(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】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、クランプ機構(3)で立て方向に固定（ｓ１）し、Ａ）カップホイール型砥石(4f)を用いて四円弧隅部を粗研削加工により面取りを行う（ｓ２）。Ｂ）カップホイール型砥石(5f)を用いて四側面平面を研削加工により面取りを行う（ｓ３）。Ｃ）円筒状砥石(6f)の外周面を用い、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（ｓ４）。および、Ｄ）研磨ブラシ(7f)を用いて前記研削加工された四側面平面を仕上げ研磨加工により面取りを行う（ｓ５）。角柱状シリコンインゴットの１本の面取りスループット時間は、律速工程のコーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）でのＲ部面取り粗研削加工時間とインデックス型ロータリーテーブル(2)の72度回転に要する数秒の和である。【選択図】図６
2010214550.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５台を同一円周上に且つ７２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５台を同一円周上に且つ７２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五対のクランプ機構を設け、この五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）、ワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）およびワークピースの両側平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）位置に区分けたインデックス型ロータリーテーブル、
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）のクランプ機構に向か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を上下方向に昇降可能、左右方向に直線移動可能に設けた研削ヘッド
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平面研削ステージ（ｓ３）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可能、左右方向に直線移動可能に設けた研削ヘッド
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コーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）のクランプ機構に向かって円筒状砥石の外周面を向けて円筒状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可能、左右方向に直線移動可能に設けた研削ヘッド
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平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）のクランプ機構に向かい合って研磨ブラシを研磨軸に回転自在に軸承する研磨ヘッド一対を上下方向に昇降可能、左右方向に直線移動可能に設けた研磨ヘッド
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】
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）を立て方向にクランプし、次のＡ）乃至Ｄ）の作業工程を経て角柱状シリコンインゴットの面取り加工を行うことを特徴とする角柱状シリコンインゴットの面取り方法。
Ａ）カップホイール型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。
Ｂ）カップホイール型砥石を用いて四側面平面を研削加工により面取りを行う。
Ｃ）円筒状砥石の外周面を用い、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。
Ｄ）研磨ブラシを用いて前記研削加工された四側面平面を仕上げ研磨加工により面取りを行う。
【請求項３】
請求項１に記載の面取り加工装置を用い、次の１）から２８）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行うことを特徴とする、角柱状シリコンインゴットの面取り方法。
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（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クランプする。
２）インデックス型ロータリーテーブルを７２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（ｗ）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、研削ヘッドの砥石軸に軸承された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、砥石軸をその軸芯回りに回転させつつ、前記カップホイール型砥石を左方向に移動させて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、前記回転している前記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（ｗ）の四隅を削り取るＲ面取り粗研削加工を行う。このＲ面取り粗研削加工の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）と前記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（ｗ）の四隅の所望量のＲ面取り粗研削加工を終えたのち、前記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（ｗ）より遠ざけ、ついで、カップホイール型砥石の回転を止め、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）インデックス型ロータリーテーブルを７２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（ｗ）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（ｗ）に対するカップホイール型砥石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、カップホイール型砥石の一対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（ｗ）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（ｗ）と前記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（ｗ）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（ｗ）より遠ざけ、ついで、前記一対の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（ｗ）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（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（ｗ）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（ｗ）と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（ｗ）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（ｗ）より遠ざけ、ついで、カップホイール型砥石の砥石軸の回転を止め、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）インデックス型ロータリーテーブルを７２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（ｗ）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）のクランプ機構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）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）をその軸芯回りに回転させる。一方、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、円筒状砥石を右方向に移動させて円筒状砥石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前記円筒状型砥石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切り込みを行う作業を繰り返し、所望量の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）隅部と円筒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（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、前記円筒状砥石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、円筒状砥石の砥石軸の回転を止め、円筒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）インデックス型ロータリーテーブルを７２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（ｗ）をインデックス型ロータリーテーブル上の両側平面仕上げ研磨加工ステージ（ｓ５）位置へと移動させる。
２１）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。
２２）ワークピースの両側平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）上位置の角柱状シリコンインゴット（ｗ）に対する一対の研磨ブラシを軸承する研磨軸を昇降させて研削開始待機位置で停止させ、ついで、一対の研磨ブラシの研磨軸を同期制御回転させる。
２３）前記一対の研磨軸に軸承された研磨ブラシ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研磨ブラシのブラシ毛による切り込みを開始するとともに、前記一対の研磨軸の上方向または下方向の昇降移動を行いつつ、研磨ブラシのブラシ毛を角柱状シリコンインゴット（ｗ）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。この側面平面仕上げ面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）と研磨ブラシが当接する加工作業点に向けて研磨液が供給される。
２４）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、前記一対の研磨ブラシを右側または左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、前記一対の研磨ブラシの研磨軸の回転を止め、研磨ブラシを昇降させて研磨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（ｗ）の芯出しを行う。
２５）前記一対の研磨軸に軸承された一対の研磨ブラシ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研磨ブラシのブラシ毛による切り込みを開始するとともに、前記一対の研磨軸の上方向または下方向の昇降移動を行いつつ、研磨ブラシのブラシ毛を角柱状シリコンインゴット（ｗ）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。この側面平面仕上げ面取り加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）と研磨ブラシのブラシ毛が当接する加工作業点に向けて研磨液が供給される。
２６）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、前記一対の研磨ブラシを右側または左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、研磨ブラシの研磨軸を昇降させて研磨開始待機位置で停止させる。
２７）インデックス型ロータリーテーブルを７２度回転、または逆方向に２８８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（ｗ）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。
２８）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研削工具と研磨工具を用いて均一に１０〜１０，０００μｍ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、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、柱状物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】
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４、特許文献５、特許文献６および特許文献７参照）。
【０００８】
これら特許文献４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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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切断の際でもたびたび生じている。
【００１２】
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。
【００１３】
アース・グリーン・エコロジィ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電池が注目され、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】
【００１４】
【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】特開平４−３２２９６５号公報
【特許文献５】特開平６−１６６６００号公報
【特許文献６】特開平６−２４６６３０号公報
【特許文献７】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】
【００１５】
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、一連の面取り（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（ｓ２）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（ｓ３）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（ｓ４）と、一対の研磨ブラシを用いる両側面同時平面仕上げ研磨加工ステージ（ｓ５）の四ステージに分け、これにローディング／アンローディングステージ（ｓ1）を加えることにより、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。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】
【００１６】
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５台を同一円周上に且つ７２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５台を同一円周上に且つ７２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五対のクランプ機構を設け、この五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）、ワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）およびワークピースの両側平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）位置に区分けたインデックス型ロータリーテーブル、
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）のクランプ機構に向か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を上下方向に昇降可能、左右方向に直線移動可能に設けた研削ヘッド
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平面研削ステージ（ｓ３）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可能、左右方向に直線移動可能に設けた研削ヘッド
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コーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）のクランプ機構に向かって円筒状砥石の外周面を向けて円筒状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可能、左右方向に直線移動可能に設けた研削ヘッド
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平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）のクランプ機構に向かい合って研磨ブラシを研磨軸に回転自在に軸承する研磨ヘッド一対を上下方向に昇降可能、左右方向に直線移動可能に設けた研磨ヘッド、
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。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、四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）を立て方向にクランプし、次のＡ）乃至Ｄ）の作業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。
Ａ）カップホイール型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。
Ｂ）カップホイール型砥石を用いて四側面平面を研削加工により面取りを行う。
Ｃ）円筒状砥石の外周面を用い、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。
Ｄ）研磨ブラシを用いて前記研削加工された四側面平面を仕上げ研磨加工により面取りを行う。
【００１８】
請求項３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１）から２８）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７２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０．１〜１ｍｍ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７２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８００〜１，２００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０．１〜０．３ｍｍ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０．１〜０．３ｍｍ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７２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３２０〜４，０００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筒状砥石（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（０．２〜０．６ｍｍ）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）隅部と円筒状砥石（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、円筒状砥石（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、円筒状砥石（６ｆ）の砥石軸（６ｃ）の回転を止め、円筒状砥石（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７２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）上の両側平面仕上げ研磨加工ステージ（ｓ５）位置へと移動させる。
２１）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。
２２）ワークピースの両側平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）上位置の角柱状シリコンインゴット（ｗ）に対する研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）を軸承する研磨軸（７ｃ，７ｃ）を昇降させて研磨開始待機位置で停止させ、ついで、研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）の砥石軸を回転速度５００〜７００ｒｐｍで同期制御回転させる。
２３）前記研磨軸（７ｃ，７ｃ）に軸承された研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）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研磨ブラシのストリング（モノフィラメント）に付着している砥粒による切り込みを開始するとともに、前記研磨軸（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、研磨ブラシのストリングに付着している砥粒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磨加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）と研磨ブラシ（７ｆ）が当接する加工作業点に向けて研磨液が５０〜１，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。
２４）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、前記研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）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、研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）の研磨軸（７ｃ）の回転を止め、研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）を昇降させて研磨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。
２５）前記研磨軸（７ｃ，７）に軸承された研磨ブラシ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研磨ブラシのストリング（モノフィラメント）に付着している砥粒による切り込みを開始するとともに、前記研磨軸（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、研磨ブラシ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磨工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）と研磨ブラシ（７ｆ）が当接する加工作業点に向けて研磨液が５０〜１，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。
２６）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磨加工を終えたのち、前記研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）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、研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）の研磨軸（７ｃ，７ｃ）を昇降させて研磨開始待機位置で停止させる。
２７）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７２度回転、または逆方向に２８８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。
２８）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】
【００１９】
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筒状砥石と研磨ブラシを用いるので、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五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。
【００２０】
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、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Ａ）と、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Ｂ)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(作業Ｃ)および研磨ブラシを用いる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Ｄ)の４作業で実施するように分けたので、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５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作業工程である角柱状シリコンインゴット四側面の平面粗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７２度回転時間の合計時間となり、従来の横形の面取り装置を用いるスループットより短くできた。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４１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１／２のスループット加工時間（約４１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。１５６ｍｍ辺、高さ５００ｍｍ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８１分で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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は面取り加工装置の背面図である。
【図４】図４は面取り加工装置を正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背面右方向から見た鳥瞰図である。
【図６】図６は角柱状シリコンインゴットの面取り加工ステージにおけるワークピースと砥石の位置関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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（ベー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５台（３ａｒ，３ｂｒ，３ｃｒ，３ｄｒ，３ｅｒ）を同一円周上に且つ７２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５台（３ａｆ，３ｂｆ，３ｃｆ，３ｄｆ，３ｅｆ）を同一円周上に且つ７２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五のクランプ機構（３，３，３，３，３）を備える。
【００２３】
図１に示すように、この五対のクランプ機構（３，３，３，３，３）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）、ワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）およびワークピースの両側平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）位置に区分ける。
【００２４】
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）のセンター軸下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。心押台（３ａｆ）を固定する基台（３ｘ）はモータ（３ｘｍ）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。
【００２５】
図１、図２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）の正面右横前側に、コーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）のクランプ機構（３）に向かい合ってベース（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。
【００２６】
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。
【００２７】
前記インデックス型ロータリーテーブル（２）の背面右横後側に、ワークピースの両側平面粗研削ステージ（ｓ３）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ール型砥石（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）を設ける。
【００２８】
ワークピースのリニア移動機構（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。
【００２９】
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。カップホイール型砥石（４ｆ）の環状砥石刃は、砥番５００〜１，２００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、カップホイール型砥石（５ｆ）の環状砥石刃は、砥番８００〜１，２００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。
【００３０】
前記インデックス型ロータリーテーブル（２）の背面左横後側に、ワークピースの両側平面粗研削ステージ（ｓ３）のクランプ機構（３）に向かい合ってリニア移動機構（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。
【００３１】
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。
【００３２】
前記円筒状砥石（６ｆ）は、例えば円筒高さが２５〜１００ｍｍ、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。また、砥番３２０〜１，２００のダイヤモンド砥粒をポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等の熱可塑性樹脂に１５〜３５重量％溶融混練し、これを線径０．５〜１．５ｍｍのストリングもしくはモノフィラメント状に押し出し、１０〜２０ｍｍの長さ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筒状基体の外周に植え付けたダイヤモンドディスクブラシ（例えば、非特許文献２に記載される昭和工業株式会社のＳＫ型ダイヤモンドディスクブラシ（商品名））も利用できる。
【００３３】
前記インデックス型ロータリーテーブル（２）の正面左横前側に、ワークピースの両側平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）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、コラム前面に研磨軸固定板（７ｅ）を昇降機構（７ｄ）により上下移動可能に設け、この研磨軸固定板（７ｅ）の前面に前記両側平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）のクランプ機構（３）の左右両側にそれぞれ研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）のフィラモントに付着（含有）した砥粒が相対向するように研磨軸（７ｃ，７ｃ）を固定する左右方向に移動可能な研磨軸固定板を設け、前記研磨軸（７ｃ，７ｃ）に一対のカップホイール型研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）を軸承する研磨ヘッド（７，７）と前記研磨軸（７ｃ，７）の回転駆動機構（７ｇ，７ｇ）を設ける。
【００３４】
研磨ブラシ（７ｆ）としては、砥番３２０〜１，２００のダイヤモンド砥粒をポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等の熱可塑性樹脂に１５〜３５重量％溶融混練し、これを線径０．５〜１．５ｍｍのストリングもしくはモノフィラメント状に押し出し、長さ５〜１２ｍｍにカッチングしてブラシ毛を得、このブラシ毛を接着剤で円筒状に束ねたもの（特開２０００−２７１８７１号公報、特開２００７−３８３２８号公報参照）、環状台座にブラシ毛を接着剤で均一高さに植毛したもの（特開２００２−３０７３０８号公報の図２または図６参照。あるいは、非特許文献２に開示される昭和工業株式会社のＳＫ型高密度ダイヤモンドカップブラシ（商品名））、および、環状台座にブラシ毛を均一高さに適当なスリット間隔を置いてカップ状に植毛したカップホイール型研磨ブラシが使用できる。
【００３５】
研磨液としては、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磨液を併用する。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。
【００３６】
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７２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７２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７２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、インデックス型ロータリーテーブルの７２度回転作業、ワークピースの両側平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）での角柱状シリコンインゴット四側面の平面仕上げ研磨加工、およびインデックス型ロータリーテーブルの７２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，ｓ５）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、これら作業時間をより短縮することができる。
【００３７】
具体的には、本発明の面取り装置を用い、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、カップホイール型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（Ａ）、カップホイール型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（Ｂ）、円筒状砥石の外周面を用い、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（Ｃ）、および、研磨ブラシを用いて前記研削加工された四側面平面を仕上げ研磨加工により面取りを行う作業工程（Ｄ）を経てインゴット面取り加工する工程は、次の１）乃至２８）の工程を経て行われる。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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７２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。
【００４１】
次に、コーナー部円弧粗研削ステージ（ｓ２）では、以下の作業(工程Ａ)が行われる。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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０．１〜１ｍｍ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。
【００４５】
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。
【００４６】
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７２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。
【００４７】
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（工程Ｂ）が行われる。
【００４８】
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。
【００４９】
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８００〜１，２００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。
【００５０】
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０．１〜０．３ｍｍ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。
【００５１】
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。
【００５２】
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０．１〜０．３ｍｍ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。
【００５３】
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。
【００５４】
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７２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。
【００５５】
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(工程Ｃ)が行われる。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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３２０〜４，０００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。
【００５９】
１８）前記円筒状砥石（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筒状砥石（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（０．２〜０．６ｍｍ）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。
【００６０】
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、円筒状砥石（６ｆ）の砥石軸（６ｃ）の回転を止め、円筒状砥石（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。
【００６１】
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７２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磨加工ステージ（ｓ５）位置へと移動させる。
【００６２】
２１）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。
【００６３】
２２）ワークピースの両側平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）上位置の角柱状シリコンインゴット（ｗ）に対する砥番３２０〜１，２００のダイヤモンドブラシ毛カップホイール型研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）を軸承する研磨軸（７ｃ，７ｃ）を昇降させて研磨開始待機位置で停止させ、ついで、研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）の研磨軸を回転速度１２０〜３５０ｒｐｍで同期制御回転させる。
【００６４】
続いて、ワークピースの両側平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）では、以下の作業(工程Ｅ)が行われる。
【００６５】
２３）前記研磨軸（７ｃ，７ｃ）に軸承された研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）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）の両側平面に研磨ブラシのブラシ毛を当接させてブラシ毛による切り込みを開始するとともに、前記研磨軸（７ｃ，７ｃ）の上方向または下方向の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動を行いつつ、研磨ブラシのブラシ毛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。この側面平面取り仕上げ研磨加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）と研磨ブラシのブラシ毛が当接する加工作業点に向けて研磨液が５０〜１，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。
【００６６】
２４）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側面の所望量の平面仕上げ研磨加工を終えたのち、前記研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）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、前記研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）の研磨軸（７ｃ，７ｃ）の回転を止め、研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）を昇降させて研磨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。
【００６７】
２５）前記研磨軸（７ｃ，７ｃ）に軸承された研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）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研磨ブラシのブラシ毛による切り込みを開始するとともに、前記研磨軸（７ｃ，７ｃ）の上方向または下方向の１〜１５ｍｍ／分の昇降移動を行いつつ、研磨ブラシのブラシ毛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磨加工工程の際、角柱状シリコンインゴット（ｗ）と研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）のブラシ毛が当接する加工作業点に向けて研磨液が５０〜１，０００ｃｃ／分の供給量で供給される。
【００６８】
２６）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、前記研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）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、研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）の研磨軸（７ｃ，７ｃ）を昇降させて研磨開始待機位置で停止させる。
【００６９】
２７）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７２度回転、または逆方向に２８８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。
【００７０】
続いて、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）では、以下の作業が行われる。
【００７１】
２８）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。
【００７２】
続いて、前述した１）工程のローディング／アンローディングステージ（ｓ1）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（ローディング）に戻る。
【００７３】
２９）以下、前記の２）工程乃至２８）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）、ワークピースのコーナー部円弧仕上げ研削ステージ（ｓ４）およびワークピースの両側平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）では、ワークピースのアンローディング／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平面研削加工、角柱状シリコンインゴットのＲ面取り仕上げ研削加工および角柱状シリコンインゴットの両側平面仕上げ研磨加工が行われる。
【実施例１】
【００７４】
図１に示す面取り加工装置を用い、研削液および研磨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２８）工程を経て実施した。スループット加工時間は、約８０分であった。面取りされた加工面の平均粗さは、０．２３μｍであった。
【００７５】
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８０分かけて行った。
【００７６】
両側平面研削ステージ（ｓ３）の０．６ｍｍ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６８分かけて行った。
【００７７】
Ｒ部仕上げ研削ステージ（ｓ４）の０．４ｍｍ取り代量の面取り加工は、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１５分かけて行った。
【００７８】
両側平面仕上げ研磨ステージ（ｓ５）の０．１ｍｍ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３８０のダイヤモンド砥粒含有率が２８重量％のナイロン６ブラシ毛を環状台座に植毛したカップホイール型研磨ブラシ（７ｆ，７ｆ）の回転数を１，０００ｒｐｍ、昇降速度を１５ｍｍ／分で６０分かけて行った。
【００７９】
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。
【００８０】
本発明の面取り装置は、半導体基板用の円柱状シリコンインゴットの側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砥石を用いる両側面同時平面研削加工ステージ（ｓ３）と一対の研磨ブラシを用いる両側面同時平面仕上げ研磨加工ステージ（ｓ５）においては、主軸台による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】
【００８１】
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】
【００８２】
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
ｓ５  ワークピースの両側平面仕上げ研磨ステージ
３    クランプ機構
３ａｒ  主軸台
３ａｆ  心押台
４    研削ヘッド
４ｃ  砥石軸
４ｆ  ダイヤモンドカップホイール型砥石
５    研削ヘッド
５ｃ  砥石軸
５ｆ  ダイヤモンドカップホイール型砥石
６    研削ヘッド
６ｃ  砥石軸
６ｆ  円筒状砥石
７    研磨ヘッド
７ｃ  研磨軸
７ｆ  ダイヤモンド砥粒含有ブラシ毛カップホイール型研磨ブラシ
【図１】
2010214550.tif 000003
【図２】
2010214550.tif 000004
【図３】
2010214550.tif 000005
【図４】
2010214550.tif 000006
【図５】
2010214550.tif 000007
【図６】
2010214550.tif 000008