シリコンインゴット面取り装置
【課題】シリコンインゴットの角部の面取りの幅を従来のシリコンインゴット面取り装置に比較して能率良く一定にできるシリコンインゴット面取り装置を提供する。
【解決手段】一対のガイドローラ装置１８，２０をそれぞれ一対の側面２２ａ，２２ｂ上に当接させた状態で一対のガイドローラ装置１８，２０をその一対の側面２２ａ，２２ｂに沿ってシリコンインゴット２２の長手方向に移動させると、研削布紙１２はシリコンインゴット２２の角部２２ｃの断面において研削布紙１２の下面１２ａの位置と角部２２ｃの先端の位置とが位置決めされながら研削布紙１２の下面１２ａによって略一定の研削高さＨで角部２２ｃを研削してシリコンインゴット２２の長手方向に案内されるので、シリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削高さＨだけ研削しその研削により形成された角部２２ｃの面取りの幅Ｍが従来のシリコンインゴット面取り装置に比較して能率良く一定にされる。
【解決手段】一対のガイドローラ装置１８，２０をそれぞれ一対の側面２２ａ，２２ｂ上に当接させた状態で一対のガイドローラ装置１８，２０をその一対の側面２２ａ，２２ｂに沿ってシリコンインゴット２２の長手方向に移動させると、研削布紙１２はシリコンインゴット２２の角部２２ｃの断面において研削布紙１２の下面１２ａの位置と角部２２ｃの先端の位置とが位置決めされながら研削布紙１２の下面１２ａによって略一定の研削高さＨで角部２２ｃを研削してシリコンインゴット２２の長手方向に案内されるので、シリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削高さＨだけ研削しその研削により形成された角部２２ｃの面取りの幅Ｍが従来のシリコンインゴット面取り装置に比較して能率良く一定にされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネルの電池セルの基板などに用いられるシリコンウエハーの製造に関し、特に四角柱状のシリコンインゴットからシリコンウエハーを成形する際に行われるそのシリコンインゴットの面取りおいてその面取り精度を向上させるシリコンインゴット面取り装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池パネルの電池セルの基板などとして使用されるシリコンウエハーは、四角柱状に製造されたシリコンインゴットを例えばワイヤソー等で薄板状に切断されることで製造される。このように、四角柱状に製造されたシリコンインゴットをそのままの状態から薄板状に切断すると、切断中にシリコンインゴットの角部が欠けてしまうため、従来そのシリコンインゴットの角部の欠けを防ぐためにシリコンインゴットを薄板状に切断する前にそのシリコンインゴットの角部に面取りが施されるようにシリコンインゴット面取り装置が使用される。例えば、特許文献１に示すようなシリコンインゴット面取り装置がそれである。
【０００３】
このようなシリコンインゴット面取り装置は、四角柱状に製造されたシリコンインゴットの角部に所定回転軸心回りに回転する円板状切削工具と、シリコンインゴットを機械的に保持する保持装置とを備え、その円板状切削工具が長手状のシリコンインゴットの一端におけるそのシリコンインゴットの角部に当接した状態でそのシリコンインゴットの長手方向の他端側へ一直線に沿って自動的に移動させることによりシリコンインゴットの角部に面取りを施す研削を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３３７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記四角柱状のシリコンインゴットはその残留歪みにより反りや曲がりを有して製造されることがあった。そのため、前述のようなシリコンインゴット面取り装置によってその反りや曲がりを有するシリコンインゴットの角部に面取りが施されると、前記研削工具がシリコンインゴットの長手方向に一直線に沿って移動させられる際、そのシリコンインゴットの角部において研削される面取りにばらつきが発生したり、場合によっては過度に面取りされたり、面取りが施されない部分ができてしまう問題があった。
【０００６】
また、シリコンインゴットの角部に研削された研削面の幅にばらつきが発生するとその後そのシリコンインゴットが薄板状に複数枚に切削されて複数枚のシリコンウエハーになるとそれぞれのシリコンウエハーの形状が異なるものになってしまうので、作業者が砥石を使用して手作業によってシリコンインゴットの面取りを修正するという面倒な作業を要していた。
【０００７】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、シリコンインゴットの角部の面取りの幅を従来のシリコンインゴット面取り装置に比較して能率良く一定にできるシリコンインゴット面取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、(a) 四角柱状に製造されたシリコンインゴットの角部に所定回転軸心回りに回転する円板状研削工具の下面が当接させることによりそのシリコンインゴッドの角部に面取りを施す研削をするシリコンインゴット面取り装置であって、(b) 前記研削工具を前記回転軸心回りに駆動する工具駆動装置が装着された工具支持部とその工具支持部の両端からその工具駆動装置とは反対側へ突き出す一対の脚部とを有するフレームと、(c) 前記回転軸心に対して対称且つ前記シリコンインゴットの所定の角部に隣接する一対の側面に当接するように前記フレームの脚部に設けられた一対のガイドローラ装置とを備え、(d) 前記一対のガイドローラ装置は、前記シリコンインゴットの一対の側面上に沿って前記研削工具をそのシリコンインゴットの長手方向に案内することにある。
【０００９】
また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、請求項１に係る発明において、前記一対のガイドローラ装置には、前記シリコンインゴットの長手方向において前記研削工具の進行方向前方側に配設される一対の前輪ガイドローラと、その一対の前輪ガイドローラに対して前記研削工具の進行方向後方側に配置される一対の後輪ガイドローラと、その一対の前輪ガイドローラとその一対の後輪ガイドローラとの間に配置された一対の中間ガイドローラとを備えることにある。
【００１０】
また、請求項３に係る発明の要旨とするところは、請求項２に係る発明において、前記一対の中間ガイドローラは、前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラに比較して前記研削工具側に接近して配置されていることにある。
【００１１】
また、請求項４に係る発明の要旨とするところは、請求項２または３に係る発明において、(a) 前記一対の中間ガイドローラが、前記シリコンインゴットの角部に隣接する一対の側面に接触された状態において、(b) 前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラは、前記シリコンインゴットの角部に隣接する一対の側面から所定距離だけ離間するように配設されることにある。
【００１２】
また、請求項５に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至４のいずれか１に係る発明において、前記フレームの脚部には、前記一対のガイドローラ装置と前記研削工具との間隔を調節するための高さ調節装置が備えられていることにある。
【００１３】
また、請求項６に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至５のいずれか１に係る発明において、前記フレームは、前記研削工具の下面における前記一対のガイドローラ装置によるその研削工具の進行方向の後方側が前記シリコンインゴットの角部と当接しその研削工具の下面におけるその研削工具の進行方向の前方側がその角部から離間するように傾斜するように、前記工具駆動装置を支持することにある。
【００１４】
また、請求項７に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至６のいずれか１に係る発明において、(a) 前記工具駆動装置は、前記円板状研削工具を前記回転軸心回りに回転させる回転軸を備え、(b) 前記回転軸の先端面には、布地の表面が起毛状の第１布と布地の表面が鉤状の第２布とのいずれか一方の布が固着され、前記円板状研削工具の上面には、その他方の布が固着されるものであって、(c) 前記円板状研削工具は、前記第１布および第２布によって前記回転軸の先端面に脱着可能に取り付けられることにある。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、(b) 前記研削工具を前記回転軸心回りに駆動する工具駆動装置が装着された工具支持部とその工具支持部の両端からその工具駆動装置とは反対側へ突き出す一対の脚部とを有するフレームと、(c) 前記回転軸心に対して対称且つ前記シリコンインゴットの所定の角部に隣接する一対の側面に当接するように前記フレームの脚部に設けられた一対のガイドローラ装置とを備え、(d) 前記一対のガイドローラ装置は、前記シリコンインゴットの一対の側面上に沿って前記研削工具をそのシリコンインゴットの長手方向に案内するものであり、前記一対のガイドローラ装置をそれぞれ前記シリコンインゴットの一対の側面上に当接させると、前記シリコンインゴットの角部の断面においてその角部の先端が前記円板状研削工具の前記回転軸心上に配置され且つその角部の先端の位置とその円板状研削工具の下面の位置とが位置決めさせられる。そのため、前記一対のガイドローラ装置をそれぞれ前記シリコンインゴットの一対の側面上に当接させた状態でその一対のガイドローラ装置をその一対の側面に沿って前記シリコンインゴットの長手方向に移動させると、前記円板状研削工具は前記シリコンインゴットの角部の断面においてその円板状研削工具の下面の位置と前記角部の先端の位置とが位置決めされながらその円板状研削工具の下面で前記角部を研削して前記シリコンインゴット長手方向に案内されるので、シリコンインゴットの角部を所定量だけ研削しその研削により形成された前記角部の面取りの幅が従来のシリコンインゴット面取り装置に比較して能率良く一定にされる。
【００１６】
請求項２に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、前記一対のガイドローラ装置には、前記シリコンインゴットの長手方向において前記研削工具の進行方向前方側に配設される一対の前輪ガイドローラと、その一対の前輪ガイドローラに対して前記研削工具の進行方向後方側に配置される一対の後輪ガイドローラと、その一対の前輪ガイドローラとその一対の後輪ガイドローラとの間に配置される一対の中間ガイドローラとを備えるものである。そのため、前記シリコンインゴットの一端部の角部およびその他端部の角部を前記研削工具で研削する際、例えば前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラの一方が前記シリコンインゴットの一対の側面から外れても、前記シリコンインゴットの角部における前記研削工具の位置が前記一対の中間ガイドローラと前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラの他方とが前記シリコンインゴットの一対の側面上に当接されていることによってずれ難くなるので、前記シリコンインゴットの一端部の角部およびその他端部の角部に一層高精度の面取りが施される。
【００１７】
請求項３に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、前記一対の中間ガイドローラは、前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラに比較して前記研削工具側に接近して配置されているため、前記一対のガイドローラ装置の複数のガイドローラがそれぞれ前記シリコンインゴットの一対の側面に当接された際、前記シリコンインゴットの角部の断面におけるその複数のガイドローラがそのシリコンインゴットの一対の側面に当接する当接幅が長くなり、前記フレームが前記シリコンインゴットの軸心回りにずれ難くなって一層高精度の面取りが施される。
【００１８】
請求項４に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、(a) 前記一対の中間ガイドローラが、前記シリコンインゴットの角部に隣接する一対の側面に接触された状態において、(b) 前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラは、前記シリコンインゴットの角部に隣接する一対の側面から所定距離だけ離間するように配設されるため、例えば前記一対の前輪ガイドローラ、前記一対の中間ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラをそれぞれ前記シリコンインゴットの一対の側面に当接させなくても、前記一対の中間ガイドローラを前記シリコンインゴットの一対の側面に当接させるだけで前記円板状研削工具を前記シリコンインゴットの角部に容易に位置決めされる。
【００１９】
請求項５に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、前記フレームの脚部には、前記一対のガイドローラ装置と前記研削工具との間隔を調節するための高さ調節装置が備えられているため、その高さ調節装置を調節することによって前記円板状研削工具が前記シリコンインゴットの角部を研削して面取りする面取りの幅の大きさを自由に設定することができる。
【００２０】
請求項６に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、前記フレームは、前記研削工具の下面における前記一対のガイドローラ装置によるその研削工具の進行方向の後方側が前記シリコンインゴットの角部と当接しその研削工具の下面におけるその研削工具の進行方向の前方側がその角部から離間するように傾斜するように、前記工具駆動装置を支持するため、前記円板状研削工具の下面が前記シリコンインゴットの角部に当接して研削されるにおいてその研削工具の進行方向の前方から後方にむかうに連れて前記研削工具が前記シリコンインゴットの角部の研削する深さが徐々に深くなるのでそのシリコンインゴットの角部が能率良く高い面精度で研削される。
【００２１】
請求項７に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、(a) 前記工具駆動装置は、前記円板状研削工具を前記回転軸心回りに回転させる回転軸を備え、(b) 前記回転軸の先端面には、布地の表面が起毛状の第１布と布地の表面が鉤状の第２布とのいずれか一方の布が固着され、前記円板状研削工具の上面には、その他方の布が固着されるものであって、(c) 前記円板状研削工具は、前記第１布および第２布によって前記回転軸の先端面に脱着可能に取り付けられるため、前記円板状研削工具を前記シリコンインゴット面取り装置から容易に取り外し且つ取り付けられると共に、前記円板状研削工具の下面が前記シリコンインゴットの角部に当接し研削される際の衝撃が前記第１布および第２布によって緩衝されるので研削中の前記シリコンインゴットの角部の欠けが好適に抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明が適用されたシリコンインゴット面取り装置を説明する斜視図である。
【図２】図１のII-II視断面図である。
【図３】図２のIII-III視面図である。
【図４】図３のIV-IV視面図である。
【図５】螺子部材を緩めて一対のガイドローラ装置が先端部に取り付けられた可動板部材をシリコンインゴットの一対の側面側へ移動させた状態を示す図である。
【図６】回転軸の先端に固定された工具取付部材の先端平面部と研削布紙の上面との間に配設された第１布及び第２布を説明する図である。
【図７】研削布紙の下面を部分的に拡大した部分拡大図である。
【図８】図７の研削布紙の一部を切断して拡大した拡大断面図である。
【図９】研削布紙がシリコンインゴットの一端部の角部を研削する際の状態を示す図である。
【図１０】研削布紙がシリコンインゴットの他端部の角部を研削した際の状態を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施例のシリコンインゴット装置を説明する図であって、図３に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の一実施例であるシリコンインゴット面取り装置１０を説明する全体図である。シリコンインゴット面取り装置１０は、円板状の研削布紙（円板状研削工具）１２を回転軸心Ａ回りに回転させる空気式の工具駆動装置１４と、その工具駆動装置１４が装着されるフレーム１６と、そのフレーム１６に取り付けられる一対のガイドローラ装置１８，２０と備え、一対のガイドローラ装置１８，２０が四角柱状のシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに沿ってシリコンインゴット２２の長手方向に移動させられ、研削布紙１２がそのシリコンインゴット２２の角部２２ｃに当接されて研削されることによって面取りが施される。また、図１に示される二点鎖線は、四角柱状のシリコンインゴット２２の角部２２ｃの断面を示し、角部２２ｃとはシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂが交わる角を示す。
【００２５】
図１に示すように、工具駆動装置１４は、圧縮空気を供給するホース２４から供給される圧縮空気によって研削布紙１２を回転軸心Ａ回りに回転駆動させるものであり、その工具駆動装置１４には、その工具駆動装置１４によって回転する研削布紙１２の回転速度を図示されていない調節レバーにより調節する回転速度調節部１４ａが一体的に備えられ、作業者が回転速度調節部１４ａの前記調節レバーを操作する操作量によって研削布紙１２の回転速度が決定する。
【００２６】
図１に示すように、フレーム１６には、工具駆動装置１４を装着し且つ支持する長手状の平板部（工具支持部）１６ａと、その平板部１６ａの両端からそれぞれその工具駆動装置１４とは反対側すなわちシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ側へ突き出す一対の脚部１６ｂ，１６ｃとが一体に回転軸心Ａに対して略対称に備えられる。
【００２７】
図１、図２に示すように、一対のガイドローラ装置１８，２０は、一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部に回転軸心Ａに対して略対称に配設されており、その一対のガイドローラ装置１８，２０には、シリコンインゴット２２の長手方向において研削布紙１２の進行方向Ｉ前方側に配設される一対の前輪ガイドローラ２６，２８と、その一対の前輪ガイドローラ２６，２８に対して研削布紙１２の進行方向Ｉ後方側に配置される一対の後輪ガイドローラ３０，２０と、その一対の前輪ガイドローラ２６，２８と一対の後輪ガイドローラ３０，３２との間に配置された一対の中間ガイドローラ３４，３６とがそれそれ同形状に円筒形状で備えられている。また、それらガイドローラ２６，２８，３０，３２，３４，３６は、弾性変形可能な例えばゴムで構成されており、そのゴム製のガイドローラにより一対のガイドローラ装置１８，２０をシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接させた際の衝撃が緩和される。
【００２８】
また、図１、図２に示すように、一対の前輪ガイドローラ２６，２８は一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部に一対的に固設された一対の軸部材２６ａ，２８ａによってそれら軸部材２６ａ，２８ａの軸心Ｂ，Ｃ回りに相対回転可能に配設され、一対の中間ガイドローラ３４，３６は一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部に一対的に固設された一対の軸部材３４ａ，３６ａによってそれら軸部材３４ａ，３６ａの軸心Ｄ，Ｅ回りに相対回転可能に配設され、一対の後輪ガイドローラ３０，３２は一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部に一対的に固設された一対の軸部材３０ａ，３２ａによってそれら軸部材３０ａ，３２ａの軸心Ｆ，Ｇ回りに相対回転可能に配設されている。
【００２９】
図３は、シリコンインゴット面取り装置１０をシリコンインゴット２２の長手方向から見たすなわち図２のIII-III視面図である。その図３によれば、前輪ガイドローラ２６、後輪ガイドローラ３０、中間ガイドローラ３４の軸部材２６ａ，３０ａ，３４ａは、それら軸心Ｂ，Ｄ，Ｆがそれぞれ略平行になるようにそれらの軸部材２６ａ，３０ａ，３４ａが脚部１６ｂの先端部に配設され、前輪ガイドローラ２８、後輪ガイドローラ３２、中間ガイドローラ３６の軸部材２８ａ，３４ａ，３６ａは、それら軸心Ｃ，Ｅ，Ｇがそれぞれ略平行になるようにそれらの軸部材２８ａ，３２ａ，３６ａが脚部１６ｃの先端部に配設される。
【００３０】
また、図３に示すように、一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部は、その先端部に固定された前輪ガイドローラ２６、後輪ガイドローラ３０、中間ガイドローラ３４の軸部材２６ａ，３０ａ，３４ａの軸心Ｂ，Ｄ，Ｆと前輪ガイドローラ２８、後輪ガイドローラ３２、中間ガイドローラ３６の軸部材２８ａ，３２ａ，３６ａの軸心Ｃ，Ｅ，Ｇとの交わる角度θ１が、シリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂが交わる角度θ２と略同じになるように折り曲げられた形状とされている。図３に示すシリコンインゴット２２の断面は一対の中間ガイドローラ３４，３６の軸心Ｄ，Ｅを通る平面で切断させた断面図すなわち図２のシリコンインゴット２２のＪ−Ｊ視断面図である。また、本実施例では、前記交わる角度θ１は９０度、シリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂが交わる角度θ２は９０度である。また、本実施例では、一対のガイドローラ装置１８，２０は回転軸心Ａに対して略対称に配置されており、図３に示すように回転軸心Ａの延長線はそれら軸部材が交わる角度θ１を二等分にする二等分線である。
【００３１】
そのため、図３に示すように、一対の前輪ガイドローラ２６，２８、一対の中間ガイドローラ３４，３６、一対の後輪ガイドローラ３０，３２をそれぞれシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ上に当接させると、シリコンインゴット２２の角部２２ｃの断面においてその角部２２ｃの先端が研削布紙１２の回転軸心Ａ上に配置され且つその角部２２ｃの先端の位置とその研削布紙１２の下面１２ａの位置とが位置決めされ、研削布紙１２によりシリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削する研削高さＨが決定される。また、研削高さＨでシリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削すると、その角部２２ｃに面取りの幅Ｍの面取りが施される。
【００３２】
図３，図４に示すように、フレーム１６の一対の脚部１６ｂ，１６ｃは、そのフレーム１６の平板部１６ａの両端に固定されシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ側に突き出す平板状の一対の固定板部材３８と、その一対の固定板部材３８に螺合する略円柱状の雄ねじ部４０ａとその雄ねじ部４０ａの一端に固設されるその雄ねじ部４０ａの径より大きい六角形状の頭部４０ｂとを有し一対の固定板部材３８のそれぞれに配設される四本の螺子部材（高さ調節装置）４０と、それら螺子部材４０のうちそれぞれ二本の螺子部材４０の雄ねじ部４０ａを挿通させ且つその幅寸法Ｋが雄ねじ部４０ａの径より大きく頭部４０ｂの径より小さい幅寸法に穿設された長手状の一対のガイド穴４２ａを有する一対の可動板部材４２とから構成される。そのため、螺子部材４０を締め付けることで可動板部材４２が固定板部材３８に固定される。また、螺子部材４０が締結方向とは反対側に回動させられると、可動板部材４２はその先端部に配設された一対のガイドローラ装置１８，２０をシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ側に接近離間する移動が可能となる。すなわち、一対のガイドローラ装置１８，２０と研削布紙１２との間隔が調節させられる。
【００３３】
これにより、一対の可動板部材４２の先端部をシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ側に移動させると、図５に示すように研削布紙１２によりシリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削する研削高さＨが変更させられシリコンインゴット２２の角部２２ｃに面取りされる面取り幅Ｍも変更させられる。
【００３４】
図３、図５に示すように一対のガイドローラ装置１８，２０において、一対の中間ガイドローラ３４，３６は、一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２に比較して研削布紙１２側に接近して配設されており、一対のガイドローラ装置１８，２０のそれぞれのガイドローラ２６，２８，３０，３２，３４，３６がシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接された際それらガイドローラ２６，２８，３０，３２，３４，３６がシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接する当接幅Ｌが一対の中間ガイドローラ３４，３６が研削布紙１２側に接近した分だけ長くなる。
【００３５】
図２、図３に示すように、工具駆動装置１４には小径円筒状の固定部１４ｂが備えられ、フレーム１６の平板部１６ａには、その固定部１４ｂを嵌め入れた状態でそれを締め付けて固定する工具固定装置１６ｂが設けられている。
【００３６】
図２に示すように、フレーム１６の平板部１６ａは、円板状の研削布紙１２の下面１２ａにおける一対のガイドローラ装置１８，２０によるその研削布紙１２の進行方向Ｉの後方側がシリコンインゴット２２の角部２２ｃと当接しその研削布紙１２の下面１２ａにおけるその研削布紙１２の進行方向Ｉの前方側がその角部２２ｃから離間するように中間ガイドローラ３６の軸心Ｅの延長線に対して所定角度θ３例えば５度程度傾斜するように、工具駆動装置１４を支持する。
【００３７】
図３、図６に示すように、工具駆動装置１４には研削布紙１２を回転軸心Ａ回りに回転させる略円柱形状の回転軸１４ｃが備えられ、その回転軸１４ｃの先端部にはその研削布紙１２を取り付ける工具取付部材４４が備えられる。また、工具取付部材４４には、その先端が平面状の先端平面部４４ａと、その先端平面部４４ａに固着された表面が起毛状の第１布４６とが備えられ、研削布紙１２にはその研削布紙１２の上面１２ｂに固着された表面が鉤状の第２布４８が貼り付けられる。第１布４６、第２布４８は、相互で着脱可能なファスナを構成し、研削布紙１２がその第１布４６と第２布４８とを介して着脱可能に工具取付部材４４に取り付けられる。また、図１に示すように、工具駆動装置１４には、研削布紙１２がシリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削する際、シリコンインゴット２２の角部２２ｃおよび研削布紙１２に水を供給する配水管５０が備えられる。
【００３８】
図７は、研削布紙１２の下面１２ａを部分的に拡大した部分拡大図である。図７に示すように、研削布紙１２には、基材層５２の上にシリコンインゴット２２の角部２２ｃと接触する側の表面すなわち下面１２ａに硬化後のダイヤモンドペースト５４から成るダイヤモンド層５６が形成される。ダイヤモンドペースト５４は、例えばスクリーン印刷などによって後述する研磨層５８上に規則的に塗布される。なお、ダイヤモンドペースト５４は、図７において菱形状あるいはストライプ形状で所定の間隔を隔てて規則的に塗布されているが、ダイヤモンドペースト５４の塗布形状は、必要な研磨特性に合わせて適宜変更される。
【００３９】
図８は、図７の研削布紙１２切断して拡大した拡大断面図である。その図８によれば、研削布紙１２は、基材層５２と、研磨層５８と、ダイヤモンド層５６との三層構造で構成されており、基材層５２は例えば可撓性を有するポリエステル布や綿の混合物等の耐水布、耐水紙で構成され、その基材層５２の上面５２ａに研磨層５８が形成される。また、研磨層５８は例えばポリイミドやエポキシなどの液状樹脂から成る接着剤６０を塗布した上に砥粒、ガラス粒、鉱物などからなる研磨材６２を塗布して熱硬化させることで形成される。研磨層５８が形成されることで研削布紙１２の強度が増し、その上面５８ａに塗布されるダイヤモンドペースト５４が強く保持される。また、ダイヤモンドペースト５４は、ダイヤモンド砥粒６４が混合されているポリイミドやエポキシなどの液状樹脂６６からなり、研磨層５８への塗布後に熱硬化させることでダイヤモンド層５６が形成される。
【００４０】
以上のように構成されたシリコンインゴット面取り装置１０おいて、作業者が一対のガイドローラ装置１８，２０の一対の前輪ガイドローラ２６，２８をシリコンインゴット２２の一端部のおける一対の側面２２ａ，２２ｂ上にそれぞれ当接させた状態で、前記調節レバーを操作して研削布紙１２を回転させると共に配水管５０から水を供給させて、一対のガイドローラ装置１８，２０を進行方向Ｉに移動させる。それによって、研削布紙１２の下面１２ａがシリコンインゴット２２の中間部の角部２２ｃを研削高さＨで研削してシリコンインゴット２２の中間部の角部２２ｃに面取りが施される。
【００４１】
図９に示すように研削布紙１２の下面１２ａがシリコンインゴット２２の一端部上に配置され一対の後輪ガイドローラ３０，３２が一対の側面２２ａ，２２ｂから外れる状態では、一対の前輪ガイドローラ２６，２８と一対の中間ローラ３４，３６とをシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接させた状態でその一対の側面２２ａ，２２ｂ上に沿って一対のガイドローラ装置１８，２０を進行方向Ｉへ移動させることができるので、研削布紙１２の下面１２ａがシリコンインゴット２２の一端部の角部２２ｃを研削高さＨで研削してシリコンインゴット２２の一端部の角部２２ｃに面取りが施される。
【００４２】
また、図１０に示すように研削布紙１２の下面１２ａがシリコンインゴット２２の他端部上に配置され一対の前輪ガイドローラ２６，２８が一対の側面２２ａ，２２ｂから外れる状態では、一対の中間ローラ３４，３６と一対の後輪ガイドローラ３０，３２とを一対の側面２２ａ，２２ｂに当接させた状態でその一対の側面２２ａ，２２ｂ上に沿って進行方向Ｉへ移動させることができるので、研削布紙１２の下面１２ａはシリコンインゴット２２の他端部の角部２２ｃを研削高さＨで角部２２ｃを研削してシリコンインゴット２２の他端部の角部２２ｃに面取りが施される。
【００４３】
本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、一対のガイドローラ装置１８，２０をそれぞれシリコンインゴット１８，２０の一対の側面２２ａ，２２ｂ上に当接させた状態でその一対のガイドローラ装置１８，２０をその一対の側面２２ａ，２２ｂに沿ってシリコンインゴット２２の長手方向に移動させると、円板状の研削布紙（円板状研削工具）１２はシリコンインゴット２２の角部の断面においてその円板状の研削布紙１２の下面１２ａの位置と角部２２ｃの先端の位置とが位置決めされながらその円板状の研削布紙１２の下面１２ａによって略一定の研削高さＨで角部２２ｃを研削してシリコンインゴット２２の長手方向に案内されるので、シリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削高さＨだけ研削しその研削により形成された角部２２ｃの面取りの幅Ｍが従来のシリコンインゴット面取り装置に比較して能率良く一定にされる。
【００４４】
また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、一対のガイドローラ装置１８，２０には、シリコンインゴット２２の長手方向において研削布紙１２の進行方向Ｉ前方側に配設される一対の前輪ガイドローラ２６，２８と、その一対の前輪ガイドローラ２６，２８に対して研削布紙１２の進行方向Ｉ後方側に配置される一対の後輪ガイドローラ３０，３２と、その一対の前輪ガイドローラ２６，２８とその一対の後輪ガイドローラ３０，３２との間に配置される一対の中間ガイドローラ３４，３６とを備えるものである。そのため、シリコンインゴット２２の一端部の角部２２ｃおよびその他端部の角部２２ｃを研削布紙１２で研削する際、例えば一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２の一方がシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂから外れても、シリコンインゴット２２の角部２２ｃにおける研削布紙１２の位置が一対の中間ガイドローラ３４，３６と一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２の他方とがシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ上に当接されていることによってずれ難くなるので、シリコンインゴット２２の一端部の角部２２ｃおよびその他端部の角部２２ｃに一層高精度の面取りが施される。
【００４５】
また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、一対の中間ガイドローラ３４，３６は、一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２に比較して研削布紙１２側に接近して配置されているため、一対のガイドローラ装置１８，２０の複数のガイドローラ２６，２８，３０，３２，３４，３６がそれぞれシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接された際、シリコンインゴット２２の角部２２ｃの断面におけるその複数のガイドローラ２６，２８，３０，３２，３４，３６がそのシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接する当接幅Ｌが長くなり、フレーム１６がシリコンインゴット２２の軸心回りにずれ難くなって一層高精度の面取りが施される。
【００４６】
また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、フレーム１６の脚部１６ｂ，１６ｃには、一対のガイドローラ装置１８，２０と研削布紙１２との間隔を調節するための四本の螺子部材（高さ調節装置）４０が備えられているため、その四本の螺子部材４０を調節することによって先端部に一対のガイドローラ装置１８，２０が配設された可動板部材４２をシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ側に接近離間移動可能となり研削高さＨを自由に設定でき、円板状の研削布紙１２がシリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削する面取りの幅Ｍの大きさを自由に設定できる。
【００４７】
また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、フレーム１６は、研削布紙１２の下面１２ａにおける一対のガイドローラ装置１８，２０によるその研削布紙１２の進行方向Ｉの後方側がシリコンインゴット２２の角部２２ｃと当接しその研削布紙１２の下面１２ａにおけるその研削布紙１２の進行方向Ｉの前方側がその角部２２ｃから離間するように傾斜するように、工具駆動装置１４を支持するため、研削布紙１２の下面１２ａがシリコンインゴット２２の角部２２ｃに当接して研削されるにおいてその研削布紙１２の進行方向の前方から後方にむかうに連れて研削布紙１２がシリコンインゴット２２の角部２２ｃの研削する研削高さＨが徐々に高くなるのでそのシリコンインゴット２２の角部２２ｃが能率良く高い面精度で研削される。また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、研削布紙１２の下面１２ａには、ダイヤモンド砥粒６４を有するダイヤモンド層５６が備えられているので、その研削布紙１２の下面１２ａによってシリコンインゴット２２の角部２２ｃが能率良く高い面精度で研削される。
【００４８】
また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、工具駆動装置１４は、円板状の研削布紙１２を回転軸心Ａ回りに回転させる回転軸１４ｃと、その回転軸１４ｃの先端部に研削布紙１２を取り付ける工具取付部材４４とを備え、その工具取付部材４４の先端平面部４４ａには、表面が起毛状の第１布４６が固着され、円板状の研削布紙１２の上面１２ｂには、表面が鉤状の第２布４８が固着されるものであって、円板状の研削布紙１２は、第１布４６および第２布４８によって工具取付部材４４の先端平面４４ａに脱着可能に取り付けられるため、円板状の研削布紙１２をシリコンインゴット面取り装置１０から容易に取り外し且つ取り付けられると共に、円板状の研削布紙１２の下面１２ａがシリコンインゴット２２の角部２２ｃに当接し研削される際の衝撃が第１布４６および第２布４８によって緩衝されるので研削中のシリコンインゴット２２の角部２２ｃの欠けが好適に抑えられる。
【実施例２】
【００４９】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の他の実施例において実施例相互間で共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
本実施例のシリコンインゴット面取り装置は、前述の一対のガイドローラ装置１８，２０おいて一対の中間ガイドローラ３４，３６の配置位置が異なる一対の中間ガイドローラ６８，７０を備える以外は実施例１のシリコンインゴット面取り装置１０と略同様であって、図１１はその一対の中間ガイドローラ６８，７０を説明する図であり、前述の実施例１の図３に略対応するものである。
【００５１】
図１１に示すように、一対の中間ガイドローラ６８，７０は、一対の前輪ガイドローラ２６，２８と一対の後輪ガイドローラ３０，３２との間にそれらガイドローラ２６，２８，３０，３２と同形状に一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部に回転軸心Ａに略対称に配設される。また、図１１に示すように、一対の中間ガイドローラ６８，７０は、その一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部に一対的に固設された一対の軸部材６８ａ，７０ａによってそれら軸部材６８ａ，７０ａの軸心Ｎ，Ｏ回りに相対回転可能に配設される。
【００５２】
また、図１１に示すように、中間ガイドローラ６８の軸部材６８ａの軸心Ｎは、前輪ガイドローラ２６、後輪ガイドローラ３０の軸部材２６ａ，３０ａの軸心Ｂ，Ｆとそれぞれ略平行になるように脚部１６ｂの先端部に固設され、中間ガイドローラ７０の軸部材７０ａの軸心Ｏは、前輪ガイドローラ２８、後輪ガイドローラ３２の軸部材２８ａ，３２ａの軸心Ｃ，Ｇとそれぞれ略平行になるように脚部１６ｃの先端部に固設される。また、図１１に示すように、一対の中間ガイドローラ６８，７０は、一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２に比較してそれら軸部材２６ａ，２８ａ，３０ａ，３２ａの軸心Ｂ，Ｃ，Ｆ，Ｇ，Ｅに対してそれぞれ平行にシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ側に接近して配設される。すなわち、一対の中間ガイドローラ６８，７０が、シリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに接触された状態において、一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２は、シリコンインゴット２２の角部２２ｃに隣接する一対の側面２２ａ，２２ｂから所定距離Ｐだけ離間するように配設される。
【００５３】
また、図１１に示すように、中間ガイドローラ６８の軸部材６８ａの軸心Ｎと中間ガイドローラ７０の軸部材７０ａの軸心Ｏとの交わる角度θ４はシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂが交わる角度θ２と略同じになっている。そのため、一対の中間ガイドローラ６８，７０をそれぞれシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ上に当接させると、シリコンインゴット２２の角部２２ｃの断面においてその角部２２ｃの先端が研削布紙１２の回転軸心Ａ上に配置され且つその角部２２ｃの先端の位置とその研削布紙１２の下面１２ａの位置とが位置決めさせられ研削布紙１２によりシリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削する研削高さＨが決定する。
【００５４】
本実施例のシリコンインゴット面取り装置によれば、一対の中間ガイドローラ６８，７０が、シリコンインゴット２２の角部２２ｃに隣接する一対の側面２２ａ，２２ｂに接触された状態において、一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２は、シリコンインゴット２２の角部２２ｃに隣接する一対の側面２２ａ，２２ｂから所定距離Ｐだけ離間するように配設されるため、例えば一対の前輪ガイドローラ２６，２８、一対の中間ガイドローラ６８，７０および一対の後輪ガイドローラ３０，３２をそれぞれシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接させなくても、一対の中間ガイドローラ６８，７０をシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接させるだけで円板状の研削布紙１２をシリコンインゴット２２の角部２２ｃに容易に位置決めされる。
【００５５】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適応される。
【００５６】
例えば、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０において、一対のガイドローラ装置１８，２０には、一対の前輪ガイドローラ２６，２８、一対の後輪ガイドローラ３０，３２、一対の中間ガイドローラ３４，３６の計６輪のガイドローラが使用されたが、一対のガイドローラ装置１８，２０には必ずしも６輪のガイドローラが使用される必要はなく２輪以上であれば一対のガイドローラ装置１８，２０の機能を有する。さらに、ガイドローラが６輪以上であっても良い。
【００５７】
また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０において、工具取付部材４４の先端平面部４４ａには、表面が起毛状の第１布４６が固着され、円板状の研削布紙１２の上面１２ｂには、表面が鉤状の第２布４８が固着されていたが、研削布紙１２の上面１２ｂに第１布４６が固着され工具取付部材４４の先端平面部４４ａに第２布４８が固着されても良い。
【００５８】
その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０：シリコンインゴット面取り装置
１２：研削布紙（円板状研削工具）
１２ａ：下面
１４：工具駆動装置
１４ｃ：回転軸
１６：フレーム
１６ａ：平板部（工具支持部）
１６ｂ，１６ｃ：一対の脚部
１８，２０：一対のガイドローラ装置
２２：シリコンインゴット
２２ａ，２２ｂ：一対の側面
２２ｃ：角部
２６，２８：一対の前輪ガイドローラ
３０，３２：一対の後輪ガイドローラ
３４，３６、６８，７０：一対の中間ガイドローラ
４０：螺子部材（高さ調節装置）
４６：第１布
４８：第２布
Ａ：回転軸心
Ｉ：進行方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池パネルの電池セルの基板などに用いられるシリコンウエハーの製造に関し、特に四角柱状のシリコンインゴットからシリコンウエハーを成形する際に行われるそのシリコンインゴットの面取りおいてその面取り精度を向上させるシリコンインゴット面取り装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池パネルの電池セルの基板などとして使用されるシリコンウエハーは、四角柱状に製造されたシリコンインゴットを例えばワイヤソー等で薄板状に切断されることで製造される。このように、四角柱状に製造されたシリコンインゴットをそのままの状態から薄板状に切断すると、切断中にシリコンインゴットの角部が欠けてしまうため、従来そのシリコンインゴットの角部の欠けを防ぐためにシリコンインゴットを薄板状に切断する前にそのシリコンインゴットの角部に面取りが施されるようにシリコンインゴット面取り装置が使用される。例えば、特許文献１に示すようなシリコンインゴット面取り装置がそれである。
【０００３】
このようなシリコンインゴット面取り装置は、四角柱状に製造されたシリコンインゴットの角部に所定回転軸心回りに回転する円板状切削工具と、シリコンインゴットを機械的に保持する保持装置とを備え、その円板状切削工具が長手状のシリコンインゴットの一端におけるそのシリコンインゴットの角部に当接した状態でそのシリコンインゴットの長手方向の他端側へ一直線に沿って自動的に移動させることによりシリコンインゴットの角部に面取りを施す研削を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３３７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記四角柱状のシリコンインゴットはその残留歪みにより反りや曲がりを有して製造されることがあった。そのため、前述のようなシリコンインゴット面取り装置によってその反りや曲がりを有するシリコンインゴットの角部に面取りが施されると、前記研削工具がシリコンインゴットの長手方向に一直線に沿って移動させられる際、そのシリコンインゴットの角部において研削される面取りにばらつきが発生したり、場合によっては過度に面取りされたり、面取りが施されない部分ができてしまう問題があった。
【０００６】
また、シリコンインゴットの角部に研削された研削面の幅にばらつきが発生するとその後そのシリコンインゴットが薄板状に複数枚に切削されて複数枚のシリコンウエハーになるとそれぞれのシリコンウエハーの形状が異なるものになってしまうので、作業者が砥石を使用して手作業によってシリコンインゴットの面取りを修正するという面倒な作業を要していた。
【０００７】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的とするところは、シリコンインゴットの角部の面取りの幅を従来のシリコンインゴット面取り装置に比較して能率良く一定にできるシリコンインゴット面取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、(a) 四角柱状に製造されたシリコンインゴットの角部に所定回転軸心回りに回転する円板状研削工具の下面が当接させることによりそのシリコンインゴッドの角部に面取りを施す研削をするシリコンインゴット面取り装置であって、(b) 前記研削工具を前記回転軸心回りに駆動する工具駆動装置が装着された工具支持部とその工具支持部の両端からその工具駆動装置とは反対側へ突き出す一対の脚部とを有するフレームと、(c) 前記回転軸心に対して対称且つ前記シリコンインゴットの所定の角部に隣接する一対の側面に当接するように前記フレームの脚部に設けられた一対のガイドローラ装置とを備え、(d) 前記一対のガイドローラ装置は、前記シリコンインゴットの一対の側面上に沿って前記研削工具をそのシリコンインゴットの長手方向に案内することにある。
【０００９】
また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、請求項１に係る発明において、前記一対のガイドローラ装置には、前記シリコンインゴットの長手方向において前記研削工具の進行方向前方側に配設される一対の前輪ガイドローラと、その一対の前輪ガイドローラに対して前記研削工具の進行方向後方側に配置される一対の後輪ガイドローラと、その一対の前輪ガイドローラとその一対の後輪ガイドローラとの間に配置された一対の中間ガイドローラとを備えることにある。
【００１０】
また、請求項３に係る発明の要旨とするところは、請求項２に係る発明において、前記一対の中間ガイドローラは、前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラに比較して前記研削工具側に接近して配置されていることにある。
【００１１】
また、請求項４に係る発明の要旨とするところは、請求項２または３に係る発明において、(a) 前記一対の中間ガイドローラが、前記シリコンインゴットの角部に隣接する一対の側面に接触された状態において、(b) 前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラは、前記シリコンインゴットの角部に隣接する一対の側面から所定距離だけ離間するように配設されることにある。
【００１２】
また、請求項５に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至４のいずれか１に係る発明において、前記フレームの脚部には、前記一対のガイドローラ装置と前記研削工具との間隔を調節するための高さ調節装置が備えられていることにある。
【００１３】
また、請求項６に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至５のいずれか１に係る発明において、前記フレームは、前記研削工具の下面における前記一対のガイドローラ装置によるその研削工具の進行方向の後方側が前記シリコンインゴットの角部と当接しその研削工具の下面におけるその研削工具の進行方向の前方側がその角部から離間するように傾斜するように、前記工具駆動装置を支持することにある。
【００１４】
また、請求項７に係る発明の要旨とするところは、請求項１乃至６のいずれか１に係る発明において、(a) 前記工具駆動装置は、前記円板状研削工具を前記回転軸心回りに回転させる回転軸を備え、(b) 前記回転軸の先端面には、布地の表面が起毛状の第１布と布地の表面が鉤状の第２布とのいずれか一方の布が固着され、前記円板状研削工具の上面には、その他方の布が固着されるものであって、(c) 前記円板状研削工具は、前記第１布および第２布によって前記回転軸の先端面に脱着可能に取り付けられることにある。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、(b) 前記研削工具を前記回転軸心回りに駆動する工具駆動装置が装着された工具支持部とその工具支持部の両端からその工具駆動装置とは反対側へ突き出す一対の脚部とを有するフレームと、(c) 前記回転軸心に対して対称且つ前記シリコンインゴットの所定の角部に隣接する一対の側面に当接するように前記フレームの脚部に設けられた一対のガイドローラ装置とを備え、(d) 前記一対のガイドローラ装置は、前記シリコンインゴットの一対の側面上に沿って前記研削工具をそのシリコンインゴットの長手方向に案内するものであり、前記一対のガイドローラ装置をそれぞれ前記シリコンインゴットの一対の側面上に当接させると、前記シリコンインゴットの角部の断面においてその角部の先端が前記円板状研削工具の前記回転軸心上に配置され且つその角部の先端の位置とその円板状研削工具の下面の位置とが位置決めさせられる。そのため、前記一対のガイドローラ装置をそれぞれ前記シリコンインゴットの一対の側面上に当接させた状態でその一対のガイドローラ装置をその一対の側面に沿って前記シリコンインゴットの長手方向に移動させると、前記円板状研削工具は前記シリコンインゴットの角部の断面においてその円板状研削工具の下面の位置と前記角部の先端の位置とが位置決めされながらその円板状研削工具の下面で前記角部を研削して前記シリコンインゴット長手方向に案内されるので、シリコンインゴットの角部を所定量だけ研削しその研削により形成された前記角部の面取りの幅が従来のシリコンインゴット面取り装置に比較して能率良く一定にされる。
【００１６】
請求項２に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、前記一対のガイドローラ装置には、前記シリコンインゴットの長手方向において前記研削工具の進行方向前方側に配設される一対の前輪ガイドローラと、その一対の前輪ガイドローラに対して前記研削工具の進行方向後方側に配置される一対の後輪ガイドローラと、その一対の前輪ガイドローラとその一対の後輪ガイドローラとの間に配置される一対の中間ガイドローラとを備えるものである。そのため、前記シリコンインゴットの一端部の角部およびその他端部の角部を前記研削工具で研削する際、例えば前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラの一方が前記シリコンインゴットの一対の側面から外れても、前記シリコンインゴットの角部における前記研削工具の位置が前記一対の中間ガイドローラと前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラの他方とが前記シリコンインゴットの一対の側面上に当接されていることによってずれ難くなるので、前記シリコンインゴットの一端部の角部およびその他端部の角部に一層高精度の面取りが施される。
【００１７】
請求項３に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、前記一対の中間ガイドローラは、前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラに比較して前記研削工具側に接近して配置されているため、前記一対のガイドローラ装置の複数のガイドローラがそれぞれ前記シリコンインゴットの一対の側面に当接された際、前記シリコンインゴットの角部の断面におけるその複数のガイドローラがそのシリコンインゴットの一対の側面に当接する当接幅が長くなり、前記フレームが前記シリコンインゴットの軸心回りにずれ難くなって一層高精度の面取りが施される。
【００１８】
請求項４に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、(a) 前記一対の中間ガイドローラが、前記シリコンインゴットの角部に隣接する一対の側面に接触された状態において、(b) 前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラは、前記シリコンインゴットの角部に隣接する一対の側面から所定距離だけ離間するように配設されるため、例えば前記一対の前輪ガイドローラ、前記一対の中間ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラをそれぞれ前記シリコンインゴットの一対の側面に当接させなくても、前記一対の中間ガイドローラを前記シリコンインゴットの一対の側面に当接させるだけで前記円板状研削工具を前記シリコンインゴットの角部に容易に位置決めされる。
【００１９】
請求項５に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、前記フレームの脚部には、前記一対のガイドローラ装置と前記研削工具との間隔を調節するための高さ調節装置が備えられているため、その高さ調節装置を調節することによって前記円板状研削工具が前記シリコンインゴットの角部を研削して面取りする面取りの幅の大きさを自由に設定することができる。
【００２０】
請求項６に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、前記フレームは、前記研削工具の下面における前記一対のガイドローラ装置によるその研削工具の進行方向の後方側が前記シリコンインゴットの角部と当接しその研削工具の下面におけるその研削工具の進行方向の前方側がその角部から離間するように傾斜するように、前記工具駆動装置を支持するため、前記円板状研削工具の下面が前記シリコンインゴットの角部に当接して研削されるにおいてその研削工具の進行方向の前方から後方にむかうに連れて前記研削工具が前記シリコンインゴットの角部の研削する深さが徐々に深くなるのでそのシリコンインゴットの角部が能率良く高い面精度で研削される。
【００２１】
請求項７に係る発明のシリコンインゴット面取り装置によれば、(a) 前記工具駆動装置は、前記円板状研削工具を前記回転軸心回りに回転させる回転軸を備え、(b) 前記回転軸の先端面には、布地の表面が起毛状の第１布と布地の表面が鉤状の第２布とのいずれか一方の布が固着され、前記円板状研削工具の上面には、その他方の布が固着されるものであって、(c) 前記円板状研削工具は、前記第１布および第２布によって前記回転軸の先端面に脱着可能に取り付けられるため、前記円板状研削工具を前記シリコンインゴット面取り装置から容易に取り外し且つ取り付けられると共に、前記円板状研削工具の下面が前記シリコンインゴットの角部に当接し研削される際の衝撃が前記第１布および第２布によって緩衝されるので研削中の前記シリコンインゴットの角部の欠けが好適に抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明が適用されたシリコンインゴット面取り装置を説明する斜視図である。
【図２】図１のII-II視断面図である。
【図３】図２のIII-III視面図である。
【図４】図３のIV-IV視面図である。
【図５】螺子部材を緩めて一対のガイドローラ装置が先端部に取り付けられた可動板部材をシリコンインゴットの一対の側面側へ移動させた状態を示す図である。
【図６】回転軸の先端に固定された工具取付部材の先端平面部と研削布紙の上面との間に配設された第１布及び第２布を説明する図である。
【図７】研削布紙の下面を部分的に拡大した部分拡大図である。
【図８】図７の研削布紙の一部を切断して拡大した拡大断面図である。
【図９】研削布紙がシリコンインゴットの一端部の角部を研削する際の状態を示す図である。
【図１０】研削布紙がシリコンインゴットの他端部の角部を研削した際の状態を示す図である。
【図１１】本発明の他の実施例のシリコンインゴット装置を説明する図であって、図３に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の一実施例であるシリコンインゴット面取り装置１０を説明する全体図である。シリコンインゴット面取り装置１０は、円板状の研削布紙（円板状研削工具）１２を回転軸心Ａ回りに回転させる空気式の工具駆動装置１４と、その工具駆動装置１４が装着されるフレーム１６と、そのフレーム１６に取り付けられる一対のガイドローラ装置１８，２０と備え、一対のガイドローラ装置１８，２０が四角柱状のシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに沿ってシリコンインゴット２２の長手方向に移動させられ、研削布紙１２がそのシリコンインゴット２２の角部２２ｃに当接されて研削されることによって面取りが施される。また、図１に示される二点鎖線は、四角柱状のシリコンインゴット２２の角部２２ｃの断面を示し、角部２２ｃとはシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂが交わる角を示す。
【００２５】
図１に示すように、工具駆動装置１４は、圧縮空気を供給するホース２４から供給される圧縮空気によって研削布紙１２を回転軸心Ａ回りに回転駆動させるものであり、その工具駆動装置１４には、その工具駆動装置１４によって回転する研削布紙１２の回転速度を図示されていない調節レバーにより調節する回転速度調節部１４ａが一体的に備えられ、作業者が回転速度調節部１４ａの前記調節レバーを操作する操作量によって研削布紙１２の回転速度が決定する。
【００２６】
図１に示すように、フレーム１６には、工具駆動装置１４を装着し且つ支持する長手状の平板部（工具支持部）１６ａと、その平板部１６ａの両端からそれぞれその工具駆動装置１４とは反対側すなわちシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ側へ突き出す一対の脚部１６ｂ，１６ｃとが一体に回転軸心Ａに対して略対称に備えられる。
【００２７】
図１、図２に示すように、一対のガイドローラ装置１８，２０は、一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部に回転軸心Ａに対して略対称に配設されており、その一対のガイドローラ装置１８，２０には、シリコンインゴット２２の長手方向において研削布紙１２の進行方向Ｉ前方側に配設される一対の前輪ガイドローラ２６，２８と、その一対の前輪ガイドローラ２６，２８に対して研削布紙１２の進行方向Ｉ後方側に配置される一対の後輪ガイドローラ３０，２０と、その一対の前輪ガイドローラ２６，２８と一対の後輪ガイドローラ３０，３２との間に配置された一対の中間ガイドローラ３４，３６とがそれそれ同形状に円筒形状で備えられている。また、それらガイドローラ２６，２８，３０，３２，３４，３６は、弾性変形可能な例えばゴムで構成されており、そのゴム製のガイドローラにより一対のガイドローラ装置１８，２０をシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接させた際の衝撃が緩和される。
【００２８】
また、図１、図２に示すように、一対の前輪ガイドローラ２６，２８は一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部に一対的に固設された一対の軸部材２６ａ，２８ａによってそれら軸部材２６ａ，２８ａの軸心Ｂ，Ｃ回りに相対回転可能に配設され、一対の中間ガイドローラ３４，３６は一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部に一対的に固設された一対の軸部材３４ａ，３６ａによってそれら軸部材３４ａ，３６ａの軸心Ｄ，Ｅ回りに相対回転可能に配設され、一対の後輪ガイドローラ３０，３２は一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部に一対的に固設された一対の軸部材３０ａ，３２ａによってそれら軸部材３０ａ，３２ａの軸心Ｆ，Ｇ回りに相対回転可能に配設されている。
【００２９】
図３は、シリコンインゴット面取り装置１０をシリコンインゴット２２の長手方向から見たすなわち図２のIII-III視面図である。その図３によれば、前輪ガイドローラ２６、後輪ガイドローラ３０、中間ガイドローラ３４の軸部材２６ａ，３０ａ，３４ａは、それら軸心Ｂ，Ｄ，Ｆがそれぞれ略平行になるようにそれらの軸部材２６ａ，３０ａ，３４ａが脚部１６ｂの先端部に配設され、前輪ガイドローラ２８、後輪ガイドローラ３２、中間ガイドローラ３６の軸部材２８ａ，３４ａ，３６ａは、それら軸心Ｃ，Ｅ，Ｇがそれぞれ略平行になるようにそれらの軸部材２８ａ，３２ａ，３６ａが脚部１６ｃの先端部に配設される。
【００３０】
また、図３に示すように、一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部は、その先端部に固定された前輪ガイドローラ２６、後輪ガイドローラ３０、中間ガイドローラ３４の軸部材２６ａ，３０ａ，３４ａの軸心Ｂ，Ｄ，Ｆと前輪ガイドローラ２８、後輪ガイドローラ３２、中間ガイドローラ３６の軸部材２８ａ，３２ａ，３６ａの軸心Ｃ，Ｅ，Ｇとの交わる角度θ１が、シリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂが交わる角度θ２と略同じになるように折り曲げられた形状とされている。図３に示すシリコンインゴット２２の断面は一対の中間ガイドローラ３４，３６の軸心Ｄ，Ｅを通る平面で切断させた断面図すなわち図２のシリコンインゴット２２のＪ−Ｊ視断面図である。また、本実施例では、前記交わる角度θ１は９０度、シリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂが交わる角度θ２は９０度である。また、本実施例では、一対のガイドローラ装置１８，２０は回転軸心Ａに対して略対称に配置されており、図３に示すように回転軸心Ａの延長線はそれら軸部材が交わる角度θ１を二等分にする二等分線である。
【００３１】
そのため、図３に示すように、一対の前輪ガイドローラ２６，２８、一対の中間ガイドローラ３４，３６、一対の後輪ガイドローラ３０，３２をそれぞれシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ上に当接させると、シリコンインゴット２２の角部２２ｃの断面においてその角部２２ｃの先端が研削布紙１２の回転軸心Ａ上に配置され且つその角部２２ｃの先端の位置とその研削布紙１２の下面１２ａの位置とが位置決めされ、研削布紙１２によりシリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削する研削高さＨが決定される。また、研削高さＨでシリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削すると、その角部２２ｃに面取りの幅Ｍの面取りが施される。
【００３２】
図３，図４に示すように、フレーム１６の一対の脚部１６ｂ，１６ｃは、そのフレーム１６の平板部１６ａの両端に固定されシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ側に突き出す平板状の一対の固定板部材３８と、その一対の固定板部材３８に螺合する略円柱状の雄ねじ部４０ａとその雄ねじ部４０ａの一端に固設されるその雄ねじ部４０ａの径より大きい六角形状の頭部４０ｂとを有し一対の固定板部材３８のそれぞれに配設される四本の螺子部材（高さ調節装置）４０と、それら螺子部材４０のうちそれぞれ二本の螺子部材４０の雄ねじ部４０ａを挿通させ且つその幅寸法Ｋが雄ねじ部４０ａの径より大きく頭部４０ｂの径より小さい幅寸法に穿設された長手状の一対のガイド穴４２ａを有する一対の可動板部材４２とから構成される。そのため、螺子部材４０を締め付けることで可動板部材４２が固定板部材３８に固定される。また、螺子部材４０が締結方向とは反対側に回動させられると、可動板部材４２はその先端部に配設された一対のガイドローラ装置１８，２０をシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ側に接近離間する移動が可能となる。すなわち、一対のガイドローラ装置１８，２０と研削布紙１２との間隔が調節させられる。
【００３３】
これにより、一対の可動板部材４２の先端部をシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ側に移動させると、図５に示すように研削布紙１２によりシリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削する研削高さＨが変更させられシリコンインゴット２２の角部２２ｃに面取りされる面取り幅Ｍも変更させられる。
【００３４】
図３、図５に示すように一対のガイドローラ装置１８，２０において、一対の中間ガイドローラ３４，３６は、一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２に比較して研削布紙１２側に接近して配設されており、一対のガイドローラ装置１８，２０のそれぞれのガイドローラ２６，２８，３０，３２，３４，３６がシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接された際それらガイドローラ２６，２８，３０，３２，３４，３６がシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接する当接幅Ｌが一対の中間ガイドローラ３４，３６が研削布紙１２側に接近した分だけ長くなる。
【００３５】
図２、図３に示すように、工具駆動装置１４には小径円筒状の固定部１４ｂが備えられ、フレーム１６の平板部１６ａには、その固定部１４ｂを嵌め入れた状態でそれを締め付けて固定する工具固定装置１６ｂが設けられている。
【００３６】
図２に示すように、フレーム１６の平板部１６ａは、円板状の研削布紙１２の下面１２ａにおける一対のガイドローラ装置１８，２０によるその研削布紙１２の進行方向Ｉの後方側がシリコンインゴット２２の角部２２ｃと当接しその研削布紙１２の下面１２ａにおけるその研削布紙１２の進行方向Ｉの前方側がその角部２２ｃから離間するように中間ガイドローラ３６の軸心Ｅの延長線に対して所定角度θ３例えば５度程度傾斜するように、工具駆動装置１４を支持する。
【００３７】
図３、図６に示すように、工具駆動装置１４には研削布紙１２を回転軸心Ａ回りに回転させる略円柱形状の回転軸１４ｃが備えられ、その回転軸１４ｃの先端部にはその研削布紙１２を取り付ける工具取付部材４４が備えられる。また、工具取付部材４４には、その先端が平面状の先端平面部４４ａと、その先端平面部４４ａに固着された表面が起毛状の第１布４６とが備えられ、研削布紙１２にはその研削布紙１２の上面１２ｂに固着された表面が鉤状の第２布４８が貼り付けられる。第１布４６、第２布４８は、相互で着脱可能なファスナを構成し、研削布紙１２がその第１布４６と第２布４８とを介して着脱可能に工具取付部材４４に取り付けられる。また、図１に示すように、工具駆動装置１４には、研削布紙１２がシリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削する際、シリコンインゴット２２の角部２２ｃおよび研削布紙１２に水を供給する配水管５０が備えられる。
【００３８】
図７は、研削布紙１２の下面１２ａを部分的に拡大した部分拡大図である。図７に示すように、研削布紙１２には、基材層５２の上にシリコンインゴット２２の角部２２ｃと接触する側の表面すなわち下面１２ａに硬化後のダイヤモンドペースト５４から成るダイヤモンド層５６が形成される。ダイヤモンドペースト５４は、例えばスクリーン印刷などによって後述する研磨層５８上に規則的に塗布される。なお、ダイヤモンドペースト５４は、図７において菱形状あるいはストライプ形状で所定の間隔を隔てて規則的に塗布されているが、ダイヤモンドペースト５４の塗布形状は、必要な研磨特性に合わせて適宜変更される。
【００３９】
図８は、図７の研削布紙１２切断して拡大した拡大断面図である。その図８によれば、研削布紙１２は、基材層５２と、研磨層５８と、ダイヤモンド層５６との三層構造で構成されており、基材層５２は例えば可撓性を有するポリエステル布や綿の混合物等の耐水布、耐水紙で構成され、その基材層５２の上面５２ａに研磨層５８が形成される。また、研磨層５８は例えばポリイミドやエポキシなどの液状樹脂から成る接着剤６０を塗布した上に砥粒、ガラス粒、鉱物などからなる研磨材６２を塗布して熱硬化させることで形成される。研磨層５８が形成されることで研削布紙１２の強度が増し、その上面５８ａに塗布されるダイヤモンドペースト５４が強く保持される。また、ダイヤモンドペースト５４は、ダイヤモンド砥粒６４が混合されているポリイミドやエポキシなどの液状樹脂６６からなり、研磨層５８への塗布後に熱硬化させることでダイヤモンド層５６が形成される。
【００４０】
以上のように構成されたシリコンインゴット面取り装置１０おいて、作業者が一対のガイドローラ装置１８，２０の一対の前輪ガイドローラ２６，２８をシリコンインゴット２２の一端部のおける一対の側面２２ａ，２２ｂ上にそれぞれ当接させた状態で、前記調節レバーを操作して研削布紙１２を回転させると共に配水管５０から水を供給させて、一対のガイドローラ装置１８，２０を進行方向Ｉに移動させる。それによって、研削布紙１２の下面１２ａがシリコンインゴット２２の中間部の角部２２ｃを研削高さＨで研削してシリコンインゴット２２の中間部の角部２２ｃに面取りが施される。
【００４１】
図９に示すように研削布紙１２の下面１２ａがシリコンインゴット２２の一端部上に配置され一対の後輪ガイドローラ３０，３２が一対の側面２２ａ，２２ｂから外れる状態では、一対の前輪ガイドローラ２６，２８と一対の中間ローラ３４，３６とをシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接させた状態でその一対の側面２２ａ，２２ｂ上に沿って一対のガイドローラ装置１８，２０を進行方向Ｉへ移動させることができるので、研削布紙１２の下面１２ａがシリコンインゴット２２の一端部の角部２２ｃを研削高さＨで研削してシリコンインゴット２２の一端部の角部２２ｃに面取りが施される。
【００４２】
また、図１０に示すように研削布紙１２の下面１２ａがシリコンインゴット２２の他端部上に配置され一対の前輪ガイドローラ２６，２８が一対の側面２２ａ，２２ｂから外れる状態では、一対の中間ローラ３４，３６と一対の後輪ガイドローラ３０，３２とを一対の側面２２ａ，２２ｂに当接させた状態でその一対の側面２２ａ，２２ｂ上に沿って進行方向Ｉへ移動させることができるので、研削布紙１２の下面１２ａはシリコンインゴット２２の他端部の角部２２ｃを研削高さＨで角部２２ｃを研削してシリコンインゴット２２の他端部の角部２２ｃに面取りが施される。
【００４３】
本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、一対のガイドローラ装置１８，２０をそれぞれシリコンインゴット１８，２０の一対の側面２２ａ，２２ｂ上に当接させた状態でその一対のガイドローラ装置１８，２０をその一対の側面２２ａ，２２ｂに沿ってシリコンインゴット２２の長手方向に移動させると、円板状の研削布紙（円板状研削工具）１２はシリコンインゴット２２の角部の断面においてその円板状の研削布紙１２の下面１２ａの位置と角部２２ｃの先端の位置とが位置決めされながらその円板状の研削布紙１２の下面１２ａによって略一定の研削高さＨで角部２２ｃを研削してシリコンインゴット２２の長手方向に案内されるので、シリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削高さＨだけ研削しその研削により形成された角部２２ｃの面取りの幅Ｍが従来のシリコンインゴット面取り装置に比較して能率良く一定にされる。
【００４４】
また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、一対のガイドローラ装置１８，２０には、シリコンインゴット２２の長手方向において研削布紙１２の進行方向Ｉ前方側に配設される一対の前輪ガイドローラ２６，２８と、その一対の前輪ガイドローラ２６，２８に対して研削布紙１２の進行方向Ｉ後方側に配置される一対の後輪ガイドローラ３０，３２と、その一対の前輪ガイドローラ２６，２８とその一対の後輪ガイドローラ３０，３２との間に配置される一対の中間ガイドローラ３４，３６とを備えるものである。そのため、シリコンインゴット２２の一端部の角部２２ｃおよびその他端部の角部２２ｃを研削布紙１２で研削する際、例えば一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２の一方がシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂから外れても、シリコンインゴット２２の角部２２ｃにおける研削布紙１２の位置が一対の中間ガイドローラ３４，３６と一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２の他方とがシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ上に当接されていることによってずれ難くなるので、シリコンインゴット２２の一端部の角部２２ｃおよびその他端部の角部２２ｃに一層高精度の面取りが施される。
【００４５】
また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、一対の中間ガイドローラ３４，３６は、一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２に比較して研削布紙１２側に接近して配置されているため、一対のガイドローラ装置１８，２０の複数のガイドローラ２６，２８，３０，３２，３４，３６がそれぞれシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接された際、シリコンインゴット２２の角部２２ｃの断面におけるその複数のガイドローラ２６，２８，３０，３２，３４，３６がそのシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接する当接幅Ｌが長くなり、フレーム１６がシリコンインゴット２２の軸心回りにずれ難くなって一層高精度の面取りが施される。
【００４６】
また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、フレーム１６の脚部１６ｂ，１６ｃには、一対のガイドローラ装置１８，２０と研削布紙１２との間隔を調節するための四本の螺子部材（高さ調節装置）４０が備えられているため、その四本の螺子部材４０を調節することによって先端部に一対のガイドローラ装置１８，２０が配設された可動板部材４２をシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ側に接近離間移動可能となり研削高さＨを自由に設定でき、円板状の研削布紙１２がシリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削する面取りの幅Ｍの大きさを自由に設定できる。
【００４７】
また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、フレーム１６は、研削布紙１２の下面１２ａにおける一対のガイドローラ装置１８，２０によるその研削布紙１２の進行方向Ｉの後方側がシリコンインゴット２２の角部２２ｃと当接しその研削布紙１２の下面１２ａにおけるその研削布紙１２の進行方向Ｉの前方側がその角部２２ｃから離間するように傾斜するように、工具駆動装置１４を支持するため、研削布紙１２の下面１２ａがシリコンインゴット２２の角部２２ｃに当接して研削されるにおいてその研削布紙１２の進行方向の前方から後方にむかうに連れて研削布紙１２がシリコンインゴット２２の角部２２ｃの研削する研削高さＨが徐々に高くなるのでそのシリコンインゴット２２の角部２２ｃが能率良く高い面精度で研削される。また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、研削布紙１２の下面１２ａには、ダイヤモンド砥粒６４を有するダイヤモンド層５６が備えられているので、その研削布紙１２の下面１２ａによってシリコンインゴット２２の角部２２ｃが能率良く高い面精度で研削される。
【００４８】
また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０によれば、工具駆動装置１４は、円板状の研削布紙１２を回転軸心Ａ回りに回転させる回転軸１４ｃと、その回転軸１４ｃの先端部に研削布紙１２を取り付ける工具取付部材４４とを備え、その工具取付部材４４の先端平面部４４ａには、表面が起毛状の第１布４６が固着され、円板状の研削布紙１２の上面１２ｂには、表面が鉤状の第２布４８が固着されるものであって、円板状の研削布紙１２は、第１布４６および第２布４８によって工具取付部材４４の先端平面４４ａに脱着可能に取り付けられるため、円板状の研削布紙１２をシリコンインゴット面取り装置１０から容易に取り外し且つ取り付けられると共に、円板状の研削布紙１２の下面１２ａがシリコンインゴット２２の角部２２ｃに当接し研削される際の衝撃が第１布４６および第２布４８によって緩衝されるので研削中のシリコンインゴット２２の角部２２ｃの欠けが好適に抑えられる。
【実施例２】
【００４９】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の他の実施例において実施例相互間で共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
本実施例のシリコンインゴット面取り装置は、前述の一対のガイドローラ装置１８，２０おいて一対の中間ガイドローラ３４，３６の配置位置が異なる一対の中間ガイドローラ６８，７０を備える以外は実施例１のシリコンインゴット面取り装置１０と略同様であって、図１１はその一対の中間ガイドローラ６８，７０を説明する図であり、前述の実施例１の図３に略対応するものである。
【００５１】
図１１に示すように、一対の中間ガイドローラ６８，７０は、一対の前輪ガイドローラ２６，２８と一対の後輪ガイドローラ３０，３２との間にそれらガイドローラ２６，２８，３０，３２と同形状に一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部に回転軸心Ａに略対称に配設される。また、図１１に示すように、一対の中間ガイドローラ６８，７０は、その一対の脚部１６ｂ，１６ｃの先端部に一対的に固設された一対の軸部材６８ａ，７０ａによってそれら軸部材６８ａ，７０ａの軸心Ｎ，Ｏ回りに相対回転可能に配設される。
【００５２】
また、図１１に示すように、中間ガイドローラ６８の軸部材６８ａの軸心Ｎは、前輪ガイドローラ２６、後輪ガイドローラ３０の軸部材２６ａ，３０ａの軸心Ｂ，Ｆとそれぞれ略平行になるように脚部１６ｂの先端部に固設され、中間ガイドローラ７０の軸部材７０ａの軸心Ｏは、前輪ガイドローラ２８、後輪ガイドローラ３２の軸部材２８ａ，３２ａの軸心Ｃ，Ｇとそれぞれ略平行になるように脚部１６ｃの先端部に固設される。また、図１１に示すように、一対の中間ガイドローラ６８，７０は、一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２に比較してそれら軸部材２６ａ，２８ａ，３０ａ，３２ａの軸心Ｂ，Ｃ，Ｆ，Ｇ，Ｅに対してそれぞれ平行にシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ側に接近して配設される。すなわち、一対の中間ガイドローラ６８，７０が、シリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに接触された状態において、一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２は、シリコンインゴット２２の角部２２ｃに隣接する一対の側面２２ａ，２２ｂから所定距離Ｐだけ離間するように配設される。
【００５３】
また、図１１に示すように、中間ガイドローラ６８の軸部材６８ａの軸心Ｎと中間ガイドローラ７０の軸部材７０ａの軸心Ｏとの交わる角度θ４はシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂが交わる角度θ２と略同じになっている。そのため、一対の中間ガイドローラ６８，７０をそれぞれシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂ上に当接させると、シリコンインゴット２２の角部２２ｃの断面においてその角部２２ｃの先端が研削布紙１２の回転軸心Ａ上に配置され且つその角部２２ｃの先端の位置とその研削布紙１２の下面１２ａの位置とが位置決めさせられ研削布紙１２によりシリコンインゴット２２の角部２２ｃを研削する研削高さＨが決定する。
【００５４】
本実施例のシリコンインゴット面取り装置によれば、一対の中間ガイドローラ６８，７０が、シリコンインゴット２２の角部２２ｃに隣接する一対の側面２２ａ，２２ｂに接触された状態において、一対の前輪ガイドローラ２６，２８および一対の後輪ガイドローラ３０，３２は、シリコンインゴット２２の角部２２ｃに隣接する一対の側面２２ａ，２２ｂから所定距離Ｐだけ離間するように配設されるため、例えば一対の前輪ガイドローラ２６，２８、一対の中間ガイドローラ６８，７０および一対の後輪ガイドローラ３０，３２をそれぞれシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接させなくても、一対の中間ガイドローラ６８，７０をシリコンインゴット２２の一対の側面２２ａ，２２ｂに当接させるだけで円板状の研削布紙１２をシリコンインゴット２２の角部２２ｃに容易に位置決めされる。
【００５５】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適応される。
【００５６】
例えば、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０において、一対のガイドローラ装置１８，２０には、一対の前輪ガイドローラ２６，２８、一対の後輪ガイドローラ３０，３２、一対の中間ガイドローラ３４，３６の計６輪のガイドローラが使用されたが、一対のガイドローラ装置１８，２０には必ずしも６輪のガイドローラが使用される必要はなく２輪以上であれば一対のガイドローラ装置１８，２０の機能を有する。さらに、ガイドローラが６輪以上であっても良い。
【００５７】
また、本実施例のシリコンインゴット面取り装置１０において、工具取付部材４４の先端平面部４４ａには、表面が起毛状の第１布４６が固着され、円板状の研削布紙１２の上面１２ｂには、表面が鉤状の第２布４８が固着されていたが、研削布紙１２の上面１２ｂに第１布４６が固着され工具取付部材４４の先端平面部４４ａに第２布４８が固着されても良い。
【００５８】
その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０：シリコンインゴット面取り装置
１２：研削布紙（円板状研削工具）
１２ａ：下面
１４：工具駆動装置
１４ｃ：回転軸
１６：フレーム
１６ａ：平板部（工具支持部）
１６ｂ，１６ｃ：一対の脚部
１８，２０：一対のガイドローラ装置
２２：シリコンインゴット
２２ａ，２２ｂ：一対の側面
２２ｃ：角部
２６，２８：一対の前輪ガイドローラ
３０，３２：一対の後輪ガイドローラ
３４，３６、６８，７０：一対の中間ガイドローラ
４０：螺子部材（高さ調節装置）
４６：第１布
４８：第２布
Ａ：回転軸心
Ｉ：進行方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角柱状に製造されたシリコンインゴットの角部に所定回転軸心回りに回転する円板状研削工具の下面が当接させることにより該シリコンインゴッドの角部に面取りを施す研削をするシリコンインゴット面取り装置であって、
前記研削工具を前記回転軸心回りに駆動する工具駆動装置が装着された工具支持部と該工具支持部の両端から該工具駆動装置とは反対側へ突き出す一対の脚部とを有するフレームと、
前記回転軸心に対して対称且つ前記シリコンインゴットの所定の角部に隣接する一対の側面に当接するように前記フレームの脚部に設けられた一対のガイドローラ装置とを備え、
前記一対のガイドローラ装置は、前記シリコンインゴットの一対の側面上に沿って前記研削工具を該シリコンインゴットの長手方向に案内することを特徴とするシリコンインゴット面取り装置。
【請求項２】
前記一対のガイドローラ装置には、前記シリコンインゴットの長手方向において前記研削工具の進行方向前方側に配設される一対の前輪ガイドローラと、該一対の前輪ガイドローラに対して前記研削工具の進行方向後方側に配置される一対の後輪ガイドローラと、該一対の前輪ガイドローラと該一対の後輪ガイドローラとの間に配置された一対の中間ガイドローラとを備えることを特徴とする請求項１のシリコンインゴット面取り装置。
【請求項３】
前記一対の中間ガイドローラは、前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラに比較して前記研削工具側に接近して配置されていることを特徴とする請求項２のシリコンインゴット面取り装置。
【請求項４】
前記一対の中間ガイドローラが、前記シリコンインゴットの角部に隣接する一対の側面に接触された状態において、
前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラは、前記シリコンインゴットの角部に隣接する一対の側面から所定距離だけ離間するように配設されることを特徴とする請求項２または３のシリコンインゴット面取り装置。
【請求項５】
前記フレームの脚部には、前記一対のガイドローラ装置と前記研削工具との間隔を調節するための高さ調節装置が備えられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１のシリコンインゴット面取り装置。
【請求項６】
前記フレームは、前記研削工具の下面における前記一対のガイドローラ装置による該研削工具の進行方向の後方側が前記シリコンインゴットの角部と当接しその研削工具の下面における該研削工具の進行方向の前方側が該角部から離間するように傾斜するように、前記工具駆動装置を支持することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１のシリコンインゴット面取り装置。
【請求項７】
前記工具駆動装置は、前記円板状研削工具を前記回転軸心回りに回転させる回転軸を備え、
前記回転軸の先端面には、布地の表面が起毛状の第１布と布地の表面が鉤状の第２布とのいずれか一方の布が固着され、前記円板状研削工具の上面には、その他方の布が固着されるものであって、
前記円板状研削工具は、前記第１布および第２布によって前記回転軸の先端面に脱着可能に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１のシリコンインゴット面取り装置。
【請求項１】
四角柱状に製造されたシリコンインゴットの角部に所定回転軸心回りに回転する円板状研削工具の下面が当接させることにより該シリコンインゴッドの角部に面取りを施す研削をするシリコンインゴット面取り装置であって、
前記研削工具を前記回転軸心回りに駆動する工具駆動装置が装着された工具支持部と該工具支持部の両端から該工具駆動装置とは反対側へ突き出す一対の脚部とを有するフレームと、
前記回転軸心に対して対称且つ前記シリコンインゴットの所定の角部に隣接する一対の側面に当接するように前記フレームの脚部に設けられた一対のガイドローラ装置とを備え、
前記一対のガイドローラ装置は、前記シリコンインゴットの一対の側面上に沿って前記研削工具を該シリコンインゴットの長手方向に案内することを特徴とするシリコンインゴット面取り装置。
【請求項２】
前記一対のガイドローラ装置には、前記シリコンインゴットの長手方向において前記研削工具の進行方向前方側に配設される一対の前輪ガイドローラと、該一対の前輪ガイドローラに対して前記研削工具の進行方向後方側に配置される一対の後輪ガイドローラと、該一対の前輪ガイドローラと該一対の後輪ガイドローラとの間に配置された一対の中間ガイドローラとを備えることを特徴とする請求項１のシリコンインゴット面取り装置。
【請求項３】
前記一対の中間ガイドローラは、前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラに比較して前記研削工具側に接近して配置されていることを特徴とする請求項２のシリコンインゴット面取り装置。
【請求項４】
前記一対の中間ガイドローラが、前記シリコンインゴットの角部に隣接する一対の側面に接触された状態において、
前記一対の前輪ガイドローラおよび前記一対の後輪ガイドローラは、前記シリコンインゴットの角部に隣接する一対の側面から所定距離だけ離間するように配設されることを特徴とする請求項２または３のシリコンインゴット面取り装置。
【請求項５】
前記フレームの脚部には、前記一対のガイドローラ装置と前記研削工具との間隔を調節するための高さ調節装置が備えられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１のシリコンインゴット面取り装置。
【請求項６】
前記フレームは、前記研削工具の下面における前記一対のガイドローラ装置による該研削工具の進行方向の後方側が前記シリコンインゴットの角部と当接しその研削工具の下面における該研削工具の進行方向の前方側が該角部から離間するように傾斜するように、前記工具駆動装置を支持することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１のシリコンインゴット面取り装置。
【請求項７】
前記工具駆動装置は、前記円板状研削工具を前記回転軸心回りに回転させる回転軸を備え、
前記回転軸の先端面には、布地の表面が起毛状の第１布と布地の表面が鉤状の第２布とのいずれか一方の布が固着され、前記円板状研削工具の上面には、その他方の布が固着されるものであって、
前記円板状研削工具は、前記第１布および第２布によって前記回転軸の先端面に脱着可能に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１のシリコンインゴット面取り装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２３５４０８（Ｐ２０１１−２３５４０８Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０９７１４（Ｐ２０１０−１０９７１４）
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【出願人】（０００００４２９３）株式会社ノリタケカンパニーリミテド (449)
【出願人】（３９００１７３１８）株式会社ノリタケコーテッドアブレーシブ (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【出願人】（０００００４２９３）株式会社ノリタケカンパニーリミテド (449)
【出願人】（３９００１７３１８）株式会社ノリタケコーテッドアブレーシブ (4)
【Ｆターム（参考）】
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