で、角柱状シリコンインゴットの前記回転移動と、前記回転しているダイヤモンドカップホイール型砥石の昇降移動および切り込みのための左側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面取り粗研削加工を行う。このＲ面取り粗研削加工工程の際、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四隅の所望量のＲ面取り粗研削加工を終えたのち、ダイヤモンドカップホイール型砥石を右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、ダイヤモンドカップホイール型砥石の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型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の回転を停止させる。  ７）前記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平面研削ステージ（ｓ３）上の位置へと移動させる。  ８）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。  ９）ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）上位置の角柱状シリコンインゴットに対する砥番１，５００〜３，０００のダイヤモンドカップホイール型砥石一対を軸承する一対の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、前記一対のカップホイール型砥石の砥石軸を同期制御回転させる。  １０）前記一対の砥石軸に軸承された一対のカップホイール型砥石を同期制御左移動または右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砥石の刃先による切り込みを開始するとともに、前記��石軸の上方向または下方向の昇降移動を行いつつ、前記一対のカップホイール型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。  １１）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砥石を右側または左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砥石の砥石軸の回転を止めたのち、前記一対のダイヤモンドカップホイール型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。  １２）前記一対の砥石軸に軸承されたカップホイール型砥石を同期制御左移動または右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。  １３）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砥石を右側または左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。  １４）前記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コーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）位置へと移動させる。  １５）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。  １６）前記インデックス型ロータリーテーブルのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）のクランプされた角柱状シリコンインゴットの左横側に設けられた研削ヘッドの砥石軸に軸承された円筒形状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。  １７）前記クランプ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回転させて角柱状シリコンインゴット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円筒形状砥石を研削開始待機位置まで昇降させ、ついで、前記砥石軸をその軸芯回りに回転させつつ、円筒形状砥石を右方向に移動させて円筒形状砥石の外周面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。  １８）前記円筒形状砥石の上方向または下方向の昇降移動および左方向への切込み移動を行い円柱状型砥石の外周面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���う作業を繰り返し、所望量の面取り加工を行う。この角柱状シリコンインゴットの四隅Ｒ面取り仕上げ研削加工の際、角柱状シリコンインゴット隅部と円柱状型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。  １９）角柱状シリコンインゴットの四隅の所望量のＲ面取り仕上げ研削加工を終えたのち、前記円柱状型砥石を左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、円筒形状砥石の砥石軸の回転を止め、円筒形状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の回転を停止させる。  ２０）前記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／アンローディングステージ（ｓ1）位置へと移動させる。  ２１）ローディング／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（ｗ）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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池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角柱状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２００〜３３０μｍ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（コーナー部表面および平面）を研削工具で均一に３〜５，０００μｍ面取り加工する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、バンドソウで円柱状インゴットの四周辺を切断して得た角柱状シリコンインゴット（ワークピース）の表面厚みを所望厚み（０．１〜１０ｍｍ）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。角柱状シリコンインゴットとしては、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が高いが、面取り加工は難しいと言われている。  
【０００３】
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）。  
【０００４】
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方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。  
【０００５】
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、特許文献３、特許文献４、特許文献５および特許文献６参照）。  
【０００６】
これら特許文献３乃至特許文献６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移動させるリニア移動機構よりなる。  
【０００７】
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（０．１〜１０ｍｍ）の面取り加工を行う。  
【０００８】
本発明者等は、この横形の円筒研削装置を用い、一辺が２４０ｍｍ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持し、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。  
【０００９】
角柱状シリコンインゴットの一辺の長さが５０ｍｍから１２６ｍｍ、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。  
【００１０】
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に現在、９５分要しているのが実情である。  
【００１１】
アース・グリーン・エコロジィの一環から太陽電池が注目され、その需要が大きく伸びているので、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る機械設置面積が小さくて済む面取り装置の出現を望んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【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】特開平４−３２２９６５号公報
【特許文献４】特開平６−１６６６００号公報
【特許文献５】特開平６−２４６６３０号公報
【特許文献６】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】
【００１３】
本発明者らは、横形の円筒研削装置を立て形の円筒研削装置として設置面積をコンパクト化させ、一段の面取り（研削）加工ステージをカップホイール型砥石を用いるコーナー部粗研削加工ステージと、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と、円筒砥石車の外周面を用いるコーナー部仕上げ円筒研削加工ステージに分けることにより、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。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１に記載の面取り加工装置（１）は、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、前記中空筒固定材を回転させる回転駆動機構（２ｄ）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（３ａｒ，３ｂｒ，３ｃｒ，３ｄｒ）を同一円周上に且つ９０度の等間隔に設け、上ロータリーテーブルに上下方向に移動可能な心押台４台（３ａｆ，３ｂｆ，３ｃｆ，３ｄｆ）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（３，３，３，３）を設ける。なお、この四対のクランプ機構（３，３，３，３）の位置は、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）のローディング／アンローディングステージ（ｓ1）、ワークピースのコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）、ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）およびワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）位置に区分ける。  前記インデックス型ロータリーテーブル（２）のコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）のクランプ機構（３）の右横側にベース（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、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し、この滑走体（４ｓ）の前面に横方向に別の案内ガイド（４ｘ）を設け、その前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左右方向に移動させるリニア移動機構（４ｈ）は、サーボモータと、その回転駆動を受けるボールネジとボールネジにより螺合された螺合体よりなる。螺合体は、前記砥石軸固定ボックススライド（４ｙ）裏面に固定される。砥石軸固定ボックススライド（４ｙ）の前面には、カップホイール型砥石（４ｆ）を軸承する砥石軸（４ｃ）箱体（４ｚ）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）に軸承されているカップホイール型砥石（４ｆ）の上下の移動は、前記サーボモータ（４ｍ）の回転駆動により行われ、カップホイール型砥石（４ｆ）の左右の移動は、リニア移動機構（４ｈ）のサーボモータの回転駆動により行われる。  前記インデックス型ロータリーテーブル（２）の後方にリニア移動機構（５ｈ）により前後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）の前面に前記両側平面研削ステージ（ｓ３）のクランプ機構（３）の左右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）を固定する左右方向に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��ル型砥石（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、  前記インデックス型ロータリーテーブル（２）のコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）のクランプ機構（３）の左横側にリニア移動機構（６ｈ）により左右方向に往復移動可能なツールテーブル
（６ａ）上に起立して設けられたコラム（６ｂ）右側面に円筒形状砥石（６ｆ）を軸承する砥石軸（６ｃ）を上下方向に昇降機構（６ｄ）により移動可能に、かつ、砥石軸（６ｃ）を回転駆動機構（６ｇ）により回転可能に備えた研削ヘッド（６）を設ける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。  
【００１５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の面取り加工装置（１）を用い、次の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を提供するものである。  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／アンローディングステージ（ｓ1）位置にある主軸台（３ａｒ）のセンター軸を回転させて芯出しする。ついで、その主軸台（３ａｒ）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（クランプ）する。  ２）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）上のコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）上の位置へと移動させる。  ３）主軸台（３ａｒ）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う。  ４）主軸台のセンター軸を１０〜３００ｒｐｍの回転速度で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、一方、研削ヘッド（４）の砥石軸（４ｃ）に軸承された砥番５００〜１，２００のダイヤモンドカップホイール型砥石（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８００〜３，０００ｒｐｍの回転速度で回転させつつ、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）を左方向に移動させてダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の刃先を角柱状シリコンインゴット（ｗ）のコーナー部に当接させて切り込みを開始する。  ５）コーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）上で、角柱状シリコンインゴット（ｗ）の前記回転移動と、前記回転しているダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動および０．１〜０．５ｍｍ量の切り込みのための左側移動の相対的な動きにより角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅を７〜１０ｍｍ削り取るＲ面取り粗研削加工を行う。このＲ面取り粗研削加工の際、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砥石（４ｆ）の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が５〜１００ｃｃ／分の供給量で供給される。  ６）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅の所望量のＲ面取り粗研削加工を終えたのち、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）を右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砥石（４ｆ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）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の回転を停止させる。  ７）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）上のワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）上の位置へと移動させる。  ８）主軸台（３ａｒ）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（３ａｒ）のセンター軸回転を停止させる。  ９）ワークピースの両側平面��削ステージ（ｓ３）上位置の角柱状シリコンインゴット（ｗ）に対する砥番１，５００〜３，０００のダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）を軸承する砥石軸（５ｃ，５ｃ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させ、ついで、カップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸を回転速度１００〜３００ｒｐｍで同期制御回転させる。  １０）前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）に軸承されたカップホイール型砥石を同期制御左移動または右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０．１〜０．５ｍｍ量の切り込みを繰り返し、所望量（０．３〜１ｍｍ）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砥石（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。  １１）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砥石（５ｆ，５ｆ）を右側または左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砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）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（３ａｒ）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。  １２）前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）に軸承されたカップホイール型砥石を同期制御左移動または右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０．１〜０．５ｍｍ量の切り込みを繰り返し、所望量（０．３〜１ｍｍ）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。  １３）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砥石（５ｆ，５ｆ）を右側または左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砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。  １４）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）上のコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）位置へと移動させる。  １５）主軸台（３ａｒ）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（３ａｒ）のセンター軸回転を停止させる。  １６）前記インデックス型ロータリーテーブル（２）のコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）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）の左横側に設けられた研削ヘッド（６）の砥石軸（６ｃ）に軸承された円筒形状砥石（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。  １７）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（ｗ）を主軸台（３ａｒ）のセンター軸を３０〜３００ｒｐｍの回転速度で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、研削ヘッド（６）の砥石軸（６ｃ）に軸承された砥番１，２００〜４，０００のダイヤモンド円筒形状砥石（６ｆ）を研削開始待機位置まで昇降させ、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、円筒形状砥石（６ｆ）を右方向に移動させて円筒形状砥石（６ｆ）の外周面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。  １８）前記円筒形状砥石（６ｆ）の上方向または下方向の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動および左方向への切込み移動を行い円柱状型砥石（６ｆ）の外周面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０．１〜０．３ｍｍ量の切り込みを行う作業を繰り返し、所望量（０．２〜０．８ｍｍ）のＲ面取り仕上げ研削加工を行う。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）隅部と円柱状型砥石（６ｆ）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。  １９）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅の所望量のＲ面取り仕上げ研削加工を終えたのち、円柱状型砥石（６ｆ）を左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、円筒形状砥石（６ｆ）の砥石軸（６ｃ）の回転を止め、円筒形状砥石（６ｆ）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（３ａｒ）のセンター軸の回転を停止させる。  ２０）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／アンローディングステージ（ｓ1）位置へと移動させる。  ２１）ローディング／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（ｗ）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（３ａｒ）から取り外す。
【発明の効果】
【００１６】
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、面取りする切削工具（ツール）としてカップホイール型砥石と円柱状砥石を用いるので、角柱状シリコンインゴットと面取り切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た。  
【００１７】
請求項２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、角柱状シリコンインゴット隅部のＲ面取り粗研削加工と、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と、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の工程に分けたので、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３本を同時に面取り加工できるので、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工程である角柱状シリコンインゴット四隅面のコーナー部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度回転時間の合計の短い時間となる。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４８分で生産でき、既存の横形の面取り加工装置複数を並列い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、約半分のスループット加工時間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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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は面取り加工装置を前面右方向から見た鳥瞰図である。
【図３】図３は面取り加工装置を前面左方向から見た鳥瞰図である。
【図４】図４は面取り加工装置を後面左方向から見た鳥瞰図である。
【図５】図５は面取り加工装置を後面右方向から見た鳥瞰図である。
【図６】図６はローディング／アンローディングステージ（ｓ1）で角柱状シリコンインゴットをクランプした状態を示す部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の面取り加工装置（１）は、図１乃至図６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（ベ−ス下面に隠され図示されていない）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（図示されていない）によりセンター軸を回転させる主軸台の４台（３ａｒ，３ｂｒ，３ｃｒ，３ｄｒ）を同一円周上に且つ９０度の等間隔に設け、上ロータリーテーブル（２ａ）に上下方向に移動可能な心押台４台（３ａｆ，３ｂｆ，３ｃｆ，３ｄｆ）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（３，３，３，３）を備える。  
【００２０】
図１に示すように、この四対のクランプ機構（３，３，３，３）の位置は、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）のローディング／アンローディングステージ（ｓ1）、ワークピースのコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）、ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）およびワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）位置に区分ける。  
【００２１】
図６に示すように、前記クランプ機構（３）の主軸台（３ａｒ）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（３ａｄ）が設けられ、および心押台（３ａｆ）のセンター軸上端にも前記と同一種の受け台（３ａｄ）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。  
【００２２】
図２、図３および図４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）のコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）のクランプ機構（３）の右横側にベース（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）の前面に横方向に別の案内ガイド（４ｘ）を設け、その前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左右方向に移動させるリニア移動機構（４ｈ）は、サーボモータと、その回転駆動を受けるボールネジとボールネジにより螺合された螺合体よりなる。螺合体は、前記砥石軸固定ボックススライド（４ｙ）裏面に固定される。  
【００２３】
砥石軸固定ボックススライド（４ｙ）の前面には、カップホイール型砥石（４ｆ）を軸承する砥石軸（４ｃ）箱体（４ｚ）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）に軸承されているカップホイール型砥石（４ｆ）の上下の移動は、前記サーボモータ（４ｍ）の回転駆動により行われ、カップホイール型砥石（４ｆ）の左右の移動は、リニア移動機構（４ｈ）のサーボモータ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。  
【００２４】
前記インデックス型ロータリーテーブル（２）の後方にリニア移動機構（ガイド５ｎとサーボモータ５ｍ）により前後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）の前面に前記両側平面研削ステージ（ｓ３）のクランプ機構（３）の左右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）を固定する左右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）の回転駆動により左右方向に移動可能である。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に螺合された螺合体の前後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）上を前後方向に滑走可能となっている。  
【００２５】
前記カップホイール型砥石（４ｆ，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０．８〜１．５倍の直径であることが好ましい。  
【００２６】
前記インデックス型ロータリーテーブル（２）のコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）のクランプ機構（３）の左横側にリニア移動機構（６ｈ）により左右方向に往復移動可能なツールテーブル（６ａ）上に起立して設けられたコラム（６ｂ）右側面に円筒形状砥石（６ｆ）を軸承する砥石軸（６ｃ）を上下方向に昇降機構（６ｄ）により移動可能に、かつ、砥石軸（６ｃ）を回転駆動機構（６ｇ）により回転可能に備えた研削ヘッド（６）を設ける。リニア移動機構（６ｈ）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左右方向に滑走するツールテーブル（６ａ）の底面に固定された螺合体とから構成される。リニア移動機構（６ｈ）は、案内ガイドに固定電磁子をツールテーブル（６ａ）の底面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。  
【００２７】
前記円筒形状砥石（６ｆ）は、例えば円筒高さが２５〜６５ｍｍ、円筒直径が角柱状シリコンインゴットの一辺の長さの０．８〜１．５倍の直径であることが好ましい。砥石素材は、砥番１，２００〜４，０００のダイヤモンドビトリファイドボンド砥石、ダイヤモンドレジンボンド砥石、ダイヤモンドメタルボンド砥石が使用される。  
【００２８】
角柱状シリコンインゴットの四隅コーナー（Ｒ）部面取り加工と側面の面取り加工は、図６に示すように、ローディング／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、インデックス型ロータリーテーブルの９０度回転作業、ワークピースのコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）での角柱状シリコンインゴット四隅のＲ粗研削加工、インデックス型ロータリーテーブルの９０度回転作業、ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）での角柱状シリコンインゴット四側面の平面研削加工、インデックス型ロータリーテーブルの９０度回転作業、ワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）での角柱状シリコンインゴット四隅のＲ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。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。  
【００２９】
具体的には、角柱状シリコンインゴット１本の面取り加工は、次の工程を経て実施される。先ずローディング／アンローディングステージ（ｓ1）では、次の作業が行われる。  
【００３０】
１）インデックス型ロータリーテーブル（２）上の面取り加工された角柱状シリコンインゴットを自動ローダーまたは人手で主軸台から取り外し、ついで、主軸台（３ａｒ）のセンター軸を回転させて芯出した後、新しい角柱状シリコンインゴットを主軸台（３ａｒ）のセンター軸受け台上に角柱状シリコンインゴット（ｗ）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（クランプ）する。
【００３１】
２）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）上のコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）上の位置へと移動させる。  
【００３２】
次に、コーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）では、以下の作業が行われる。
【００３３】
３）主軸台（３ａｒ）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う。角柱状シリコンインゴットの隅（Ｒ）部陵線がカップホイール型砥石の刃先に一番近い定位置となるよう面取り加工ソフトプログラムに記憶されているときは、主軸台（３ａｒ）のセンター軸の回転は４５度とされ、芯出しが行われる。角柱状シリコンインゴットの側面がカップホイール型砥石の刃先に一番近い定位置となるよう面取り加工ソフトプログラムに記憶されているときは、この芯出し作業は省いてもよい。  
【００３４】
４）主軸台のセンター軸を１０〜３００ｒｐｍの回転速度で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、一方、研削ヘッド（４）の砥石軸（４ｃ）に軸承された砥番５００〜１，２００のダイヤモンドカップホイール型砥石（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８００〜３，０００ｒｐｍの回転速度で回転させつつ、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）を左方向に移動させてダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の刃先を角柱状シリコンインゴット（ｗ）のコーナー部に当接させて切り込みを開始する。  
【００３５】
５）コーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）上で、角柱状シリコンインゴット（ｗ）の前記回転移動と、前記回転しているダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動および０．１〜０．５ｍｍ量の切り込みのための左側移動の相対的な動きにより角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅を７〜１０ｍｍ削り取る粗面取り加工を行う。この粗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砥石（４ｆ）の刃先が当接する加工作業点に向けて研削液が５〜１００ｃｃ／分の供給量で供給される。  
【００３６】
６）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅の所望量のＲ面取り加工を終えたのち、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）を右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砥石（４ｆ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）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の回転を停止させる。  
【００３７】
７）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）上のワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）上の位置へと移動させる。  
【００３８】
続いて、ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）では、以下の作業が行われる。
【００３９】
８）主軸台（３ａｒ）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（３ａｒ）のセンター軸回転を停止させる。この芯出し作業は、前記３）工程で主軸台（３ａｒ）のセンター軸の４５度回転させたときは主軸台（３ａｒ）のセンター軸を４５度回転して芯出し作業が行われ、９０度回転または芯出しを行わなかったときはこの芯出し作業は省いてもよい。  
【００４０】
９）ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）上位置の角柱状シリコンインゴット（ｗ）に対する砥番１，５００〜３，０００のダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）を軸承する砥石軸（５ｃ，５ｃ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させ、ついで、カップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸を回転速度１００〜３００ｒｐｍで同期制御回転させる。  
【００４１】
１０）前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）に軸承されたカップホイール型砥石を同期制御左移動または右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０．１〜０．５ｍｍ量の切り込みを繰り返し、所望量（０．３〜１ｍｍ）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砥石（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。  
【００４２】
１１）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砥石（５ｆ，５ｆ）を右側または左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砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）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（３ａｒ）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。  
【００４３】
１２）前記砥石軸（５ｃ，５ｃ）に軸承されたカップホイール型砥石を同期制御左移動または右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０．１〜０．５ｍｍ量の切り込みを繰り返し、所望量（０．３〜１ｍｍ）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砥石（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。  
【００４４】
１３）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砥石（５ｆ，５ｆ）を右側または左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砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ，５ｆ）の砥石軸（５ｃ）を昇降させて研削開始待機位置で停止させる。  
【００４５】
１４）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）上のコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）位置へと移動させる。  
【００４６】
続いて、ワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）では、以下の作業が行われる。
【００４７】
１５）主軸台（３ａｒ）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作業を行ったのち、主軸台（３ａｒ）のセンター軸回転を停止させる。この芯出し作業は、前記８）工程で主軸台（３ａｒ）のセンター軸の４５度回転させたときは主軸台（３ａｒ）のセンター軸を４５度回転して芯出し作業が行われ、９０度回転または芯出しを行わなかったときはこの芯出し作業は省いてもよい。  
【００４８】
１６）前記インデックス型ロータリーテーブル（２）のコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）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）の左横側に設けられた研削ヘッド（６）の砥石軸（６ｃ）に軸承された円筒形状砥石（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。  
【００４９】
１７）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（ｗ）を主軸台（３ａｒ）のセンター軸を３０〜３００ｒｐｍの回転速度で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、研削ヘッド（６）の砥石軸（６ｃ）に軸承された砥番１，２００〜４，０００のダイヤモンド円筒形状砥石（６ｆ）を研削開始待機位置まで昇降させ、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、円筒形状砥石（６ｆ）を右方向に移動させて円筒形状砥石（６ｆ）の外周面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。  
【００５０】
１８）前記円筒形状砥石（６ｆ）の上方向または下方向の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動および左方向への切込み移動を行い円柱状型砥石（６ｆ）の外周面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０．１〜０．３ｍｍ量の切り込みを行う作業を繰り返し、所望量（０．２〜０．８ｍｍ）の面取り加工を行う。この角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅Ｒ面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）隅部と円柱状型砥石（６ｆ）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。  
【００５１】
１９）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の四隅の所望量のＲ面取り仕上げ加工を終えたのち、円柱状型砥石（６ｆ）を左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、円筒形状砥石（６ｆ）の砥石軸（６ｃ）の回転を止め、円筒形状砥石（６ｆ）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（３ａｒ）のセンター軸の回転を停止させる。  
【００５２】
２０）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／アンローディングステージ（ｓ1）位置へと移動させる。  
【００５３】
続いて、ローディング／アンローディングステージ（ｓ1）では、以下の作業が行われる。  
【００５４】
２１）ローディング／アンローディングステージ（ｓ1）位置にある主軸台（３ａｒ）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作業を行ったのち、主軸台（３ａｒ）のセンター軸回転を停止させる。この芯出し作業は、前記１５）工程で主軸台（３ａｒ）のセンター軸の４５度回転させたときは主軸台（３ａｒ）のセンター軸を４５度回転して芯出し作業が行われ、９０度回転または芯出しを行わなかったときはこの芯出し作業は省いてもよい。
【００５５】
２２）ローディング／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（ｗ）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（３ａｒ）から取り外す。
【００５６】
２３）続いて、前記１）工程に戻り、ローディング／アンローディングステージ（ｓ1）で前記１）工程での新しい角柱状シリコンインゴットのクランプ機構への固定作業が行われる。
【００５７】
２４）以下、前記の２）工程乃至２３）工程の作業が続けて連続的に行われる。この連続する面取り加工工程の際、他のローディング／アンローディングステージ（ｓ1）、ワークピースのコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）、ワークピースの両側平面研削ステージ（ｓ３）およびワークピースのコアンローディング／ローディング、角柱状シリコンインゴットのＲ面取り粗研削加工、角柱状シリコンインゴットの両側面平面研削加工および角柱状シリコンインゴットのＲ面取り仕上げ研削加工が行われる。
【実施例１】
【００５８】
図１に示す面取り加工装置を用い、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を、前記１）工程から２２）工程を経て実施した。スループット加工時間は、約４８分であった。面取りされた加工面の平均粗さは、０．５６μｍであった。  
【００５９】
Ｒ部粗研削ステージ（ｓ２）の７．５ｍｍ取り代量の面取り加工は、ワークピース（ｗ）の回転速度を１２０ｒｐｍ、直径２００ｍｍ、砥番８００のダイヤモンドカップホイール型砥石（４ｆ）の回転数を２，０００ｒｐｍ、昇降速度を３ｍｍ／分で４０分かけて行った。  
【００６０】
両側面平面研削ステージ（ｓ３）の０．５ｍｍ取り代量の面取り加工は、ワークピース（ｗ）の回転は行わず、砥番１，５００のダイヤモンドカップホイール型砥石（５ｆ）の回転数を２，０００ｒｐｍ、昇降速度を５ｍｍ／分で４８分かけて行った。  
【００６１】
Ｒ部仕上げ研削ステージ（ｓ４）の面取り加工は、ワークピース（ｗ）の回転速度を１５０ｒｐｍ、直径２００ｍｍ、高さ３５ｍｍ、砥番１，２００のダイヤモンドビトリファイドボンド円筒状砥石（６ｆ）の回転数を２，０００ｒｐｍ、昇降速度を８ｍｍ／分で７分かけて行った。  
【００６２】
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。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
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機械の約半分で行うことができ、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】
【００６４】
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／アンローディングステージｓ２  ワークピースのコーナー部円弧粗研削ステージｓ３  ワークピースの両側平面研削ステージｓ４  ワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ３    クランプ機構３ａｒ  主軸台３ａｆ  心押台４ｆ  ダイヤモンドカップホイール型砥石５ｆ  ダイヤモンドカップホイール型砥石６ｆ  円筒形状砥石
【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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