JP2013038111A - Complex chamfering apparatus of cylindrical ingot and method of performing cylindrical grinding and orientation flat grinding of work by using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the cylindrical grinding of the outer peripheral surface of a cylindrical ingot block, and to detect the crystal orientation of a workpiece with high accuracy.SOLUTION: In a complex chamfering apparatus 1 where same type n (n is an integer of 2-4) cylindrical grinders 500 are arranged across an XRD machine 600, wrinkles on the outer peripheral surface of a workpiece are removed by means of the cylindrical grinders 500, and then the crystal orientation of the workpiece thus ground is detected by means of the XRD machine 600 and marked. Thereafter, orientation flat grinding of the workpiece is performed using the cylindrical grinders 500.

Description

本発明は、サファイア、単結晶シリコン等の円柱状インゴット(ワーク)の円筒研削加工およびオリフラ研削加工をする複合面取り加工装置および、それを用いてワークの円筒外周面を円筒研削加工した後、ワークの結晶方位をX線回析結晶方位測定装置(XRD機)で検出、レーザーマーキングし、ついで、ワークのオリフラ方向を芯出しした後にオリフラ研削加工するワークの面取り加工方法に関する。   The present invention relates to a composite chamfering apparatus for performing cylindrical grinding and orientation flat grinding of a cylindrical ingot (workpiece) such as sapphire and single crystal silicon, and a cylindrical grinding process of a cylindrical outer peripheral surface of the workpiece using the same. The present invention relates to a method for chamfering a workpiece, in which the orientation of the workpiece is detected by an X-ray diffraction crystal orientation measuring device (XRD machine), laser-marked, and then the orientation flat grinding is performed after the orientation flat orientation of the workpiece is centered.

LED基板用のサファイア基板の原材料の円柱状サファイア・インゴットブロック(ワーク)は、チョクラルスキー法(CZ法)あるいはベルニューイ法で育成したインゴットを適当な長さ(例えば、250mm、500mm、1,000mm)に結晶方向に切断してインゴットブロックとなしている。サファイア・インゴットの結晶方位は、a面、r面、m面およびc面配向を有する。円柱状サファイア・インゴットブロックの直径は、2インチ、4インチ、および6インチのものが、単結晶シリコンインゴットブロックの直径は、8インチ、10インチ、12インチ、20インチのものが市場より入手できる。   The columnar sapphire ingot block (work), which is the raw material for the sapphire substrate for LED substrates, is an ingot grown by the Czochralski method (CZ method) or the Bernoulli method. ) Cut in the crystal direction to form an ingot block. The crystal orientation of the sapphire ingot has an a-plane, r-plane, m-plane and c-plane orientation. The diameter of cylindrical sapphire ingot blocks is 2 inches, 4 inches, and 6 inches, and the diameter of single crystal silicon ingot blocks is 8 inches, 10 inches, 12 inches, and 20 inches. .

特開2009−298676号公報(特許文献1)の0008段落は、「円柱状インゴットブロックは、その外周面をカップホイール型砥石により円筒研削され、さらに、オリエンテーションフラット(通称「オリフラ」と言う)またはインデックスフラット(通称「インフラ」と言う)が研削または切削された後、インゴットブロックのワイヤーカットソウによる厚み200〜900μmの厚みにスライス加工されウエハを製造している。」と記載する。さらに、段落0020−0023は、「オリフラとは、円形の半導体基板の外周の一部を結晶方位と平行な方向にきり欠いて結晶方位を特定されるものであり、インフラとはオリフラと共に円形の半導体基板の外周に形成され、表裏を判別するためのものである。ただし、半導体基板の表裏を判別するためには、オリフラとインフラが半導体基板の中心に対して非対称となる位置に形成される必要がある。サファイア基板のオリフラは、結晶方位(11−20方向)を特定する。」と記載する。   Paragraph 0008 of JP-A-2009-298676 (Patent Document 1) states that "the cylindrical ingot block has its outer peripheral surface cylindrically ground with a cup wheel type grindstone, and is further oriented flat (commonly referred to as" orientation flat ") or An index flat (commonly called “infrastructure”) is ground or cut, and then sliced into a thickness of 200 to 900 μm by a wire cut saw of an ingot block to manufacture a wafer. ". Further, paragraphs 0020-0023 states that “the orientation flat is that the crystal orientation is specified by cutting out a part of the outer periphery of the circular semiconductor substrate in the direction parallel to the crystal orientation. Formed on the outer periphery of the semiconductor substrate for discriminating the front and back sides, however, in order to discriminate the front and back of the semiconductor substrate, the orientation flat and the infrastructure are formed at positions that are asymmetric with respect to the center of the semiconductor substrate "The orientation flat of the sapphire substrate specifies the crystal orientation (11-20 direction)."

また、特開2008−207992号公報(特許文献2)は、段落0002から0004において、「サファイアは、六方晶の結晶構造を有する酸化アルミニウムの単結晶(融点:約2050℃)である。サファイア単結晶は、例えば、青色LED用のGaN成膜基板などの基板材料として使用される。サファイア単結晶は異方性を有する材料であり、サファイア単結晶のインゴットからGaN成膜用のウエハを切り出す場合、ウエハの主面がサファイア単結晶のc軸<0001>に垂直な面(c面)となるように切り出すことが一般的である。また、サファイアは光学的に一軸性の透明材料であることから液晶プロジェクタ用フィルムなどの光学材料としても使用される。光学材料として使用する場合、着色がなく透明であることが要求される。また、サファイア単結晶の偏光特性から、上記の基板材料の場合と同様、c軸に垂直な面を主面とするc面基板が主に使用される。   JP 2008-207992 A (Patent Document 2) states, in paragraphs 0002 to 0004, “Sapphire is a single crystal of aluminum oxide having a hexagonal crystal structure (melting point: about 2050 ° C.). The crystal is used as, for example, a substrate material such as a GaN film formation substrate for a blue LED, etc. A sapphire single crystal is an anisotropic material, and a GaN film formation wafer is cut out from an ingot of a sapphire single crystal. In general, the main surface of the wafer is cut so as to be a plane (c-plane) perpendicular to the c-axis <0001> of the sapphire single crystal, and sapphire is an optically uniaxial transparent material. It is also used as an optical material for liquid crystal projector films, etc. When used as an optical material, it must be transparent without coloring. That. Also, the polarization properties of the sapphire single crystal, as in the case of the substrate material, c plane substrate whose principal surface perpendicular to the c-axis is mainly used.

サファイア単結晶のインゴットからc面基板を切り出す場合、材料をなるべく無駄にしないためには、c軸方向に結晶を育成して略円柱状のインゴットを得るとともに、このインゴットをc軸方向(インゴットの軸方向)に対して垂直に切断することが望ましい。しかしながら、c軸方向に結晶を育成した場合、泡欠陥が生じやすいことが知られている。インゴット内に泡欠陥があると、加工時に割れが生じやすく、また、基板材料や光学材料として使用した場合にそれらの特性が不十分となりやすい。泡欠陥の発生を低減する方法として、サファイア単結晶の育成方向をc軸から所定角度ずらした方向としたり、c軸に
垂直なa軸又はm軸方向とすることが知られている(例えば、特開2004−83316号公報参照)。」と記載する。
When cutting a c-plane substrate from a sapphire single crystal ingot, in order to avoid wasting material as much as possible, the crystal is grown in the c-axis direction to obtain a substantially cylindrical ingot, and this ingot is formed in the c-axis direction (ingot direction). It is desirable to cut perpendicularly to (axial direction). However, it is known that bubble defects tend to occur when crystals are grown in the c-axis direction. If there are bubble defects in the ingot, cracks are likely to occur during processing, and when used as a substrate material or an optical material, their characteristics are likely to be insufficient. As a method for reducing the occurrence of bubble defects, it is known that the growth direction of the sapphire single crystal is shifted by a predetermined angle from the c-axis, or the a-axis or m-axis direction perpendicular to the c-axis (for example, JP, 2004-83316, A). ".

また、サファイア・インゴットブロックは、特開2008−971号公報(特許文献3)に開示されるように、大きな厚い板状のサファイア結晶からボーリングコアビット(刃物)で型抜き切り出しして製造されているのもある。   The sapphire ingot block is manufactured by punching out a large thick plate-like sapphire crystal with a boring core bit (blade) as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-971 (Patent Document 3). There is also.

さらに、特表2010−514581号公報(特許文献4)は、インゴットブロックをスライス加工されたサファイア基板の表面加工方法を開示し、a面、r面、m面、及びc面配向からなる群から選択される結晶配向を有し且つ約0.037μm/cm2以下のn
TTVを有する概ね平坦な表面を含むサファイア基板であって、nTTVが該概ね0平坦な表面の表面積で規格化された総厚みばらつきであり、該基板は約9.0cm以上の直径を有するサファイア基板を得ると開示する。その実施態様として、段落0005から0009において、「第1の固定研磨材を用いてサファイア基板の第1表面を研削加工すること、及び第1の固定研磨材よりも小さい平均粒径を有する第2の固定研磨材を用いてサファイア基板の第1表面を研削加工することを含むサファイア基板の機械加工方法を対象とする。他の実施態様は、第1表面がc面配向を有するように研磨材を用いてそれぞれのサファイア基板の第1表面を研削加工することを含む複数のサファイア基板を含むサファイア基板ロットを提供する方法を対象とし、サファイア基板ロットは少なくとも20個のサファイア基板を含む。それぞれのサファイア基板は(i)c面配向、(ii)結晶のm面ミスオリエンテーション角度(θm)、及び(iii)結晶のa面ミスオリエンテーショ
ン角度(θa)を有する第1表面を有し、ここでは、(a)ミスオリエンテーション角度
θmの標準偏差σmが約0.0130以下、及び(b)ミスオリエンテーション角度θa
標準偏差σaが約0.0325以下のうち少なくとも1つが成り立つ。他の実施態様は、
少なくとも20個のサファイア基板を含むサファイア基板ロットを対象とする。それぞれのサファイア基板は(i)c面配向、(ii)結晶のm面ミスオリエンテーション角度(θm)、及び(iii)結晶のa面ミスオリエンテーション角度(θa)を有する第1表面を有し、ここでは、(a)ミスオリエンテーション角度θmの標準偏差σmが約0.0130以下、及び(b)ミスオリエンテーション角度θaの標準偏差σaが約0.0325以下のうち少なくとも1つが成り立つ。」と記載する。
Furthermore, Japanese translations of PCT publication No. 2010-514581 (patent document 4) discloses the surface processing method of the sapphire substrate by which the ingot block was sliced, from the group consisting of a-plane, r-plane, m-plane, and c-plane orientation. N having a selected crystal orientation and not more than about 0.037 μm / cm 2
A sapphire substrate including a generally flat surface having a TTV, wherein the nTTV is a total thickness variation normalized by the surface area of the substantially zero flat surface, the substrate having a diameter of about 9.0 cm or more And disclosed. As an embodiment thereof, in paragraphs 0005 to 0009, "the first fixed abrasive is used to grind the first surface of the sapphire substrate, and the second particle having an average particle size smaller than that of the first fixed abrasive. A method for machining a sapphire substrate that includes grinding a first surface of a sapphire substrate using a fixed abrasive of: Another embodiment is an abrasive such that the first surface has c-plane orientation. Is used to provide a sapphire substrate lot comprising a plurality of sapphire substrates comprising grinding a first surface of each sapphire substrate, the sapphire substrate lot comprising at least 20 sapphire substrates. the sapphire substrate (i) c plane orientation, (ii) m plane misorientation angle of the crystal (θ m), and (iii) a surface Misuo crystals Having a first surface having a ene station angle (theta a), where, (a) misorientation angle theta standard deviation sigma m of m is about 0.0130 or less, and (b) misorientation angle theta a standard The deviation σ a is at least one of about 0.0325 or less.
A sapphire substrate lot including at least 20 sapphire substrates is targeted. Each sapphire substrate has a first surface having (i) c-plane orientation, (ii) m-plane misorientation angle (θ m ) of the crystal, and (iii) a-plane misorientation angle (θ a ) of the crystal. , where, (a) a standard deviation sigma m of misorientation angle theta m of about 0.0130 or less, and (b) misorientation angle theta a standard deviation sigma a of at least one of about 0.0325 or less true . ".

特開2009−186181号公報(特許文献5)は、図2に円柱状インゴットの結晶方位を測定するX線回析結晶方位測定装置を、および図6においてX線回析結晶方位測定装置を備えた円柱状インゴットの円筒研削装置を示し、段落0070から0077および段落0085から0089記載で円柱状インゴットの結晶方位hを測定した後に、第一搬送ロボットでインゴットを図3に示すカット面取り機に移動させ、そこで、軸方向結晶方位hに対し垂直に第一カット面Waを研削して新たな第一カット面Waとし、反対方向の第二カット面Waを研削して新たな第二カット面Waとし、ついで、第一搬送ロボットで垂直カット面W,Wを有するインゴットを円筒研削装置のクランプ装置に移送し、円柱状砥石を用いて円柱状インゴットの外周面を円筒研削する方法が記載されている。さらに、特許文献5の図10および段落0090記載において、前記円筒研削加工されたインゴットの半径方向結晶方位kを前記X線回析結晶方位測定装置で測定し、前記円筒研削装置でインゴットの半径方向結晶方位kを基準としてオリフラ面を加工形成させることを開示する。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-186181 (Patent Document 5) includes an X-ray diffraction crystal orientation measuring apparatus that measures the crystal orientation of a cylindrical ingot in FIG. 2, and an X-ray diffraction crystal orientation measurement apparatus in FIG. 3 shows a cylindrical grinding apparatus for a cylindrical ingot, and after measuring the crystal orientation h of the cylindrical ingot according to paragraphs 0070 to 0077 and paragraphs 0085 to 0089, the ingot is moved to the cut chamfering machine shown in FIG. Therefore, the first cut surface Wa 1 is ground perpendicularly to the axial crystal orientation h to obtain a new first cut surface Wa 3, and the second cut surface Wa 2 in the opposite direction is ground to obtain a new second cut surface Wa 2 . a cut surface Wa 4, then an ingot having a vertical cutting plane W 3, W 4 in the first transfer robot and transferred to the clamping device of the cylindrical grinding apparatus with a cylindrical grinding wheel A method of cylindrical grinding of the outer peripheral surface of a cylindrical ingot is described. Furthermore, in FIG. 10 and paragraph 0090 described in Patent Document 5, the radial crystal orientation k of the cylindrically ground ingot is measured by the X-ray diffraction crystal orientation measuring device, and the radial direction of the ingot is measured by the cylindrical grinding device. Disclosed is a method of forming an orientation flat surface based on a crystal orientation k.

特開2009−111260号公報(特許文献6)は、少なくとも、切断用トレーに載置されたインゴットを切断手段により切断してブロックに切り分ける切断部と、該切断部から前記切断用トレーを送出入するためのテーブルを有する送出入部と、該送出入部の動作を制御する制御部と、前記切断されたブロックを前記切断用トレーから搬送用トレーに移載する移載部とを具備するインゴット切断装置において、前記移載部は、少なくとも、
前記ブロックを挟持するアーム機構と、前記ブロックを前記搬送用トレーに倒置する倒置機構とを具備し、前記ブロックが所定長さに達している長いブロックは前記アーム機構により前記搬送用トレーに移載し、前記ブロックが所定長さに達していない短いブロックは前記アーム機構により前記倒置機構に載置して、該倒置機構により前記ブロックを倒して前記搬送用トレーに移載するものであることを特徴とするインゴット切断装置を開示する。
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-111260 (Patent Document 6) discloses at least a cutting unit that cuts an ingot placed on a cutting tray by a cutting unit and cuts the block into blocks, and the cutting tray is sent out from the cutting unit. An ingot cutting device comprising: a feed-in unit having a table for performing a process; a control unit for controlling the operation of the feed-in unit; and a transfer unit for transferring the cut block from the cutting tray to the transfer tray In the above, the transfer unit is at least
An arm mechanism for holding the block; and an inversion mechanism for inverting the block on the transport tray. A long block whose block has reached a predetermined length is transferred to the transport tray by the arm mechanism. The short block in which the block does not reach the predetermined length is placed on the inversion mechanism by the arm mechanism, and the block is brought down by the inversion mechanism and transferred to the transport tray. A featured ingot cutting device is disclosed.

さらに、株式会社ジェイシーエムは、単結晶シリコンインゴットのトップ、テールを切断した後に、指定した長さでブロックカットを自動で行うJBS−110全自動バンドソー装置(商品名)を販売している(非特許文献1)。   Furthermore, JCM Co., Ltd. sells a JBS-110 fully automatic band saw device (trade name) that automatically performs block cutting with a specified length after cutting the top and tail of a single crystal silicon ingot. Patent Document 1).

特開2004−66734号公報(特許文献7)は、ワークをワイヤにより切断するインゴット(ワーク)の切断装置において、
YAGレーザー装置により結晶面が溝の深さ方向に平行となるようにワークの姿勢が調整されてインゴットが装着されたセットプレート上のワークの外周を局所的に加熱することにより、前記ワイヤの線径に応じた幅の溝を形成する溝加工装置と、
前記セットプレートが装着され、ワークの外周に形成された溝の深さ方向に沿ってワイヤを相対移動させてワークを切断するワイヤソー装置とを備えたことを特徴とするXRD機を備えた切断装置を開示する。
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-66734 (Patent Document 7) is a cutting device for an ingot (work) that cuts a workpiece with a wire.
The wire line is obtained by locally heating the outer periphery of the workpiece on the set plate on which the ingot is mounted by adjusting the posture of the workpiece so that the crystal plane is parallel to the depth direction of the groove by the YAG laser device. A groove processing apparatus for forming a groove having a width according to the diameter;
A cutting device equipped with an XRD machine, comprising: a wire saw device that is mounted with the set plate and relatively moves a wire along a depth direction of a groove formed on the outer periphery of the workpiece. Is disclosed.

一方、半導体基板にノッチやレーザー加工できるX線回析結晶方位測定器付きレーザー装置(XRD機)も基板やインゴットの結晶方位を測定するのに利用されている。例えば、JST−CRESTの田中 義人は、「放射光時間分解X線回折測定による光記録媒体の相変化構造計測」先端磁性材料研究会100316@東工大発表論文(非特許文献2)でXRD機の構造およびその利用方法を開示する。   On the other hand, a laser device (XRD machine) with an X-ray diffraction crystal orientation measuring device capable of notching or laser processing a semiconductor substrate is also used to measure the crystal orientation of the substrate or ingot. For example, Yoshito Tanaka, JST-CREST, described the XRD machine in the “Advanced Phase Measurement of Optical Recording Media by Synchrotron Radiation Time-Resolved X-ray Diffraction Measurement”, Advanced Magnetic Materials Research Group 100316 @ Tokyo Institute of Technology (Non-Patent Document 2). The structure and its use are disclosed.

また、成蹊大学院の菊田 進作らは、「XRD結晶方位データベースを応用したレーザー加工材のスプリングバック量の推定」成蹊大学および株式会社アマダ共同発表論文(非特許文献3)でXRD機の構造およびその利用方法を開示する。   In addition, Shinsaku Kikuta et al. From Seikei Graduate School have published the XRD machine structure and its results in a joint paper published by Seikei University and Amada Co., Ltd. (Non-Patent Document 3). The usage method is disclosed.

さらに、XRD機で単結晶インゴットの結晶方位を測定する方法は、特開平10−160688号公報(特許文献8)、特開2000−2672号公報(特許文献9)、特開2001−13092号公報(特許文献10)、特開2001−272359号公報(特許文献11)等で開示されるように、半導体基板メーカーでは行われていることである。   Furthermore, methods for measuring the crystal orientation of a single crystal ingot with an XRD machine are disclosed in JP-A-10-160688 (Patent Document 8), JP-A 2000-2672 (Patent Document 9), and JP-A-2001-13092. (Patent Document 10), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-272359 (Patent Document 11), and the like.

一方、特開2005−255463号公報(特許文献12)は、図1において、インゴットの円筒研削加工(101)後にインゴットのオリフラ加工(102)を行い、次いで、インゴットをワイヤーソウでウエハースライス加工(103)し、その後にウエハー外周研削加工(104)を行う工程図を開示する。   On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-255463 (Patent Document 12), the ingot orientation flat processing (102) is performed after the ingot cylindrical grinding processing (101) in FIG. 1, and then the ingot is processed by wafer slicing (see FIG. 1). 103), and then, a process diagram for performing wafer peripheral grinding (104) is disclosed.

また、特開2011−136382号公報(特許文献13)は、図3で示す、角柱状インゴットの4隅Rコーナ部の円筒研削加工を1個の研削車9gで、角柱状インゴットの4側平面の面取りを一対の粗研削砥石10g,10gで同期制御研削加工行ったのち、その面取り面4面を一対の精密仕上げ研削砥石11g,11gで同期制御研削加工して面取りを完成させるインゴットの面取り加工装置500を開示する。   Japanese Patent Laid-Open No. 2011-136382 (Patent Document 13) discloses the cylindrical grinding of the four corner R corners of the prismatic ingot shown in FIG. 3 with one grinding wheel 9g and the four-side plane of the prismatic ingot. Chamfering of the ingot is completed by performing synchronous control grinding with a pair of rough grinding wheels 10g, 10g, and then chamfering the four chamfered surfaces with synchronous control grinding with a pair of precision finish grinding wheels 11g, 11g. An apparatus 500 is disclosed.

また、特開2000−158123号公報(特許文献14)は、インゴット搬送用ロボットおよびインゴットの搬送方法を開示する。   Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-158123 (Patent Document 14) discloses an ingot transfer robot and an ingot transfer method.

株式会社ジェイシーエム、“太陽電池製造装置”、[online]、平成23年7月21日検索]、インターネット<URL:www.e-jcm.co.jp/SolarCell/Mono/JBS-110.html>JCM Co., Ltd., “Solar Cell Manufacturing Equipment”, [online], searched on July 21, 2011], Internet <URL: www.e-jcm.co.jp/SolarCell/Mono/JBS-110.html> 田中 義人、“放射光時間分解X線回折測定による光記録媒体の相変化構造計測”先端磁性材料研究会100316@東工大発表PDF論文、[online]、平成23年7月6日検索]、インターネット<URL:www.spring8.or.jp/ext/ja/iuss/htm/text/06file/.../tanaka.pdf>Yoshito Tanaka, “Phase change structure measurement of optical recording media by synchrotron radiation time-resolved X-ray diffraction measurement” Advanced Magnetic Materials Research Group 100316 @ Tokyo Institute of Technology PDF paper, [online], searched July 6, 2011], Internet <URL: www.spring8.or.jp/ext/ja/iuss/htm/text/06file /.../ tanaka.pdf> 菊田 進作、外3名、“XRD結晶方位データベースを応用したレーザ加工材のスプリングバック量の推定”、[online]、平成23年7月6日検索]、インターネット<URL:www.sd.seikei.ac.jp/lab/zairiki/_.../2011zairyo_powerpoint_kikuta.pdf>Susumu Kikuta, 3 others, “Estimation of springback amount of laser processed material using XRD crystal orientation database”, [online], searched on July 6, 2011], Internet <URL: www.sd.seikei .ac.jp / lab / zairiki /_.../ 2011zairyo_powerpoint_kikuta.pdf>

特開2009−298676号公報JP 2009-298676 A 特開2008−207992号公報JP 2008-207992 A 特開2008−971号公報JP 2008-971 A 特表2010−514581号公報Japanese Translation of PCT International Publication No. 2010-514581 特開2009−186181号公報JP 2009-186181 A 特開2009−111260号公報JP 2009-111260 A 特開2004−66734号公報JP 2004-66734 A 特開平10−160688号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-160688 特開2000−2672号公報JP 2000-2672 A 特開2001−13092号公報JP 2001-13092 A 特開2001−272359号公報JP 2001-272359 A 特開2005−255463号公報JP 2005-255463 A 特開2011−136382号公報JP 2011-136382 A 特開2000−158123号公報JP 2000-158123 A

インゴット製造メーカーが半導体基板メーカーに出荷している結晶性インゴットブロック(ワーク)は、インゴットのC軸両端面がC軸に対し直角に切断されたインゴットブロックである。それゆえ、上記特許文献5記載のXDR機、ワークC軸端面カットおよびオリフラ研削加工用のカット面研削機、ならびに、円筒研削装置を備える複合面取り加工装置を用いて市販のワークの面取り加工する作業においては、カット面研削機のオリフラ研削加工工程が不要である。また、オリフラ研削加工するオリフラ方位を検出するためのXRD機によるワークの結晶方位の測定をワークの円筒研削加工前の外周面に皺のある出荷されたワークに対し行っているので、この皺の存在による結晶方位(サファイアインゴットの結晶は六角形)測定の精度がサファイア・インゴットではワークのC軸からオリフラ線に対し結んだ垂線(90度)の筈が88.5〜90度とばらついてしまう面取り加工ワークが得られる。さらに、上記特許文献5記載の複合面取り加工装置を用いて市販のワークの面取り加工する作業においては、ワークの円筒研削加工が律速工程であり、ワークC軸端面カットおよびオリフラ研削加工工程の2〜4倍を超える加工時間が費やされている。よって、基板製造メーカーからは、1機当たり3,000万円前後する高価なXDR機をもっと有効利用でき、面取り加工されたインゴットブロックの生産量がより増大するXDR機付複合面取り加工装置の出現が望まれている。   A crystalline ingot block (workpiece) shipped from an ingot manufacturer to a semiconductor substrate manufacturer is an ingot block in which both end surfaces of the C-axis of the ingot are cut at right angles to the C-axis. Therefore, a work for chamfering a commercially available workpiece using the XDR machine described in Patent Document 5, a cut surface grinding machine for workpiece C-axis end face cutting and orientation flat grinding, and a composite chamfering machine equipped with a cylindrical grinding machine. In this case, the orientation flat grinding process of the cut surface grinding machine is unnecessary. In addition, since the crystal orientation of the workpiece is measured by the XRD machine to detect the orientation flat orientation for orientation flat grinding, the workpiece is shipped with a flaw on the outer peripheral surface before cylindrical grinding of the workpiece. The crystal orientation due to existence (sapphire ingot crystal is hexagonal) The measurement accuracy of sapphire ingots varies from 88.5 to 90 degrees in the vertical line (90 degrees) from the C-axis of the workpiece to the orientation flat line. A chamfered workpiece can be obtained. Further, in the work of chamfering a commercially available workpiece using the composite chamfering device described in Patent Document 5, the cylindrical grinding of the workpiece is a rate-limiting step, and 2 to 2 of the workpiece C-axis end face cutting and orientation flat grinding processing steps. Over four times the processing time is spent. Therefore, the emergence of a complex chamfering machine with an XDR machine that can make more efficient use of expensive XDR machines of around 30 million yen per board and increase the production of chamfered ingot blocks. Is desired.

本願発明者らは、特許文献13に開示されるインゴットの面取り加工装置は、ワークの円筒研削加工およびオリフラ研削加工できることに着目し、1台のXDR機に対して左右
にこのインゴットの面取り加工装置を配置すること、および、ワークの円筒研削加工後に、XRD機で円筒研削加工されたワークの結晶方位の測定およびマーキングを行う加工ソフトに切り替えることにより、半導体基板メーカーの要望を適える複合面取り加工装置となると想到し、本発明に到った。
The inventors of the present application pay attention to the fact that the ingot chamfering apparatus disclosed in Patent Document 13 can perform cylindrical grinding and orientation flat grinding of workpieces. This ingot chamfering apparatus is laterally arranged with respect to one XDR machine. And chamfering to meet the demands of semiconductor substrate manufacturers by switching to processing software that measures and marks the crystal orientation of workpieces that have been cylindrically ground with an XRD machine after cylindrical grinding of workpieces It came to be the device and came to the present invention.

本発明の請求項1は、
左右方向に延びた第一案内レール(100)上を滑走できる搬送ロボット(200)、
上記第一案内レールの右端に設けられた円柱状インゴットブロック(ワーク)の第一貯蔵棚(300)、
上記第一案内レールの左端に設けられたオリフラ加工されたワーク(最終加工製品)の第二貯蔵棚(400)、
前記搬送ロボットの滑走用第一案内レール(100)に対し、後ろ側に1台のX線回析結晶方位測定装置(600)を挟んでその左右に円筒研削装置(500,500)を間隔を空けて併設した面取り加工装置群、
より構成されるワークの複合面取り加工装置(1)であって、
上記の円筒研削装置(500)は、前後方向に延びる第二案内レール(3,3)上を滑走できる芯出し機能を備えた主軸台(7a)と心押台(7b)よりなるクランプ装置(7)を載置する移動テーブル(4)を設けとともに、前記クランプ装置の支持軸(7a,7b)に支架されるワークのC軸に対し直角方向に、かつ、C軸を挟んで一対の円筒研削用カップホイール型砥石(10g,10g)を軸承する砥石軸を前進後退可能に設けるとともに、オートローダー機器(13)およびワークストッカー(14)を備え、前記ワークストッカー(14)と前記オートローダー機器(13)と前記クランプ装置(7)とでワークローディング/アンローディングステージを構成し、前記クランプ装置(7)と前記一対の円筒研削用カップホイール型砥石(10g,10g)を軸承する砥石軸とでワークの円筒研削ステージおよびオリフラ研削加工ステージを構成する円筒研削装置(500)である、
ことを特徴とする複合面取り加工装置(1)を提供するものである。
Claim 1 of the present invention provides
A transfer robot (200) capable of sliding on the first guide rail (100) extending in the left-right direction;
A first storage shelf (300) of a cylindrical ingot block (work) provided at the right end of the first guide rail,
A second storage shelf (400) of a workpiece (finally processed product) subjected to orientation flat processing provided at the left end of the first guide rail,
With respect to the first guide rail (100) for sliding of the transfer robot, a single X-ray diffraction crystal orientation measuring device (600) is sandwiched on the rear side, and a cylindrical grinding device (500, 500) is spaced between the left and right sides. A group of chamfering processing equipment,
A workpiece chamfering processing apparatus (1) comprising:
The cylindrical grinding device (500) includes a clamping device (a spindle stock (7a) having a centering function capable of sliding on the second guide rails (3, 3) extending in the front-rear direction and a tailstock (7b) ( 7) A pair of moving tables (4) for mounting the same are provided, and a pair is arranged in a direction perpendicular to the C axis of the work supported on the support shafts (7a 1 , 7b 1 ) of the clamping device and across the C axis. A grinding wheel shaft for supporting the cup grinding wheel (10 g, 10 g) for cylindrical grinding is provided so as to be able to advance and retreat, and includes an autoloader device (13) and a work stocker (14), and the work stocker (14) and the auto A loader device (13) and the clamping device (7) constitute a work loading / unloading stage, and the clamping device (7) and the pair of cylindrical grinding cups A cylindrical grinding apparatus (500) that constitutes a cylindrical grinding stage and an orientation flat grinding stage of a workpiece with a grinding wheel shaft that supports a wheel-type grinding wheel (10g, 10g).
The composite chamfering apparatus (1) characterized by this is provided.

本発明の請求項2は、請求項1記載の複合面取り加工装置(1)を用い、円筒研削装置(500)の一対の円筒研削用カップホイール型砥石(10g,10g)で円柱状インゴットブロック(ワーク)を円筒研削加工した後に、X線回析結晶方位測定装置(600)でワークの結晶方位を測定、マーキングし、ついで、マーキングされたワークを前記円筒研削装置(500)のクランプ装置(7)に戻し、一方の円筒研削用カップホイール型砥石(10g)を用いてオリフラ研削加工を実施することを特徴とする、ワークの複合面取り加工方法を提供するものである。   According to a second aspect of the present invention, a cylindrical ingot block (10 g, 10 g) is used with a pair of cylindrical grinding cup wheel grindstones (10 g, 10 g) of the cylindrical grinding device (500) using the composite chamfering processing device (1) according to the first aspect. After the workpiece is cylindrically ground, the crystal orientation of the workpiece is measured and marked with an X-ray diffraction crystal orientation measuring device (600), and then the marked workpiece is clamped (7) of the cylindrical grinding device (500). ) And performing a flat chamfering method using a cup wheel type grindstone (10 g) for cylindrical grinding.

本発明の複合面取り加工装置(1)は、1台のXRD機(600)に対し、複数の円筒研削装置(500)を配置したので、1台のXRD機を有効に利用できる。また、ワークの結晶方位を円筒研削加工して外周面の皺を取り去った平滑な面とした後にX線回析結晶方位測定装置(600)でワークの結晶方位を測定するので、結晶方位測定精度がより正確となる。   In the composite chamfering apparatus (1) of the present invention, a plurality of cylindrical grinding apparatuses (500) are arranged for one XRD machine (600), so that one XRD machine can be used effectively. Moreover, since the crystal orientation of the workpiece is measured by the X-ray diffraction crystal orientation measuring device (600) after the workpiece crystal orientation is made into a smooth surface by removing the wrinkles on the outer peripheral surface by cylindrical grinding, the crystal orientation measurement accuracy Becomes more accurate.

また、円筒研削装置(500)のカップホイール型砥石一対(10g,10g)を同時に用いてワークを円筒研削加工できるので、特許文献5記載の複合面取り加工装置の円筒研削装置と比較して円筒研削加工時間を1/2に短縮できる。   Moreover, since a workpiece | work can be cylindrical-ground using the cup-wheel type grindstone pair (10g, 10g) of a cylindrical grinding apparatus (500) simultaneously, it is cylindrical grinding compared with the cylindrical grinding apparatus of the compound chamfering processing apparatus of patent document 5 Processing time can be reduced to ½.

図1は複合面取り加工装置の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a composite chamfering apparatus. 図2は円筒研削装置の側面面である。FIG. 2 is a side view of the cylindrical grinding apparatus. 図3は円筒研削装置の平面面である。FIG. 3 is a plane surface of the cylindrical grinding apparatus. 図4はオートローダー機器の背面図である。FIG. 4 is a rear view of the autoloader device. 図5は円筒研削装置の平面図で、オートローダー機器は省略されている。FIG. 5 is a plan view of the cylindrical grinding apparatus, and the autoloader device is omitted. 図6はワーク外周面を面取り加工している作業図であり、ワークの端面方向から見た図である。図6aは円筒粗研削加工作業を、図6bは円筒仕上げ研削加工作業を、図6cはオリフラ研削加工作業を示す。FIG. 6 is a work diagram in which the outer peripheral surface of the workpiece is chamfered, and is a diagram viewed from the end surface direction of the workpiece. 6a shows a cylindrical rough grinding operation, FIG. 6b shows a cylindrical finish grinding operation, and FIG. 6c shows an orientation flat grinding operation.

図1に示される本発明の複合面取り加工装置1は、左右方向に延びた第一案内レール100上を滑走できる搬送ロボット200、第一案内レールの右端に設けられたワークの第一貯蔵棚300、前記第一案内レール100の左端に設けられたオリフラ加工されたワークの第二貯蔵棚400、前記搬送ロボットの滑走用第一案内レール100に対し、後ろ側に平行に設けられた右端より左端側に向かって、円筒研削加装置500が2台、XRD機600が1台、および、円筒研削装置500の2台が間隔を空けて併設した複合面取り加工装置1である。   A composite chamfering apparatus 1 of the present invention shown in FIG. 1 includes a transfer robot 200 that can slide on a first guide rail 100 extending in the left-right direction, and a first storage shelf 300 for workpieces provided at the right end of the first guide rail. , A second storage shelf 400 for workpieces subjected to orientation flat processing provided at the left end of the first guide rail 100, and a left end from a right end provided parallel to the rear side with respect to the first guide rail 100 for sliding of the transfer robot. The composite chamfering apparatus 1 is provided with two cylindrical grinding devices 500, one XRD machine 600, and two cylindrical grinding devices 500 that are spaced apart from each other toward the side.

4台の円筒研削装置500は、同一型の円筒研削装置である。この円筒研削装置500は一対のカップホイール型研削砥石10g,10gを具備するが、図2、図3に示す円筒研削装置のように、カップホイール型粗研削砥石10g,10gの一対、および、カップホイール型仕上げ研削砥石の一対11g,11gを備える円筒研削装置500としてもよい。   The four cylindrical grinding devices 500 are the same type of cylindrical grinding device. The cylindrical grinding device 500 includes a pair of cup wheel type grinding wheels 10g and 10g. As in the cylindrical grinding device shown in FIGS. 2 and 3, a pair of cup wheel type rough grinding wheels 10g and 10g, and a cup It is good also as the cylindrical grinding device 500 provided with a pair of 11g and 11g of wheel type finishing grinding wheels.

図2、図3および図5に示すように、円筒研削装置500は、機枠(ベース)2に左右方向に延びて敷設された一対の案内レール3,3上を左右方向に往復移動できるように設けられたワークテーブル4を設けてある。このワークテーブル4の左右往復移動は、サーボモータ5による回転駆動をボールネジ6が受けて回転し、このボールネジに螺合された固定台(図示されていない)が左方向または右方向に前進することにより、この固定台表面にワークテーブル4の裏面が固定されているワークテーブル4が左方向または右方向に前進する。ワークテーブル4の左方向または右方向の前進は、サーボモータ5の回転軸が時計廻り方向か、逆時計廻り方向かに依存する。   As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the cylindrical grinding device 500 can reciprocate in the left-right direction on a pair of guide rails 3, 3 laid on the machine frame (base) 2 in the left-right direction. A work table 4 is provided. When the work table 4 is reciprocated left and right, the ball screw 6 receives rotation driven by the servo motor 5 and rotates, and a fixing base (not shown) screwed to the ball screw advances leftward or rightward. As a result, the work table 4 having the back surface of the work table 4 fixed to the surface of the fixed base advances in the left direction or the right direction. The advancement of the work table 4 in the left direction or the right direction depends on whether the rotation shaft of the servo motor 5 is clockwise or counterclockwise.

このワークテーブル4上に前後に分離して搭載された主軸台7aと心押台7bの一対よりなるクランプ装置7が搭載されている。よって、ワークテーブル4の前方向または後ろ方向の移動に付随してこのクランプ装置7も前方向または後ろ方向に移動し、クランプ装置7の主軸台センター支持軸7aと心押台センター支持軸7bにより支架(挟持)されて宙吊り状態となったワークwは、第一円筒研削ステージ10、第二円筒研削ステージ11、またはロードポート8位置へと移動することが可能となっている。 On the work table 4 is mounted a clamping device 7 composed of a pair of a headstock 7a and a tailstock 7b which are mounted separately on the front and rear. Therefore, in association with the movement of the forward or backward direction of the work table 4 moves in the clamping device 7 also forward or backward direction, the headstock center support shaft 7a 1 and the tailstock center support shaft 7b of the clamping device 7 The workpiece w that is suspended (held) by 1 and suspended in the air can move to the first cylindrical grinding stage 10, the second cylindrical grinding stage 11, or the load port 8 position.

クランプ装置7は公知のチャック機構であり、シリコンインゴットの円筒研削盤でよく使用されている。主軸台7aは主軸台センター支持軸7aをサーボモータ7aで回転させることによりワークwを360度回転させる機能を有する。心押台7bは空気シリンダー7e駆動でガイドレール上を左右に移動できる移動台7b上に設けられ、ワークをクランプ機構7で支架したのち、レバーを押し下げることにより固定し、ワークテーブル4の移動により心押台7bを搭載する移動台7bが移動するのを防ぐ。 The clamping device 7 is a known chuck mechanism and is often used in a silicon ingot cylindrical grinder. Headstock 7a has a function of rotating the workpiece w 360 degrees by rotating the headstock center support shaft 7a 1 by the servo motor 7a m. Tailstock 7b is provided on the movable table 7b t which can be moved on the guide rails with an air cylinder 7e drive the left and right, after支架the workpiece by the clamp mechanism 7, and fixed by depressing the lever, movement of the work table 4 moving base 7b t for mounting the tailstock 7b is prevented from moving by.

前記第一円筒研削ステージ10、第二円筒研削ステージ11、およびロードポート8の位置関係は、前記ワークテーブル4を側面側から直角に見る方向であって、かつ、前側方向より後ろ側方向へ向かって、第一円筒研削ステージ10、第二研削ステージ11、ロードポート8を設ける。第一円筒研削ステージ10および第二円筒研削ステージ11は密閉
カバー12で覆われている。また、ロードポート8は片手横スライド扉12aにより閉じられる。密閉カバー12で覆われた各研削10,11の空間には排気ダクト18が接続され、この空間内に浮遊するミストや研削屑を外部へ排出する。
The positional relationship between the first cylindrical grinding stage 10, the second cylindrical grinding stage 11, and the load port 8 is a direction in which the work table 4 is viewed at a right angle from the side surface side, and from the front side direction toward the rear side direction. The first cylindrical grinding stage 10, the second grinding stage 11, and the load port 8 are provided. The first cylindrical grinding stage 10 and the second cylindrical grinding stage 11 are covered with a hermetic cover 12. The load port 8 is closed by a one-hand side sliding door 12a. An exhaust duct 18 is connected to the space of each grinding 10, 11 covered with the hermetic cover 12, and mist and grinding debris floating in this space are discharged to the outside.

第一円筒研削ステージ10は、サーボモータ10m,10mの回転駆動により前後移動可能なツールテーブル10t,10t上に設けられた砥石軸の一対10a,10aに軸承されたカップホイール型砥石の一対10g,10gをその研削砥石面10g,10gが相対向するようにワークテーブル4を挟んでワークテーブル4前後に対称にかつ砥石軸芯10,10が同一線上となる位置に設け、これら砥石軸10a,10aはサーボモータ10,10の回転駆動により回転される構造となっている。 The first cylindrical grinding stage 10 is composed of a pair of grinding wheels 10a, 10a, 10a, 10a, 10a, 10a, 10a, 10a, 10a. provided at a position 10g the grinding wheel surface 10g s, 10g s across the work table 4 so as to face each other and symmetrically around the work table 4 grindstone axis 10 o, 10 o is collinear, grindstone axis 10a, 10a has a structure that is rotated by the rotational driving of the servo motor 10 M, 10 M.

サーボモータ10m,10mによる回転駆動をボールネジが受けて回転し、このボールネジに螺合された固定台が前方向または後方向に前進または後退することにより、この固定台表面にツールテーブル10t,10tの裏面が固定されているツールテーブル10t,10tが前進移動または後退移動する。このツールテーブルの前進または後退の移動方向は、サーボモータ10m,10mの回転軸が時計廻り方向か、逆時計廻り方向かに依存する。   When the ball screw receives rotation by the servo motors 10m and 10m and rotates, and the fixing table screwed to the ball screw advances or retracts forward or backward, the tool tables 10t and 10t are placed on the surface of the fixing table. The tool tables 10t and 10t whose back surfaces are fixed move forward or backward. The forward or backward movement direction of the tool table depends on whether the rotation shafts of the servo motors 10m and 10m are clockwise or counterclockwise.

第二円筒研削ステージ11は、サーボモータ11m,11mの回転駆動により前後移動可能なツールテーブル11t,11t上に設けられた砥石軸の一対11a,11aに軸承されたカップホイール型砥石の一対11g,11gをその研削砥石面11g,11gが相対向するようにワークテーブル4を挟んでワークテーブル4前後に対称にかつ砥石軸芯11,11が同一線上となる位置に設け、これら砥石軸11a,11aはサーボモータ11,11の回転駆動により回転される構造となっている。 The second cylindrical grinding stage 11 includes a pair of grinding wheels 11a, 11a provided on a tool table 11t, 11t that can be moved back and forth by rotation of servo motors 11m, 11m, a pair 11g of cup wheel type grinding wheels supported by 11a, provided at a position 11g the grinding wheel surface 11g s, 11g s is and symmetrically around the work table 4 across the work table 4 so as to face each other grindstone axis 11 o, 11 o is collinear, grindstone axis 11a, 11a has a structure that is rotated by the rotational driving of the servo motor 11 M, 11 M.

サーボモータ11m,11mによる回転駆動をボールネジが受けて回転し、このボール
ネジに螺合された固定台が前方向または後方向に前進移動または後退移動することにより、この固定台表面にツールテーブル11t,11tの裏面が固定されているツールテーブル11t,11tが前進または後退する。このツールテーブルの前進または後退の移動方向は、サーボモータ11m,11mの回転軸が時計廻り方向か、逆時計廻り方向かに依存する。
When the ball screw receives the rotation drive by the servo motors 11m and 11m and rotates, and the fixed base screwed into the ball screw moves forward or backward in the forward or backward direction, the tool table 11t, The tool tables 11t and 11t to which the back surface of 11t is fixed move forward or backward. The forward or backward movement direction of the tool table depends on whether the rotation shafts of the servomotors 11m and 11m are clockwise or counterclockwise.

第二円筒研削ステージ11は、前記第一円筒研削ステージ10の後ろ側に平行に設けられる。即ち、両ステージ10,11の砥石軸芯10,11が平行である。 The second cylindrical grinding stage 11 is provided in parallel to the rear side of the first cylindrical grinding stage 10. That is, the grindstone axes 10 o and 11 o of both the stages 10 and 11 are parallel.

カップホイール型円筒研削砥石10g,10g,11g,11gおよびオリフラ研削加工用カップホイール型砥石のカップホイール型砥石直径は、ワークが2〜6インチのサファイア基板用円柱状インゴットブロックであるときは、100〜240mmである。カップ砥石片の幅は3〜10mm、リング状砥石幅は5〜15mmであるのがワークの研削焼け防止の観点から好ましい。   The cup wheel type grinding wheel diameter of the cup wheel type cylindrical grinding wheel 10g, 10g, 11g, 11g and the cup wheel type grinding wheel for orientation flat grinding is 100 when the workpiece is a cylindrical ingot block for a sapphire substrate of 2 to 6 inches. ~ 240 mm. The width of the cup grindstone piece is preferably 3 to 10 mm and the width of the ring-shaped grindstone is preferably 5 to 15 mm from the viewpoint of preventing grinding burn of the workpiece.

カップホイール型円筒研削砥石10g,11gの砥粒は、ダイヤモンド砥粒、CBN砥粒が好ましく、結合剤(ボンド)はメタルボンド、ビトリファイドボンド、エポキシレジンボンドがよい。例えば、カップホイール型円筒研削砥石は特開平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。このカップホイール型円筒研削砥石の環状砥石刃の直径は、ワーク直径の1.2〜1.5倍の直径であることが好ましい。前記カップホイール型粗研削砥石10gの環状砥石刃は、砥番100〜280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好ましい。また、カップホイール型仕上げ研削砥石11gの環状砥石刃は、砥番300〜1,200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 abrasive grains of the cup wheel type cylindrical grinding wheels 10g and 11g are preferably diamond abrasive grains and CBN abrasive grains, and the binder is preferably a metal bond, vitrified bond, or epoxy resin bond. For example, a cup wheel type cylindrical grinding wheel is used for a bottom annular ring of a bottomed cylindrical grinding wheel base metal disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 9-38866, 2000-94342, 2004-167617, and the like. A cup wheel type grindstone in which a large number of blades are annularly arranged with a gap interval where the grinding liquid is dissipated, and a structure in which the grinding liquid supplied to the inside of the base metal is dissipated from the gap is preferable. The diameter of the annular grinding wheel of this cup wheel type cylindrical grinding wheel is preferably 1.2 to 1.5 times the workpiece diameter. The annular grindstone blade of the cup wheel type rough grinding grindstone 10g is preferably a diamond resin bond grindstone having a grind number of 100 to 280 or a diamond vitrified bond grindstone. Further, the annular grindstone blade of the cup wheel type finish grinding grindstone 11g is preferably a diamond resin bond grindstone, a diamond vitrified bond grindstone, or a diamond metal bond grindstone with a grind number of 300 to 1,200.

研削液としては、純水、コロイダルシリカ水分散液、セリア水分散液、SC−1液、SC−2液、あるいは、これら水分散液に有機リン化合物を配合した水分散液を利用するのが好ましい。   As the grinding liquid, pure water, colloidal silica aqueous dispersion, ceria aqueous dispersion, SC-1 liquid, SC-2 liquid, or an aqueous dispersion in which an organic phosphorus compound is mixed with these aqueous dispersions may be used. preferable.

ロードポート8は、第二円筒研削ステージ11の後ろ側であってワークテーブル4の前側に位置するハウジング材にワークwを前記クランプ装置7への移出入を可能とする開口部を設けることにより形成される。   The load port 8 is formed by providing an opening that allows the workpiece w to be transferred into and out of the clamping device 7 in a housing material located behind the second cylindrical grinding stage 11 and in front of the work table 4. Is done.

前記円筒研削装置500のカップホイール型円筒研削砥石11gによるワークのオリフラ研削加工時には、前記第二円筒研削ステージ11は、オリフラ研削ステージと呼び変えられる。   During the orientation flat grinding of the workpiece by the cup wheel type cylindrical grinding wheel 11g of the cylindrical grinding device 500, the second cylindrical grinding stage 11 is called an orientation flat grinding stage.

図2において符号20は制御装置を、符号21は操作盤を示す。また、図3において、符号9cは研削液供給管を示す。   In FIG. 2, reference numeral 20 denotes a control device, and reference numeral 21 denotes an operation panel. Moreover, in FIG. 3, the code | symbol 9c shows a grinding fluid supply pipe | tube.

図1、図2、図3および図4に示すように、円筒研削装置(500)は、前記ワークテーブル4の前側であって前記ロードポート8と前記第二研削ステージ11との空間部にオートローダー機器(ワークローディング/アンローディング装置)13およびインゴットブロック3本を貯えるワークストッカー14を機枠2上に並設している。符号15は、脚立車を備えた運搬台車16のテーブル上に載置された予備のワークストッカー(保管棚)である。   As shown in FIGS. 1, 2, 3, and 4, the cylindrical grinding device (500) is automatically installed in the space between the load port 8 and the second grinding stage 11 on the front side of the work table 4. A loader device (work loading / unloading device) 13 and a work stocker 14 for storing three ingot blocks are juxtaposed on the machine frame 2. Reference numeral 15 denotes a spare work stocker (storage shelf) placed on the table of the transport carriage 16 provided with a stepladder.

ワークストッカー(保管棚)14,15は、ワーク3本w,w,wを45度傾斜して収納できる断面が逆2等辺三角形状のV字棚段を備え、機枠から突き出した位置決めピン16上に載置されている。   The work stockers (storage shelves) 14 and 15 are provided with V-shaped shelves having an inverted isosceles triangle shape capable of storing three workpieces w, w, and w inclined at 45 degrees, and positioning pins 16 protruding from the machine frame. It is placed on top.

前記オートローダー機器(ワークローディング/アンローディング装置)13は、ワークストッカー14V字棚段に保管されているワーク1本を1対の爪13a,13bで挟持し、両爪を上昇させることによりワークを吊り上げ、ついで、後退、右方向への移動、下降してロードポート8前に位置させ、さらに後退させることによりこのロードポート8からワークをクランプ装置7の主軸台7aと心押台7b間へと搬送する。ワークの一端を主軸台7aのセンター支持軸7a1に当接させた後、心押台7bを空気シリンダー7eで右方向に移動させてセンター支持軸7b1に他端を当接させワークを45度V傾斜させかつ4面を宙吊り状態に支架する。ついで、前記爪13a,13bを離間させてワークの把持を開放し、ついで、両爪13a,13bを支持する固定台13fを上昇させ、左方向に移動させ、さらに、前方向に後退させ両爪13a,13bを待機位置へと戻る。   The autoloader device (work loading / unloading device) 13 holds a workpiece stored on a work stocker 14V-shaped shelf with a pair of claws 13a and 13b, and lifts both claws to raise the workpiece. Lifting, then retreating, moving in the right direction, descending, positioning in front of the load port 8, and further retreating the workpiece from the load port 8 between the headstock 7a and the tailstock 7b of the clamping device 7 Transport. After one end of the work is brought into contact with the center support shaft 7a1 of the headstock 7a, the tailstock 7b is moved to the right by the air cylinder 7e, and the other end is brought into contact with the center support shaft 7b1 so that the work is 45 degrees V. Inclined and suspended on 4 sides suspended. Next, the claws 13a and 13b are separated to release the workpiece, and then the fixing base 13f supporting the claws 13a and 13b is lifted, moved to the left, and further moved backward to move both claws. 13a and 13b are returned to the standby position.

また、前記クランプ装置7に宙吊り状態に支架されている面取り加工および洗浄・風乾されたワークを両爪13a,13bで把持し、ついで、両爪13a,13bを支持する固定台13fを上昇させ、左方向に移動させ、さらに、前方向に後退させ両爪13a,13bをワークストッカー14,15の空棚上方へ移動したのち、下降させてワークを前記空棚に載置下後、両爪13a,13bを離間してワークを開放したのち、前記待機位置へと両爪13a,13bを戻す。   Further, the chamfering process and the cleaned and air-dried work supported in a suspended state in the clamp device 7 are gripped by both claws 13a and 13b, and then the fixing base 13f supporting both the claws 13a and 13b is raised, After moving the claw 13a, 13b above the empty shelves of the work stockers 14, 15 after moving the claw 13a, 13b to the left and moving the claw 13a, 13b downward, , 13b are separated and the workpiece is released, and then the claws 13a, 13b are returned to the standby position.

両爪13a,13bを支持する固定台13fの前後方向の移動は、サーボモータ13m
により回転駆動されたボールネジ13kに裏面を螺合させた固定台13fの滑走面13sをコラム13c側面に設けられた案内レール13g上を滑走させることにより行われる。両爪13a,13bを支持する固定台13fの上下方向の移動は、エアーシリンダー13pにより行われる。両爪13a,13bの離間は、図4の円内に示されるマイクロウイークエアシリンダ13eを用いて両爪13a,13bを離間させる。両爪13a,13bの僅かな昇降の微調整は、マイクロウイークエアシリンダ13lを用いて行う。両爪13a,13bの僅かな前後移動の微調整は、マイクロウイークエアシリンダ13を用いて行う。
The movement of the fixing base 13f that supports the claws 13a and 13b in the front-rear direction is the servo motor 13m
This is done by sliding the sliding surface 13s of the fixed base 13f, whose back surface is screwed to the ball screw 13k that is driven by rotation, on the guide rail 13g provided on the side surface of the column 13c. The vertical movement of the fixing base 13f that supports the claws 13a and 13b is performed by the air cylinder 13p. The two claws 13a and 13b are separated from each other by using a micro week air cylinder 13e shown in a circle in FIG. Fine adjustment of the slight raising and lowering of the claws 13a and 13b is performed using a micro week air cylinder 13l. Both pawls 13a, fine adjustment of a small back-and-forth movement of the 13b is performed using a micro weak air cylinder 13 R.

上記円筒研削装置500に設置されたワークストッカー14,15に保管されたワークwをオートローダー機器13のロボット爪13a,13bを用い、クランプ装置7の支持軸7a,7bに自動挟持(支架)する工程は次ぎのように行われる。 The workpiece w stored in the workpiece stockers 14 and 15 installed in the cylindrical grinding device 500 is automatically clamped (supported) on the support shafts 7a 1 and 7b 1 of the clamp device 7 using the robot claws 13a and 13b of the autoloader device 13. ) Is performed as follows.

オートローダー機器13のロボット爪13a,13bで直径がRmm、研削取り代(t)設定がtmm厚みの円筒状インゴットブロック(ワーク)の中央部を把持する。S01 Robot claw 13a of the autoloader devices 13, diameter 13b is Rmm, grinding allowance (t) set to grip the central portion of the cylindrical ingot block (work) of t g mm thickness. S01

前記ロボット爪に把持されたワークを主軸台7aの支持軸7aと心押台7bの支持軸7b間へ搬入し、前記心押台7bを前進させて前記ワークwの長手方向(C軸方向)の両端を前記クランプ装置7の支持軸7a,7bで支架させる。なお、支持軸7a,7bの両軸心を結ぶ線をクランプ装置7のC軸心と呼ぶ。S02 Wherein the gripped workpiece to the robot claws and carried into between the support shaft 7b 1 of the support shaft 7a 1 and tailstock 7b headstocks 7a, the longitudinal axis (C axis of the workpiece w by advancing the tailstock 7b Both ends in the direction) are supported by the support shafts 7a 1 and 7b 1 of the clamp device 7. A line connecting both shaft centers of the support shafts 7a 1 and 7b 1 is called a C-axis center of the clamp device 7. S02

オートローダー機器13のロボット爪13a,13bをワークwより遠ざける。S03   The robot claws 13a and 13b of the autoloader device 13 are moved away from the workpiece w. S03

カップホイール型砥石11gに対するワークのオリフラ方向芯出しは、XRD機により結晶方位がマーキングされた値に基づき、主軸台7aの支持軸をサーボモータで回転させることによりワークのオリフラ方向がカップホイール型砥石11gの刃先面に平行となるようにワークを回転させて行う。   The orientation flat direction of the workpiece with respect to the cup wheel type grindstone 11g is based on the value of the crystal orientation marked by the XRD machine, and the orientation flat direction of the workpiece is changed to the cup wheel type grinding wheel by rotating the support shaft of the headstock 7a with a servo motor. This is done by rotating the workpiece so as to be parallel to the 11 g cutting edge surface.

一対のカップホイール型砥石10g,10gによるワークの円筒研削加工は、ワークを宙吊りに支架したクランプ機構7を搭載するワークテーブル4を左右方向に1〜15mm/分速度で移動させながら、かつ、主軸台のセンター支持軸7aを10〜300rpmの回転速度で回転させながら800〜3,000rpmの回転速度で回転しているカップホイール型砥石の一対10g,10gの砥石軸をクランプ装置7のC軸心側へ前進させてカップホイール型砥石10g,10gの刃先位置がクランプ装置7のC軸心から(R/2−t)の距離(研削開始点位置)までインフィードして研削加工を開始し、研削液を5〜100cc/分の量研削作業点に供給させながら前記カップホイール型砥石の一対10g,10gにより移動するインゴットブロック外周面厚みをtmmの取り代量除去するインフィード円筒研削加工である。 Cylindrical grinding of a workpiece with a pair of cup wheel-type grindstones 10g, 10g is performed while moving a work table 4 mounted with a clamp mechanism 7 that supports the workpiece suspended in the air at a speed of 1 to 15 mm / min. A pair of 10 g and 10 g grinding wheel shafts rotating at a rotational speed of 800 to 3,000 rpm while rotating the center support shaft 7 a 1 of the table at a rotational speed of 10 to 300 rpm is used as the C axis of the clamping device 7. is advanced into the heart side cup wheel type grindstone 10g, initiate and infeed grinding to a distance (grinding start point position) of the cutting edge position of 10g from C axis of the clamping device 7 (R / 2-t g ) Then, while the grinding fluid is supplied to the grinding work point in an amount of 5 to 100 cc / min, The Got block peripheral surface thickness is infeed cylindrical grinding of allowance removal amount of t g mm.

カップホイール型砥石10g,10gによるワークの研削取り代(t)は0.5〜1.0mmである。 Cup wheel type grindstone 10g, 10g grinding allowance of the work by the (t g) is 0.5~1.0mm.

前述したように、第一案内レール100上を滑走する搬送ロボット200は、ワークロッカー14、貯蔵棚300,400、右側配置の円筒研削装置500、500、XDR機600、左側配置の円筒研削装置500,500間においてワークwを受け渡すのに使用される。   As described above, the transfer robot 200 that slides on the first guide rail 100 includes the work locker 14, the storage shelves 300 and 400, the cylindrical grinding devices 500 and 500 on the right side, the XDR machine 600, and the cylindrical grinding device 500 on the left side. , 500 is used to deliver the workpiece w.

X線回析結晶方位測定器付きレーザー装置(X-ray diffraction)600は、X線照射
器、X線回析器、CCDカメラ、ワーク台、時間回路を有するコントローラ等を備える。
ワークの撮像、ワークの結晶方位測定、ワークへのレーザーマーキング、ワークのC軸からワークの外周までの半径の算出などが可能である。
A laser device (X-ray diffraction) 600 with an X-ray diffraction crystal orientation measuring device includes an X-ray irradiator, an X-ray diffraction device, a CCD camera, a work table, a controller having a time circuit, and the like.
It is possible to image the workpiece, measure the crystal orientation of the workpiece, perform laser marking on the workpiece, and calculate the radius from the C axis of the workpiece to the outer periphery of the workpiece.

図1および図2に示す複合面取り加工装置1を用い、円筒研削装置500の一対の円筒研削用カップホイール型砥石10g,10gで円柱状インゴットブロック(ワーク)を円筒研削加工した後に、X線回析結晶方位測定装置600でワークの結晶方位を測定し、ついで、ワークを前記円筒研削装置500に戻し、一方の円筒研削用カップホイール型砥石10gまたは11gでオリフラ研削加工を実施する工程は次の順序で行われる。   1 and FIG. 2 is used to cylindrically grind a cylindrical ingot block (workpiece) with a pair of cylindrical grinding cup wheel-type grindstones 10g, 10g of a cylindrical grinding device 500, and then X-ray rotation The crystal orientation measurement apparatus 600 measures the crystal orientation of the workpiece, then returns the workpiece to the cylindrical grinding device 500, and performs the orientation flat grinding with one cylindrical grinding wheel 10g or 11g. Done in order.

1).第一貯蔵棚300に保管されているワークwを搬送ロボット200で把持し、ついで把持されたワークを円筒研削装置500のワークストッカー14上に移送する。(ワークの移送工程)   1). The workpiece w stored in the first storage shelf 300 is gripped by the transport robot 200, and then the gripped workpiece is transferred onto the workpiece stocker 14 of the cylindrical grinding apparatus 500. (Work transfer process)

2).円筒研削装置500のワークストッカー14上に載置されたワークをオートローダー機器13のハンド爪にワークを抱かえ込み、クランプ装置7の主軸台の支持軸7a1
と心押台の支持軸7b間にワークのC軸心がこのクランプ装置の主軸台の支持軸と心押台の支持軸を結ぶC軸心と一致するようにワークを支架させる。(ワークのローディング工程)
2). The workpiece placed on the workpiece stocker 14 of the cylindrical grinding device 500 is held in the hand claw of the autoloader device 13, and the support shaft 7 a 1 of the headstock of the clamping device 7.
And between the support shaft 7b 1 of the tailstock C axis of the workpiece to支架the workpiece to match the C axis connecting the support shaft of the headstock support shaft and the tailstock of the clamping device. (Work loading process)

3)前記クランプ装置7に支架されているワークを主軸台7aのサーボモータによりクランプ装置のC軸廻りに回転させ、前記カップホイール型砥石軸を回転させ、回転するこのカップホイール型砥石10g,10gを前記C軸廻りに回転しているワークの円周面に当接するよう前進(左方向移動)させて円筒粗研削加工を開始し、前記カップホイール型砥石を円筒粗研削取り代(tgr)を引いた半径(R/2)の円筒研削加工ワークが得られる距離まで前進(左方向移動)させる切込み加工を行った後、前記クランプ装置を前記カップホイール型砥石10g,10g側へさらに前進させ、通過させて前記クランプ装置に支架されているワークの外周面を円筒粗研削加工する。 3) The work supported by the clamp device 7 is rotated around the C axis of the clamp device by a servo motor of the headstock 7a, the cup wheel type grindstone shaft is rotated, and the cup wheel type grindstones 10g, 10g are rotated. Is moved forward (moved in the left direction) so as to come into contact with the circumferential surface of the workpiece rotating around the C-axis to start cylindrical rough grinding, and the cylindrical wheel grinding allowance (t gr ) After performing cutting (moving leftward) up to a distance where a cylindrical grinding workpiece having a radius (R / 2) minus is obtained, the clamp device is further advanced toward the cup wheel type grindstone 10g, 10g side. Then, the outer peripheral surface of the work supported by the clamping device is subjected to cylindrical rough grinding.

ついで、前記ワークテーブル4に搭載されているクランプ装置7を一対の回転しているカップホイール型砥石11g,11g側へ進行させ、前記クランプ装置7に支架されているC軸廻りに回転しているワークを前記カップホイール型砥石11g,11gの刃先に当接させ、円筒仕上げ研削加工を開始し、前記カップホイール型砥石(11g,11g)を円筒仕上げ研削取り代(tgf)を引いた半径(R/2)の円筒研削加工ワークが得られる距離まで前進(左方向移動)させる切込み加工を行った後、前記クランプ装置を前記一対のカップホイール型砥石11g,11g間をさらに前進させ、通過させて前記クランプ装置7に支架されているワークwの外周面を円筒仕上げ研削加工する。ついで、前記クランプ装置7を搭載するワークテーブル4を円筒研削開始点待機位置まで後退させたのち、円筒研削加工されたワークwをオートローダー機器13のハンド爪に把持し、ワークストッカー14へ移送する。(ワークの円筒研削工程)(図6a,図6b参照) Next, the clamp device 7 mounted on the work table 4 is advanced toward the pair of rotating cup wheel type grindstones 11g and 11g, and is rotated around the C axis supported by the clamp device 7. The workpiece is brought into contact with the cutting edges of the cup wheel type grindstones 11g and 11g, and cylindrical finish grinding is started, and the radius of the cup wheel type grindstone (11g and 11g) minus the cylindrical finish grinding allowance (t gf ) ( R / 2) After cutting (moving in the left direction) to a distance where a cylindrical grinding workpiece can be obtained, the clamp device is further advanced and passed between the pair of cup wheel type grindstones 11g, 11g. Then, the outer peripheral surface of the workpiece w supported by the clamping device 7 is subjected to cylindrical finish grinding. Next, after the work table 4 on which the clamping device 7 is mounted is retracted to the cylindrical grinding start point standby position, the workpiece w subjected to the cylindrical grinding is held by the hand claw of the autoloader device 13 and transferred to the work stocker 14. . (Workpiece cylindrical grinding process) (See FIGS. 6a and 6b)

4).前記円筒研削装置500のワークストッカー14に載置されたワークwを搬送ロボット200で把持し、X線回析結晶方位測定装置600の作業台上へと移送し、そこでワークの結晶方位をレーザー光でマーキングする。(ワークの結晶方位マーキング工程)   4). The workpiece w placed on the workpiece stocker 14 of the cylindrical grinding apparatus 500 is gripped by the transfer robot 200 and transferred onto the work table of the X-ray diffraction crystal orientation measuring apparatus 600, where the crystal orientation of the workpiece is converted into a laser beam. Mark with. (Work crystal orientation marking process)

5).結晶方位がマーキングされたワークを搬送ロボット200で把持し、前記円筒研削装置500のワークストッカー14に移送する。(マーキングワークの移送工程)   5). The workpiece marked with the crystal orientation is gripped by the transfer robot 200 and transferred to the workpiece stocker 14 of the cylindrical grinding apparatus 500. (Marking work transfer process)

6).前記円筒研削装置500のワークストッカー14上に載置されたワークをオートローダー機器13のハンド爪にワークを抱かえ込み、クランプ装置7の主軸台の支持軸7a1と心押台の支持軸7b間にワークのC軸心がこのクランプ装置の主軸台の支持軸と
心押台の支持軸を結ぶC軸心と一致するようにワークを支架させる。ついで、主軸台の支持軸7a1を回転させて支架されているワークをそのワークのオリフラ加工される方位が
カップホイール型砥石11gに対し平行に向くように回転させる芯出しを行う。(ワークのオリフラ方位芯出し工程)
6). The workpiece placed on the workpiece stocker 14 of the cylindrical grinding apparatus 500 is held in the hand claw of the autoloader device 13, and the spindle support shaft 7 a 1 and the tailstock support shaft 7 b of the clamp device 7 are mounted. The workpiece is supported so that the C-axis of the workpiece coincides with the C-axis that connects the support shaft of the headstock and the support shaft of the tailstock. Next, centering is performed by rotating the support shaft 7a 1 of the headstock so that the supported workpiece is rotated so that the orientation of the orientation of the workpiece is parallel to the cup wheel grindstone 11g. (Work orientation flat alignment process)

7).前記円筒研削装置500の一対のカップホイール型砥石軸の内のワークがオリフラ加工される位置に近い側にあるカップホイール型砥石11gを軸承する砥石軸を回転させ、回転するカップホイール型砥石11gを前記オリフラ加工される結晶方位に芯出しされたワークの円周面に当接(オリフラ研削加工開始点位置)するよう前進(左方向移動)させ、ついで、前記クランプ装置7を搭載するワークテーブル4を前記カップホイール型砥石11g側へ前進させてカップホイール型砥石11gとワークwを接触させてオリフラ研削加工を開始し、さらに前記カップホイール型砥石11gを前進させてオリフラ研削取り代(too)を研削する距離まで前進(左方向移動)させる切込み加工を行った後、前
記クランプ装置7を前記カップホイール型砥石11g,11g間を通過する移動を行ってワークの外周面にオリフラを形成する。ついで、前記クランプ装置7を搭載するワークテーブル4を円筒研削開始点待機位置まで後退させ、オートローダー機器13のハンド爪にワークを抱かえ込み、円筒研削装置500のワークストッカー14に移送する。(ワークのオリフラ研削加工工程)(図6c参照)
7). Of the pair of cup wheel type grindstone shafts of the cylindrical grinding device 500, the grindstone shaft that supports the cup wheel type grindstone 11g on the side close to the position where the workpiece is subjected to the orientation flat processing is rotated, and the rotating cup wheel type grindstone 11g is rotated. The work table 4 on which the clamping device 7 is mounted is then moved forward (moved in the left direction) so as to come into contact with the circumferential surface of the work centered in the crystal orientation to be subjected to the orientation flat processing (the orientation flat starting position). was advance by contacting the cup wheel type grindstone 11g and the work w to the cup wheel type grindstone 11g side starts orientation flat grinding, and further advancing the cup wheel type grindstone 11g and orientation flat grinding allowance (t oo) After the cutting process for moving forward (to the left) to the grinding distance, the clamping device 7 is moved to the cup wheel. Type grindstone 11g, performs movement passing between 11g to form a orientation flat on the outer peripheral surface of the workpiece. Next, the work table 4 on which the clamping device 7 is mounted is retracted to the cylindrical grinding start point standby position, the work is held in the hand claw of the autoloader device 13, and transferred to the work stocker 14 of the cylindrical grinding device 500. (Orientation flat grinding process of workpiece) (See Fig. 6c)

および、   and,

8).前記ワークロッカー14に載置されたワークwを前記搬送ロボット200が受け取って第二貯蔵棚400に移送する。(ワークのアンローディング工程)   8). The transfer robot 200 receives the work w placed on the work locker 14 and transfers it to the second storage shelf 400. (Work unloading process)

各々の円筒研削装置500a,500b,500a,500bのクランプ装置7へのワークの支架させる時間をずらす面取り加工プログラムとすることにより、各々の円筒研削装置500a,500b,500a,500bを同時間帯に稼動させることができ、1台のXRD機を有効に利用できる。   By using a chamfering processing program that shifts the time for the work to be supported on the clamp device 7 of each cylindrical grinding device 500a, 500b, 500a, 500b, each cylindrical grinding device 500a, 500b, 500a, 500b is set to the same time zone. It can be operated and one XRD machine can be used effectively.

本発明の複合面取り加工装置1は、1台のXRD機600、および複数(2〜4台)台の円筒研削装置500の使用でインゴットブロックの円筒研削加工およびオリフラ研削加工できるので、複合面取り加工装置1の1台のXRD機当たりの1時間当たりの面取り加工ワークの生産量を約n倍以上向上させることができる。特に、一対のカップホイール型砥石(10g,10g)でワークの円筒研削加工を行うので、特許文献5記載のXDR機付き円筒研削装置1台当たりのワークの円筒研削加工時間を1/2に短縮できる。   Since the composite chamfering apparatus 1 of the present invention can perform cylindrical grinding and orientation flat grinding of an ingot block by using one XRD machine 600 and a plurality (2 to 4) of cylindrical grinding apparatuses 500, a composite chamfering process is possible. The production amount of the chamfering workpiece per hour per one XRD machine of the apparatus 1 can be improved by about n times or more. In particular, since a workpiece is ground with a pair of cup wheel-type grinding wheels (10 g, 10 g), the time required for grinding the workpiece per cylinder grinding machine with an XDR machine described in Patent Document 5 is halved. it can.

1 複合面取り加工装置
w ワーク(円柱状サファイア・インゴットブロック)
100 第一案内レール
200 搬送ロボット
300,400 貯蔵棚
500 円筒研削装置
4 ワークテーブル
6 第二案内レール
7 クランプ機構
7a 主軸台
7b 心押台
8 ロードポート
10 第一研削ステージ
10g カップホイール型円筒研削砥石
11 第二研削ステージ
11g カップホイール型円筒研削砥石
13 オートローダー機器
14 ワークストッカー
600 XRD機
1 Compound chamfering machine w Workpiece (Cylindrical sapphire ingot block)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 1st guide rail 200 Conveyance robot 300,400 Storage shelf 500 Cylindrical grinding device 4 Work table 6 2nd guide rail 7 Clamp mechanism 7a Shaft base 7b Tailstock 8 Load port 10 First grinding stage 10g Cup wheel type cylindrical grinding wheel 11 Second grinding stage 11g Cup wheel type cylindrical grinding wheel 13 Autoloader equipment 14 Work stocker 600 XRD machine

Claims (2)

左右方向に延びた第一案内レール(100)上を滑走できる搬送ロボット(200)、
上記第一案内レールの右端に設けられた円柱状インゴットブロック(ワーク)の第一貯蔵棚(300)、
上記第一案内レールの左端に設けられたオリフラ加工されたワーク(最終加工製品)の第二貯蔵棚(400)、
前記搬送ロボットの滑走用第一案内レール(100)に対し、後ろ側に1台のX線回析結晶方位測定装置(600)を挟んでその左右に円筒研削装置(500,500)を間隔を空けて併設した面取り加工装置群、
より構成されるワークの複合面取り加工装置(1)であって、
上記の円筒研削装置(500)は、前後方向に延びる第二案内レール(3,3)上を滑走できる芯出し機能を備えた主軸台(7a)と心押台(7b)よりなるクランプ装置(7)を載置する移動テーブル(4)を設けとともに、前記クランプ装置の支持軸(7a,7b)に支架されるワークのC軸に対し直角方向に、かつ、C軸を挟んで一対の円筒研削用カップホイール型砥石(10g,10g)を軸承する砥石軸を前進後退可能に設けるとともに、オートローダー機器(13)およびワークストッカー(14)を備え、前記ワークストッカー(14)と前記オートローダー機器(13)と前記クランプ装置(7)とでワークローディング/アンローディングステージを構成し、前記クランプ装置(7)と前記一対の円筒研削用カップホイール型砥石(10g,10g)を軸承する砥石軸とでワークの円筒研削ステージおよびオリフラ研削加工ステージを構成する円筒研削装置(500)である、
ことを特徴とする複合面取り加工装置(1)。
A transfer robot (200) capable of sliding on the first guide rail (100) extending in the left-right direction;
A first storage shelf (300) of a cylindrical ingot block (work) provided at the right end of the first guide rail,
A second storage shelf (400) of a workpiece (finally processed product) subjected to orientation flat processing provided at the left end of the first guide rail,
With respect to the first guide rail (100) for sliding of the transfer robot, a single X-ray diffraction crystal orientation measuring device (600) is sandwiched on the rear side, and a cylindrical grinding device (500, 500) is spaced between the left and right sides. A group of chamfering processing equipment,
A workpiece chamfering processing apparatus (1) comprising:
The cylindrical grinding device (500) includes a clamping device (a spindle stock (7a) having a centering function capable of sliding on the second guide rails (3, 3) extending in the front-rear direction and a tailstock (7b) ( 7) A pair of moving tables (4) for mounting the same are provided, and a pair is arranged in a direction perpendicular to the C axis of the work supported on the support shafts (7a 1 , 7b 1 ) of the clamping device and across the C axis. A grinding wheel shaft for supporting the cup grinding wheel (10 g, 10 g) for cylindrical grinding is provided so as to be able to advance and retreat, and includes an autoloader device (13) and a work stocker (14), and the work stocker (14) and the auto A loader device (13) and the clamping device (7) constitute a work loading / unloading stage, and the clamping device (7) and the pair of cylindrical grinding cups A cylindrical grinding apparatus (500) that constitutes a cylindrical grinding stage and an orientation flat grinding stage of a workpiece with a grinding wheel shaft that supports a wheel-type grinding wheel (10g, 10g).
A composite chamfering apparatus (1) characterized by the above.
請求項1記載の複合面取り加工装置(1)を用い、円筒研削装置(500)の一対の円筒研削用カップホイール型砥石(10g,10g)で円柱状インゴットブロック(ワーク)を円筒研削加工した後に、X線回析結晶方位測定装置(600)でワークの結晶方位を測定、マーキングし、ついで、マーキングされたワークを前記円筒研削装置(500)のクランプ装置(7)に戻し、一方の円筒研削用カップホイール型砥石(10g)を用いてオリフラ研削加工を実施することを特徴とする、ワークの複合面取り加工方法。   After cylindrical grinding of a cylindrical ingot block (work) with a pair of cylindrical grinding cup wheel grindstones (10 g, 10 g) of a cylindrical grinding device (500) using the composite chamfering device (1) according to claim 1. The crystal orientation of the workpiece is measured and marked by the X-ray diffraction crystal orientation measuring device (600), and then the marked workpiece is returned to the clamping device (7) of the cylindrical grinding device (500), and one cylindrical grinding is performed. A composite chamfering method for a workpiece, characterized in that orientation flat grinding is performed using a cup wheel type grindstone (10 g).
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