JP2010214552A - Chamfering device of prismatic silicon ingot, and chamfering method of prismatic silicon ingot using the same - Google Patents

Chamfering device of prismatic silicon ingot, and chamfering method of prismatic silicon ingot using the same Download PDF

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Koji Saito
浩嗣 斎藤
Kazuo Kobayashi
一雄 小林
Hiroaki Kida
浩章 喜田
Katsuhiro Tsuji
克浩 辻
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chamfering device of a silicon ingot having small footprints and short throughput time. <P>SOLUTION: In this chamfering device, five clamping devices (3) constituted of five headstocks (3ar) and five tail stocks (3af) are provided in the vertical direction on the same circumference and at equal intervals on an index type rotary table (2). The index type rotary table (2) is divided into a loading/unloading stage (s<SB>1</SB>) position of a workpiece, a corner part circular-arc rough-grinding stage of the workpiece (s<SB>2</SB>) position, a both-side plane rough-grinding stage (s<SB>3</SB>) position of the workpiece, a corner part circular-arc finish-grinding stage (s<SB>4</SB>) position of the workpiece and a both-side plane finish-grinding stage (s<SB>5</SB>) position of the workpiece. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

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２００〜２４０μｍ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。 The present invention relates to a chamfering apparatus for a prismatic polycrystalline silicon ingot or a single crystal silicon ingot which is a raw material of a square or rectangular substrate used as a substrate for a solar cell, and a chamfering method for a prismatic silicon ingot using the same. When a silicon ingot is sliced into a thickness of 200 to 240 μm by a wire cutting method to obtain many silicon substrates for solar cells at the same time, the surface of the silicon ingot (corner portion) is provided to give a prismatic silicon ingot without chipping or cracking at the time of cutting. It is used for chamfering to chamfer 3 to 5000 μm uniformly with a grinding tool.

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４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）。 In the process of manufacturing a silicon substrate for solar cells, a circular cylindrical ingot (workpiece) having four circular cross-sections of a cylindrical ingot cut out with a band saw, leaving an arc at the four corners, and then a horizontal cylindrical grinding device Is supported by a clamping device consisting of a spindle head and a tailstock, chamfered to a desired thickness (8 to 10 mm) on the four side surfaces with a cup wheel type grindstone, and then sliced to form a square silicon substrate having a thickness of 200 to 330 μm. Manufacturing is performed (for example, refer nonpatent literature 1).

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がより高いが、面取り加工は難しいと言われている。 Also, as a prismatic silicon ingot, the molten metal silicon (S i ) melt is poured into a prismatic graphite container and solidified in one direction, and then the bottom surface and side surfaces contaminated by contact with the container inner surface are chamfered. When the production of a polycrystalline silicon ingot or a semiconductor substrate is quiet, the four sides of a cylindrical silicon ingot for manufacturing a semiconductor substrate are cut with a slicer, leaving part of the R, and then both end faces are chamfered, Then, after corner R chamfering of the columnar ingot (the machining allowance is 7.5 to 8 mm), the four side surfaces are chamfered (the machining allowance is 0.5 to 1 mm), and the prismatic single unit for solar cells is used. A crystalline silicon ingot is used. A single crystal silicon substrate has a higher light conversion rate than a polycrystalline silicon substrate, but it is said that chamfering is difficult.

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）。 For example, a metal silicon melt obtained by reducing quartzite or silica sand in an electric furnace is poured into a heat-resistant columnar container, and gradually cooled from the lower end to the upper end of the container, so that it is solidified in one direction. A method for producing a polycrystalline silicon ingot by using a crystalline silicon ingot rod, grinding and polishing the bottom and side surfaces contaminated with the inner surface of the container, chamfering, and etching with a hydrofluoric acid / nitric acid mixed aqueous solution is proposed ( For example, see Patent Document 1).

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やバンドソウも提案されている（例えば、特許文献２参照）。 Wire cut saws and band saws have also been proposed as slicers using a prismatic polycrystalline silicon ingot as a silicon substrate for solar cells having a thickness of 200 to 330 μm (see, for example, Patent Document 2).

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）。 On the other hand, a horizontal cylindrical grinding apparatus for chamfering the surface of a cylindrical silicon ingot for manufacturing a silicon substrate for a semiconductor substrate is also known (see, for example, Patent Document 3, Patent Document 4, Patent Document 5, and Patent Document 6). ).

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。 These horizontal cylindrical grinding apparatuses disclosed in Patent Documents 3 to 6 are a clamp mechanism comprising a pair of a headstock that rotates a center shaft by a servo motor via a speed reduction mechanism and a tailstock that is movable in the left-right direction. And a spindle on the circumferential upper surface of the cylindrical ingot supported by the spindle center sinter and the tailstock center of the clamp mechanism in a horizontal (lateral) direction and rotatably. An elevating mechanism that raises and lowers a grinding head supported by a grindstone shaft so that a circular flat surface of the flat grindstone faces, and a linear movement mechanism that moves the grinding head to the left and right parallel to the axis of the cylindrical ingot.

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。 Cylindrical grinding of a cylindrical silicon ingot is performed by lowering the bottom surface of the disk-shaped flat grindstone to a chamfering height position at the height of the circumferential upper surface of the rotating cylindrical ingot, and then grinding by a linear movement mechanism. Move the head to the right and rotate the disc-shaped flat grindstone of the grinding head to the upper surface of the circumference of the cylindrical ingot while making contact with the cylindrical ingot to start cutting. After reaching the right end position, the disc-shaped flat grindstone is lowered by the elevation mechanism by the lifting mechanism, the moving direction of the disc-shaped flat grindstone is reversed to the left by the linear moving mechanism, and then the disc-shaped flat grindstone After the grindstone reaches the left end position of the cylindrical ingot, the disc-shaped flat grindstone is lowered by the lifting mechanism and the grinding head is moved to the right by the linear moving mechanism, and the disc-shaped flat After the stone reaches the right end position of the cylindrical ingot, the disk-shaped flat grindstone is lowered by the height of the cut amount by the lifting mechanism, the moving direction of the disk-shaped flat grindstone is reversed to the left by the linear moving mechanism, Then, after the disc-shaped flat grindstone reaches the left end position of the cylindrical ingot, the disc-shaped flat grindstone is repeatedly lowered, reversed, chamfered, lowered, reversed, and chamfered to obtain a desired thickness (10 μm to 5 mm). Chamfering is performed.

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。 The present inventors use this horizontal cylindrical grinding apparatus to support a prismatic silicon ingot having a side of 156 mm and a length of 250 mm between the tailstock center and the tailstock center, and chamfering the surface of the prismatic silicon ingot. I tried machining, but the contact area of the disk-shaped flat grindstone is large, and even when chamfering the outer circumferential surface of the circumference, the surface roughness is 2 to 5 μm, and chamfering with a surface roughness of 1 μm or less is difficult There was found.

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。 As the length of one side of a prismatic silicon ingot is increased from 50 mm to 125 mm, 156 mm, 200 mm, and 240 mm, a prismatic silicon ingot having a side of 156 mm to 240 mm is sliced at once with a wire-cut saw and has a thickness of 200 to 330 μm. When mass-producing silicon substrates for solar cells, chipping often occurs at the corners of prismatic silicon ingots, and it has been pointed out by substrate processing manufacturers that the production loss rate of silicon substrates is increasing.

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分要しているのが実情である。 Currently, it takes about 95 minutes to chamfer a prismatic single crystal silicon ingot that is 156mm on one side and 250mm in height and is cut at the four corners, leaving R parts at the four corners. The actual situation is that it takes about 180 minutes to chamfer the prismatic single crystal silicon ingot that has been cut to leave the mark.

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、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。 Since solar cells have been attracting attention as part of Earth Green Ecology and their demand has grown significantly, manufacturers of silicon substrates for solar cells can chamfer the surface of a prismatic silicon ingot with sides of 156 to 330 mm, and They want the appearance of a chamfering device with a small machine installation area.

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/＞JCM Co., Ltd., “Solar Cell Manufacturing Equipment Single Crystal Fully Automatic Line”, [Online], March 9, 2009 Search, Internet <URL: http://www.e-jcm.co.jp/SolarCell/ Mono / Auto / ＞ 特開平８−７３２９７号公報JP-A-8-73297 米国公開特許第２００８／０２２３３５１Ａ１明細書US Published Patent No. 2008 / 0223351A1 Specification 特開平４−３２２９６５号公報JP-A-4-322965 特開平６−１６６６００号公報JP-A-6-166600 特開平６−２４６６３０号公報JP-A-6-246630 特開２００２−１８７１１号公報JP 2002-18711 A

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粗研削加工ステージ（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（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。 The inventors of the present invention have made the horizontal cylindrical grinding device a vertical cylindrical grinding device to reduce the installation area, and a series of chamfering (grinding) processing stages using a cup wheel-type grinding wheel (r 2) ), A simultaneous rough surface grinding stage (s 3 ) using a pair of cup wheel type grindstones, a corner finishing cylindrical grinding stage (s 4 ) using the outer peripheral surface of a cylindrical grinding wheel, and a pair of cup wheels Dividing into 4 stages of simultaneous flat finishing grinding stage (s 5 ) on both sides using a mold grindstone, and adding a loading / unloading stage (s 1 ) to this, a prismatic shape desired by a silicon substrate processing manufacturer for solar cells The present inventors have found that a chamfering apparatus for a silicon ingot can be provided, and have reached the present invention.

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粗研削ステージ（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削ステージ（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粗研削ステージ（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削ステージ（ｓ５）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、

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。
The chamfering apparatus according to claim 1 of the present invention is

An index type rotary table in which an upper rotary table and a lower rotary table are integrally coupled by a hollow cylinder fixing material, and a rotation drive mechanism for rotating the hollow cylinder fixing material is provided,

On the lower rotary table of this index type rotary table, five spindle heads that rotate the center shaft by a servo motor are provided on the same circumference and at equal intervals of 72 degrees, and the hollow cylinder fixing material wall faces the upper rotary table. Five pairs of tailstocks that can be moved in the vertical direction are provided on the same circumference and at equal intervals of 72 degrees so that the center shaft of the tailstock is on the extension of the center shaft of the spindle stock. The workpiece loading / unloading stage (s 1 ) on the index type rotary table (s 1 ), the corner arc rough grinding stage (s 2 ) of the workpiece, the workpiece sides planar rough grinding stage (s 3), the corner portions arc finishing grinding stage of the work piece (s 4) and both of the workpiece Plane finishing grinding stage (s 5) was divided into location index rotary table,

Grinding head that supports a cup wheel type grindstone rotatably on a grindstone axis can be moved up and down and linearly moved in the left and right direction toward the clamping mechanism of the corner circular arc rough grinding stage (s 2 ) of the index type rotary table. Grinding head

The pair of grinding heads that support the cup wheel type grindstone rotatably on the grindstone shaft facing the clamping mechanism of the both-side flat rough grinding stage (s 3 ) of the workpiece of the index type rotary table can be moved up and down in the vertical direction. Grinding head that can be moved linearly

Grinding head for rotating the cylindrical grindstone rotatably on the grindstone axis with the outer peripheral surface of the cylindrical grindstone facing the clamp mechanism of the corner circular arc finishing grinding stage (s 4 ) of the workpiece of the index type rotary table Grinding head that can move up and down in the direction and linearly move in the left and right direction

and,

The pair of grinding heads that support the cup wheel type grindstone rotatably on the grindstone shaft facing the clamping mechanism of the both-side flat finishing grinding stage (s 5 ) of the workpiece of the index type rotary table can be moved up and down vertically. Grinding head that can be moved linearly,

The present invention provides a chamfering apparatus for a prismatic silicon ingot characterized in that

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を用い、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、次のＡ）乃至Ｄ）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。

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粗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）カップホイール型砥石を用いて前記粗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。
The invention according to claim 2 uses the chamfering processing device according to claim 1 to slice a periphery of four, and a prismatic silicon ingot (w) having four arc corners left is replaced by the following A) to A method for chamfering a prismatic silicon ingot through the step D) is provided.

A) Using a cup wheel type grindstone, chamfer the corners of the four arcs by rough grinding.

B) Using a cup wheel type grindstone, chamfer the four side surfaces by rough grinding.

C) Using the outer peripheral surface of a cylindrical grindstone, chamfering is performed on the corners of the roughly ground four arcs by finish grinding.

D) Using a cup wheel type grindstone, chamfering the rough ground four side surfaces by finish grinding.

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粗研削ステージ（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粗研削ステージ（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）上の両側面同時平面仕上げ研削加工ステージ（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削ステージ（ｓ５）上位置の角柱状シリコンインゴット（ｗ）に対する砥番１，２００〜３，０００のダイヤモンドカップホイール型砥石（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、カップホイール型砥石（７ｆ，７ｆ）の砥石軸を回転速度１２０〜３５０ｒｐｍで同期制御回転させる。

２３）前記砥石軸（７ｃ，７ｃ）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（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、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０．０５〜０．１ｍｍ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（７ｆ）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。

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、前記ダイヤモンドカップホイール型砥石（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、ダイヤモンドカップホイール型砥石（７ｆ，７ｆ）の砥石軸（７ｃ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（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（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）前記砥石軸（７ｃ，７）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（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、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０．０５〜０．１ｍｍ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（７ｆ，７ｆ）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。

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、前記ダイヤモンドカップホイール型砥石（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、ダイヤモンドカップホイール型砥石（７ｆ，７ｆ）の砥石軸（７ｃ）を昇降させて研削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。
Invention of Claim 3 provides the method of carrying out the chamfering process of a prismatic silicon ingot through the process of following 1)-28) using the chamfering processing apparatus (1) of Claim 1. is there.

1) The center shaft of the head stock (3ar) located at the loading / unloading stage (s 1 ) position on the index type rotary table (2) is rotated for centering. Next, a prismatic silicon ingot (w) is placed on the center bearing base of the headstock (3ar) so that its longitudinal direction is the vertical direction, and then the center bearing base of the tailstock is lowered to form a corner. The upper and lower ends of the columnar silicon ingot are fixed (clamped).

2) The index-type rotary table (2) is rotated 72 degrees by the rotation drive mechanism (2d), and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) is turned to the corner on the index-type rotary table (2). To a position on the partial arc rough grinding stage (s 2 ).

3) The center axis of the prismatic silicon ingot is centered by rotating the center shaft of the headstock (3ar).

4) The center shaft of the headstock is rotated at a rotational speed of 10 to 300 rpm to rotate the prismatic silicon ingot (w) around its axis, while being supported by the grinding wheel shaft (4c) of the grinding head (4). The diamond cup wheel type grindstone (4f) of grinding numbers 500 to 1,200 is moved up and down to the grinding start standby position, and then the grindstone shaft (4c) is rotated around its axis at a rotational speed of 800 to 3,000 rpm. Meanwhile, the diamond cup wheel type grindstone (4f) is moved leftward so that the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (4f) is brought into contact with the corner portion of the prismatic silicon ingot (w) to start cutting.

5) On the corner arc rough grinding stage (s 2 ), the rotational movement of the prismatic silicon ingot (w) and the up-and-down movement of the rotating diamond cup wheel type grindstone (4f) from 1 to 15 mm / min. Further, R chamfering rough grinding is performed in which four corners of the prismatic silicon ingot (w) are scraped by 7 to 10 mm by the relative movement of the left side movement for cutting of 0.1 to 1 mm. In this R chamfering rough grinding process, the grinding fluid is supplied at a supply rate of 5 to 100 cc / min toward the machining work point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (4f) abut. The

6) After finishing the desired amount of R chamfering rough grinding at the four corners of the prismatic silicon ingot (w), the diamond cup wheel type grindstone (4f) is moved back to the right to move away from the prismatic silicon ingot (w). Then, the rotation of the diamond cup wheel type grindstone (4f) is stopped, and the diamond cup wheel type grindstone (4f) is moved up and down and stopped at the grinding start standby position. Meanwhile, the rotation of the center shaft of the headstock is stopped.

7) The index type rotary table (2) is rotated 72 degrees by the rotation drive mechanism (2d), and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) is moved to the workpiece on the index type rotary table (2). The piece is moved to a position on both side surface rough grinding stages (s 3 ).

8) After rotating the center axis of the headstock (3ar) to center the prismatic silicon ingot, the center axis rotation of the headstock (3ar) is stopped.

9) on both sides planar rough grinding stage of the work piece (s 3) diamond cup wheel grinding wheel abrasive numbered 800～1,200 for prism-shaped silicon ingot upper position (w) (5f, 5f) grindstone axis journalled to (5c , 5c) is raised and lowered and stopped at the grinding start standby position, and then the grindstone shaft of the cup wheel grindstone (5f, 5f) is synchronously rotated at a rotational speed of 100 to 300 rpm.

10) The cup wheel type grindstone supported by the grindstone shaft (5c, 5c) is moved to the left or right by synchronous control and is brought into contact with both side surfaces of the prismatic silicon ingot (w). While starting the cutting, the cutting edge of the cup wheel type grindstone is moved to the side plane of the prismatic silicon ingot (w) while moving up and down 1 to 15 mm / min in the upward or downward direction of the grindstone shaft (5c, 5c). And chamfering a desired amount (0.3 to 0.8 m). During this side surface chamfering process, the grinding fluid is supplied at a rate of 20 to 1,000 cc / min toward the processing work point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (5f) abut. Supplied.

11) After finishing a desired amount of chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the diamond cup wheel-type grindstone (5f, 5f) is retracted to the right side or the left side and the prismatic silicon ingot (w) Then, the rotation of the grindstone shaft (5c) of the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is stopped, the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is moved up and down and stopped at the grinding start standby position. In the meantime, the center axis of the spindle stock (3ar) is turned 90 degrees to center the prismatic silicon ingot (w).

12) The cup wheel type grindstone supported by the grindstone shaft (5c, 5c) is moved to the left or right by synchronous control and is brought into contact with both side surfaces of the prismatic silicon ingot (w). While starting the cutting, the cutting edge of the cup wheel type grindstone is moved to the side plane of the prismatic silicon ingot (w) while moving up and down 1 to 15 mm / min in the upward or downward direction of the grindstone shaft (5c, 5c). And chamfering a desired amount (0.3 to 0.8 mm). During the side surface chamfering process, the grinding fluid is supplied at a rate of 20 to 1,000 cc / min toward the processing point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) abut. Supplied in quantity.

13) After finishing a desired amount of chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is retracted to the right or left side, and the prismatic silicon ingot (w) Further away, the rotation of the grindstone shaft (5c) of the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is stopped, the grindstone shaft (5c) of the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is raised and lowered, and the grinding start standby position Stop at.

14) The index-type rotary table (2) is rotated 72 degrees by the rotation drive mechanism (2d), and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) is turned to the corner on the index-type rotary table (2). Move to the partial arc finishing grinding stage (s 4 ) position.

15) After rotating the center axis of the headstock (3ar) to center the prismatic silicon ingot, the center axis rotation of the headstock (3ar) is stopped.

16) Grinding head (6) provided on the left lateral side of the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) of the corner portion arc finishing grinding stage (s 4 ) of the index type rotary table (2). The cylindrical grinding wheel (6f) supported by the grinding wheel shaft (6c) is moved upward or downward to stop at the grinding start standby position.

17) A prismatic silicon ingot (w) whose upper and lower ends are fixed by a clamping mechanism is rotated at a rotation speed of 30 to 300 rpm on the center shaft of the headstock (3ar), and the prismatic silicon ingot (w) is rotated around its axis. Rotate to On the other hand, the diamond cylindrical grindstone (6f) having a grind number of 1,200 to 4,000 supported by the grindstone shaft (6c) of the grinding head (6) is raised and lowered to the grinding start standby position, and then the grindstone shaft (6c). The cylindrical grindstone (6f) is moved to the right while rotating around the axis at a rotational speed of 1,200 to 3,000 rpm so that the outer peripheral surface of the cylindrical grindstone (6f) is a prismatic silicon ingot (w ) Start cutting by making line contact with the corner of).

18) The cylindrical grindstone (6f) is moved up and down by 1 to 15 mm / min in the upward and downward directions and moved to the left, and the outer peripheral surface of the cylindrical grindstone (6f) is a prismatic silicon ingot (w) The process of making a cut in an amount of 0.05 to 0.1 mm by rubbing against the corners of the steel sheet is repeated, and a desired amount (0.2 to 0.6 mm) of R chamfer finish grinding is performed. In the four corner R chamfering finish grinding of this prismatic silicon ingot (w), the grinding fluid is directed toward the machining work point at which the corner of the prismatic silicon ingot (w) and the outer peripheral surface of the cylindrical grindstone (6f) abut. It is supplied at a supply rate of ˜2,000 cc / min.

19) After finishing the desired amount of R chamfering finish grinding at the four corners of the prismatic silicon ingot (w), the cylindrical grindstone (6f) is moved backward to the left to move away from the prismatic silicon ingot (w), and then the cylinder The rotation of the grindstone shaft (6c) of the cylindrical grindstone (6f) is stopped, the cylindrical grindstone (6f) is moved up and down and stopped at the grinding start standby position. Meanwhile, the rotation of the center shaft of the headstock (3ar) is stopped.

20) The index type rotary table (2) is rotated 72 degrees by the rotation drive mechanism (2d), and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) is placed on both sides of the index type rotary table (2). The surface is simultaneously moved to the surface finish grinding stage (s 5 ) position.

21) After rotating the center axis of the headstock (3ar) to center the prismatic silicon ingot, the center axis rotation of the headstock (3ar) is stopped.

22) on both sides flat finish grinding stage of the work piece (s 5) diamond cup wheel type grinding wheel (7f abrasive numbered 1,200～3,000 for prism-shaped silicon ingot upper position (w), 7f) grindstone axis journalled a (7c, 7c) is moved up and down to stop at the grinding start standby position, and then the grindstone shaft of the cup wheel grindstone (7f, 7f) is synchronously rotated at a rotational speed of 120 to 350 rpm.

23) The cup wheel type grindstone supported by the grindstone shaft (7c, 7c) is moved to the left or right by synchronous control and is brought into contact with both side surfaces of the prismatic silicon ingot (w). The cutting edge of the cup wheel type grindstone is moved to the side plane of the prismatic silicon ingot (w) while starting cutting and moving up and down 1-15 mm / min in the upward or downward direction of the grindstone shaft (7c, 7c). And chamfering a desired amount (0.1 to 0.2 mm). In this side surface chamfering process, the grinding fluid is supplied at a rate of 20 to 1,000 cc / min toward the processing point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (7f) abut. Supplied.

24) After finishing a desired amount of chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the diamond cup wheel type grindstone (7f, 7f) is retracted to the right or left to make the prismatic silicon ingot (w) Then, the rotation of the grindstone shaft (7c) of the diamond cup wheel type grindstone (7f, 7f) is stopped, and the diamond cup wheel type grindstone (7f, 7f) is moved up and down and stopped at the grinding start standby position. In the meantime, the center axis of the spindle stock (3ar) is turned 90 degrees to center the prismatic silicon ingot (w).

25) The cup wheel type grindstone supported by the grindstone shaft (7c, 7) is moved synchronously to the left or right and brought into contact with both side surfaces of the prismatic silicon ingot (w), depending on the cutting edge of the cup wheel type grindstone. The cutting edge of the cup wheel type grindstone is moved to the side plane of the prismatic silicon ingot (w) while starting cutting and moving up and down 1-15 mm / min in the upward or downward direction of the grindstone shaft (7c, 7c). And chamfering a desired amount (0.1 to 0.2 mm). During the side surface chamfering process, the grinding fluid is supplied at 20 to 1,000 cc / min toward the processing point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (7f, 7f) abut. Supplied in quantity.

26) After finishing a desired amount of chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the diamond cup wheel type grindstone (7f, 7f) is retracted to the right side or the left side and the prismatic silicon ingot (w) Then, the grinding wheel shaft (7c) of the diamond cup wheel type grinding wheel (7f, 7f) is lifted and stopped at the grinding start standby position.

27) The index-type rotary table (2) is rotated 72 degrees by the rotation drive mechanism (2d) or rotated 288 degrees in the reverse direction, and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) is index-type Move to the loading / unloading stage (s 1 ) position on the rotary table (2).

28) The center shaft of the tailstock at the loading / unloading stage (s 1 ) position is moved upward, and the cradle provided at the lower end of the center shaft is moved away from the upper end surface of the prismatic silicon ingot (w). Next, the chamfered prismatic silicon ingot (w) is removed from the headstock (3ar).

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。 The chamfering apparatus for a prismatic silicon ingot according to the present invention uses a cup wheel type grindstone and a cylindrical grindstone as a chamfering cutting tool (tool), so that heat generation during rubbing between the prismatic silicon ingot and the chamfering cutting tool is low. Since the thermal residual strain on the prismatic silicon ingot is extremely small, a smooth chamfered surface with a small surface waviness (surface roughness as small as 1 μm or less) can be obtained. Moreover, the installation area of the chamfering apparatus can be reduced by adopting a structure in which five clamp mechanisms including a headstock and a tailstock are provided in the index type rotary table in the vertical direction.

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、短い。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。 The method for chamfering a prismatic silicon ingot according to the present invention includes chamfering a prismatic silicon ingot, R-chamfering rough grinding (operation A) at the corner of the prismatic silicon ingot, and rough surface chamfering on the four sides of the prismatic silicon ingot. Since it is divided into four operations: machining (operation B), round chamfering finishing grinding (corner C) at the corner of the prismatic silicon ingot and planar finishing chamfering (operation D) on the four sides of the prismatic silicon ingot. Since four of the five prismatic silicon ingots clamped on the index-type rotary table can be chamfered simultaneously, the prismatic shape is the rate-limiting work process for the throughput time of chamfering completion of one prismatic silicon ingot. Surface rough chamfering processing time of four sides of silicon ingot and 7 of index type rotary table For a total time of degree rotation time, short. In addition, the automatic loader machine or the manual attachment / detachment to / from the clamping mechanism of the prismatic silicon ingot at the time of chamfering is only required once. Therefore, it is possible to produce a chamfering of a prismatic single crystal silicon ingot having a side of 156 mm and a height of 250 mm and cut with a band saw leaving four corners in four corners in a throughput processing time of about 41 minutes. A single-crystal silicon ingot that is chamfered can be produced with a throughput processing time of about 1/2 (about 41 minutes) compared to about 95 minutes of the throughput processing time of chamfering with a chamfering device installed in parallel with multiple devices. . Throughput processing time for chamfering a prismatic silicon ingot having a side of 156 mm and a height of 500 mm can be performed in about 81 minutes.

図１は面取り加工装置を上方から見た平面図である。FIG. 1 is a plan view of the chamfering apparatus as viewed from above. 図２は面取り加工装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the chamfering apparatus. 図３は面取り加工装置の背面図である。FIG. 3 is a rear view of the chamfering apparatus. 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。FIG. 4 is a bird's-eye view of the chamfering apparatus as viewed from the front left direction. 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。FIG. 5 is a bird's-eye view of the chamfering apparatus as viewed from the back right direction. 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。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a workpiece and a grindstone in a chamfering stage of a prismatic silicon ingot.

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。 In the chamfering apparatus (1) of the present invention, as shown in FIGS. 1 to 6, the upper rotary table (2a) and the lower rotary table (2b) are integrally coupled by a hollow cylinder fixing material (2c), An index type rotary table (2) provided with a rotary shaft (2d) in a hollow cylinder fixing material and provided with a rotary shaft drive mechanism for rotating the rotary shaft by a servo motor (not shown). Five spindle heads (3ar, 3br, 3cr, 3dr, 3er) that rotate the center shaft by a servo motor (not shown) are attached to the lower rotary table (2b) of the index type rotary table (2) on the same circumference. A tailstock which is provided on the top and at an equal interval of 72 degrees and is movable in the vertical direction toward the upper rotary table (2a) on the wall of the hollow cylinder fixing member (2C) Five units (3af, 3bf, 3cf, 3df, 3ef) are provided on the same circumference and at an equal interval of 72 degrees so that the center shaft of the tailstock is located on the extension of the center shaft of the headstock. The clamping mechanism (3, 3, 3, 3, 3) is provided.

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削ステージ（ｓ５）位置に区分ける。 As shown in FIG. 1, the positions of the five pairs of clamping mechanisms (3, 3, 3, 3, 3) are determined by the loading / unloading stage (s) of the workpiece (w) on the index type rotary table (2). 1), the corner portions arc rough grinding stage of the work piece (s 2), each side surface grinding stage of the workpiece (s 3), the corner portions arc finish grinding stage of the work piece (s 4) and both side planes finish grinding of the workpiece Divide into stage (s 5 ) positions.

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。 As shown in FIG. 6, at the upper end of the center shaft of the headstock (3ar) of the clamp mechanism (3), a cushion made of alicyclic hydrocarbon epoxy resin, vulcanized rubber, unsaturated polyester resin impregnated felt A pedestal (3ad) with good performance is provided, and a pedestal (3ad) of the same type as above is also provided at the lower end of the center shaft of the tailstock (3af). It is prevented from being damaged by the supporting stress. The base (3x) for fixing the tailstock (3af) can slide up and down on the guide rail (3y) by driving the motor (3xm).

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。 As shown in FIGS. 1, 2 and 4, the index type rotary table (2) has a base (B) facing the clamping mechanism (3) of the corner arc rough grinding stage (s 2 ) on the front right side front side of the index type rotary table (2). ) Is provided with a column (4b) standing upright, and a guide guide (4k) and a sliding body (4s) sliding up and down on the guide guide are provided on the rear surface. The sliding body (4s) can be moved up and down by the vertical movement of a screwed body that is screwed into a rotating ball screw in response to the rotation of the servo motor (4m). Another guide guide (4x) is provided laterally on the front surface of the sliding body (4s), and a grindstone shaft fixing box slide (4y) is provided in front thereof. The linear movement mechanism (4h) for moving the grindstone shaft fixing box slide in the left-right direction includes a servo motor, a ball screw that receives the rotational drive, and a screwed body screwed by the ball screw. The screwed body is fixed to the back surface of the grindstone shaft fixing box slide (4y).

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。 A grindstone shaft (4c) box (4z) for supporting the cup wheel type grindstone (4f) is provided on the front surface of the grindstone shaft fixed box slide (4y), and the grindstone shaft (4c) rotates the grindstone shaft (4c). It is coupled to a rotation mechanism (4g) including a servo motor to be driven. Therefore, the vertical movement of the cup wheel type grindstone (4f) supported by the grindstone shaft (4c) is performed by the rotational drive of the servo motor (4m), and the left and right movement of the cup wheel type grindstone (4f) is This is performed by rotating the servo motor of the linear moving mechanism (4h). The elevating mechanism and the linear moving mechanism may be driven by a linear motor in which a stationary electromagnetic element is provided in the guide guide and a free electromagnetic element is provided in the sliding body.

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。 A tool that moves in the front-rear direction by a linear moving mechanism (5h) facing the clamping mechanism (3) of the both sides rough grinding stage (s 3 ) of the workpiece on the right side rear side of the back of the index type rotary table (2) A table (5a) is provided, a column (5b) is erected on the tool table (5a), and a grindstone shaft fixing plate (5e) is provided on the front surface of the column so as to be vertically movable by an elevating mechanism (5d). wherein on each side of the front surface grinding stage (s 3) of the clamping mechanism (3), respectively a cup wheel type grinding wheel (5f, 5f) to the left and right sides of the wheel shaft so that the blade tip is opposed to the plate (5e) (5c, 5c A grinding head that is provided with a grinding wheel shaft fixing plate that can move in the left-right direction and that supports a pair of cup wheel type grinding wheels (5f, 5f) on the grinding wheel shaft (5c, 5c). (5, 5) and a rotational drive mechanism (5g, 5g) for the grindstone shaft (5c, 5c) are provided.

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。 A tool table (5a) that is moved in the front-rear direction by the workpiece linear movement mechanism (guide 5n and servo motor 5m) is provided on the base (B), and the column (5b) is erected on the tool table (5a). , wheel spindle fixing plate to the column front by (5e) a lifting mechanism (5d) provided vertically movably, the clamp mechanism (3) of the two side surface grinding stage in front of the wheel spindle fixing plate (5e) (s 3) A grindstone shaft fixing plate (5k, 5k) movable in the left-right direction for fixing the grindstone shaft (5c, 5c) so that the cutting edges of the cup wheel type grindstone (5f, 5f) face each other on both the left and right sides, A grinding head (5, 5) in which a pair of cup wheel type grindstones (5f, 5f) is supported on the grindstone shaft (5c, 5c) and a rotational drive mechanism (5g, 5g) of the grindstone shaft (5c, 5c). Establishment . The grindstone shaft fixing plates (5k, 5k) can be moved in the left-right direction by the rotational drive of servo motors (5h, 5h). The tool table (5a) transmits a moving force in the front-rear direction of a screwed body that is screwed to a rotating ball screw in response to the rotational drive of a servo motor (5m) to the tool table (5a), so that the workpiece (w) On the other hand, it can slide on the guide (5n) in the front-rear direction.

前記カップホイール型砥石（４ｆ，５ｆ，７ｆ）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。 The cup wheel type grindstone (4f, 5f, 7f) is, for example, a bottomed cylindrical grindstone base metal disclosed in JP-A-9-38866, JP-A-2000-94342, JP-A-2004-167617, and the like. A cup wheel type grindstone in which a large number of grindstone blades are annularly arranged on the lower annular ring with a gap interval at which the grinding fluid is dissipated, and the grinding fluid supplied to the inside of the base metal is preferably dissipated from the gap. The diameter of the annular grindstone blade of the cup wheel type grindstone (4f, 5f) is preferably 0.8 to 1.5 times the length of one side of the prismatic silicon ingot. The ring wheel of the cup wheel type grindstone (4f) is a diamond resin bond grindstone with a grinding number of 500 to 1,200 or a diamond vitrified bond grindstone, and the ring grindstone blade of a cup wheel type grindstone (5f) is a grindstone of 800. A diamond resin bond grindstone of No. 1,200, a diamond vitrified bond grindstone, or a diamond metal bond grindstone is preferable.

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。 The index-type rotary table (2) can be reciprocated in the left-right direction by the linear movement mechanism (6h) facing the clamping mechanism (3) of the both sides rough grinding stage (s 3 ) on the left side rear side of the back side of the index type rotary table (2) A grindstone shaft (6c) that supports a cylindrical grindstone (6f) on the right side surface of a column (6b) provided upright on a simple tool table (6a), and is movable up and down by an elevating mechanism (6d); A grinding head (6) provided with a grindstone shaft (6c) rotatably by a rotation drive mechanism (6g) is provided.

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。 The linear moving mechanism (6h) includes a ball screw rotated by a servo motor (6hM), a guide guide (6hG), and a screw fixed to the bottom surface of a tool table (6a) that slides on the guide guide in the left-right direction. Composed of union. The linear moving mechanism (6h) may be a linear motor drive in which a stationary electromagnetic element is provided in the guide guide and a free electromagnetic element is provided on the bottom surface of the tool table (6a).

前記円筒状砥石（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。 The cylindrical grindstone (6f) preferably has, for example, a cylinder height of 25 to 65 mm and a cylinder diameter of 0.8 to 1.5 times the length of one side of the prismatic silicon ingot. As a grindstone material, a diamond vitrified bond grindstone having a grind number of 1,200 to 4,000, a diamond resin bond grindstone, or a diamond metal bond grindstone is used.

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削ステージ（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、コラム前面に砥石軸固定板（７ｅ）を昇降機構（７ｄ）により上下移動可能に設け、この砥石軸固定板（７ｅ）の前面に前記両側平面仕上げ研削ステージ（ｓ５）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（７ｆ，７ｆ）の刃先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砥石（７ｆ，７ｆ）を軸承する研削ヘッド（７，７）と前記砥石軸（７ｃ，７）の回転駆動機構（７ｇ，７ｇ）を設ける。 A tool table that is moved in the front-rear direction by a linear movement mechanism (7h) on the front left side and front side of the index type rotary table (2), facing the clamping mechanism (3) of the both-side surface finish grinding stage (s 5 ) of the workpiece. (7a) is provided, the column (7b) is erected on the tool table (7a), and a grindstone shaft fixing plate (7e) is provided on the front surface of the column so as to be movable up and down by an elevating mechanism (7d). wherein the front of the (7e) on both sides flat finishing grinding stage (s 5) of the clamping mechanism (3), respectively a cup wheel type grinding wheel (7f, 7f) to the left and right sides of the wheel shaft so that the blade tip is opposed to (7c, 7c ), And a pair of cup wheel type grindstones (7f, 7f) are supported on the grindstone shaft (7c, 7c). A grinding head (7, 7) and a rotational drive mechanism (7g, 7g) for the grinding wheel shaft (7c, 7) are provided.

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研削ステージ（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削加工、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、ｓ１ステージにおける作業には、人手では約１０分要する。 As shown in FIG. 6, the four-corner arc corner (R) portion chamfering and side chamfering of the prismatic silicon ingot are performed by attaching / detaching the prismatic silicon ingot at the loading / unloading stage (s 1 ), as shown in FIG. 72 degree rotation work of the table, R round grinding of the four corners of the prismatic silicon ingot at the corner circular arc rough grinding stage (s 2 ) of the workpiece, 72 degree rotation work of the index type rotary table, both side surface grinding stage of the workpiece (s 3) prismatic silicon ingot four sides planes rough grinding with 72 ° rotation working index rotary table, prismatic silicon ingot corners of the corner portions arc finish grinding stage of the work piece (s 4) R Finish grinding, index type rotary tape 72 degree rotation work Le, is carried out by repeating planar finish grinding prismatic silicon ingot four side surfaces on both sides planar grinding stage of the workpiece (s 5), and a 72-degree rotation work of the index rotary table. If necessary, centering work is performed at each stage (s 1 , s 2 , s 3 , s 4 , s 5 ) by rotating the center shaft of the headstock. Note that the operation in s 1 stage takes about 10 minutes by hand.

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）、およびカップホイール型砥石を用いて前記粗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（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。 Specifically, using the chamfering apparatus of the present invention, the periphery of 4 as a workpiece is sliced, and the prismatic silicon ingot (w) with the four arc corners left is removed using the cup wheel type grindstone. Working step (A) for chamfering the part by rough grinding, working step (B) for chamfering the four side surfaces by rough grinding using a cup wheel type grindstone, and using the outer peripheral surface of a cylindrical grindstone, Work process (C) for chamfering the ground corners of the four circular arcs by finish grinding, and work process for chamfering the four side planes that have been rough ground using a cup wheel grindstone by finish grinding ( The step of chamfering the ingot through D) is performed through the following steps 1) to 28).

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。 First, in the loading / unloading stage (s 1 ), the following operation is performed.

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。 1) Remove the chamfered prismatic silicon ingot on the index-type rotary table (2) from the headstock with an automatic loader or manually, and then rotate the center shaft of the headstock (3ar) to center the Place the prismatic silicon ingot on the center bearing base of the headstock (3ar) so that the longitudinal direction of the prismatic silicon ingot (w) is vertical, and then lower the center bearing base of the tailstock The upper and lower ends of the prismatic silicon ingot are fixed (clamped).

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。 2) Rotating drive mechanism (2)
2d), the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamping mechanism (3) is moved to a position on the corner arc rough grinding stage (s 2 ) on the index type rotary table (2). Move.

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。 Next, in the corner portion arc rough grinding stage (s 2 ), the following operation (step A) is performed.

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。 3) The center axis of the prismatic silicon ingot is centered by rotating the center shaft of the headstock (3ar). When the chamfering software program stores the corner (R) part of the prismatic silicon ingot so that it is at the fixed position closest to the cutting edge of the cup wheel grindstone, the center axis of the headstock (3ar) rotates. Is 45 degrees and centering is performed. When the side surface of the prismatic silicon ingot is stored in the chamfering software program so that the side surface is closest to the cutting edge of the cup wheel grindstone, this centering operation may be omitted.

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。 4) The center shaft of the headstock is rotated at a rotational speed of 10 to 300 rpm to rotate the prismatic silicon ingot (w) around its axis, while being supported by the grinding wheel shaft (4c) of the grinding head (4). The diamond cup wheel type grindstone (4f) of grinding numbers 500 to 1,200 is moved up and down to the grinding start standby position, and then the grindstone shaft (4c) is rotated around its axis at a rotational speed of 800 to 3,000 rpm. Meanwhile, the diamond cup wheel type grindstone (4f) is moved leftward so that the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (4f) is brought into contact with the corner portion of the prismatic silicon ingot (w) to start cutting.

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。 5) On the corner arc rough grinding stage (s 2 ), the rotational movement of the prismatic silicon ingot (w) and the up-and-down movement of the rotating diamond cup wheel type grindstone (4f) from 1 to 15 mm / min. Then, rough chamfering is performed in which the four corners of the prismatic silicon ingot (w) are scraped by 7 to 10 mm by the relative movement of the left side movement for cutting of 0.1 to 1 mm. During this rough chamfering process, the grinding fluid is supplied at a supply rate of 5 to 100 cc / min toward the processing work point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (4f) abut. .

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。 6) After finishing a desired amount of R chamfering at the four corners of the prismatic silicon ingot (w), the diamond cup wheel type grindstone (4f) is moved back to the right to move away from the prismatic silicon ingot (w), and then diamond The rotation of the cup wheel type grindstone (4f) is stopped, and the diamond cup wheel type grindstone (4f) is moved up and down and stopped at the grinding start standby position. Meanwhile, the rotation of the center shaft of the headstock is stopped.

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。 7) The index type rotary table (2) is rotated 72 degrees by the rotation drive mechanism (2d), and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) is moved to the workpiece on the index type rotary table (2). The piece is moved to a position on both side surface grinding stages (s 3 ).

続いて、ワークピースの両側平面粗研削ステージ（ｓ３）では以下の作業（工程Ｂ）が行われる。 Subsequently, the following work (step B) is performed on both side rough surface grinding stages (s 3 ) of the workpiece.

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。 8) After rotating the center axis of the headstock (3ar) to center the prismatic silicon ingot, the center axis rotation of the headstock (3ar) is stopped. In the centering operation, when the center axis of the headstock (3ar) is rotated 45 degrees in the step 3), the centering work is performed by rotating the center axis of the headstock (3ar) by 45 degrees. When the rotation or centering is not performed, this centering operation may be omitted.

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。 9) either side surface grinding stage of the workpiece (s 3) diamond cup wheel type grinding wheel (5f abrasive numbered 800～1,200 for prism-shaped silicon ingot upper position (w), 5f) grindstone axis journalled to (5c, 5c) is moved up and down and stopped at the grinding start standby position, and then the grindstone shaft of the cup wheel grindstone (5f, 5f) is synchronously rotated at a rotational speed of 100 to 300 rpm.

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。 10) The cup wheel type grindstone supported by the grindstone shaft (5c, 5c) is moved to the left or right by synchronous control and is brought into contact with both side surfaces of the prismatic silicon ingot (w). While starting the cutting, the cutting edge of the cup wheel type grindstone is moved to the side plane of the prismatic silicon ingot (w) while moving up and down 1 to 15 mm / min in the upward or downward direction of the grindstone shaft (5c, 5c). And chamfering a desired amount (0.3 to 0.8 mm). During this side surface chamfering process, the grinding fluid is supplied at a rate of 20 to 1,000 cc / min toward the processing work point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (5f) abut. Supplied.

１１）角柱状シリコンインゴット（ｗ）の両側面の所望量の粗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。 11) After finishing a desired amount of rough chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is retracted to the right or left side and the prismatic silicon ingot (w Then, the rotation of the grindstone shaft (5c) of the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is stopped, and the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is moved up and down and stopped at the grinding start standby position. In the meantime, the center shaft of the headstock (3ar) is turned 90 degrees to center the prismatic silicon ingot (w).

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。 12) The cup wheel type grindstone supported by the grindstone shaft (5c, 5c) is moved to the left or right by synchronous control and is brought into contact with both side surfaces of the prismatic silicon ingot (w). While starting the cutting, the cutting edge of the cup wheel type grindstone is moved to the side plane of the prismatic silicon ingot (w) while moving up and down 1 to 15 mm / min in the upward or downward direction of the grindstone shaft (5c, 5c). And chamfering a desired amount (0.3 to 0.8 mm). During this side surface chamfering process, the grinding fluid is supplied at a rate of 20 to 1,000 cc / min toward the processing work point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (5f) abut. Supplied.

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。 13) After finishing a desired amount of chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is retracted to the right or left side, and the prismatic silicon ingot (w) Further away, the rotation of the grindstone shaft (5c) of the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is stopped, the grindstone shaft (5c) of the diamond cup wheel type grindstone (5f, 5f) is raised and lowered, and the grinding start standby position Stop at.

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。 14) The index-type rotary table (2) is rotated 72 degrees by the rotation drive mechanism (2d), and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) is turned to the corner on the index-type rotary table (2). Move to the partial arc finishing grinding stage (s 4 ) position.

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。 Subsequently, the following work (process C) is performed in the corner arc finishing grinding stage (s 4 ) of the workpiece.

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。 15) The center shaft of the headstock (3ar) is stopped after rotating the center shaft of the headstock (3ar) to center the prismatic silicon ingot. In the centering operation, when the center axis of the headstock (3ar) is rotated 45 degrees in the step 8), the centering work is performed by rotating the center axis of the headstock (3ar) by 45 degrees. When the rotation or centering is not performed, this centering operation may be omitted.

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。 16) Grinding head (6) provided on the left lateral side of the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) of the corner portion arc finishing grinding stage (s 4 ) of the index type rotary table (2). The cylindrical grinding wheel (6f) supported by the grinding wheel shaft (6c) is moved upward or downward to stop at the grinding start standby position.

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。 17) A prismatic silicon ingot (w) whose upper and lower ends are fixed by a clamping mechanism is rotated at a rotation speed of 30 to 300 rpm on the center shaft of the headstock (3ar), and the prismatic silicon ingot (w) is rotated around its axis. Rotate to On the other hand, the diamond cylindrical grindstone (6f) having a grind number of 1,200 to 4,000 supported by the grindstone shaft (6c) of the grinding head (6) is raised and lowered to the grinding start standby position, and then the grindstone shaft (6c). The cylindrical grindstone (6f) is moved to the right while rotating around the axis at a rotational speed of 1,200 to 3,000 rpm so that the outer peripheral surface of the cylindrical grindstone (6f) is a prismatic silicon ingot (w ) Start cutting by making line contact with the corner of).

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。 18) The cylindrical grindstone (6f) is moved up and down by 1 to 15 mm / min in the upward and downward directions and moved to the left, and the outer peripheral surface of the cylindrical grindstone (6f) is a prismatic silicon ingot (w) The process of making a cut in an amount of 0.05 to 0.1 mm by rubbing against the corners of the steel sheet is repeated, and a desired amount (0.2 to 0.6 mm) of R chamfer finish grinding is performed. In the four corner R chamfering process of the prismatic silicon ingot (w), the grinding fluid is directed toward the machining work point where the corner of the prismatic silicon ingot (w) contacts the outer peripheral surface of the cylindrical grindstone (6f). It is supplied at a supply rate of ˜2,000 cc / min.

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。 19) After finishing the desired amount of rounded chamfering at the four corners of the prismatic silicon ingot (w), the cylindrical grindstone (6f) is moved backward to the left to move away from the prismatic silicon ingot (w), and then the cylinder The rotation of the grindstone shaft (6c) of the cylindrical grindstone (6f) is stopped, the cylindrical grindstone (6f) is moved up and down and stopped at the grinding start standby position. Meanwhile, the rotation of the center shaft of the headstock (3ar) is stopped.

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削加工ステージ（ｓ５）位置へと移動させる。 20) The index type rotary table (2) is rotated 72 degrees by the rotation drive mechanism (2d), and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) is placed on both sides of the index type rotary table (2). The surface is simultaneously moved to the surface finish grinding stage (s 5 ) position.

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。 21) After rotating the center axis of the headstock (3ar) to center the prismatic silicon ingot, the center axis rotation of the headstock (3ar) is stopped.

２２）ワークピースの両側平面仕上げ研削ステージ（ｓ５）上位置の角柱状シリコンインゴット（ｗ）に対する砥番１，２００〜３，０００のダイヤモンドカップホイール型砥石（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、カップホイール型砥石（７ｆ，７ｆ）の砥石軸を回転速度１２０〜３５０ｒｐｍで同期制御回転させる。 22) on both sides flat finish grinding stage of the work piece (s 5) diamond cup wheel type grinding wheel (7f abrasive numbered 1,200～3,000 for prism-shaped silicon ingot upper position (w), 7f) grindstone axis journalled a (7c, 7c) is moved up and down to stop at the grinding start standby position, and then the grindstone shaft of the cup wheel grindstone (7f, 7f) is synchronously rotated at a rotational speed of 120 to 350 rpm.

続いて、ワークピースの両側平面仕上げ研削ステージ（ｓ５）では、以下の作業(工程Ｅ)が行われる。 Subsequently, the following work (step E) is performed in the both-side flat finishing grinding stage (s 5 ) of the workpiece.

２３）前記砥石軸（７ｃ，７ｃ）に軸承されたカップホイール型砥石（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（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、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０．０５〜０．１ｍｍ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（７ｆ）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。 23) The cup wheel type grindstone (7f, 7f) supported by the grindstone shaft (7c, 7c) is moved to the left or right in a synchronized manner and brought into contact with both side surfaces of the prismatic silicon ingot (w). While starting the cutting with the cutting edge of the mold grindstone, the cutting edge of the cup wheel grindstone is moved up and down by 1-15 mm / min in the upward or downward direction of the grindstone shaft (7c, 7c). W) is rubbed against the side plane and repeated incision of 0.05 to 0.1 mm is performed to perform a desired amount (0.1 to 0.2 mm) of chamfering. In this side surface chamfering process, the grinding fluid is supplied at a rate of 20 to 1,000 cc / min toward the processing point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (7f) abut. Supplied.

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、前記ダイヤモンドカップホイール型砥石（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、ダイヤモンドカップホイール型砥石（７ｆ，７ｆ）の砥石軸（７ｃ，７ｃ）の回転を止め、ダイヤモンドカップホイール型砥石（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（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。 24) After finishing a desired amount of chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the diamond cup wheel type grindstone (7f, 7f) is retracted to the right or left to make the prismatic silicon ingot (w) Then, the rotation of the grindstone shaft (7c, 7c) of the diamond cup wheel type grindstone (7f, 7f) is stopped, the diamond cup wheel type grindstone (7f, 7f) is moved up and down and stopped at the grinding start standby position. In the meantime, the center shaft of the headstock (3ar) is turned 90 degrees to center the prismatic silicon ingot (w).

２５）前記砥石軸
（７ｃ，７）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（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、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０．０５〜０．１ｍｍ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（７ｆ，７ｆ）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。 25) The cup wheel type grindstone supported by the grindstone shaft (7c, 7) is moved synchronously to the left or right and brought into contact with both side surfaces of the prismatic silicon ingot (w), depending on the cutting edge of the cup wheel type grindstone. The cutting edge of the cup wheel type grindstone is moved to the side plane of the prismatic silicon ingot (w) while starting cutting and moving up and down 1-15 mm / min in the upward or downward direction of the grindstone shaft (7c, 7c). And chamfering a desired amount (0.1 to 0.2 mm). During the side surface chamfering process, the grinding fluid is supplied at 20 to 1,000 cc / min toward the processing point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the diamond cup wheel type grindstone (7f, 7f) abut. Supplied in quantity.

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、前記ダイヤモンドカップホイール型砥石（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、ダイヤモンドカップホイール型砥石（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。 26) After finishing a desired amount of chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the diamond cup wheel type grindstone (7f, 7f) is retracted to the right side or the left side and the prismatic silicon ingot (w) Then, the grinding wheel shaft (7c, 7c) of the diamond cup wheel type grinding wheel (7f, 7f) is moved up and down and stopped at the grinding start standby position.

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。 27) The index-type rotary table (2) is rotated 72 degrees by the rotation drive mechanism (2d) or rotated 288 degrees in the reverse direction, and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism (3) is index-type Move to the loading / unloading stage (s 1 ) position on the rotary table (2).

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。 Subsequently, the following operations are performed in the workpiece loading / unloading stage (s 1 ).

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。 28) The center shaft of the tailstock at the loading / unloading stage (s 1 ) position is moved upward, and the cradle provided at the lower end of the center shaft is moved away from the upper end surface of the prismatic silicon ingot (w). Next, the chamfered prismatic silicon ingot (w) is removed from the headstock (3ar).

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に戻る。 Subsequently, the operation returns to the fixing operation of the new prismatic silicon ingot to the clamping mechanism in the loading / unloading stage (s 1 ) in the step 1) described above.

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粗研削ステージ（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削ステージ（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面平面粗研削加工、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面平面仕上げ研削加工が行われる。 29) Hereinafter, the operations in steps 2) to 28) are continuously performed. During this continuous chamfering process, the other loading / unloading stage (s 1 ), the corner circular arc rough grinding stage (s 2 ) of the workpiece, the both side surface rough grinding stage (s 3 ) of the workpiece, the workpiece In the corner arc finishing grinding stage (s 4 ) and the both-side surface finishing grinding stage (s 5 ) of the workpiece, unloading / loading of the workpiece, R-chamfering rough grinding of the prismatic silicon ingot, Both side surface rough grinding, rounded chamfering finishing grinding of a prismatic silicon ingot, and both side surface finishing grinding of a prismatic silicon ingot are performed.

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８１分であった。面取りされた加工面の平均粗さは、０．５１μｍであった。 A prismatic single crystal silicon ingot which uses the chamfering apparatus shown in FIG. 1, uses pure water as a grinding fluid, has a side of 156 mm and a height of 500 mm as a workpiece (w) and is cut leaving four R corners. The chamfering was performed through steps 1) to 28). The throughput processing time was about 81 minutes. The average roughness of the chamfered processed surface was 0.51 μm.

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。 The chamfering of the R part rough grinding stage (s 2 ) with a machining allowance of 7.5 mm involves rotating the workpiece (w) at a rotational speed of 120 rpm, a diameter of 200 mm, and a diamond cup wheel type grindstone (4f) having a grinding number of 800. Was 2,000 rpm and the lifting speed was 3 mm / min over 80 minutes.

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６０分かけて行った。 The chamfering process of 0.5 mm machining allowance of the both side surface grinding stage (s 3 ) does not rotate the workpiece (w), and the number of revolutions of the diamond cup wheel type grinding wheel (5f) with grinding number 1,500 is set. 2,000 rpm and the raising / lowering speed were performed at 5 mm / min for 60 minutes.

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。 The chamfering of the R part finish grinding stage (s 4 ) with a 0.4 mm machining allowance is a diamond vitrified bond cylindrical shape having a workpiece (w) rotational speed of 150 rpm, a diameter of 200 mm, a height of 35 mm, and an abrasive number of 1,200. The rotation speed of the grindstone (6f) was 2,000 rpm, and the raising / lowering speed was 8 mm / min over 15 minutes.

両側面平面研削ステージ（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２，０００のダイヤモンドカップホイール型砥石（７ｆ）の回転数を２，０００ｒｐｍ、昇降速度を５ｍｍ／分で６０分かけて行った。 The chamfering of the 0.1 mm machining allowance of the double-sided surface grinding stage (s 5 ) does not rotate the workpiece (w), but the number of revolutions of the diamond cup wheel type grinding wheel (7f) with a grinding number of 2,000. 2,000 rpm and the raising / lowering speed were performed at 5 mm / min for 60 minutes.

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。 When this chamfered prismatic silicon ingot was cut to a thickness of 200 μm with a wire cut saw, no chipping was observed and no defective product was found.

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。 The chamfering processing throughput time of the prismatic silicon ingot can be performed in about half that of the conventional machine, and the chamfering processing apparatus is a vertical index type apparatus, so that it can be designed without increasing the installation area.

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粗研削ステージ

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削ステージ

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 研削ヘッド

７ｃ 砥石軸

７ｆ ダイヤモンドカップホイール型砥石 1 Chamfering equipment

w prismatic silicon ingot

2 Index type rotary table

s 1 loading / unloading stage

s Arc rough grinding stage at the corner of 2 workpieces

s Both sides rough grinding stage of 3 workpieces

s Corner round arc finishing grinding stage of 4 workpieces

s Five- sided surface finish grinding stage for 5 workpieces

3 Clamp mechanism

3ar headstock

3af tailstock

4 Grinding head

4c grinding wheel shaft

4f diamond cup wheel type grinding wheel

5 Grinding head

5c grinding wheel shaft

5f diamond cup wheel type grinding wheel

6 Grinding head

6c grinding wheel shaft

6f cylindrical grinding wheel

7 Grinding head

7c Wheel axis

7f Diamond cup wheel type grinding wheel

Claims (3)

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粗研削ステージ（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削ステージ（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粗研削ステージ（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削ステージ（ｓ５）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

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。
An index type rotary table in which an upper rotary table and a lower rotary table are integrally coupled by a hollow cylinder fixing material, and a rotation drive mechanism for rotating the hollow cylinder fixing material is provided,

On the lower rotary table of this index type rotary table, five spindle heads that rotate the center shaft by a servo motor are provided on the same circumference and at equal intervals of 72 degrees, and the hollow cylinder fixing material wall faces the upper rotary table. Five pairs of tailstocks that can be moved in the vertical direction are provided on the same circumference and at equal intervals of 72 degrees so that the center shaft of the tailstock is on the extension of the center shaft of the spindle stock. The workpiece loading / unloading stage (s 1 ) on the index type rotary table (s 1 ), the corner arc rough grinding stage (s 2 ) of the workpiece, the workpiece sides planar rough grinding stage (s 3), the corner portions arc finish grinding stage of the work piece (s 4) and both of the workpiece Plane finishing grinding stage (s 5) was divided into location index rotary table,

Grinding head that supports a cup wheel type grindstone rotatably on a grindstone axis can be moved up and down and linearly moved in the left and right direction toward the clamping mechanism of the corner circular arc rough grinding stage (s 2 ) of the index type rotary table. Grinding head

The pair of grinding heads that support the cup wheel type grindstone rotatably on the grindstone shaft facing the clamping mechanism of the both-side flat rough grinding stage (s 3 ) of the workpiece of the index type rotary table can be moved up and down in the vertical direction. Grinding head that can be moved linearly

Grinding head for rotating the cylindrical grindstone rotatably on the grindstone axis with the outer peripheral surface of the cylindrical grindstone facing the clamp mechanism of the corner circular arc finishing grinding stage (s 4 ) of the workpiece of the index type rotary table Grinding head that can move up and down in the direction and linearly move in the left and right direction

and,

The pair of grinding heads that support the cup wheel type grindstone rotatably on the grindstone shaft facing the clamping mechanism of the both-side flat finishing grinding stage (s 5 ) of the workpiece of the index type rotary table can be moved up and down vertically. Grinding head that can be moved linearly

An apparatus for chamfering a prismatic silicon ingot characterized by comprising:
請求項１に記載の面取り加工装置を用い、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、次のＡ）乃至Ｄ）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。

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粗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）カップホイール型砥石を用いて前記粗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。
Using the chamfering apparatus according to claim 1, the prismatic silicon ingot (w) in which the periphery of the four arcs is sliced and the four arc corners are left is processed through the following steps A) to D). A method of chamfering an ingot.

A) Using a cup wheel type grindstone, chamfer the corners of the four arcs by rough grinding.

B) Using a cup wheel type grindstone, chamfer the four side surfaces by rough grinding.

C) Using the outer peripheral surface of a cylindrical grindstone, chamfering is performed on the corners of the roughly ground four arcs by finish grinding.

D) Using a cup wheel type grindstone, chamfering the rough ground four side surfaces by finish grinding.
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（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粗研削ステージ（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粗研削ステージ（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面同時平面仕上げ研削加工ステージ（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削ステージ（ｓ５）上位置の角柱状シリコンインゴット（ｗ）に対する一対のカップホイール型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、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。

２３）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。

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、前記一対のカップホイール型砥石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。

２５）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（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。

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、前記一対のカップホイール型砥石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、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。

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。 A method for chamfering a prismatic silicon ingot using the chamfering apparatus according to claim 1 through the following steps 1) to 28).

1) The center axis of the headstock at the loading / unloading stage (s 1 ) position on the index type rotary table is rotated for centering. Next, the prismatic silicon ingot (w) is placed on the center bearing base of the headstock so that the longitudinal direction thereof is the vertical direction, and then the center bearing base of the tailstock is lowered and the prismatic silicon ingot is lowered. Clamp both upper and lower ends.

2) The index type rotary table is rotated 72 degrees, and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism is moved to a position on the corner arc rough grinding stage (s 2 ) on the index type rotary table. .

3) The center axis of the prismatic silicon ingot is centered by rotating the center shaft of the headstock.

4) The center axis of the headstock is rotated at a rotational speed of 10 to 300 rpm to rotate the prismatic silicon ingot (w) around its axis, while the cup wheel type grindstone supported by the grindstone axis of the grinding head is Move the cup wheel type grindstone to the left while rotating the grindstone shaft around its axis, and move the cup wheel type grindstone to the corner of the prismatic silicon ingot (w) Incision is started by contacting the part.

5) Relative movement of the prismatic silicon ingot (w) on the corner circular arc rough grinding stage (s 2 ) and leftward movement for the up-and-down movement and cutting of the rotating cup wheel grindstone R chamfering rough grinding is performed by scraping the four corners of the prismatic silicon ingot (w) by a typical movement. In this R chamfering rough grinding process, the grinding fluid is supplied toward the machining work point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the cup wheel grindstone come into contact with each other.

6) After finishing the desired amount of R chamfering rough grinding of the four corners of the prismatic silicon ingot (w), the cup wheel type grindstone is moved backward to the right to move away from the prismatic silicon ingot (w). Stop the rotation of the grinding wheel, raise and lower the cup wheel grinding wheel, and stop at the grinding start standby position. Meanwhile, the rotation of the center shaft of the headstock is stopped.

7) The index type rotary table is rotated 72 degrees, and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism is moved to a position on the both side surface rough grinding stage (s 3 ) of the workpiece on the index type rotary table. Move.

8) After rotating the center axis of the headstock to center the prismatic silicon ingot, the center axis rotation of the headstock is stopped.

9) A pair of grindstone shafts that support the cup wheel type grindstone with respect to the prismatic silicon ingot (w) on both sides of the rough grinding stage (s 3 ) on both sides of the workpiece are moved up and down and stopped at the grinding start standby position. A pair of grinding wheel shafts of the cup wheel type grinding wheel are synchronously rotated.

10) The cup wheel type grindstone supported by the pair of grindstone shafts is synchronously moved to the left or right and brought into contact with both side surfaces of the prismatic silicon ingot (w) to start cutting with the cutting edge of the cup wheel type grindstone. In addition, while performing the upward and downward movement of the pair of grinding wheel shafts, the cutting edge of the cup wheel type grinding wheel is rubbed against the side plane of the prismatic silicon ingot (w), and the cutting is repeated. Perform chamfering. During this side surface flattening processing step, the grinding fluid is supplied toward the processing work point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the cup wheel grindstone come into contact.

11) After finishing a desired amount of chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the pair of cup wheel-type grindstones are retracted to the right or left to move away from the prismatic silicon ingot (w). Then, the rotation of the grindstone shaft of the pair of cup wheel type grindstones is stopped, the diamond cup wheel type grindstone is raised and lowered, and stopped at the grinding start standby position. In the meantime, the center shaft of the headstock is turned 90 degrees to center the prismatic silicon ingot (w).

12) The cup wheel type grindstone supported by the pair of grindstone shafts is synchronously moved to the left or right and brought into contact with both side surfaces of the prismatic silicon ingot (w) to start cutting with the cutting edge of the cup wheel type grindstone. In addition, while performing the upward or downward movement of the pair of grinding wheel shafts, repeated cutting and rubbing the cutting edge of the cup wheel type grinding wheel on the side plane of the prismatic silicon ingot (w) to obtain a desired amount of chamfering Processing. During this side surface flattening processing step, the grinding fluid is supplied toward the processing work point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the cup wheel grindstone come into contact.

13) After finishing a desired amount of chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the pair of cup wheel type grindstones are retracted to the right or left to move away from the prismatic silicon ingot (w). Then, the rotation of the grindstone shaft of the cup wheel type grindstone is stopped, and the grindstone shaft of the cup wheel type grindstone is moved up and down and stopped at the grinding start standby position.

14) The index type rotary table is rotated 72 degrees, and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism is moved to the corner arc finishing grinding stage (s 4 ) position on the index type rotary table.

15) After rotating the center axis of the headstock and centering the prismatic silicon ingot, the center axis rotation of the headstock is stopped.

16) Cylinder supported by the grinding wheel shaft of the grinding head provided on the left side of the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism of the corner arc finishing grinding stage (s 4 ) of the index type rotary table. The shape grindstone is moved upward or downward and stopped at the grinding start standby position.

17) The prismatic silicon ingot (w) whose upper and lower ends are fixed by the clamp mechanism is rotated around the center axis of the headstock, and the prismatic silicon ingot (w) is rotated around its axis. On the other hand, the cylindrical grindstone supported by the grindstone shaft of the grinding head is raised and lowered to the grinding start standby position, and then the cylindrical grindstone is moved to the right while rotating the grindstone shaft about its axis to form a cylindrical shape. Cutting is started by bringing the outer peripheral surface of the grindstone into line contact with the corner portion of the prismatic silicon ingot (w).

18) The cylindrical grindstone is moved up and down and cut in the left direction, and the outer peripheral surface of the cylindrical grindstone is rubbed against the corner portion of the prismatic silicon ingot (w) for cutting. Repeat the work to perform the desired amount of R chamfer finish grinding. During the four-corner R chamfering finish grinding of this prismatic silicon ingot (w), the grinding fluid is supplied toward the machining work point at which the corner of the prismatic silicon ingot (w) contacts the outer peripheral surface of the cylindrical grindstone. .

19) After finishing a desired amount of R chamfering finish grinding at the four corners of the prismatic silicon ingot (w), the cylindrical grindstone is retracted to the left to move away from the prismatic silicon ingot (w), and then the cylindrical grindstone The rotation of the grindstone shaft is stopped, the cylindrical grindstone is raised and lowered and stopped at the grinding start standby position. Meanwhile, the rotation of the center shaft of the headstock is stopped.

20) The index type rotary table is rotated by 72 degrees, and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism is moved to the position of the both side surface simultaneous planar finishing grinding stage (s 5 ) on the index type rotary table. .

21) After rotating the center axis of the headstock to center the prismatic silicon ingot, the center axis rotation of the headstock is stopped.

22) Raise and lower the grindstone shaft that supports a pair of cup wheel-type grindstones on the prismatic silicon ingot (w) on both sides of the surface finish grinding stage (s 5 ) on the workpiece, and stop at the grinding start standby position. The grindstone shafts of the pair of cup wheel grindstones are rotated synchronously.

23) The cup wheel type grindstone supported by the pair of grindstone shafts is synchronously moved to the left or right and brought into contact with both side surfaces of the prismatic silicon ingot (w) to start cutting with the cutting edge of the cup wheel type grindstone. In addition, while performing the upward or downward movement of the pair of grinding wheel shafts, repeated cutting and rubbing the cutting edge of the cup wheel type grinding wheel on the side plane of the prismatic silicon ingot (w) to obtain a desired amount of chamfering Processing. During this side surface flattening processing step, the grinding fluid is supplied toward the processing work point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the cup wheel grindstone come into contact.

24) After finishing a desired amount of chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the pair of cup wheel-type grindstones are moved back to the right or left to move away from the prismatic silicon ingot (w). Next, the rotation of the grindstone shaft of the pair of cup wheel grindstones is stopped, and the cup wheel grindstone is moved up and down and stopped at the grinding start standby position. In the meantime, the center shaft of the headstock is turned 90 degrees to center the prismatic silicon ingot (w).

25) A pair of cup wheel type grindstones supported by the pair of grindstone shafts are moved to the left or right in a synchronized manner and brought into contact with both side planes of the prismatic silicon ingot (w) to be cut by the edge of the cup wheel type grindstone. In addition, while repeating the up and down movement of the pair of grinding wheel shafts, repeated cutting is performed to rub the cutting edge of the cup wheel type grinding wheel on the side plane of the prismatic silicon ingot (w). Chamfering is performed. During this side surface flattening processing step, the grinding fluid is supplied toward the processing work point where the prismatic silicon ingot (w) and the cutting edge of the cup wheel grindstone come into contact.

26) After finishing a desired amount of chamfering on both sides of the prismatic silicon ingot (w), the pair of cup wheel-type grindstones are moved back to the right or left to move away from the prismatic silicon ingot (w). Next, the grindstone shaft of the cup wheel type grindstone is moved up and down and stopped at the grinding start standby position.

27) The index type rotary table is rotated 72 degrees or 288 degrees in the reverse direction, and the prismatic silicon ingot (w) fixed to the clamp mechanism is loaded / unloaded on the index type rotary table (s 1 ) Move to position.

28) The center shaft of the tailstock at the loading / unloading stage (s 1 ) position is moved upward, and the cradle provided at the lower end of the center shaft is moved away from the upper end surface of the prismatic silicon ingot (w). Next, the chamfered prismatic silicon ingot (w) is removed from the headstock.
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