研磨装置
【課題】研磨処理に掛かる時間を長くすること無く、砥石の偏摩耗を抑制することができる研磨装置の提供。
【解決手段】角柱状シリコンインゴットＷＫ１のＲ面角部を、リング状の各砥石３１ａ，３２ａに対してワーク移動機構の移動方向と直交する方向に揺動移動させつつ、各砥石３１ａ，３２ａを回転させて研磨するので、各砥石３１ａ，３２ａの広範囲に角柱状シリコンインゴットＷＫ１のＲ面角部を接触させることができる。したがって、各砥石３１ａ，３２ａをリング状として偏摩耗を抑制することができ、かつＲ面角部と各砥石３１ａ，３２ａとの接触部分を増やして、研磨処理に掛かる時間を長くせずに済む。
【解決手段】角柱状シリコンインゴットＷＫ１のＲ面角部を、リング状の各砥石３１ａ，３２ａに対してワーク移動機構の移動方向と直交する方向に揺動移動させつつ、各砥石３１ａ，３２ａを回転させて研磨するので、各砥石３１ａ，３２ａの広範囲に角柱状シリコンインゴットＷＫ１のＲ面角部を接触させることができる。したがって、各砥石３１ａ，３２ａをリング状として偏摩耗を抑制することができ、かつＲ面角部と各砥石３１ａ，３２ａとの接触部分を増やして、研磨処理に掛かる時間を長くせずに済む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角柱状シリコンインゴットの長手方向に沿って延在する角部を研磨する研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光発電に用いられる太陽電池モジュールは、略正方形に形成された複数枚の太陽電池用シリコンウェハ（以下、単にウェハと言う）を備えている。太陽電池モジュールは、複数枚のウェハを互いに接近させて複数段／複数列で並べて形成されている。そして、太陽電池モジュールの発電効率をより高めるにはウェハの高品質化が必須の条件であり、例えばウェハの成形精度を向上させることでより多くのウェハをより接近させて並べることが可能となる。これにより、太陽電池モジュールの単位面積当たりの発電効率を向上させることができる。
【０００３】
ウェハの成形精度を向上させる技術としては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１には、円柱状の単結晶シリコンインゴットを角柱状に切削したものや、鋳造成形により形成した多結晶シリコンインゴットを角柱状に切り出したものを加工対象とし、各シリコンインゴットの長手方向に沿って延在する角部等を研磨して平滑化する技術が記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載されたシリコンブロックの研削研磨機（研磨装置）は、床面に固定された基台を備え、基台上には、ワークとしてのシリコンブロック（シリコンインゴット）を保持するワーク保持装置と、ワーク保持装置にシリコンブロックを供給するワーク供給装置とが設けられている。また、基台上には、シリコンブロックの角部等を回転しながら研磨する円盤状の砥石を備えた研削／研磨装置が移動自在に設けられている。
【０００５】
研削／研磨装置は、ワーク保持装置に保持されたシリコンブロックに向けて移動し、砥石の回転中心軸にシリコンブロックの角部等を接触させ、当該状態のもとで砥石を回転駆動するとともに、研削／研磨装置をシリコンブロックの長手方向に沿うよう移動させ、これによりシリコンブロックの角部等を研削／研磨するようにしている。なお、シリコンブロックの研磨部位の切り替えは、ワーク保持装置の旋回用モータを回転駆動することで行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２３３７９４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された研磨装置によれば、円盤状の砥石を用い、その回転中心軸でシリコンブロックの角部等を研磨するようにしている。したがって、砥石の外周部分と中心部分とでは回転速度に大きな差が生じ、つまり砥石の外周部分の回転速度が中心部分の回転速度よりも速くなり、砥石の外周部分が中心部分に比して早期に摩耗（偏摩耗）するという問題があった。砥石の偏摩耗が進んだ状態で研磨加工すると、製品毎に平滑化状態が異なるようなバラツキが発生し易いという問題を生じる。
【０００８】
そこで、例えば、径方向に沿う肉厚寸法を小さく抑えたリング状の砥石を用い、外周部分と内周部分とで回転速度の差を略無くして、砥石の偏摩耗を抑制することが考えられる。しかしながら、この場合には、シリコンブロックと砥石との接触部分が減少するため、シリコンブロックの研磨処理に掛かる時間が長くなるという別の問題を生じ得る。
【０００９】
本発明の目的は、研磨処理に掛かる時間を長くすること無く、砥石の偏摩耗を抑制することができる研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の研磨装置は、角柱状シリコンインゴットの長手方向に沿って延在する角部を研磨する研磨装置であって、床面に設置され、前記床面の水平方向に延在する基台と、前記基台に設けられ、前記基台の長手方向に沿うよう移動するワーク移動機構と、前記ワーク移動機構の移動方向前後側に設けられ、前記角柱状シリコンインゴットを長手方向両側から挟持するチャックと、前記基台に設けられ、前記基台の短手方向に沿うよう移動するワーク研磨機構と、前記ワーク研磨機構の前記角柱状シリコンインゴット側に設けられ、前記角部に接触する研磨具とを備え、前記角柱状シリコンインゴットの前記角部を、前記研磨具に対して前記ワーク移動機構の移動方向と直交する方向に往復移動させつつ、前記研磨具を回転させて研磨することを特徴とする。
【００１１】
本発明の研磨装置は、前記チャックを駆動源を介して正逆方向に回転自在に設け、前記駆動源の回転駆動により前記角柱状シリコンインゴットを揺動運動させ、前記角部を往復移動させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の研磨装置は、前記角部の前記研磨具に対する往復移動の基準位置を、前記研磨具の回転中心軸から前記ワーク移動機構の移動方向と直交する方向に所定量オフセットした位置に設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の研磨装置によれば、角柱状シリコンインゴットの角部を、研磨具に対してワーク移動機構の移動方向と直交する方向に往復移動させつつ、研磨具を回転させて研磨するので、研磨具の広範囲に角柱状シリコンインゴットの角部を接触させることができる。したがって、円盤状の砥石を用いたとしても砥石の偏摩耗を抑制することができ、ひいては早期に製品毎にバラツキが発生するのを抑えることができる。また、リング状の砥石を用いたとしても角部と研磨具との接触部分を増やすことができるので、研磨処理に掛かる時間を長くさせずに済む。
【００１４】
本発明の研磨装置によれば、チャックを駆動源を介して正逆方向に回転自在に設け、駆動源の回転駆動により角柱状シリコンインゴットを揺動運動させ、角部を往復移動させる。したがって、角柱状シリコンインゴットを回転させて角部を研磨する場合に比して角部と研磨具との非接触時間を短くでき、角部の研磨処理に掛かる時間を短縮することができる。また、角部を円弧形状に研磨することができるので、予め円柱状に形成された単結晶シリコンインゴットを加工対象とした場合に、その角部の研磨処理に掛かる時間を短縮することができる。
【００１５】
本発明の研磨装置によれば、角部の研磨具に対する往復移動の基準位置を、研磨具の回転中心軸からワーク移動機構の移動方向と直交する方向に所定量オフセットした位置に設けるので、リング状の砥石を用いた場合に、角部と研磨具との接触部分をより増やすことができ、研磨処理に掛かる時間をより長くさせずに済む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は単結晶シリコンインゴットの加工手順を説明する説明図、（ｂ）は多結晶シリコンインゴットの加工手順を説明する説明図である。
【図２】第１実施の形態に係る研磨装置を横方向から見た側面図である。
【図３】図２の研磨装置を上方から見た平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う部分断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う部分断面図である。
【図６】角柱状シリコンインゴットとワーク研磨機構との位置関係を説明する説明図である。
【図７】ワーク移動機構の詳細構造を説明する説明図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線に沿う部分断面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、角柱状シリコンインゴットの揺動状態を説明する説明図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、第１実施の形態に係る研磨装置の研磨範囲と従来例の研磨装置の研磨範囲とを比較する比較図である。
【図１１】第２実施の形態に係る研磨装置を説明する図６に対応した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る研磨装置の説明に先立ち、加工対象となる太陽電池用シリコンインゴット（ワーク）の加工手順について、図面を用いて詳細に説明する。図１（ａ）は単結晶シリコンインゴットの加工手順を説明する説明図、（ｂ）は多結晶シリコンインゴットの加工手順を説明する説明図を表している。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、単結晶シリコンインゴットは、シリコン原料を坩堝の中で溶かし、回転させながら徐々に引き上げることで、１つの大きな結晶からなる略円柱形状に形成されている。一方、図１（ｂ）に示すように、多結晶シリコンインゴットは、例えばシリコン原料を鋳造成形することにより、多数の小さな結晶からなる略直方体形状に形成されている。
【００１９】
単結晶シリコンインゴットおよび多結晶シリコンインゴットは、それぞれ角柱加工（切断）を経て断面が略正方形の角柱状に形成され、さらに対向する側面および角部を研磨することで形状が整えられる。その後、研磨加工を経た角柱状シリコンインゴットは、ワイヤソーを用いてスライス加工され、厚さ１ｍｍ程度の複数枚のウェハとなる。ここで、単結晶シリコンインゴットの角部は円弧形状のＲ面角部となっており、多結晶シリコンインゴットの角部は平坦形状のＣ面角部となっている。
【００２０】
本発明に係る研磨装置は、角柱状シリコンインゴットの対向する側面および角部を研磨して形状を整えるための研磨加工に用いられ、以下、その詳細について図面を用いて説明する。
【００２１】
図２は第１実施の形態に係る研磨装置を横方向から見た側面図を、図３は図２の研磨装置を上方から見た平面図を、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う部分断面図を、図５は図３のＢ−Ｂ線に沿う部分断面図を、図６は角柱状シリコンインゴットとワーク研磨機構との位置関係を説明する説明図を、図７はワーク移動機構の詳細構造を説明する説明図を、図８は図７のＣ−Ｃ線に沿う部分断面図をそれぞれ表している。
【００２２】
図２および図３に示すように、研磨装置１０は、工場等の敷地内における床面ＦＬに設置される基台１１を備え、基台１１は、上方から見ると床面ＦＬの水平方向に延在するよう略長方形形状に形成されている。基台１１には、複数の調節脚１２が設けられ、床面ＦＬに凹凸がある場合に各調節脚１２の長さをそれぞれ調節することで、基台１１を床面ＦＬにがたつくことなく設置できるようにしている。
【００２３】
基台１１には、複数の支柱１３の一端側（図２中下側）が固定され、各支柱１３の他端側（図２中上側）は、床面ＦＬ側とは反対側、つまり基台１１の上方に延びている。各支柱１３の他端側には、床面ＦＬの水平方向に延在する一対のワーク懸垂梁１４が設けられ、各ワーク懸垂梁１４は、基台１１の長手方向に沿って水平に設けられ、かつ基台１１の上方に基台１１から所定の間隔をもって設けられている。各ワーク懸垂梁１４は、各支柱１３を介して基台１１に固定され、各ワーク懸垂梁１４のさらに上方には、複数のサブ支柱１５を介して制御基板やハーネス等（図示せず）を収納する制御ボックス１６が設けられている。
【００２４】
基台１１は、その長手方向に沿って、ワーク搬入領域とワーク加工領域とに分けられ、ワーク搬入領域側（図２中左側）からワーク加工領域側（図２中右側）に向けて、基台１１の床面ＦＬからの高さ寸法が徐々に低くなるよう傾斜している。基台１１の床面ＦＬと近接する部位（図２中右側）には、ワーク研磨機構３０の研磨動作により生じた研磨粉や研磨液等の研磨ゴミ（図示せず）を、研磨装置１０の外部に排出するための研磨ゴミ排出孔１１ａが設けられている。
【００２５】
基台１１の長手方向他側、つまり基台１１のワーク加工領域側には、基台１１の長手方向に沿って基台１１を覆うよう皿状の研磨ゴミ受け１７が設けられている。研磨ゴミ受け１７は、基台１１と各ワーク懸垂梁１４との間に設けられ、各支柱１３に固定されている。研磨ゴミ受け１７は、基台１１の傾斜に倣って傾斜しており、研磨ゴミ受け１７の床面ＦＬと近接する部位（図中右側）には、図３に示すように排出口１７ａと傾斜部１７ｂとが設けられている。
【００２６】
排出口１７ａは中空パイプ状となっており、その先端側は基台１１の研磨ゴミ排出孔１１ａに臨んでいる。排出口１７ａは、研磨ゴミ受け１７に溜まった研磨ゴミを研磨装置１０の外部に排出するもので、傾斜部１７ｂは、研磨ゴミ受け１７に溜まった研磨ゴミを排出口１７ａに向けて誘導するものである。これにより、ワーク研磨機構３０の研磨動作により生じた研磨ゴミは、その殆どが研磨ゴミ受け１７に受け止められて傾斜部１７ｂおよび排出口１７ａを介して、研磨装置１０の外部に排出される。なお、ワーク研磨機構３０の動作状態によっては、研磨ゴミが研磨ゴミ受け１７以外の部分に飛散する場合があるが、この場合には、研磨ゴミは基台１１上に落ち、その後、研磨ゴミ排出孔１１ａから研磨装置１０の外部に排出されるようになっている。
【００２７】
研磨装置１０は、その全体が筐体１８（図２中二点鎖線）によって覆われており、これによりワーク研磨機構３０の研磨動作によって生じた研磨ゴミが、研磨装置１０の外部に飛散しないようにしている。また、筐体１８のワーク加工領域に対応する部位等には、ワーク研磨機構３０を外部から目視可能とするために確認窓（図示せず）が設けられ、これにより作業者は研磨装置１０の動作状態や汚れ具合等を確認することができる。
【００２８】
基台１１の長手方向一側（図中左側）には、ワーク供給テーブル２０が設けられている。ワーク供給テーブル２０は、基台１１のワーク搬入領域に設けられ、ワークとしての角柱状シリコンインゴットＷＫ１を、基台１１に供給するようになっている。ワーク供給テーブル２０は、図３および図４に示すように、基台１１の短手方向に移動可能なテーブル２１と、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を掴むワーククランプ２２とを備えている。ここで、第１実施の形態における角柱状シリコンインゴットＷＫ１は、角柱加工（切断）を終えた単結晶シリコンインゴットとなっている（図１参照）。つまり、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長手方向に沿って延在する角部は、円弧形状のＲ面角部となっている。
【００２９】
テーブル２１は、図４に示すように、基台１１の短手方向に延び、かつ基台１１に固定されたスライドレール２３に摺動自在に設けられている。スライドレール２３の一端側（図中右側）は筐体１８外に設けられ、スライドレール２３の他端側（図中左側）は筐体１８内に設けられている。これにより、図示しない駆動機構、例えばボールネジ機構等によりテーブル２１を移動させることで、筐体１８外でテーブル２１にセットした角柱状シリコンインゴットＷＫ１を、筐体１８内のワーク移動機構４０に供給することができる。
【００３０】
ワーククランプ２２は、テーブル２１上に設けられ、図示しないアクチュエータを駆動することにより、角柱状シリコンインゴットＷＫ１をその短手方向から挟持するようになっている。ワーククランプ２２には、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を挟持する機能に加え、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の回転中心軸Ｐ１および幅寸法Ｗを割り出す第１割り出し機構２２ａを備え、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の回転中心軸Ｐ１および幅寸法Ｗを割り出すことにより、後に行われるワーク移動機構４０による角柱状シリコンインゴットＷＫ１の揺動制御や研磨部位の切り替え制御等を、精度良く行えるようにしている。
【００３１】
ここで、図４に示す符号２４は、基台１１の短手方向に沿うワーク供給テーブル２０とワーク移動機構４０との間に設けられ、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長さ寸法Ｌ（図３参照）を割り出す第２割り出し機構を示している。第２割り出し機構２４は、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長さ寸法Ｌを割り出して、ワーク移動機構４０の制御量、つまり角柱状シリコンインゴットＷＫ１の移動量等を決定するために用いられる。これにより、長さ寸法の異なる角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対応して、効率良く研磨できるようになっている。
【００３２】
図３に示すように、基台１１のワーク供給テーブル２０よりも長手方向他側（図中右側）には、基台１１の短手方向外側に対向して突出するよう一対の研磨機構基台１１ｂが一体に設けられ、各研磨機構基台１１ｂ上にはワーク研磨機構３０が設置されている。つまり、基台１１の長手方向一側にワーク供給テーブル２０が設けられ、基台１１の長手方向他側かつ基台１１の短手方向外側にワーク研磨機構３０が設けられている。
【００３３】
ワーク研磨機構３０は、図２に示すように、基台１１のワーク加工領域に設けられ、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の対向する側面およびＲ面角部を、筐体１８内で研磨するようになっている。ワーク研磨機構３０は、図３に示すように、基台１１の長手方向一側に設置される一対の粗研磨ユニット３１と、基台１１の長手方向他側に設置される一対の仕上げ研磨ユニット３２とを備えており、各研磨ユニット３１，３２は、基台１１を短手方向から挟むようにして対向配置されている。
【００３４】
ここで、各研磨ユニット３１，３２は何れも同じ形状に形成され、図５および図６においては粗研磨ユニット３１のみを代表して示している。また、図５においては、ワーク移動機構４０とワーク研磨機構３０との位置関係を明確にするために、図４と同様にワーク移動機構４０を示している。さらに、仕上げ研磨ユニット３２に対応する符号を括弧内に示し、粗研磨ユニット３１と同じ部分の重複する説明は省略する。
【００３５】
粗研磨ユニット３１は、角柱状シリコンインゴットＷＫ１側（基台１１側）で回転するリング状の粗砥石（研磨具）３１ａと、粗砥石３１ａを所定の回転数で回転駆動する駆動モータ（駆動源）３１ｂとを備えている。
【００３６】
粗砥石３１ａの径方向に沿う厚み寸法、つまりリングの厚み寸法は、粗砥石３１ａの半径寸法の略１／１０の厚み寸法に設定され、粗砥石３１ａは比較的薄肉のリング状に形成されている。これにより、粗砥石３１ａを回転させた際に、その内周部分と外周部分とで回転速度の差を略無くすようにしている。また、円盤状の砥石に比して慣性モーメントが小さいため、駆動モータ３１ｂの小型化，省電力化を実現している。
【００３７】
駆動モータ３１ｂは、図６に示すように回転軸３１ｃを備え、回転軸３１ｃの先端側には椀状の回転体３１ｄが固定されている。回転体３１ｄの開口側には粗砥石３１ａが一体に設けられ、これにより粗砥石３１ａは、駆動モータ３１ｂの回転駆動に伴って回転中心軸Ｐ２を中心に回転するようになっている。
【００３８】
粗研磨ユニット３１は、図５に示すように、研磨機構基台１１ｂ上に水平移動テーブル３３を介して設けられている。水平移動テーブル３３は、粗研磨ユニット３１を基台１１の短手方向に沿わせて移動させるもので、粗研磨ユニット３１は水平移動テーブル３３の動作により、角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対して近接または離間するようになっている。これにより、粗砥石３１ａの角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する水平方向位置が調整される。
【００３９】
水平移動テーブル３３には、ボールネジ３３ａを備えた昇降モータ３３ｂが一体に設けられている。粗研磨ユニット３１は、昇降モータ３３ｂの動作により、角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対して上下方向に移動するようになっている。これにより、粗砥石３１ａの角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する上下方向位置が調整される。
【００４０】
図６に示すように回転体３１ｄの近傍には、略円盤状に形成された固定フランジ３１ｅが設けられ、当該固定フランジ３１ｅは、粗研磨ユニット３１の固定部位（例えばケース等）に固定されている。固定フランジ３１ｅの図中上側部分、つまり床面ＦＬ（図５参照）から最も離れた部分には、研磨液ノズル３１ｆが一体に設けられている。研磨液ノズル３１ｆの先端側は、粗砥石３１ａ（角柱状シリコンインゴットＷＫ１）に向けられており、研磨液ノズル３１ｆからは、研磨液としての水Ｗａが吐出されるようになっている。これにより、角柱状シリコンインゴットＷＫ１から研磨粉が飛散するのを防止しつつ、滑らかに研磨できるようにしている。なお、研磨液としては水Ｗａに限らず、研磨剤を含有する研磨液を用いることもできる。
【００４１】
仕上げ研磨ユニット３２は、粗砥石３１ａよりもきめ細かい研磨が可能な仕上げ砥石（研磨具）３２ａを備えている。その他の仕上げ研磨ユニット３２の構成部品（駆動モータ３２ｂ〜研磨液ノズル３２ｆ）は、粗研磨ユニット３１の構成部品（駆動モータ３１ｂ〜研磨液ノズル３１ｆ）と同様に形成されている。また、仕上げ研磨ユニット３２は、粗研磨ユニット３１と同様に、水平移動テーブル３３の動作により角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対して近接または離間し、さらに昇降モータ３３ｂの動作により角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対して上下方向に移動するようになっている。
【００４２】
対向する各粗砥石３１ａおよび各仕上げ砥石３２ａの間には、角柱状シリコンインゴットＷＫ１が通過するワーク通過間隙ＳＰが形成され、各研磨ユニット３１，３２は、ワーク通過間隙ＳＰを通過する角柱状シリコンインゴットＷＫ１を研磨するようになっている。そして、ワーク通過間隙ＳＰの下方には研磨ゴミ受け１７の床面ＦＬから離間した側が対向しており、これにより各研磨ユニット３１，３２の研磨動作により生じた研磨ゴミの殆どが研磨ゴミ受け１７に落ちるようになっている。
【００４３】
図２に示すように、各ワーク懸垂梁１４には、基台１１の長手方向に延在するレール４１がそれぞれ取り付けられており、各レール４１には、ワーク移動機構４０が移動自在に設けられている。ワーク移動機構４０は、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を懸垂支持し、ワーク供給テーブル２０とワーク研磨機構３０との間、つまりワーク搬入領域とワーク加工領域との間で角柱状シリコンインゴットＷＫ１を移動させるようになっている。
【００４４】
ワーク移動機構４０は、図７および図８に示すように、各レール４１に懸垂状態で支持される本体部４２と、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を挟持するチャック部４３とを備えている。本体部４２には、基台１１の短手方向両側に突出する一対のフランジ部４２ａが一体に設けられ、各フランジ部４２ａには、各レール４１に摺動自在に設けられる複数のガイド４４が固定されている。各ガイド４４は、本体部４２の長手方向に沿うよう各レール４１に対応して略等間隔で３つずつ設けられている。これにより、本体部４２を各レール４１に沿わせてがたつくこと無くスムーズに移動させることができる。
【００４５】
本体部４２の基台１１側とは反対側（図中上側）には、ワーク移動機構４０を各レール４１に沿わせて移動させるための移動用モータ４５が設けられている。移動用モータ４５は、図８に示すようにモータケース４５ａを備え、モータケース４５ａ内には、供給される駆動電流の大きさにより所定の回転数／回転方向で回転するモータ軸４５ｂと、モータ軸４５ｂにより回転駆動されるナット４５ｃとが回転自在に設けられている。モータ軸４５ｂとナット４５ｃとの間には、タイミングベルトや金属チェーン等よりなる動力伝達部材４５ｄ（詳細図示せず）が掛け渡されており、動力伝達部材４５ｄを介してモータ軸４５ｂの回転力がナット４５ｃに伝達される。
【００４６】
ここで、各ワーク懸垂梁１４のうちの一方のワーク懸垂梁１４には、基台１１の長手方向に沿って延在し、一方のレール４１に近接するネジ軸４５ｅ（図２参照）が固定され、ナット４５ｃはこのネジ軸４５ｅにネジ結合されている。これにより、移動用モータ４５に駆動電流を供給することで、モータ軸４５ｂおよび動力伝達部材４５ｄを介してナット４５ｃが回転駆動され、ワーク移動機構４０は各レール４１に沿って基台１１の長手方向に移動する。
【００４７】
図７に示すように、本体部４２の基台１１側（図中下側）には、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を、その長手方向両側から挟持するチャック部４３が設けられている。チャック部４３は、固定側チャック機構４６と移動側チャック機構４７とを備え、各チャック機構（チャック）４６，４７は、ワーク移動機構４０の移動方向前後側（図中左右側）にそれぞれ設けられている。
【００４８】
固定側チャック機構４６は、本体部４２の基台１１側に一体に設けられた固定側チャック本体４６ａと、固定側チャック本体４６ａ内に設けられ、正逆方向に回転可能な固定側チャック用モータ４６ｂと、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長手方向一側を支持する固定側チャック４６ｃとを有している。
【００４９】
移動側チャック機構４７は、本体部４２の基台１１側で本体部４２の長手方向に沿って移動自在に設けられた移動側チャック本体４７ａと、移動側チャック本体４７ａ内に設けられ、固定側チャック用モータ４６ｂと同期回転する移動側チャック用モータ４７ｂと、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長手方向他側を支持する移動側チャック４７ｃと、本体部４２と移動側チャック本体４７ａとの間に設けられたスライダ機構４８とを有している。
【００５０】
各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂは、角柱状シリコンインゴットＷＫ１をその回転中心軸Ｐ１を中心に所定角度（例えば９０°）単位で回転駆動し、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の対向する側面またはＲ面角部を、各粗砥石３１ａおよび各仕上げ砥石３２ａに対向させるようになっている。また、各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂは、ワーク研磨機構３０により研磨加工を行う際に、所定角度（例えば２０°）範囲で正逆方向に回転駆動され、これにより角柱状シリコンインゴットＷＫ１をその回転中心軸Ｐ１を中心に揺動させるようになっている。
【００５１】
スライダ機構４８は、図７および図８に示すように、本体部４２の基台１１側に固定され、本体部４２の長手方向に沿って平行に設けられた一対のチャック用レール４８ａと、各チャック用レール４８ａにそれぞれ移動自在に一対ずつ設けられ、移動側チャック本体４７ａに固定されたチャック用ガイド４８ｂと、各チャック用レール４８ａ間に設けられ、移動側チャック本体４７ａを各チャック用レール４８ａに沿って移動させるためのボールネジ機構４９とを有している。ここで、各チャック用ガイド４８ｂは、移動側チャック本体４７ａの長手方向に沿う両端側に設けられ、これにより移動側チャック本体４７ａを各チャック用レール４８ａに沿わせてがたつくこと無くスムーズに移動させることができる。
【００５２】
ボールネジ機構４９は、本体部４２に一体に設けられて移動側チャック本体４７ａ（移動側チャック４７ｃ）を、角柱状シリコンインゴットＷＫ１に向けて移動させる挟持用モータ４９ａと、挟持用モータ４９ａの回転駆動により回転するチャック用ネジ軸４９ｂと、移動側チャック本体４７ａに固定され、チャック用ネジ軸４９ｂにネジ結合するチャック用ナット４９ｃとを備えている。これにより、挟持用モータ４９ａに駆動電流を供給することでチャック用ネジ軸４９ｂが回転駆動され、移動側チャック本体４７ａが本体部４２の長手方向に沿って移動し、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を固定側チャック４６ｃおよび移動側チャック４７ｃにより挟持できる。
【００５３】
次に、以上のように形成した研磨装置１０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。
【００５４】
図９（ａ），（ｂ）は角柱状シリコンインゴットの揺動状態を説明する説明図を、図１０（ａ），（ｂ）は第１実施の形態に係る研磨装置の研磨範囲と従来例の研磨装置の研磨範囲とを比較する比較図をそれぞれ表している。
【００５５】
［ワークセット工程］
まず、図３および図４に示すように、ワーク供給テーブル２０が初期状態にあり、テーブル２１が筐体１８外にある状態のもとで、作業者またはワーク供給装置（図示せず）により、角柱状シリコンインゴットＷＫ１をテーブル２１上にセットする。次いで、研磨装置１０のコントロールパネル（図示せず）を操作して研磨装置１０を作動させる。すると、ワーク供給テーブル２０のワーククランプ２２が角柱状シリコンインゴットＷＫ１を挟持するとともに、第１割り出し機構２２ａにより角柱状シリコンインゴットＷＫ１の回転中心軸Ｐ１および幅寸法Ｗが割り出される。
【００５６】
その後、矢印Ｍ１方向にテーブル２１が移動し、第２割り出し機構２４により角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長さ寸法Ｌが割り出される。その後さらに、矢印Ｍ１方向にテーブル２１が移動して、角柱状シリコンインゴットＷＫ１が筐体１８内に搬入され、ワーク移動機構４０に角柱状シリコンインゴットＷＫ１が供給される。
【００５７】
角柱状シリコンインゴットＷＫ１がワーク移動機構４０に供給されると、図７に示すようにワーク移動機構４０の挟持用モータ４９ａが回転駆動される。すると、移動側チャック本体４７ａ（移動側チャック４７ｃ）が、角柱状シリコンインゴットＷＫ１に向けて移動（矢印Ｍ２参照）し、固定側チャック４６ｃおよび移動側チャック４７ｃにより角柱状シリコンインゴットＷＫ１が長手方向両側から挟持される。ここで、各チャック４６ｃ，４７ｃによる挟持力（押圧力）は、例えば、挟持用モータ４９ａの駆動抵抗の増加を、当該挟持用モータ４９ａの電流値を監視すること等によって設定される。このようにして、角柱状シリコンインゴットＷＫ１のワーク移動機構４０へのセットが完了する。
【００５８】
その後、各チャック機構４６，４７の各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂが矢印Ｒ１方向に同期回転し、これによりワーク研磨機構３０の各砥石３１ａ，３２ａに対して、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の各Ｒ面角部が対向可能となる。次いで、ワーク移動機構４０の移動用モータ４５が回転駆動されて、ワーク移動機構４０（角柱状シリコンインゴットＷＫ１）が、ワーク研磨機構３０に向けて移動する（矢印Ｍ３参照）。
【００５９】
［研磨加工工程］
角柱状シリコンインゴットＷＫ１がセットされたワーク移動機構４０は、各レール４１上を滑るように移動して、ワーク搬入領域からワーク加工領域（図２参照）に移動する。その後、角柱状シリコンインゴットＷＫ１がワーク通過間隙ＳＰ内に入り、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の移動方向先端側が各粗研磨ユニット３１に対向したところでワーク移動機構４０は一旦停止する。ここで、ワーク移動機構４０の移動制御（位置制御）は、移動用モータ４５に設けられた磁気式回転センサ等（図示せず）の検出信号に基づいて行われる。
【００６０】
次いで、各粗研磨ユニット３１の各駆動モータ３１ｂが、所定の回転数で回転駆動され、これに伴い各粗砥石３１ａが矢印Ｒ２方向に回転駆動される。その後、水平移動テーブル３３が矢印Ｍ４方向に移動し、各粗研磨ユニット３１の角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する水平方向位置が調整される。また、昇降モータ３３ｂの回転駆動により粗研磨ユニット３１が矢印Ｍ５方向に移動して、各粗研磨ユニット３１の角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する上下方向位置が調整される。
【００６１】
ここで、各粗研磨ユニット３１の水平方向への位置調整は、各粗砥石３１ａが角柱状シリコンインゴットＷＫ１の各Ｒ面角部に接触するように調整される。また、各粗研磨ユニット３１の上下方向への位置調整は、図６および図９に示すように、各粗砥石３１ａの上方円弧部分ＲＰが各Ｒ面角部に接触するように調整される。
【００６２】
なお、各粗砥石３１ａの回転中心軸Ｐ２および角柱状シリコンインゴットＷＫ１の回転中心軸Ｐ１は、粗砥石３１ａの半径寸法と略等しい寸法の離間距離ＯＳの分オフセットされている。つまり、Ｒ面角部の往復移動（揺動移動）の基準位置ＢＰは、各粗砥石３１ａの回転中心軸Ｐ２からワーク移動機構４０（図７参照）の移動方向と直交する方向に、離間距離ＯＳの分オフセットした位置に配置されている。
【００６３】
各Ｒ面角部に対する各粗研磨ユニット３１の位置調整が終了すると、研磨液ノズル３１ｆから水Ｗａが吐出される。また、各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂが、図中矢印ＳＷ１に示すように２０°の角度範囲で正逆方向に同期回転される。つまり、Ｒ面角部の揺動移動の基準位置ＢＰから±１０°の角度範囲で角柱状シリコンインゴットＷＫ１が揺動駆動される。
【００６４】
これにより、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の各Ｒ面角部が、粗砥石３１ａに対してワーク移動機構４０の移動方向と直交する方向に往復移動して、円弧形状に研磨される。ここで、各粗研磨ユニット３１による研磨加工とともに、ワーク移動機構４０が矢印Ｍ３（図３参照）方向にゆっくりと移動し、これにより角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長手方向に沿う各Ｒ面角部の全域が研磨されていく。また、ワーク移動機構４０は、複数回往復（例えば、２回往復）して研磨するようになっている。
【００６５】
ここで、図１０（ａ）に示す本発明に係る研磨装置１０の研磨範囲ＰＡ１と、図１０（ｂ）に示す従来例の研磨装置ＰＤの研磨範囲ＰＡ２とを比較すると、研磨範囲ＰＡ１の方が研磨範囲ＰＡ２よりも広くなっていることが分かる（ＰＡ１＞ＰＡ２）。これは、研磨装置１０の方が研磨装置ＰＤよりも、粗砥石３１ａの各Ｒ面角部との接触部分が多く、研磨加工の速度を速くできることを意味している。ここで、研磨装置ＰＤにおいては、研磨装置１０と同じ粗砥石３１ａを使用する一方で、角柱状シリコンインゴットＷＫ１（Ｒ面角部）を揺動駆動させずに、粗砥石３１ａの上下方向中央部分（砥石の中心部分）でＲ面角部を研磨する構成としている。
【００６６】
このように、本発明に係る研磨装置１０においては、角柱状シリコンインゴットＷＫ１（Ｒ面角部）を矢印ＳＷ１の方向に揺動させつつ、ワーク移動機構４０（図７参照）を矢印Ｍ３方向にゆっくりと移動させることで、リング状の粗砥石３１ａであっても研磨範囲ＰＡ１を広くすること、つまり研磨加工の速度を速くすることができる。
【００６７】
その後、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長手方向に沿う各Ｒ面角部の研磨加工が完了すると、水平移動テーブル３３が移動して各粗研磨ユニット３１の角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する水平位置が調整され、角柱状シリコンインゴットＷＫ１から各粗砥石３１ａが離間する。次いで、各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂが矢印Ｒ１方向に同期回転（９０°回転）し、これにより各砥石３１ａ，３２ａに対して、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の他の各Ｒ面角部が対向可能となる。その後、水平移動テーブル３３が移動して、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の他の各Ｒ面角部が上記と同様に粗研磨（研磨加工）されていく。
【００６８】
ここで、ワーク研磨機構３０の研磨動作により生じた研磨ゴミ（研磨粉や研磨液等）は研磨ゴミ受け１７に落ち、図３中破線矢印ＷＦに示すように、研磨ゴミ受け１７の排出口１７ａから研磨装置１０の外部に排出される。このようにして角柱状シリコンインゴットＷＫ１の各Ｒ面角部の粗研磨が完了する。
【００６９】
各Ｒ面角部の粗研磨が終わった後は、ワーク移動機構４０が矢印Ｍ３方向に移動する。そして、各仕上げ研磨ユニット３２の各駆動モータ３２ｂが、所定の回転数で回転駆動され、これに伴い各仕上げ砥石３２ａが矢印Ｒ３方向に回転駆動される。その後、水平移動テーブル３３が矢印Ｍ６方向に移動し、各仕上げ研磨ユニット３２の角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する水平方向位置が調整される。また、昇降モータ３３ｂの回転駆動により仕上げ研磨ユニット３２が矢印Ｍ７方向に移動して、各仕上げ研磨ユニット３２の角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する上下方向位置が調整される。その後、上記した粗研磨と同様に動作して、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の各Ｒ面角部の仕上げ研磨（研磨加工）が完了する。
【００７０】
なお、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の各側面の研磨加工（粗研磨／仕上げ研磨）においては、各砥石３１ａ，３２ａの上下方向中央部分（砥石の中心部分）を各側面に接触させ、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を揺動させずにワーク移動機構４０を移動させて研磨するようにする。ただし、昇降モータ３３ｂを正逆回転させることで、各研磨ユニット３１，３２を所定範囲で上下動させても良く、この場合、上記した理屈と同様に研磨加工の速度を速くすることができる。
【００７１】
その後、研磨加工（粗研磨／仕上げ研磨）を終えた角柱状シリコンインゴットＷＫ１は、上述とは逆の手順を辿って研磨装置１０外に搬出される。つまり、仕上げられた角柱状シリコンインゴットＷＫ１は、ワーク移動機構４０の移動によりワーク加工領域からワーク搬入領域に移動し、その後、ワーク供給テーブル２０を介して研磨装置１０外に搬出される。
【００７２】
以上詳述したように、第１実施の形態に係る研磨装置１０によれば、角柱状シリコンインゴットＷＫ１のＲ面角部を、リング状の各砥石３１ａ，３２ａに対してワーク移動機構４０の移動方向と直交する方向に揺動移動させつつ、各砥石３１ａ，３２ａを回転させて研磨するので、各砥石３１ａ，３２ａの広範囲に角柱状シリコンインゴットＷＫ１のＲ面角部を接触させることができる。したがって、各砥石３１ａ，３２ａをリング状として偏摩耗を抑制することができ、かつＲ面角部と各砥石３１ａ，３２ａとの接触部分を増やして、研磨処理に掛かる時間を長くせずに済む。
【００７３】
また、第１実施の形態に係る研磨装置１０によれば、各チャック４６ｃ，４７ｃを各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂを介して正逆方向に回転自在に設け、各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂの回転駆動により角柱状シリコンインゴットＷＫ１を揺動運動させ、Ｒ面角部を揺動移動させるので、角柱状シリコンインゴットＷ１を回転させてＲ面角部を研磨する場合に比して、Ｒ面角部と各砥石３１ａ，３２ａとの非接触時間を短くでき、Ｒ面角部の研磨処理に掛かる時間を短縮することができる。また、Ｒ面角部をその形状に倣って円弧形状に研磨することができるので、単結晶シリコンインゴットの研磨処理に掛かる時間を短縮することができる。
【００７４】
さらに、第１実施の形態に係る研磨装置１０によれば、Ｒ面角部の各砥石３１ａ，３２ａに対する揺動移動の基準位置ＢＰを、各砥石３１ａ，３２ａの回転中心軸Ｐ２からワーク移動機構４０の移動方向と直交する方向に離間距離ＯＳの分オフセットした位置に設けたので、リング状の各砥石３１ａ，３２ａとＲ面角部との接触部分を増やすことができ（図１０参照）、研磨処理に掛かる時間をより長くさせずに済む。
【００７５】
また、第１実施の形態に係る研磨装置１０によれば、各砥石３１ａ，３２ａをリング状に形成したので、従前のような円盤状の砥石に比して軽量化することができる。したがって、各砥石３１ａ，３２ａの慣性モーメントを小さくして各砥石３１ａ，３２ａを回転させるための駆動モータ３１ｂ，３２ｂを小さくでき、ひいては研磨装置１０の小型化および省電力化を図ることができる。
【００７６】
次に、本発明の第２実施の形態に係る研磨装置５０について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７７】
図１１は第２実施の形態に係る研磨装置を説明する図６に対応した説明図を表している。
【００７８】
図１１に示すように、研磨装置５０は、多結晶シリコンインゴットを切り出して得られた角柱状シリコンインゴットＷＫ２を加工対象とするもので、これに伴い、第１実施の形態に比して研磨装置５０の制御内容を異ならせている。
【００７９】
角柱状シリコンインゴットＷＫ２は一対のＣ面角部および側面を備え、これらは何れも平坦形状となっている。そのため、研磨加工中は角柱状シリコンインゴットＷＫ２を揺動移動させずに固定した状態とし、昇降モータ３３ｂを正逆回転させて、各研磨ユニット３１，３２を、各砥石３１ａ，３２ａの回転中心軸Ｐ２から上下方向にそれぞれ距離ＬＧ（例えば１０ｍｍ）で、平坦形状の延在方向に沿わせて往復移動させている。
【００８０】
このように、第２実施の形態に係る研磨装置５０は、第１実施の形態に係る研磨装置１０に比して、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の揺動移動に変えて、各研磨ユニット３１，３２を、図中矢印ＳＷ２に示すように上下方向に所定範囲で往復移動させている。したがって、平坦形状の各Ｃ面角部および側面を有する角柱状シリコンインゴットＷＫ２を、迅速かつ高精度で研磨加工できる。
【００８１】
ここで、本発明で言う「角部の研磨具に対する往復移動の基準位置」は、角柱状シリコンインゴットＷＫ２の回転中心軸Ｐ３となっている。つまり、回転中心軸Ｐ３を基準位置として、各砥石３１ａ，３２ａの上方円弧部分ＲＰが、各Ｃ面角部に対して上下方向にそれぞれ距離ＬＧで往復移動するようになっている。
【００８２】
以上詳述したように、第２実施の形態に係る研磨装置５０においても、第１実施の形態と略同様の作用効果を得ることができる。第１実施の形態に係る研磨装置１０は、単結晶シリコンインゴットよりなる角柱状シリコンインゴットＷＫ１（図６参照）を最適な加工対象とし、第２実施の形態に係る研磨装置５０は、多結晶シリコンインゴットよりなる角柱状シリコンインゴットＷＫ２（図１１参照）を最適な加工材料としている。これらは、研磨装置の制御内容を、各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂを正逆方向に回転制御するか、または昇降モータ３３ｂを正逆方向に回転制御するかで容易に切り替えることができる。
【００８３】
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、研磨具としてリング状の各砥石３１ａ，３２ａを用いたものを示したが、本発明はこれに限らない。つまり、本発明においては、角部を研磨具に対して往復移動させるため、円盤状の砥石を用いたとしてもその偏摩耗が抑えられるので、従前のような円盤状の砥石を採用することもできる。
【００８４】
また、上記各実施の形態においては、揺動角度（第１実施の形態）と上下方向への往復移動距離（第２実施の形態）をそれぞれ±１０°，±１０ｍｍとしたものを示したが、本発明はこれに限らず、±１０°，±１０ｍｍ以上または未満に設定することもできる。なお、これらの揺動角度および上下方向への往復移動距離の設定は、各角部（Ｒ面／Ｃ面）と各砥石３１ａ，３２ａとの離間時間をなるべく短くするようにする。これにより、各角部と各砥石３１ａ，３２ａとの接触時間を長くして、研磨加工の時間が長引くのを抑制する。
【００８５】
さらに、上記各実施の形態においては、固定側チャック本体４６ａ（固定側チャック４６ｃ）を本体部４２に固定し、移動側チャック本体４７ａ（移動側チャック４７ｃ）を本体部４２に対して移動させるようにしたが、本発明はこれに限らず、逆の関係、つまり固定側チャック本体４６ａを本体部４２に対して移動させるようにし、移動側チャック本体４７ａを本体部４２に固定するようにしても良い。また、各チャック本体４６ａ，４７ａの双方を本体部４２に対して移動させるようにしても良い。
【００８６】
また、上記各実施の形態においては、固定側チャック４６ｃおよび移動側チャック４７ｃの双方を、それぞれ固定側チャック用モータ４６ｂおよび移動側チャック用モータ４７ｂにより同期回転するようにしたものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、固定側チャック用モータ４６ｂに代えてベアリングを設置し、移動側チャック用モータ４７ｂのみにより角柱状シリコンインゴットＷＫ１，ＷＫ２を回転させるようにしても良い。この場合、２つのチャック用モータを同期回転させなくて済むので、制御ロジックや配線の簡素化等を図ることができる。
【００８７】
さらに、上各記実施の形態においては、チャック用駆動源，挟持用駆動源および移動用駆動源として、駆動電流を供給することで回転するモータ（電動モータ）であるものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、圧縮エアを供給することで回転する回転部材を備えたモータ（エアモータ）を用いることもできる。
【００８８】
また、上記各実施の形態においては、移動側チャック本体４７ａを、挟持用モータ４９ａを備えたボールネジ機構４９により移動させるものを示したが、本発明はこれに限らず、挟持用駆動源としてエアシリンダや油圧シリンダを用い、これらの直動型駆動源によって、移動側チャック本体４７ａを移動させることもできる。
【符号の説明】
【００８９】
１０ 研磨装置
１１ 基台
１１ａ 研磨ゴミ排出孔
１１ｂ 研磨機構基台
１２ 調節脚
１３ 支柱
１４ ワーク懸垂梁
１５ サブ支柱
１６ 制御ボックス
１７ 研磨ゴミ受け
１７ａ 排出口
１７ｂ 傾斜部
１８ 筐体
２０ ワーク供給テーブル
２１ テーブル
２２ ワーククランプ
２２ａ 第１割り出し機構
２３ スライドレール
２４ 第２割り出し機構
３０ ワーク研磨機構
３１ 粗研磨ユニット
３１ａ 粗砥石（研磨具）
３１ｂ 駆動モータ
３１ｃ 回転軸
３１ｄ 回転体
３１ｅ 固定フランジ
３１ｆ 研磨液ノズル
３２ 仕上げ研磨ユニット
３２ａ 仕上げ砥石（研磨具）
３２ｂ 駆動モータ
３２ｃ 回転軸
３２ｄ 回転体
３２ｅ 固定フランジ
３２ｆ 研磨液ノズル
３３ 水平移動テーブル
３３ａ ボールネジ
３３ｂ 昇降モータ
４０ ワーク移動機構
４１ レール
４２ 本体部
４２ａ フランジ部
４３ チャック部
４４ ガイド
４５ 移動用モータ
４５ａ モータケース
４５ｂ モータ軸
４５ｃ ナット
４５ｄ 動力伝達部材
４５ｅ ネジ軸
４６ 固定側チャック機構（チャック）
４６ａ 固定側チャック本体
４６ｂ 固定側チャック用モータ（駆動源）
４６ｃ 固定側チャック
４７ 移動側チャック機構（チャック）
４７ａ 移動側チャック本体
４７ｂ 移動側チャック用モータ（駆動源）
４７ｃ 移動側チャック
４８ スライダ機構
４８ａ チャック用レール
４８ｂ チャック用ガイド
４９ ボールネジ機構
４９ａ 挟持用モータ
４９ｂ チャック用ネジ軸
４９ｃ チャック用ナット
５０ 研磨装置
ＢＰ 基準位置
ＦＬ 床面
ＬＧ 距離
ＯＳ 離間距離
Ｐ１〜Ｐ３ 回転中心軸
ＰＡ１，ＰＡ２ 研磨範囲
ＰＤ 研磨装置
ＲＰ 上方円弧部分
ＳＰ ワーク通過間隙
Ｗａ 水
ＷＫ１ 角柱状シリコンインゴット（単結晶）
ＷＫ２ 角柱状シリコンインゴット（多結晶）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、角柱状シリコンインゴットの長手方向に沿って延在する角部を研磨する研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光発電に用いられる太陽電池モジュールは、略正方形に形成された複数枚の太陽電池用シリコンウェハ（以下、単にウェハと言う）を備えている。太陽電池モジュールは、複数枚のウェハを互いに接近させて複数段／複数列で並べて形成されている。そして、太陽電池モジュールの発電効率をより高めるにはウェハの高品質化が必須の条件であり、例えばウェハの成形精度を向上させることでより多くのウェハをより接近させて並べることが可能となる。これにより、太陽電池モジュールの単位面積当たりの発電効率を向上させることができる。
【０００３】
ウェハの成形精度を向上させる技術としては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１には、円柱状の単結晶シリコンインゴットを角柱状に切削したものや、鋳造成形により形成した多結晶シリコンインゴットを角柱状に切り出したものを加工対象とし、各シリコンインゴットの長手方向に沿って延在する角部等を研磨して平滑化する技術が記載されている。
【０００４】
特許文献１に記載されたシリコンブロックの研削研磨機（研磨装置）は、床面に固定された基台を備え、基台上には、ワークとしてのシリコンブロック（シリコンインゴット）を保持するワーク保持装置と、ワーク保持装置にシリコンブロックを供給するワーク供給装置とが設けられている。また、基台上には、シリコンブロックの角部等を回転しながら研磨する円盤状の砥石を備えた研削／研磨装置が移動自在に設けられている。
【０００５】
研削／研磨装置は、ワーク保持装置に保持されたシリコンブロックに向けて移動し、砥石の回転中心軸にシリコンブロックの角部等を接触させ、当該状態のもとで砥石を回転駆動するとともに、研削／研磨装置をシリコンブロックの長手方向に沿うよう移動させ、これによりシリコンブロックの角部等を研削／研磨するようにしている。なお、シリコンブロックの研磨部位の切り替えは、ワーク保持装置の旋回用モータを回転駆動することで行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２３３７９４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１に記載された研磨装置によれば、円盤状の砥石を用い、その回転中心軸でシリコンブロックの角部等を研磨するようにしている。したがって、砥石の外周部分と中心部分とでは回転速度に大きな差が生じ、つまり砥石の外周部分の回転速度が中心部分の回転速度よりも速くなり、砥石の外周部分が中心部分に比して早期に摩耗（偏摩耗）するという問題があった。砥石の偏摩耗が進んだ状態で研磨加工すると、製品毎に平滑化状態が異なるようなバラツキが発生し易いという問題を生じる。
【０００８】
そこで、例えば、径方向に沿う肉厚寸法を小さく抑えたリング状の砥石を用い、外周部分と内周部分とで回転速度の差を略無くして、砥石の偏摩耗を抑制することが考えられる。しかしながら、この場合には、シリコンブロックと砥石との接触部分が減少するため、シリコンブロックの研磨処理に掛かる時間が長くなるという別の問題を生じ得る。
【０００９】
本発明の目的は、研磨処理に掛かる時間を長くすること無く、砥石の偏摩耗を抑制することができる研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の研磨装置は、角柱状シリコンインゴットの長手方向に沿って延在する角部を研磨する研磨装置であって、床面に設置され、前記床面の水平方向に延在する基台と、前記基台に設けられ、前記基台の長手方向に沿うよう移動するワーク移動機構と、前記ワーク移動機構の移動方向前後側に設けられ、前記角柱状シリコンインゴットを長手方向両側から挟持するチャックと、前記基台に設けられ、前記基台の短手方向に沿うよう移動するワーク研磨機構と、前記ワーク研磨機構の前記角柱状シリコンインゴット側に設けられ、前記角部に接触する研磨具とを備え、前記角柱状シリコンインゴットの前記角部を、前記研磨具に対して前記ワーク移動機構の移動方向と直交する方向に往復移動させつつ、前記研磨具を回転させて研磨することを特徴とする。
【００１１】
本発明の研磨装置は、前記チャックを駆動源を介して正逆方向に回転自在に設け、前記駆動源の回転駆動により前記角柱状シリコンインゴットを揺動運動させ、前記角部を往復移動させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の研磨装置は、前記角部の前記研磨具に対する往復移動の基準位置を、前記研磨具の回転中心軸から前記ワーク移動機構の移動方向と直交する方向に所定量オフセットした位置に設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の研磨装置によれば、角柱状シリコンインゴットの角部を、研磨具に対してワーク移動機構の移動方向と直交する方向に往復移動させつつ、研磨具を回転させて研磨するので、研磨具の広範囲に角柱状シリコンインゴットの角部を接触させることができる。したがって、円盤状の砥石を用いたとしても砥石の偏摩耗を抑制することができ、ひいては早期に製品毎にバラツキが発生するのを抑えることができる。また、リング状の砥石を用いたとしても角部と研磨具との接触部分を増やすことができるので、研磨処理に掛かる時間を長くさせずに済む。
【００１４】
本発明の研磨装置によれば、チャックを駆動源を介して正逆方向に回転自在に設け、駆動源の回転駆動により角柱状シリコンインゴットを揺動運動させ、角部を往復移動させる。したがって、角柱状シリコンインゴットを回転させて角部を研磨する場合に比して角部と研磨具との非接触時間を短くでき、角部の研磨処理に掛かる時間を短縮することができる。また、角部を円弧形状に研磨することができるので、予め円柱状に形成された単結晶シリコンインゴットを加工対象とした場合に、その角部の研磨処理に掛かる時間を短縮することができる。
【００１５】
本発明の研磨装置によれば、角部の研磨具に対する往復移動の基準位置を、研磨具の回転中心軸からワーク移動機構の移動方向と直交する方向に所定量オフセットした位置に設けるので、リング状の砥石を用いた場合に、角部と研磨具との接触部分をより増やすことができ、研磨処理に掛かる時間をより長くさせずに済む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は単結晶シリコンインゴットの加工手順を説明する説明図、（ｂ）は多結晶シリコンインゴットの加工手順を説明する説明図である。
【図２】第１実施の形態に係る研磨装置を横方向から見た側面図である。
【図３】図２の研磨装置を上方から見た平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う部分断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う部分断面図である。
【図６】角柱状シリコンインゴットとワーク研磨機構との位置関係を説明する説明図である。
【図７】ワーク移動機構の詳細構造を説明する説明図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線に沿う部分断面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、角柱状シリコンインゴットの揺動状態を説明する説明図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、第１実施の形態に係る研磨装置の研磨範囲と従来例の研磨装置の研磨範囲とを比較する比較図である。
【図１１】第２実施の形態に係る研磨装置を説明する図６に対応した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る研磨装置の説明に先立ち、加工対象となる太陽電池用シリコンインゴット（ワーク）の加工手順について、図面を用いて詳細に説明する。図１（ａ）は単結晶シリコンインゴットの加工手順を説明する説明図、（ｂ）は多結晶シリコンインゴットの加工手順を説明する説明図を表している。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、単結晶シリコンインゴットは、シリコン原料を坩堝の中で溶かし、回転させながら徐々に引き上げることで、１つの大きな結晶からなる略円柱形状に形成されている。一方、図１（ｂ）に示すように、多結晶シリコンインゴットは、例えばシリコン原料を鋳造成形することにより、多数の小さな結晶からなる略直方体形状に形成されている。
【００１９】
単結晶シリコンインゴットおよび多結晶シリコンインゴットは、それぞれ角柱加工（切断）を経て断面が略正方形の角柱状に形成され、さらに対向する側面および角部を研磨することで形状が整えられる。その後、研磨加工を経た角柱状シリコンインゴットは、ワイヤソーを用いてスライス加工され、厚さ１ｍｍ程度の複数枚のウェハとなる。ここで、単結晶シリコンインゴットの角部は円弧形状のＲ面角部となっており、多結晶シリコンインゴットの角部は平坦形状のＣ面角部となっている。
【００２０】
本発明に係る研磨装置は、角柱状シリコンインゴットの対向する側面および角部を研磨して形状を整えるための研磨加工に用いられ、以下、その詳細について図面を用いて説明する。
【００２１】
図２は第１実施の形態に係る研磨装置を横方向から見た側面図を、図３は図２の研磨装置を上方から見た平面図を、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う部分断面図を、図５は図３のＢ−Ｂ線に沿う部分断面図を、図６は角柱状シリコンインゴットとワーク研磨機構との位置関係を説明する説明図を、図７はワーク移動機構の詳細構造を説明する説明図を、図８は図７のＣ−Ｃ線に沿う部分断面図をそれぞれ表している。
【００２２】
図２および図３に示すように、研磨装置１０は、工場等の敷地内における床面ＦＬに設置される基台１１を備え、基台１１は、上方から見ると床面ＦＬの水平方向に延在するよう略長方形形状に形成されている。基台１１には、複数の調節脚１２が設けられ、床面ＦＬに凹凸がある場合に各調節脚１２の長さをそれぞれ調節することで、基台１１を床面ＦＬにがたつくことなく設置できるようにしている。
【００２３】
基台１１には、複数の支柱１３の一端側（図２中下側）が固定され、各支柱１３の他端側（図２中上側）は、床面ＦＬ側とは反対側、つまり基台１１の上方に延びている。各支柱１３の他端側には、床面ＦＬの水平方向に延在する一対のワーク懸垂梁１４が設けられ、各ワーク懸垂梁１４は、基台１１の長手方向に沿って水平に設けられ、かつ基台１１の上方に基台１１から所定の間隔をもって設けられている。各ワーク懸垂梁１４は、各支柱１３を介して基台１１に固定され、各ワーク懸垂梁１４のさらに上方には、複数のサブ支柱１５を介して制御基板やハーネス等（図示せず）を収納する制御ボックス１６が設けられている。
【００２４】
基台１１は、その長手方向に沿って、ワーク搬入領域とワーク加工領域とに分けられ、ワーク搬入領域側（図２中左側）からワーク加工領域側（図２中右側）に向けて、基台１１の床面ＦＬからの高さ寸法が徐々に低くなるよう傾斜している。基台１１の床面ＦＬと近接する部位（図２中右側）には、ワーク研磨機構３０の研磨動作により生じた研磨粉や研磨液等の研磨ゴミ（図示せず）を、研磨装置１０の外部に排出するための研磨ゴミ排出孔１１ａが設けられている。
【００２５】
基台１１の長手方向他側、つまり基台１１のワーク加工領域側には、基台１１の長手方向に沿って基台１１を覆うよう皿状の研磨ゴミ受け１７が設けられている。研磨ゴミ受け１７は、基台１１と各ワーク懸垂梁１４との間に設けられ、各支柱１３に固定されている。研磨ゴミ受け１７は、基台１１の傾斜に倣って傾斜しており、研磨ゴミ受け１７の床面ＦＬと近接する部位（図中右側）には、図３に示すように排出口１７ａと傾斜部１７ｂとが設けられている。
【００２６】
排出口１７ａは中空パイプ状となっており、その先端側は基台１１の研磨ゴミ排出孔１１ａに臨んでいる。排出口１７ａは、研磨ゴミ受け１７に溜まった研磨ゴミを研磨装置１０の外部に排出するもので、傾斜部１７ｂは、研磨ゴミ受け１７に溜まった研磨ゴミを排出口１７ａに向けて誘導するものである。これにより、ワーク研磨機構３０の研磨動作により生じた研磨ゴミは、その殆どが研磨ゴミ受け１７に受け止められて傾斜部１７ｂおよび排出口１７ａを介して、研磨装置１０の外部に排出される。なお、ワーク研磨機構３０の動作状態によっては、研磨ゴミが研磨ゴミ受け１７以外の部分に飛散する場合があるが、この場合には、研磨ゴミは基台１１上に落ち、その後、研磨ゴミ排出孔１１ａから研磨装置１０の外部に排出されるようになっている。
【００２７】
研磨装置１０は、その全体が筐体１８（図２中二点鎖線）によって覆われており、これによりワーク研磨機構３０の研磨動作によって生じた研磨ゴミが、研磨装置１０の外部に飛散しないようにしている。また、筐体１８のワーク加工領域に対応する部位等には、ワーク研磨機構３０を外部から目視可能とするために確認窓（図示せず）が設けられ、これにより作業者は研磨装置１０の動作状態や汚れ具合等を確認することができる。
【００２８】
基台１１の長手方向一側（図中左側）には、ワーク供給テーブル２０が設けられている。ワーク供給テーブル２０は、基台１１のワーク搬入領域に設けられ、ワークとしての角柱状シリコンインゴットＷＫ１を、基台１１に供給するようになっている。ワーク供給テーブル２０は、図３および図４に示すように、基台１１の短手方向に移動可能なテーブル２１と、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を掴むワーククランプ２２とを備えている。ここで、第１実施の形態における角柱状シリコンインゴットＷＫ１は、角柱加工（切断）を終えた単結晶シリコンインゴットとなっている（図１参照）。つまり、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長手方向に沿って延在する角部は、円弧形状のＲ面角部となっている。
【００２９】
テーブル２１は、図４に示すように、基台１１の短手方向に延び、かつ基台１１に固定されたスライドレール２３に摺動自在に設けられている。スライドレール２３の一端側（図中右側）は筐体１８外に設けられ、スライドレール２３の他端側（図中左側）は筐体１８内に設けられている。これにより、図示しない駆動機構、例えばボールネジ機構等によりテーブル２１を移動させることで、筐体１８外でテーブル２１にセットした角柱状シリコンインゴットＷＫ１を、筐体１８内のワーク移動機構４０に供給することができる。
【００３０】
ワーククランプ２２は、テーブル２１上に設けられ、図示しないアクチュエータを駆動することにより、角柱状シリコンインゴットＷＫ１をその短手方向から挟持するようになっている。ワーククランプ２２には、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を挟持する機能に加え、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の回転中心軸Ｐ１および幅寸法Ｗを割り出す第１割り出し機構２２ａを備え、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の回転中心軸Ｐ１および幅寸法Ｗを割り出すことにより、後に行われるワーク移動機構４０による角柱状シリコンインゴットＷＫ１の揺動制御や研磨部位の切り替え制御等を、精度良く行えるようにしている。
【００３１】
ここで、図４に示す符号２４は、基台１１の短手方向に沿うワーク供給テーブル２０とワーク移動機構４０との間に設けられ、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長さ寸法Ｌ（図３参照）を割り出す第２割り出し機構を示している。第２割り出し機構２４は、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長さ寸法Ｌを割り出して、ワーク移動機構４０の制御量、つまり角柱状シリコンインゴットＷＫ１の移動量等を決定するために用いられる。これにより、長さ寸法の異なる角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対応して、効率良く研磨できるようになっている。
【００３２】
図３に示すように、基台１１のワーク供給テーブル２０よりも長手方向他側（図中右側）には、基台１１の短手方向外側に対向して突出するよう一対の研磨機構基台１１ｂが一体に設けられ、各研磨機構基台１１ｂ上にはワーク研磨機構３０が設置されている。つまり、基台１１の長手方向一側にワーク供給テーブル２０が設けられ、基台１１の長手方向他側かつ基台１１の短手方向外側にワーク研磨機構３０が設けられている。
【００３３】
ワーク研磨機構３０は、図２に示すように、基台１１のワーク加工領域に設けられ、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の対向する側面およびＲ面角部を、筐体１８内で研磨するようになっている。ワーク研磨機構３０は、図３に示すように、基台１１の長手方向一側に設置される一対の粗研磨ユニット３１と、基台１１の長手方向他側に設置される一対の仕上げ研磨ユニット３２とを備えており、各研磨ユニット３１，３２は、基台１１を短手方向から挟むようにして対向配置されている。
【００３４】
ここで、各研磨ユニット３１，３２は何れも同じ形状に形成され、図５および図６においては粗研磨ユニット３１のみを代表して示している。また、図５においては、ワーク移動機構４０とワーク研磨機構３０との位置関係を明確にするために、図４と同様にワーク移動機構４０を示している。さらに、仕上げ研磨ユニット３２に対応する符号を括弧内に示し、粗研磨ユニット３１と同じ部分の重複する説明は省略する。
【００３５】
粗研磨ユニット３１は、角柱状シリコンインゴットＷＫ１側（基台１１側）で回転するリング状の粗砥石（研磨具）３１ａと、粗砥石３１ａを所定の回転数で回転駆動する駆動モータ（駆動源）３１ｂとを備えている。
【００３６】
粗砥石３１ａの径方向に沿う厚み寸法、つまりリングの厚み寸法は、粗砥石３１ａの半径寸法の略１／１０の厚み寸法に設定され、粗砥石３１ａは比較的薄肉のリング状に形成されている。これにより、粗砥石３１ａを回転させた際に、その内周部分と外周部分とで回転速度の差を略無くすようにしている。また、円盤状の砥石に比して慣性モーメントが小さいため、駆動モータ３１ｂの小型化，省電力化を実現している。
【００３７】
駆動モータ３１ｂは、図６に示すように回転軸３１ｃを備え、回転軸３１ｃの先端側には椀状の回転体３１ｄが固定されている。回転体３１ｄの開口側には粗砥石３１ａが一体に設けられ、これにより粗砥石３１ａは、駆動モータ３１ｂの回転駆動に伴って回転中心軸Ｐ２を中心に回転するようになっている。
【００３８】
粗研磨ユニット３１は、図５に示すように、研磨機構基台１１ｂ上に水平移動テーブル３３を介して設けられている。水平移動テーブル３３は、粗研磨ユニット３１を基台１１の短手方向に沿わせて移動させるもので、粗研磨ユニット３１は水平移動テーブル３３の動作により、角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対して近接または離間するようになっている。これにより、粗砥石３１ａの角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する水平方向位置が調整される。
【００３９】
水平移動テーブル３３には、ボールネジ３３ａを備えた昇降モータ３３ｂが一体に設けられている。粗研磨ユニット３１は、昇降モータ３３ｂの動作により、角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対して上下方向に移動するようになっている。これにより、粗砥石３１ａの角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する上下方向位置が調整される。
【００４０】
図６に示すように回転体３１ｄの近傍には、略円盤状に形成された固定フランジ３１ｅが設けられ、当該固定フランジ３１ｅは、粗研磨ユニット３１の固定部位（例えばケース等）に固定されている。固定フランジ３１ｅの図中上側部分、つまり床面ＦＬ（図５参照）から最も離れた部分には、研磨液ノズル３１ｆが一体に設けられている。研磨液ノズル３１ｆの先端側は、粗砥石３１ａ（角柱状シリコンインゴットＷＫ１）に向けられており、研磨液ノズル３１ｆからは、研磨液としての水Ｗａが吐出されるようになっている。これにより、角柱状シリコンインゴットＷＫ１から研磨粉が飛散するのを防止しつつ、滑らかに研磨できるようにしている。なお、研磨液としては水Ｗａに限らず、研磨剤を含有する研磨液を用いることもできる。
【００４１】
仕上げ研磨ユニット３２は、粗砥石３１ａよりもきめ細かい研磨が可能な仕上げ砥石（研磨具）３２ａを備えている。その他の仕上げ研磨ユニット３２の構成部品（駆動モータ３２ｂ〜研磨液ノズル３２ｆ）は、粗研磨ユニット３１の構成部品（駆動モータ３１ｂ〜研磨液ノズル３１ｆ）と同様に形成されている。また、仕上げ研磨ユニット３２は、粗研磨ユニット３１と同様に、水平移動テーブル３３の動作により角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対して近接または離間し、さらに昇降モータ３３ｂの動作により角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対して上下方向に移動するようになっている。
【００４２】
対向する各粗砥石３１ａおよび各仕上げ砥石３２ａの間には、角柱状シリコンインゴットＷＫ１が通過するワーク通過間隙ＳＰが形成され、各研磨ユニット３１，３２は、ワーク通過間隙ＳＰを通過する角柱状シリコンインゴットＷＫ１を研磨するようになっている。そして、ワーク通過間隙ＳＰの下方には研磨ゴミ受け１７の床面ＦＬから離間した側が対向しており、これにより各研磨ユニット３１，３２の研磨動作により生じた研磨ゴミの殆どが研磨ゴミ受け１７に落ちるようになっている。
【００４３】
図２に示すように、各ワーク懸垂梁１４には、基台１１の長手方向に延在するレール４１がそれぞれ取り付けられており、各レール４１には、ワーク移動機構４０が移動自在に設けられている。ワーク移動機構４０は、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を懸垂支持し、ワーク供給テーブル２０とワーク研磨機構３０との間、つまりワーク搬入領域とワーク加工領域との間で角柱状シリコンインゴットＷＫ１を移動させるようになっている。
【００４４】
ワーク移動機構４０は、図７および図８に示すように、各レール４１に懸垂状態で支持される本体部４２と、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を挟持するチャック部４３とを備えている。本体部４２には、基台１１の短手方向両側に突出する一対のフランジ部４２ａが一体に設けられ、各フランジ部４２ａには、各レール４１に摺動自在に設けられる複数のガイド４４が固定されている。各ガイド４４は、本体部４２の長手方向に沿うよう各レール４１に対応して略等間隔で３つずつ設けられている。これにより、本体部４２を各レール４１に沿わせてがたつくこと無くスムーズに移動させることができる。
【００４５】
本体部４２の基台１１側とは反対側（図中上側）には、ワーク移動機構４０を各レール４１に沿わせて移動させるための移動用モータ４５が設けられている。移動用モータ４５は、図８に示すようにモータケース４５ａを備え、モータケース４５ａ内には、供給される駆動電流の大きさにより所定の回転数／回転方向で回転するモータ軸４５ｂと、モータ軸４５ｂにより回転駆動されるナット４５ｃとが回転自在に設けられている。モータ軸４５ｂとナット４５ｃとの間には、タイミングベルトや金属チェーン等よりなる動力伝達部材４５ｄ（詳細図示せず）が掛け渡されており、動力伝達部材４５ｄを介してモータ軸４５ｂの回転力がナット４５ｃに伝達される。
【００４６】
ここで、各ワーク懸垂梁１４のうちの一方のワーク懸垂梁１４には、基台１１の長手方向に沿って延在し、一方のレール４１に近接するネジ軸４５ｅ（図２参照）が固定され、ナット４５ｃはこのネジ軸４５ｅにネジ結合されている。これにより、移動用モータ４５に駆動電流を供給することで、モータ軸４５ｂおよび動力伝達部材４５ｄを介してナット４５ｃが回転駆動され、ワーク移動機構４０は各レール４１に沿って基台１１の長手方向に移動する。
【００４７】
図７に示すように、本体部４２の基台１１側（図中下側）には、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を、その長手方向両側から挟持するチャック部４３が設けられている。チャック部４３は、固定側チャック機構４６と移動側チャック機構４７とを備え、各チャック機構（チャック）４６，４７は、ワーク移動機構４０の移動方向前後側（図中左右側）にそれぞれ設けられている。
【００４８】
固定側チャック機構４６は、本体部４２の基台１１側に一体に設けられた固定側チャック本体４６ａと、固定側チャック本体４６ａ内に設けられ、正逆方向に回転可能な固定側チャック用モータ４６ｂと、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長手方向一側を支持する固定側チャック４６ｃとを有している。
【００４９】
移動側チャック機構４７は、本体部４２の基台１１側で本体部４２の長手方向に沿って移動自在に設けられた移動側チャック本体４７ａと、移動側チャック本体４７ａ内に設けられ、固定側チャック用モータ４６ｂと同期回転する移動側チャック用モータ４７ｂと、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長手方向他側を支持する移動側チャック４７ｃと、本体部４２と移動側チャック本体４７ａとの間に設けられたスライダ機構４８とを有している。
【００５０】
各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂは、角柱状シリコンインゴットＷＫ１をその回転中心軸Ｐ１を中心に所定角度（例えば９０°）単位で回転駆動し、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の対向する側面またはＲ面角部を、各粗砥石３１ａおよび各仕上げ砥石３２ａに対向させるようになっている。また、各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂは、ワーク研磨機構３０により研磨加工を行う際に、所定角度（例えば２０°）範囲で正逆方向に回転駆動され、これにより角柱状シリコンインゴットＷＫ１をその回転中心軸Ｐ１を中心に揺動させるようになっている。
【００５１】
スライダ機構４８は、図７および図８に示すように、本体部４２の基台１１側に固定され、本体部４２の長手方向に沿って平行に設けられた一対のチャック用レール４８ａと、各チャック用レール４８ａにそれぞれ移動自在に一対ずつ設けられ、移動側チャック本体４７ａに固定されたチャック用ガイド４８ｂと、各チャック用レール４８ａ間に設けられ、移動側チャック本体４７ａを各チャック用レール４８ａに沿って移動させるためのボールネジ機構４９とを有している。ここで、各チャック用ガイド４８ｂは、移動側チャック本体４７ａの長手方向に沿う両端側に設けられ、これにより移動側チャック本体４７ａを各チャック用レール４８ａに沿わせてがたつくこと無くスムーズに移動させることができる。
【００５２】
ボールネジ機構４９は、本体部４２に一体に設けられて移動側チャック本体４７ａ（移動側チャック４７ｃ）を、角柱状シリコンインゴットＷＫ１に向けて移動させる挟持用モータ４９ａと、挟持用モータ４９ａの回転駆動により回転するチャック用ネジ軸４９ｂと、移動側チャック本体４７ａに固定され、チャック用ネジ軸４９ｂにネジ結合するチャック用ナット４９ｃとを備えている。これにより、挟持用モータ４９ａに駆動電流を供給することでチャック用ネジ軸４９ｂが回転駆動され、移動側チャック本体４７ａが本体部４２の長手方向に沿って移動し、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を固定側チャック４６ｃおよび移動側チャック４７ｃにより挟持できる。
【００５３】
次に、以上のように形成した研磨装置１０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。
【００５４】
図９（ａ），（ｂ）は角柱状シリコンインゴットの揺動状態を説明する説明図を、図１０（ａ），（ｂ）は第１実施の形態に係る研磨装置の研磨範囲と従来例の研磨装置の研磨範囲とを比較する比較図をそれぞれ表している。
【００５５】
［ワークセット工程］
まず、図３および図４に示すように、ワーク供給テーブル２０が初期状態にあり、テーブル２１が筐体１８外にある状態のもとで、作業者またはワーク供給装置（図示せず）により、角柱状シリコンインゴットＷＫ１をテーブル２１上にセットする。次いで、研磨装置１０のコントロールパネル（図示せず）を操作して研磨装置１０を作動させる。すると、ワーク供給テーブル２０のワーククランプ２２が角柱状シリコンインゴットＷＫ１を挟持するとともに、第１割り出し機構２２ａにより角柱状シリコンインゴットＷＫ１の回転中心軸Ｐ１および幅寸法Ｗが割り出される。
【００５６】
その後、矢印Ｍ１方向にテーブル２１が移動し、第２割り出し機構２４により角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長さ寸法Ｌが割り出される。その後さらに、矢印Ｍ１方向にテーブル２１が移動して、角柱状シリコンインゴットＷＫ１が筐体１８内に搬入され、ワーク移動機構４０に角柱状シリコンインゴットＷＫ１が供給される。
【００５７】
角柱状シリコンインゴットＷＫ１がワーク移動機構４０に供給されると、図７に示すようにワーク移動機構４０の挟持用モータ４９ａが回転駆動される。すると、移動側チャック本体４７ａ（移動側チャック４７ｃ）が、角柱状シリコンインゴットＷＫ１に向けて移動（矢印Ｍ２参照）し、固定側チャック４６ｃおよび移動側チャック４７ｃにより角柱状シリコンインゴットＷＫ１が長手方向両側から挟持される。ここで、各チャック４６ｃ，４７ｃによる挟持力（押圧力）は、例えば、挟持用モータ４９ａの駆動抵抗の増加を、当該挟持用モータ４９ａの電流値を監視すること等によって設定される。このようにして、角柱状シリコンインゴットＷＫ１のワーク移動機構４０へのセットが完了する。
【００５８】
その後、各チャック機構４６，４７の各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂが矢印Ｒ１方向に同期回転し、これによりワーク研磨機構３０の各砥石３１ａ，３２ａに対して、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の各Ｒ面角部が対向可能となる。次いで、ワーク移動機構４０の移動用モータ４５が回転駆動されて、ワーク移動機構４０（角柱状シリコンインゴットＷＫ１）が、ワーク研磨機構３０に向けて移動する（矢印Ｍ３参照）。
【００５９】
［研磨加工工程］
角柱状シリコンインゴットＷＫ１がセットされたワーク移動機構４０は、各レール４１上を滑るように移動して、ワーク搬入領域からワーク加工領域（図２参照）に移動する。その後、角柱状シリコンインゴットＷＫ１がワーク通過間隙ＳＰ内に入り、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の移動方向先端側が各粗研磨ユニット３１に対向したところでワーク移動機構４０は一旦停止する。ここで、ワーク移動機構４０の移動制御（位置制御）は、移動用モータ４５に設けられた磁気式回転センサ等（図示せず）の検出信号に基づいて行われる。
【００６０】
次いで、各粗研磨ユニット３１の各駆動モータ３１ｂが、所定の回転数で回転駆動され、これに伴い各粗砥石３１ａが矢印Ｒ２方向に回転駆動される。その後、水平移動テーブル３３が矢印Ｍ４方向に移動し、各粗研磨ユニット３１の角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する水平方向位置が調整される。また、昇降モータ３３ｂの回転駆動により粗研磨ユニット３１が矢印Ｍ５方向に移動して、各粗研磨ユニット３１の角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する上下方向位置が調整される。
【００６１】
ここで、各粗研磨ユニット３１の水平方向への位置調整は、各粗砥石３１ａが角柱状シリコンインゴットＷＫ１の各Ｒ面角部に接触するように調整される。また、各粗研磨ユニット３１の上下方向への位置調整は、図６および図９に示すように、各粗砥石３１ａの上方円弧部分ＲＰが各Ｒ面角部に接触するように調整される。
【００６２】
なお、各粗砥石３１ａの回転中心軸Ｐ２および角柱状シリコンインゴットＷＫ１の回転中心軸Ｐ１は、粗砥石３１ａの半径寸法と略等しい寸法の離間距離ＯＳの分オフセットされている。つまり、Ｒ面角部の往復移動（揺動移動）の基準位置ＢＰは、各粗砥石３１ａの回転中心軸Ｐ２からワーク移動機構４０（図７参照）の移動方向と直交する方向に、離間距離ＯＳの分オフセットした位置に配置されている。
【００６３】
各Ｒ面角部に対する各粗研磨ユニット３１の位置調整が終了すると、研磨液ノズル３１ｆから水Ｗａが吐出される。また、各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂが、図中矢印ＳＷ１に示すように２０°の角度範囲で正逆方向に同期回転される。つまり、Ｒ面角部の揺動移動の基準位置ＢＰから±１０°の角度範囲で角柱状シリコンインゴットＷＫ１が揺動駆動される。
【００６４】
これにより、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の各Ｒ面角部が、粗砥石３１ａに対してワーク移動機構４０の移動方向と直交する方向に往復移動して、円弧形状に研磨される。ここで、各粗研磨ユニット３１による研磨加工とともに、ワーク移動機構４０が矢印Ｍ３（図３参照）方向にゆっくりと移動し、これにより角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長手方向に沿う各Ｒ面角部の全域が研磨されていく。また、ワーク移動機構４０は、複数回往復（例えば、２回往復）して研磨するようになっている。
【００６５】
ここで、図１０（ａ）に示す本発明に係る研磨装置１０の研磨範囲ＰＡ１と、図１０（ｂ）に示す従来例の研磨装置ＰＤの研磨範囲ＰＡ２とを比較すると、研磨範囲ＰＡ１の方が研磨範囲ＰＡ２よりも広くなっていることが分かる（ＰＡ１＞ＰＡ２）。これは、研磨装置１０の方が研磨装置ＰＤよりも、粗砥石３１ａの各Ｒ面角部との接触部分が多く、研磨加工の速度を速くできることを意味している。ここで、研磨装置ＰＤにおいては、研磨装置１０と同じ粗砥石３１ａを使用する一方で、角柱状シリコンインゴットＷＫ１（Ｒ面角部）を揺動駆動させずに、粗砥石３１ａの上下方向中央部分（砥石の中心部分）でＲ面角部を研磨する構成としている。
【００６６】
このように、本発明に係る研磨装置１０においては、角柱状シリコンインゴットＷＫ１（Ｒ面角部）を矢印ＳＷ１の方向に揺動させつつ、ワーク移動機構４０（図７参照）を矢印Ｍ３方向にゆっくりと移動させることで、リング状の粗砥石３１ａであっても研磨範囲ＰＡ１を広くすること、つまり研磨加工の速度を速くすることができる。
【００６７】
その後、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の長手方向に沿う各Ｒ面角部の研磨加工が完了すると、水平移動テーブル３３が移動して各粗研磨ユニット３１の角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する水平位置が調整され、角柱状シリコンインゴットＷＫ１から各粗砥石３１ａが離間する。次いで、各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂが矢印Ｒ１方向に同期回転（９０°回転）し、これにより各砥石３１ａ，３２ａに対して、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の他の各Ｒ面角部が対向可能となる。その後、水平移動テーブル３３が移動して、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の他の各Ｒ面角部が上記と同様に粗研磨（研磨加工）されていく。
【００６８】
ここで、ワーク研磨機構３０の研磨動作により生じた研磨ゴミ（研磨粉や研磨液等）は研磨ゴミ受け１７に落ち、図３中破線矢印ＷＦに示すように、研磨ゴミ受け１７の排出口１７ａから研磨装置１０の外部に排出される。このようにして角柱状シリコンインゴットＷＫ１の各Ｒ面角部の粗研磨が完了する。
【００６９】
各Ｒ面角部の粗研磨が終わった後は、ワーク移動機構４０が矢印Ｍ３方向に移動する。そして、各仕上げ研磨ユニット３２の各駆動モータ３２ｂが、所定の回転数で回転駆動され、これに伴い各仕上げ砥石３２ａが矢印Ｒ３方向に回転駆動される。その後、水平移動テーブル３３が矢印Ｍ６方向に移動し、各仕上げ研磨ユニット３２の角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する水平方向位置が調整される。また、昇降モータ３３ｂの回転駆動により仕上げ研磨ユニット３２が矢印Ｍ７方向に移動して、各仕上げ研磨ユニット３２の角柱状シリコンインゴットＷＫ１に対する上下方向位置が調整される。その後、上記した粗研磨と同様に動作して、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の各Ｒ面角部の仕上げ研磨（研磨加工）が完了する。
【００７０】
なお、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の各側面の研磨加工（粗研磨／仕上げ研磨）においては、各砥石３１ａ，３２ａの上下方向中央部分（砥石の中心部分）を各側面に接触させ、角柱状シリコンインゴットＷＫ１を揺動させずにワーク移動機構４０を移動させて研磨するようにする。ただし、昇降モータ３３ｂを正逆回転させることで、各研磨ユニット３１，３２を所定範囲で上下動させても良く、この場合、上記した理屈と同様に研磨加工の速度を速くすることができる。
【００７１】
その後、研磨加工（粗研磨／仕上げ研磨）を終えた角柱状シリコンインゴットＷＫ１は、上述とは逆の手順を辿って研磨装置１０外に搬出される。つまり、仕上げられた角柱状シリコンインゴットＷＫ１は、ワーク移動機構４０の移動によりワーク加工領域からワーク搬入領域に移動し、その後、ワーク供給テーブル２０を介して研磨装置１０外に搬出される。
【００７２】
以上詳述したように、第１実施の形態に係る研磨装置１０によれば、角柱状シリコンインゴットＷＫ１のＲ面角部を、リング状の各砥石３１ａ，３２ａに対してワーク移動機構４０の移動方向と直交する方向に揺動移動させつつ、各砥石３１ａ，３２ａを回転させて研磨するので、各砥石３１ａ，３２ａの広範囲に角柱状シリコンインゴットＷＫ１のＲ面角部を接触させることができる。したがって、各砥石３１ａ，３２ａをリング状として偏摩耗を抑制することができ、かつＲ面角部と各砥石３１ａ，３２ａとの接触部分を増やして、研磨処理に掛かる時間を長くせずに済む。
【００７３】
また、第１実施の形態に係る研磨装置１０によれば、各チャック４６ｃ，４７ｃを各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂを介して正逆方向に回転自在に設け、各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂの回転駆動により角柱状シリコンインゴットＷＫ１を揺動運動させ、Ｒ面角部を揺動移動させるので、角柱状シリコンインゴットＷ１を回転させてＲ面角部を研磨する場合に比して、Ｒ面角部と各砥石３１ａ，３２ａとの非接触時間を短くでき、Ｒ面角部の研磨処理に掛かる時間を短縮することができる。また、Ｒ面角部をその形状に倣って円弧形状に研磨することができるので、単結晶シリコンインゴットの研磨処理に掛かる時間を短縮することができる。
【００７４】
さらに、第１実施の形態に係る研磨装置１０によれば、Ｒ面角部の各砥石３１ａ，３２ａに対する揺動移動の基準位置ＢＰを、各砥石３１ａ，３２ａの回転中心軸Ｐ２からワーク移動機構４０の移動方向と直交する方向に離間距離ＯＳの分オフセットした位置に設けたので、リング状の各砥石３１ａ，３２ａとＲ面角部との接触部分を増やすことができ（図１０参照）、研磨処理に掛かる時間をより長くさせずに済む。
【００７５】
また、第１実施の形態に係る研磨装置１０によれば、各砥石３１ａ，３２ａをリング状に形成したので、従前のような円盤状の砥石に比して軽量化することができる。したがって、各砥石３１ａ，３２ａの慣性モーメントを小さくして各砥石３１ａ，３２ａを回転させるための駆動モータ３１ｂ，３２ｂを小さくでき、ひいては研磨装置１０の小型化および省電力化を図ることができる。
【００７６】
次に、本発明の第２実施の形態に係る研磨装置５０について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７７】
図１１は第２実施の形態に係る研磨装置を説明する図６に対応した説明図を表している。
【００７８】
図１１に示すように、研磨装置５０は、多結晶シリコンインゴットを切り出して得られた角柱状シリコンインゴットＷＫ２を加工対象とするもので、これに伴い、第１実施の形態に比して研磨装置５０の制御内容を異ならせている。
【００７９】
角柱状シリコンインゴットＷＫ２は一対のＣ面角部および側面を備え、これらは何れも平坦形状となっている。そのため、研磨加工中は角柱状シリコンインゴットＷＫ２を揺動移動させずに固定した状態とし、昇降モータ３３ｂを正逆回転させて、各研磨ユニット３１，３２を、各砥石３１ａ，３２ａの回転中心軸Ｐ２から上下方向にそれぞれ距離ＬＧ（例えば１０ｍｍ）で、平坦形状の延在方向に沿わせて往復移動させている。
【００８０】
このように、第２実施の形態に係る研磨装置５０は、第１実施の形態に係る研磨装置１０に比して、角柱状シリコンインゴットＷＫ１の揺動移動に変えて、各研磨ユニット３１，３２を、図中矢印ＳＷ２に示すように上下方向に所定範囲で往復移動させている。したがって、平坦形状の各Ｃ面角部および側面を有する角柱状シリコンインゴットＷＫ２を、迅速かつ高精度で研磨加工できる。
【００８１】
ここで、本発明で言う「角部の研磨具に対する往復移動の基準位置」は、角柱状シリコンインゴットＷＫ２の回転中心軸Ｐ３となっている。つまり、回転中心軸Ｐ３を基準位置として、各砥石３１ａ，３２ａの上方円弧部分ＲＰが、各Ｃ面角部に対して上下方向にそれぞれ距離ＬＧで往復移動するようになっている。
【００８２】
以上詳述したように、第２実施の形態に係る研磨装置５０においても、第１実施の形態と略同様の作用効果を得ることができる。第１実施の形態に係る研磨装置１０は、単結晶シリコンインゴットよりなる角柱状シリコンインゴットＷＫ１（図６参照）を最適な加工対象とし、第２実施の形態に係る研磨装置５０は、多結晶シリコンインゴットよりなる角柱状シリコンインゴットＷＫ２（図１１参照）を最適な加工材料としている。これらは、研磨装置の制御内容を、各チャック用モータ４６ｂ，４７ｂを正逆方向に回転制御するか、または昇降モータ３３ｂを正逆方向に回転制御するかで容易に切り替えることができる。
【００８３】
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、研磨具としてリング状の各砥石３１ａ，３２ａを用いたものを示したが、本発明はこれに限らない。つまり、本発明においては、角部を研磨具に対して往復移動させるため、円盤状の砥石を用いたとしてもその偏摩耗が抑えられるので、従前のような円盤状の砥石を採用することもできる。
【００８４】
また、上記各実施の形態においては、揺動角度（第１実施の形態）と上下方向への往復移動距離（第２実施の形態）をそれぞれ±１０°，±１０ｍｍとしたものを示したが、本発明はこれに限らず、±１０°，±１０ｍｍ以上または未満に設定することもできる。なお、これらの揺動角度および上下方向への往復移動距離の設定は、各角部（Ｒ面／Ｃ面）と各砥石３１ａ，３２ａとの離間時間をなるべく短くするようにする。これにより、各角部と各砥石３１ａ，３２ａとの接触時間を長くして、研磨加工の時間が長引くのを抑制する。
【００８５】
さらに、上記各実施の形態においては、固定側チャック本体４６ａ（固定側チャック４６ｃ）を本体部４２に固定し、移動側チャック本体４７ａ（移動側チャック４７ｃ）を本体部４２に対して移動させるようにしたが、本発明はこれに限らず、逆の関係、つまり固定側チャック本体４６ａを本体部４２に対して移動させるようにし、移動側チャック本体４７ａを本体部４２に固定するようにしても良い。また、各チャック本体４６ａ，４７ａの双方を本体部４２に対して移動させるようにしても良い。
【００８６】
また、上記各実施の形態においては、固定側チャック４６ｃおよび移動側チャック４７ｃの双方を、それぞれ固定側チャック用モータ４６ｂおよび移動側チャック用モータ４７ｂにより同期回転するようにしたものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、固定側チャック用モータ４６ｂに代えてベアリングを設置し、移動側チャック用モータ４７ｂのみにより角柱状シリコンインゴットＷＫ１，ＷＫ２を回転させるようにしても良い。この場合、２つのチャック用モータを同期回転させなくて済むので、制御ロジックや配線の簡素化等を図ることができる。
【００８７】
さらに、上各記実施の形態においては、チャック用駆動源，挟持用駆動源および移動用駆動源として、駆動電流を供給することで回転するモータ（電動モータ）であるものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、圧縮エアを供給することで回転する回転部材を備えたモータ（エアモータ）を用いることもできる。
【００８８】
また、上記各実施の形態においては、移動側チャック本体４７ａを、挟持用モータ４９ａを備えたボールネジ機構４９により移動させるものを示したが、本発明はこれに限らず、挟持用駆動源としてエアシリンダや油圧シリンダを用い、これらの直動型駆動源によって、移動側チャック本体４７ａを移動させることもできる。
【符号の説明】
【００８９】
１０ 研磨装置
１１ 基台
１１ａ 研磨ゴミ排出孔
１１ｂ 研磨機構基台
１２ 調節脚
１３ 支柱
１４ ワーク懸垂梁
１５ サブ支柱
１６ 制御ボックス
１７ 研磨ゴミ受け
１７ａ 排出口
１７ｂ 傾斜部
１８ 筐体
２０ ワーク供給テーブル
２１ テーブル
２２ ワーククランプ
２２ａ 第１割り出し機構
２３ スライドレール
２４ 第２割り出し機構
３０ ワーク研磨機構
３１ 粗研磨ユニット
３１ａ 粗砥石（研磨具）
３１ｂ 駆動モータ
３１ｃ 回転軸
３１ｄ 回転体
３１ｅ 固定フランジ
３１ｆ 研磨液ノズル
３２ 仕上げ研磨ユニット
３２ａ 仕上げ砥石（研磨具）
３２ｂ 駆動モータ
３２ｃ 回転軸
３２ｄ 回転体
３２ｅ 固定フランジ
３２ｆ 研磨液ノズル
３３ 水平移動テーブル
３３ａ ボールネジ
３３ｂ 昇降モータ
４０ ワーク移動機構
４１ レール
４２ 本体部
４２ａ フランジ部
４３ チャック部
４４ ガイド
４５ 移動用モータ
４５ａ モータケース
４５ｂ モータ軸
４５ｃ ナット
４５ｄ 動力伝達部材
４５ｅ ネジ軸
４６ 固定側チャック機構（チャック）
４６ａ 固定側チャック本体
４６ｂ 固定側チャック用モータ（駆動源）
４６ｃ 固定側チャック
４７ 移動側チャック機構（チャック）
４７ａ 移動側チャック本体
４７ｂ 移動側チャック用モータ（駆動源）
４７ｃ 移動側チャック
４８ スライダ機構
４８ａ チャック用レール
４８ｂ チャック用ガイド
４９ ボールネジ機構
４９ａ 挟持用モータ
４９ｂ チャック用ネジ軸
４９ｃ チャック用ナット
５０ 研磨装置
ＢＰ 基準位置
ＦＬ 床面
ＬＧ 距離
ＯＳ 離間距離
Ｐ１〜Ｐ３ 回転中心軸
ＰＡ１，ＰＡ２ 研磨範囲
ＰＤ 研磨装置
ＲＰ 上方円弧部分
ＳＰ ワーク通過間隙
Ｗａ 水
ＷＫ１ 角柱状シリコンインゴット（単結晶）
ＷＫ２ 角柱状シリコンインゴット（多結晶）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
角柱状シリコンインゴットの長手方向に沿って延在する角部を研磨する研磨装置であって、
床面に設置され、前記床面の水平方向に延在する基台と、
前記基台に設けられ、前記基台の長手方向に沿うよう移動するワーク移動機構と、
前記ワーク移動機構の移動方向前後側に設けられ、前記角柱状シリコンインゴットを長手方向両側から挟持するチャックと、
前記基台に設けられ、前記基台の短手方向に沿うよう移動するワーク研磨機構と、
前記ワーク研磨機構の前記角柱状シリコンインゴット側に設けられ、前記角部に接触する研磨具とを備え、
前記角柱状シリコンインゴットの前記角部を、前記研磨具に対して前記ワーク移動機構の移動方向と直交する方向に往復移動させつつ、前記研磨具を回転させて研磨することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
請求項１記載の研磨装置において、前記チャックを駆動源を介して正逆方向に回転自在に設け、前記駆動源の回転駆動により前記角柱状シリコンインゴットを揺動運動させ、前記角部を往復移動させることを特徴とする研磨装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の研磨装置において、前記角部の前記研磨具に対する往復移動の基準位置を、前記研磨具の回転中心軸から前記ワーク移動機構の移動方向と直交する方向に所定量オフセットした位置に設けることを特徴とする研磨装置。
【請求項１】
角柱状シリコンインゴットの長手方向に沿って延在する角部を研磨する研磨装置であって、
床面に設置され、前記床面の水平方向に延在する基台と、
前記基台に設けられ、前記基台の長手方向に沿うよう移動するワーク移動機構と、
前記ワーク移動機構の移動方向前後側に設けられ、前記角柱状シリコンインゴットを長手方向両側から挟持するチャックと、
前記基台に設けられ、前記基台の短手方向に沿うよう移動するワーク研磨機構と、
前記ワーク研磨機構の前記角柱状シリコンインゴット側に設けられ、前記角部に接触する研磨具とを備え、
前記角柱状シリコンインゴットの前記角部を、前記研磨具に対して前記ワーク移動機構の移動方向と直交する方向に往復移動させつつ、前記研磨具を回転させて研磨することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
請求項１記載の研磨装置において、前記チャックを駆動源を介して正逆方向に回転自在に設け、前記駆動源の回転駆動により前記角柱状シリコンインゴットを揺動運動させ、前記角部を往復移動させることを特徴とする研磨装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の研磨装置において、前記角部の前記研磨具に対する往復移動の基準位置を、前記研磨具の回転中心軸から前記ワーク移動機構の移動方向と直交する方向に所定量オフセットした位置に設けることを特徴とする研磨装置。
【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２０１２−１８３５９２（Ｐ２０１２−１８３５９２Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４６４３５（Ｐ２０１１−４６４３５）
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（５９４００２２８８）株式会社ＢＢＳ金明 (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【出願人】（５９４００２２８８）株式会社ＢＢＳ金明 (8)
【Ｆターム（参考）】
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