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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-18
(45)【発行日】2024-04-26
(54)【発明の名称】基板ハンドリングシステム
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/677 20060101AFI20240419BHJP
   B25J 5/02 20060101ALI20240419BHJP
【FI】
H01L21/68 A
B25J5/02 Z
【請求項の数】 18
(21)【出願番号】P 2022544708
(86)(22)【出願日】2021-04-12
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-05-08
(86)【国際出願番号】 US2021026895
(87)【国際公開番号】W WO2022010555
(87)【国際公開日】2022-01-13
【審査請求日】2022-09-22
(31)【優先権主張番号】63/050,626
(32)【優先日】2020-07-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/098,001
(32)【優先日】2020-11-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】390040660
【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】APPLIED MATERIALS,INCORPORATED
【住所又は居所原語表記】3050 Bowers Avenue Santa Clara CA 95054 U.S.A.
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】ホーイ, ジ スン
(72)【発明者】
【氏名】ジャガナサン, バラスブラマニーム コインバトール
(72)【発明者】
【氏名】ランガラジャン, ジェーガン
【審査官】渡井 高広
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-022800(JP,A)
【文献】特開2018-041854(JP,A)
【文献】特開2012-253130(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/677
B25J 5/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
貫通するように形成された第1の開口部と第2の開口部とを有する外壁を含むエンクロージャ、
前記エンクロージャ内に配置されたアクチュエータアセンブリ、
前記第1の開口部を通して前記アクチュエータアセンブリに連結された第1のハンドリングブレードであって、前記エンクロージャの外側に配置された第1の基板ハンドリング面を含む前記第1のハンドリングブレード、
記第2の開口部を通して前記アクチュエータアセンブリに連結された第2のハンドリングブレードであって、前記エンクロージャの外側に配置された第2の基板ハンドリング面を含む前記第2のハンドリングブレード、及び
前記エンクロージャ内に配置され、前記第1のハンドリングブレード及び前記第2のハンドリングブレードに連結されたガイドレールアセンブリ、
を含み、
前記アクチュエータアセンブリが線形アクチュエータを含む基板ハンドリングシステム。
【請求項2】
前記第1のハンドリングブレード及び前記第2のハンドリングブレードが、前記エンクロージャから外側に向かって同様の方向に配置されている、請求項1に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項3】
前記第1のハンドリングブレード及び前記第2のハンドリングブレードの両方が、内面及び外面をさらに含み、前記第1の基板ハンドリング面が、前記第1のハンドリングブレードの前記内面上に配置されており、前記第2の基板ハンドリング面が、前記第2のハンドリングブレードの前記内面上に配置されている、請求項2に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項4】
前記第1の基板ハンドリング面及び前記第2の基板ハンドリング面は各々が、第1のフィンガ突出部及び第2のフィンガ突出部をさらに含む、請求項3に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項5】
前記アクチュエータアセンブリに隣接して前記第1のハンドリングブレードに連結された第1の連結部材と、前記アクチュエータアセンブリに隣接して前記第2のハンドリングブレードに連結された第2の連結部材とをさらに含み、前記第1の連結部材及び前記第2の連結部材がそれぞれ、前記第1の開口部及び前記第2の開口部の各々を通して配置されている、請求項1に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項6】
前記第1のハンドリングブレード及び前記第2のハンドリングブレードがそれぞれ、前記第1の開口部及び前記第2の開口部の各々を通して配置されている、請求項1に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項7】
前記エンクロージャ、前記アクチュエータアセンブリ、前記第1のハンドリングブレード、及び前記第2のハンドリングブレードが、第1の基板インデクサアセンブリを形成しており、前記基板ハンドリングシステムは、第2の基板インデクサアセンブリをさらに含み、前記第2の基板インデクサアセンブリが、
貫通するように形成された第1の開口部と第2の開口部とを有する外壁を含むエンクロージャ、
前記エンクロージャ内に配置されたアクチュエータアセンブリ、
前記アクチュエータアセンブリに連結された第1のハンドリングブレードであって、前記エンクロージャの外側に配置された第1の基板ハンドリング面を含む前記第1のハンドリングブレード、及び
前記アクチュエータアセンブリに連結された第2のハンドリングブレードであって、前記エンクロージャの外側に配置された第2の基板ハンドリング面を含む前記第2のハンドリングブレード
を含む、請求項1に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項8】
支持柱、
前記支持柱の長さに沿って配置された第1のレールであって、前記第1の基板インデクサアセンブリは第1の接続シャフト及び第1のアクチュエータアセンブリによって前記第1のレールに移動可能に接続し、前記第1の接続シャフトは前記第1のアクチュエータアセンブリに回転可能に接続する、前記第1のレール、並びに
前記支持柱の前記長さに沿って配置され、前記第1のレールに平行な第2のレールであって、前記第2の基板インデクサアセンブリは第2の接続シャフト及び第2のアクチュエータアセンブリによって前記第2のレールに移動可能に連結し、前記第2の接続シャフトが、前記第2のアクチュエータアセンブリに回転可能に接続する、前記第2のレール
をさらに含む、請求項に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項9】
案内梁、
前記案内梁に連結されて、第1の軸線に沿って移動可能な支持柱、
前記支持柱の長さに沿って配置された、前記第1の軸線と直交する第1のレール、
前記支持柱の前記長さに沿って配置された、前記第1のレールに平行な第2のレール、
前記第1のレールに移動可能に連結された第1の基板インデクサアセンブリ、並びに
前記第2のレールに移動可能に連結された第2の基板インデクサアセンブリ
を含む基板ハンドリングシステムであって、前記第1の基板インデクサアセンブリ及び前記第2の基板インデクサアセンブリは各々が、
貫通するように形成された第1の開口部と第2の開口部とを有する外壁を含むエンクロージャ、
前記エンクロージャ内に配置されたアクチュエータアセンブリ、
前記アクチュエータアセンブリに連結された第1のハンドリングブレードであって、前記エンクロージャの外側に配置された第1の基板ハンドリング面を含む前記第1のハンドリングブレード、及び
前記アクチュエータアセンブリに連結された第2のハンドリングブレードであって、前記エンクロージャの外側に配置された第2の基板ハンドリング面を含む前記第2のハンドリングブレード
を含む、基板ハンドリングシステム。
【請求項10】
前記第1の基板インデクサアセンブリが、接続シャフトによって前記第1のレールに連結されている、請求項に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項11】
前記接続シャフトが、前記第1のハンドリングブレード及び前記第2のハンドリングブレードが垂直位置と水平位置との間で揺動するように、軸線を中心として前記エンクロージャを回転させるように構成されている、請求項10に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項12】
前記アクチュエータアセンブリと、前記第1のハンドリングブレード及び前記第2のハンドリングブレードの各々との間に配置された連結部材をさらに含む、請求項に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項13】
前記アクチュエータアセンブリが線形アクチュエータを含み、ガイドレールアセンブリが前記エンクロージャ内に配置されており、前記ガイドレールアセンブリが、前記第1のハンドリングブレード及び前記第2のハンドリングブレードに連結されている、請求項に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項14】
前記第1のハンドリングブレード及び前記第2のハンドリングブレードが、
前記エンクロージャの外側に配置された2つのブレード、
各々が、前記2つのブレードの一方と、第1の連結部材又は第2の連結部材の一方とに連結されている2つのブラケット、並びに
各々が、前記2つのブラケット、前記第1の連結部材、及び前記第2の連結部材間に少なくとも部分的に配置されている2つの開口部カバー
をさらに備える、請求項13に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項15】
前記アクチュエータアセンブリが、前記線形アクチュエータに連結された2つのヒッチ部品をさらに含み、前記2つのヒッチ部品の各々は、前記第1の連結部材及び前記第2の連結部材の各々の内部のスロット内に配置された突出部を含む、請求項14に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項16】
案内梁、
前記案内梁に連結されて、第1の軸線に沿って移動可能な支持柱、
前記支持柱の長さに沿って配置された、前記第1の軸線と直交する第1のレール、
前記支持柱の前記長さに沿って配置された、前記第1のレールに平行な第2のレール、
前記第1のレールに移動可能に連結された第1の基板インデクサアセンブリ、
前記第2のレールに移動可能に連結された第2の基板インデクサアセンブリ、及び
コントローラ
を含む基板ハンドリングシステムであって、前記コントローラが、
前記第1の基板インデクサアセンブリが水平位置にある状態で水平前洗浄モジュール内に基板を固定し、
前記第1の基板インデクサアセンブリを用いて前記水平前洗浄モジュールから前記基板を取り外し、
前記基板を固定した後、前記第1の基板インデクサアセンブリを枢動させることによって前記基板を垂直位置に揺動させ、
前記基板を垂直洗浄モジュール内に下降させ、
前記基板を前記垂直洗浄モジュール内に下降させた後、前記基板を解放し、
前記基板を解放した後、前記垂直洗浄モジュールから前記第2の基板インデクサアセンブリを用いて前記基板を固定し、
前記第2の基板インデクサアセンブリを用いて前記基板を固定した後、前記基板を移送位置に上昇させ、
水平位置にある前記支持柱を前記案内梁に沿って移動させる
ように構成されている、基板ハンドリングシステム。
【請求項17】
前記第1の基板インデクサアセンブリ及び前記第2の基板インデクサアセンブリは各々が、
貫通するように形成された第1の開口部と第2の開口部とを有する外壁を含むエンクロージャ、
前記エンクロージャ内に配置されたアクチュエータアセンブリ、
前記アクチュエータアセンブリに連結された第1のハンドリングブレードであって、前記エンクロージャの外側に配置された第1の基板ハンドリング面を含む前記第1のハンドリングブレード、及び
前記アクチュエータアセンブリに連結された第2のハンドリングブレードであって、前記エンクロージャの外側に配置された第2の基板ハンドリング面を含む前記第2のハンドリングブレード
を含む、請求項16に記載の基板ハンドリングシステム。
【請求項18】
前記垂直洗浄モジュールが、スプレーボックス又はブラシボックスである、請求項16に記載の基板ハンドリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001]本開示の実施形態は、概して、半導体デバイスの製造に使用される方法及び装置に関する。特に、本明細書の実施形態は、モジュール式研磨システムと共に使用するための基板ハンドリングシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
[0002]化学機械研磨(CMP)は一般的に、基板上に堆積された材料の層を平坦化又は研磨するために、高密度集積回路の製造において使用される。CMP処理システムは、典型的には、第1の部分、例えば、1つ又は複数の研磨ステーションを特徴とする基板研磨部分と、CMP後洗浄、検査、及び/又はCMPの前若しくは後の計測ステーションの1つ又は組み合わせを特徴とする第2の部分とを含む。第2の部分は、多くの場合、第1の部分と一体化されて、単一の研磨システムを形成する。多くの場合、第2の部分は、第1の部分と第2の部分との間及び第2の部分内の個々のシステム又はステーションの間で基板を移送するために使用される1つ又は複数の基板ハンドラを含む。
【0003】
[0003]典型的には、研磨プロセスの間、基板は、その活性表面、例えばデバイス側の表面が研磨流体の存在下で研磨パッドに対して押し付けられる際に、水平な配向で配置される。基板は、まず水平な配向で研磨され、次いでクリーナー内で洗浄される垂直な配向に移動される。次に、基板は、回転されて水平な配向に戻され、さらなる処理のためにデバイス側が上になるようにひっくり返される。結果として、そのようなシステムの基板割り出しアセンブリ(substrate indexing assembly)は、垂直位置及び水平位置の両方に基板を運搬することができ、且つそれら位置の間で基板を移動及び/又は反転させることがでなければならない場合がある。さらに、基板割り出しアセンブリは、基板割り出しアセンブリによって生じる基板上の汚染粒子の堆積を低減するように設計される必要がある。
【0004】
[0004]設置面積密度の要件が増大するにつれて、基板割り出しアセンブリが動作するクリアランススペースが減少する。加えて、処理環境に曝される基板割り出しアセンブリ内の可動部品は、基板がプロセスモジュール間で移送される際に基板の汚染を生じさせることが分かっている。
【0005】
[0005]したがって、当技術分野では、上述の問題を解決する基板処理システムが必要とされている。
【発明の概要】
【0006】
[0006]本開示は、概して、基板ハンドリングシステムに関する。基板ハンドリングシステムは、貫通するように形成された第1の開口部と第2の開口部を有する外壁を含むエンクロージャ、エンクロージャ内に配置されたアクチュエータアセンブリ、第1の開口部を通してアクチュエータアセンブリに連結された第1のハンドリングブレード、及び第2の開口部を通してアクチュエータアセンブリに連結された第2のハンドリングブレードを含む。第1のハンドリングブレードは、エンクロージャの外側に配置された第1の基板ハンドリング面を含み、第2のハンドリングブレードは、エンクロージャの外側に配置された第2の基板ハンドリング面を含む。
【0007】
[0007]本開示の別の実施形態は、案内梁、案内梁に連結されて、第1の軸線に沿って移動可能な支持柱、支持柱の長さに沿って配置された、第1の軸線と直交する第1のレール、支持柱の長さに沿って配置された、第1のレールに平行な第2のレール、第1のレールに移動可能に連結された第1の基板インデクサアセンブリ、及び第2のレールに移動可能に連結された第2の基板インデクサアセンブリを含む基板ハンドリングシステムをさらに含む。第1の基板インデクサアセンブリ及び第2の基板インデクサアセンブリは各々がエンクロージャを含み、エンクロージャは、貫通するように形成された第1の開口部と第2の開口部とを有する外壁を含む。アクチュエータアセンブリはエンクロージャ内に配置される。第1のハンドリングブレードは、アクチュエータアセンブリに連結され、第1のハンドリングブレードは、エンクロージャの外側に配置された第1の基板ハンドリング面を含む。第2のハンドリングブレードは、アクチュエータアセンブリに連結され、第2のハンドリングブレードは、エンクロージャの外側に配置された第2の基板ハンドリング面を含む。
【0008】
[0008]本開示のまた別の実施形態が基板ハンドリングシステムを含む。この基板ハンドリングシステムは、案内梁、案内梁に連結されて、第1の軸線に沿って移動可能な支持柱、支持柱の長さに沿って配置された、第1の軸線と直交する第1のレール、支持柱の長さに沿って配置された、第1のレールに平行な第2のレールと、第1のレールに移動可能に連結された第1の基板インデクサアセンブリ、第2のレールに移動可能に連結された第2の基板インデクサアセンブリ、及びコントローラを含む。コントローラは、第1の基板インデクサアセンブリが水平位置にある状態で水平前洗浄モジュール内に基板を固定し、第1の基板インデクサアセンブリを用いて水平前洗浄モジュールから基板を取り外し、基板を固定した後、第1の基板インデクサアセンブリを枢動させることによって基板を垂直位置に揺動させ、基板を垂直洗浄モジュール内に下降させ、基板を垂直洗浄モジュール内に下降させた後で基板を解放するように構成される。基板を解放した後、コントローラは、垂直洗浄モジュールから第2の基板インデクサアセンブリを用いて基板を固定し、第2の基板インデクサアセンブリを用いて基板を固定した後、基板を移送位置まで上昇させ、ガイドに沿って水平方向に支持柱を移動させる。
【0009】
[0009]本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上記に簡潔に要約された本開示の具体的な説明が、実施形態を参照することによって得ることができ、それら実施形他のいくつかは添付図面に示される。しかしながら、添付図面は、例示的な実施形態のみを示し、したがって、その範囲を限定するものと見なすべきではなく、同範囲には他の等しく有効な実施形態が許容され得ることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】一実施形態による、本明細書に記載される基板ハンドリングシステムを使用する例示的な化学機械研磨(CMP)処理システムの概略平面図である。
図2】一実施形態による、本明細書に示される基板ハンドリング方法を示す基板ハンドリングシステムの概略側面図である。
図3】A~Bは、本明細書に記載される実施形態による、図2の基板ハンドリングシステムの基板移送アセンブリの概略側面図である。
図4図3A~Bに示される基板インデクサアセンブリの概略側面図である。
図5A図4の基板インデクサアセンブリの一部分の概略側断面図である。
図5B図5Aの基板インデクサアセンブリのアクチュエータの、図5Aの図と直交する概略側面図である。
図5C図5Aの基板インデクサアセンブリのガイドレールアセンブリの、図5Aの図と直交する概略側面図である。
図5D図5Aの基板インデクサアセンブリのヒッチ部品の、図5Aの図と直交する概略側面図である。
図5E図5Aの基板インデクサアセンブリの中間部品の、図5Aの図と直交する概略側面図である。
図6図3の基板移送アセンブリと共に使用され得る、別の実施形態による、基板インデクサアセンブリの一部分の概略側断面図である。
図7A図3A~Bの基板移送アセンブリと共に使用され得る、別の実施形態による、基板インデクサアセンブリの一部分の概略側面図である。
図7B図7Aの基板インデクサアセンブリの一部分の概略側断面図である。
図8図7A~7Bの基板インデクサアセンブリの代わりに使用され得る、別の実施形態による、基板インデクサアセンブリの一部分の概略側断面図である。
図9図7A~7Bの基板インデクサアセンブリの代わりに使用され得る別の実施形態による、基板インデクサアセンブリの一部分の第2の概略側断面図である。
図10図7A~7Bの基板インデクサアセンブリと共に使用され得る、別の実施形態による、基板インデクサアセンブリの一部分の概略側断面図である。
図11図7A~7Bの基板インデクサアセンブリと共に使用され得る、別の実施形態による、基板インデクサアセンブリの一部分の概略側断面図である。
図12図7A~7Bの基板インデクサアセンブリと共に使用され得る、別の実施形態による、基板インデクサアセンブリの一部分の概略側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
[0027]理解を容易にするために、図面に共通する同一の要素は、可能であれば同一の参照番号を使用して示してある。一実施形態の要素及び特徴は、さらなる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれ得ると考えられる。
【0012】
[0028]本出願において提供される実施形態は、半導体デバイスの製造において使用される基板ハンドリングシステムに関し、より詳細には、封入された移動要素を有し、化学機械研磨(CMP)後洗浄モジュールとの適合性が増大した基板ハンドラを有する基板ハンドリングシステムに関する。
【0013】
[0029]本明細書に記載される実施形態では、基板ハンドリングシステムにおける基板ハンドリング及び移動は、1つ又は複数の割り出しシステムを含む。各割り出しシステムは、円周エッジの周りの接触点で基板を把持するように構成された2つの把持ブレードを含む。把持ブレードは、接触フィンガを使用してブレードと基板エッジとの間の接触面積を最小化するように設計されている。把持ブレードの少なくとも一部分は、ハウジングモジュールに連結される、及び/又はハウジングモジュール内に配置される。本明細書の割り出しシステムは、処理ステーション間の移送のために基板を捕捉し、同ステーションの中又は上に基板を位置決めした後で基板を解放するために、把持ブレードの一方又は両方を移動させるためのアクチュエータをさらに含む。それら実施形態では、アクチュエータと、把持ブレードの移動を可能にする可動要素の少なくとも一部分とは、ハウジングモジュール内に配置及び/又は封入される。アクチュエータ及び移動要素を封入することは、有益には、アクチュエータ及び移動要素から生じた粒子状物質が処理環境に入ること、及び基板及び/又は環境内に配置された他の表面が汚染される可能性を防止する。
【0014】
[0030]本明細書で提供されるハンドリングシステムは、典型的には、対応する複数の基板の同時ハンドリングのための複数の基板把持システムを含む。ハンドリングシステムは、垂直レールを備えた垂直ランナーを含む。垂直レールは、垂直ランナーの長さに沿った平行レールであり、把持システムは、垂直レールの各レール上に配置される。垂直レールは、レールの1つの上にある第1の把持システムの各々が、2つ目のレールの上にある第2の把持システムから独立して移動するように、把持システムを移動させる。把持システムは、ハンドリングシステムに近接して配置された処理チャンバへ、例えば、洗浄モジュール及び乾燥モジュールへ、及びそれらチャンバから、基板を移送するために使用される。
【0015】
[0031]図1は、一実施形態による、本明細書に記載される基板ハンドリングシステムを使用する例示的なCMP処理システム100の概略平面図である。図中の処理システム100は、第1の部分105と、第1の部分105に連結されて一体化された第2の部分106とを含んでいる。第1の部分105は、複数の研磨ステーション(図示せず)を特徴とする基板研磨部分である。
【0016】
[0032]第2の部分106は、1つ又は複数のCMP後洗浄システム110、複数のシステム装填ステーション130、1つ又は複数の基板ハンドラ、例えば、第1のロボット124と第2のロボット150、1つ又は複数の計測ステーション140、1つ又は複数の位置特定研磨(LSP)モジュール142、1つ又は複数の水平前洗浄(HPC)モジュール125、1つ又は複数の乾燥ユニット170、及び1つ又は複数の垂直洗浄モジュール112a~dを含んでいる。HPCモジュール125は、実質的に水平な配向(即ち、x-y平面)に配置された基板120を処理するように構成されており、垂直洗浄モジュール112a~dは、実質的に垂直な配向(即ち、z-y平面)に配置された基板120を処理するように構成されている。
【0017】
[0033]各LSPモジュール142は、典型的には、研磨される基板120の表面積よりも小さい表面積を有する研磨部材(図示せず)を使用して、基板表面の一部分のみを研磨するように構成されている。LSPモジュール142は、多くの場合、基板120が研磨モジュールで研磨された後、基板の比較的小さな部分に修正を加えるため、例えば、基板の比較的小さな部分から付加的な材料を除去するために使用される。
【0018】
[0034]計測ステーション140は、研磨前及び/若しくは研磨後に、基板120上に配置された材料層の厚さを測定するため、研磨後に基板120を検査して、材料層がそのフィールド表面から除去されたかどうかを判定するため、並びに/又は研磨前及び/若しくは研磨後に、欠陥について基板表面を検査するために使用される。そのような実施形態では、基板120は、計測ステーション140を使用して得られた測定若しくは表面検査結果に基づいて、さらなる研磨のために研磨パッドに戻すことができる、及び/又は第1の部分105内の研磨モジュールといった異なる基板処理モジュール若しくはステーション、又はLSPモジュール142に向けることができる。
【0019】
[0035]第1のロボット124は、例えば、複数のシステム装填ステーション130と第2のロボット150との間、及び/又は洗浄システム110と複数のシステム装填ステーション130との間で、複数のシステム装填ステーション130へ及び複数のシステム装填ステーションから基板120を移送するように位置決めされている。いくつかの実施形態では、第1のロボット124は、システム装填ステーション130のいずれかと、それに近接して位置決めされた処理システムとの間で、基板120を移送するように位置決めされる。例えば、図1では、第1のロボット124は、システム装填ステーション130のうちの1つと計測ステーション140との間で基板120を移送するように位置決めされている。
【0020】
[0036]第2のロボット150は、第1の部分105と第2の部分106との間で基板120を移送するために使用される。例えば、図中の第2のロボット150は、第1のロボット124から受け取った被研磨基板120を、第1の部分105の中で研磨するために第1の部分105に移送するように位置決めされている。次いで、第2のロボット150は、第1の部分105から、例えば、第1の部分105内の移送ステーション(図示せず)から、水平前洗浄モジュール125に、研磨済み基板120を移送するために使用される。代替的に、第2のロボット150は、第1の部分105内の移送ステーションから、LSPモジュール142のうちの1つ又は計測ステーション140に基板120を移送する。第2のロボット150は、LSPモジュール142又は計測ステーション140から第1の部分105へと、その中でさらに研磨するために基板120を移送することもできる。
【0021】
[0037]図示のCMP処理システム100は、単一の洗浄ステーション110を有している。いくつかの実施形態では、処理システム100は、第2のロボット150のいずれかの側に配置された少なくとも2つの洗浄ステーション110を特徴とする。図の洗浄ステーション110は、水平前洗浄モジュール125、複数の洗浄モジュール112a~d、1つ又は複数の乾燥ユニット170、及びそれらの間に基板120を移送するための基板ハンドリングシステム200を含んでいる。水平前洗浄モジュール125は、第1の部分105に近接する位置で第2の部分106内に配置されている。
【0022】
[0038]典型的には、水平前洗浄モジュール125は、第2のロボット150から、水平前洗浄モジュール125のサイドパネルに形成された第1の開口部(図示せず)を通して、例えば、サイドパネルに配置されたドア又はスリットバルブを通して、研磨済み基板120を受け取る。基板120は、水平に配置された基板支持面上に位置決めするための水平前洗浄モジュール125によって、水平な配向に受け取られる。次いで、水平前洗浄モジュール125は、基板120に対してバフ研磨プロセスなどの前洗浄プロセスを実施し、その後基板120は、基板ハンドリングシステム200(図2にさらに記載)の第1の基板インデクサアセンブリ275a(図示及び図2に記載)を使用してそこから移送される。基板120は、第2の開口部、ここでは開口部230(図2)を通して前洗浄モジュール125から移送される。この開口部は、典型的には、ドア、例えばスリットバルブで閉鎖可能な水平前洗浄HPCモジュール125の第2のサイドパネルを通して配置された水平スロットである。したがって、基板120は、前洗浄モジュール125から移送される際にも、依然として水平に配向されている。基板120が前洗浄モジュール125から移送された後、基板ハンドリングシステム200は、洗浄ステーション110の垂直洗浄モジュール112a~d内でさらに処理するために、基板120を垂直位置に揺動させる。
【0023】
[0039]複数の垂直洗浄モジュール112a~dは、第2の部分106の内部に位置している。1つ又は複数の垂直洗浄モジュール112a~dは、基板、例えばスプレーボックス及び/又はブラシボックスの表面から研磨副生成物を除去するために、接触及び非接触洗浄システムのいずれか1つ又は組み合わせである。
【0024】
[0040]乾燥ユニット170は、基板が洗浄モジュール112a~dによって処理された後で、基板120が第1のロボット124によってシステム装填ステーション130に移送される前に、基板120を乾燥させるために使用される。図の乾燥ユニット170は水平な乾燥ユニットであり、この乾燥ユニット170は、基板120が水平な配向に配置されている間に、開口部235(図2)を通して基板120を受け取るように構成されている。
【0025】
[0041]図の基板120は、水平前洗浄HPCモジュール125と垂直洗浄モジュール112a~dとの間で、洗浄モジュール112a~dの個々のモジュール間で、及び洗浄モジュール112a~dと乾燥ユニット170との間で、基板ハンドリングシステム200を使用して移動される。
【0026】
[0042]本明細書の実施形態では、基板ハンドリングシステム200を含むCMP処理システム100の動作は、システムコントローラ160によって指示される。システムコントローラ160は、メモリ162(例えば、不揮発性メモリ)及びサポート回路163と共に動作可能なプログラマブル中央処理装置(CPU)161を含んでいる。サポート回路163は、一般に、CPU161に連結され、その制御を容易にするために、CMP処理システム100の様々な構成要素に連結されたキャッシュ、クロック回路、入出力サブシステム、電源など、及びそれらの組み合わせを含む。CPU161は、処理システムの様々な構成要素及びサブプロセッサを制御するための、プログラム可能な論理制御装置(PLC)などの工業用環境で使用される汎用コンピュータプロセッサの任意の形態の1つである。CPU161に連結されたメモリ162は、非一時的なものであり、典型的には、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、フロッピーディスクドライブ、ハードディスク、又はローカル若しくはリモートの他の任意の形態のデジタルストレージなどの、容易に利用可能なメモリのうちの1つ又は複数である。
【0027】
[0043]典型的には、メモリ162は、CPU161によって実行されると、CMP処理システム100の動作を容易にする命令(例えば、不揮発性メモリ)を含む、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体の形態である。メモリ162内の命令は、本開示の方法を実装するプログラムなどのプログラム製品の形態である。プログラムコードは、いくつかの異なるプログラミング言語のうちのいずれか1つに適合し得る。一実施例では、本開示は、コンピュータシステムと共に使用されるコンピュータ可読記憶媒体に記憶されたプログラム製品として実装され得る。プログラム製品の1つ又は複数のプログラムが、(本明細書に記載される方法を含む)実施形態の機能を規定する。
【0028】
[0044]例示的な非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、非限定的に、(i)情報が恒久的に記憶され得る書込み不能な記憶媒体(例えば、CD-ROMドライブ、フラッシュメモリ、ROMチップ、又は任意の種類のソリッドステート不揮発性半導体メモリデバイス、例えばソリッドステートドライブ(SSD)によって読み出し可能なCD-ROMディスクといったコンピュータ内の読出し専用メモリデバイス)、及び(ii)変更可能な情報が記憶される書き込み可能な記憶媒体(例えば、ディスケットドライブ若しくはハードディスクドライブ内のフロッピーディスク又は任意の種類のソリッドステートランダムアクセス半導体メモリ)を含む。そのようなコンピュータ可読記憶媒体は、本明細書に記載される方法の機能を指示するコンピュータ可読命令を保持するとき、本開示の実施形態である。いくつかの実施形態では、本明細書に示される方法又はその部分は、1つ又は複数の特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、又は他の種類のハードウエア実装態様によって実施される。いくつかの他の実施形態では、本明細書に示される基板処理方法及び/又はハンドリング方法は、ソフトウエアルーチン、1つ又は複数のASIC、FPGA、又は他の種類のハードウエア実装態様の組み合わせによって実施される。1つ又は複数のシステムコントローラ160は、本明細書に記載される様々なモジュール式研磨システムの1つ又は任意の組み合わせ、及び/又はその個々の研磨モジュールと共に使用され得る。
【0029】
[0045]図2は、一実施形態による、本明細書に示される基板ハンドリング方法を示す基板ハンドリングシステム200の概略側面図である。基板ハンドリングシステム200は、案内梁210と、案内梁210に移動可能に連結された基板移送アセンブリ250とを含んでいる。基板移送アセンブリ250は、複数のインデクサアセンブリ、例えば第1のインデクサアセンブリ275a及び第2のインデクサアセンブリ275bを含んでいる。基板移送アセンブリ250は、案内梁210に沿って移動可能であり、前洗浄モジュール125、垂直洗浄モジュール112a~d、及び乾燥ユニット170間の基板移送を容易にする。
【0030】
[0046]図の基板移送アセンブリ250は、基板がそれぞれの洗浄モジュール112a~dに及び/又は同洗浄モジュールから移送され得るように、第1のインデクサアセンブリ275a又は第2のインデクサアセンブリ275bを、その下に配置された垂直洗浄モジュール112a~dのうちの1つと位置合わせするために使用される。基板は、第1のインデクサアセンブリ275a及び第2のインデクサアセンブリ275bの垂直移動を通して、それぞれの垂直洗浄モジュール112a~112dに及び/又は同垂直洗浄モジュールから移送される。図の洗浄モジュール112a~d(4つが図示されている)は、複数の、例えば2つ以上の、3つ以上の、又は4つ以上の洗浄モジュール112a~dを含む。
【0031】
[0047]水平前洗浄(HPC)モジュール125、洗浄モジュール112a~d及び乾燥ユニット170は、処理システム100の全体的なクリーンルーム設置面積を必要に応じて減少させるような構成に配置されている。例えば、図のHPCモジュール125は、HPCモジュール125の少なくとも一部分が第1の垂直洗浄モジュール112aの上方に配置されるように、第2の部分106の上側領域に配置されている。HPCモジュール125は、洗浄モジュール112aから距離215だけ間隔を開けて配置されており、垂直な配向に配置された基板がそれらの間で移動することが可能である。したがって、距離215は基板の直径よりも大きく、例えば、直径300mmの基板を処理するように構成された処理システム100の場合、例えば300mmよりも大きいが、異なる直径の基板を処理するように構成された処理システムの場合は、適切なスケーリングが使用されてよい。有益には、本明細書に提供される低プロファイルの基板インデクサアセンブリ275a~bは、HPCモジュール125とその下に配置される垂直洗浄モジュール112a~dとの間の垂直方向の間隔を減少させることを可能にする。例えば、いくつかの実施形態では、距離215は、基板の直径の約2倍(2X)以下、例えば、約1.9X以下、約1.8X以下、約1.7X以下、1.6X以下、又は約1.5X以下である。乾燥ユニット170は、垂直CMP後洗浄モジュール112dに近接して配置され、基板ハンドリングシステム200及び第1のロボット124の両方によって同モジュールへのアクセスを容易にするように位置決めされる。
【0032】
[0048]図2では、基板移送アセンブリ250は、第1の位置251に示されている。第1の位置251において、第1の基板インデクサアセンブリ275aは、水平前洗浄モジュール125の開口部230に近接して配置されている。図示のように、第1の基板インデクサアセンブリ275aは、HPCモジュール内に水平に配置された基板支持体(図示せず)から基板、例えば基板120を取り出すために、水平位置に配置される。基板120が開口部230を通してHPCモジュール125から取り外されたら、第1の基板インデクサアセンブリ275aは、垂直位置に揺動される(第2の基板インデクサアセンブリ275bと同様)。第1の基板インデクサアセンブリ275aを垂直位置に揺動させると、基板120は、実質的に垂直な配向に移動し、垂直洗浄モジュール112a~dのいずれか1つに移送される。
【0033】
[0049]典型的には、基板移送アセンブリ250は次いで、水平方向280の案内梁210に沿って第2の位置245に移動される。第2の位置245において、基板移送アセンブリ250(破線で示される)は、第1の基板インデクサアセンブリ275a及び第2の基板インデクサアセンブリ275bがHPCモジュール125と垂直洗浄モジュール112aとの間に配置されるように、HPCモジュール125に近接して配置されている。第2の位置245では、第1の基板インデクサアセンブリ275a及び第2の基板インデクサアセンブリ275bは、水平前洗浄モジュール125との望ましくない接触を回避するために、基板移送アセンブリ250に沿ったより低い位置に移動される。有益には、本明細書に提供される低プロファイルのインデクサアセンブリ275a~bは、それにより実現される改善されたスループット設置面積密度を可能にするために、洗浄システム110内のHPCモジュール125の上記配置を容易にする。図のインデクサアセンブリ275a~bの移動は、第2の位置245と第3の位置255との間の位置及びそれらを含む位置で、垂直洗浄モジュール112a~dへ及び同モジュールから基板を移送するように調整される(基板移送アセンブリ250を破線で示す)。図の基板移送アセンブリ250は、第2の位置245から第3の位置255まで、及びそれらの間の位置まで、案内梁210に沿って移動される。第3の位置255において、基板移送アセンブリ250は、垂直洗浄モジュール112dの上方に配置されている。第3の位置255では、インデクサアセンブリ275a~bの垂直移動経路は、HPCモジュール125によって妨害されない。典型的には、基板が垂直洗浄モジュール112a~dのうちの1つ又は複数で処理された後、第2の基板インデクサアセンブリ275bは、水平位置(図示せず)に揺動され、乾燥ユニット270の開口部235内へ今度は水平に配向された基板の移送を容易にする。インデクサアセンブリ275a~b及びその代替的実施形態について、以下により詳細に記載する。
【0034】
[0050]図3A~Bは、一実施形態による、図2の基板ハンドリングシステム200の基板移送アセンブリ250の概略側面図である。図3Bの側面図は、図3Aの側面図と直交している。
【0035】
[0051]図の基板移送アセンブリ250は、支持柱252、支持柱252を案内梁210に沿って移動させるためのアクチュエータ(図示せず)、及び支持柱252に連結された線形部材、例えば第1のレール260及び第2のレール265を含んでいる。基板移送アセンブリ250は、対応する接続部材、例えば接続シャフト262を使用して第1及び第2のレール260、265に移動可能に連結されたインデクサアセンブリ275a~bをさらに含んでいる。
【0036】
[0052]図の支持柱252は、支持柱252の上及び/又は上方に配置された張り出し部材256を使用して、案内梁に移動可能に連結されている。張り出し部材256の少なくとも一部分は、基板移送アセンブリ250の全体の重量を支持する案内梁210の上及び/又は上方に配置される。いくつかの実施形態では、基板移送アセンブリ250を案内梁210に沿って移動させるために使用されるアクチュエータ(図示せず)が、張り出し部材256と案内梁210との間に配置されることで、アクチュエータに掛かるモーメント力が最小化され、基板移送アセンブリ250が案内梁210に沿ってより容易に移動される。
【0037】
[0053]第1のレール260と第2のレール265とは互いに平行であり、各々が、支持柱252の長さの少なくとも一部分に沿ってZ方向に、即ち案内梁210と直交する方向に配置されている。いくつかの実施形態では、第1のレール260及び第2のレール265はスライドレールであり、それぞれのインデクサアセンブリ275a~bは独立して、対応するアクチュエータアセンブリ302によってそれらレールに沿って移動可能である。適切な線形アクチュエータの例には、ステッピングモータ、空気圧モータ、サーボモータ、ラックとピニオンのアセンブリ、及びそれらの組み合わせが含まれる。
【0038】
[0054]第1の基板インデクサアセンブリ275aと第2の基板インデクサアセンブリ275bとは互いに類似しており、各々が、接続シャフト262、ブレードアセンブリ264、及びブレードアクチュエータアセンブリ258を含んでいる。接続シャフト262の各々は、上述の水平配向と垂直配向との間で対応する基板インデクサアセンブリ275a~bを揺動させるために、軸線Aを中心に回転可能である。図の接続シャフト262は、軸線Aを中心とするシャフト262の回転が、対応するブレードアクチュエータアセンブリ258を同じ角度だけ同時に揺動させるように、ブレードアクチュエータアセンブリ258に固定的に連結されている。接続シャフト262は、アクチュエータアセンブリ302の一部であっても、又はアクチュエータアセンブリ302から分離していてもよいモータによって回転される。代替的に、アクチュエータは、ブレードアクチュエータアセンブリ258内に位置し、ブレードアクチュエータアセンブリ258を回転させ、したがってブレードアセンブリ264を軸線Aを中心に揺動させる。
【0039】
[0055]ブレードアセンブリ264は、洗浄システム110の種々のモジュール及びユニットから基板を取り出すため、及びそれらの中に基板を配置するために使用される。ブレードアクチュエータアセンブリ258は、ブレードアセンブリ264の運動を制御し、その中の基板を把持するためにブレードアセンブリ264を開閉することを可能にする。本明細書の実施形態では、ブレードアセンブリ264は、図3Bに示される第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306を含む。
【0040】
[0056]図の第1のハンドリングブレード304と第2のハンドリングブレード306とは、互いの鏡像であり、基板、例えば基板120の反対側に接触するように配置される。第1のハンドリングブレード304は、支持柱252から遠位に配置され、第2のハンドリングブレード306は、支持柱252に近接して配置される。図のハンドリングブレード304、306は、個々にブレードアクチュエータアセンブリ258に連結されており、このブレードアクチュエータアセンブリは、ハンドリングブレード304、306を互いに向かって又は互いから遠ざかるように移動させて、それらの間に基板把持運動又は解放運動を提供するために使用される。
【0041】
[0057]図4は、図3Bに示される第1の基板インデクサアセンブリ275aの拡大図である。図4に示されている基板インデクサアセンブリ275aは、第2の基板インデクサアセンブリ275bを等しく表している。図の基板インデクサアセンブリ275bは、HPCモジュール125とその下に配置された垂直洗浄モジュール112a~dとの間に必要とされるクリアランス高さを最小化し、ブレードアクチュエータアセンブリ258の可動部品によって生成され得る好ましくない粒子を含むように設計されている。図の基板インデクサアセンブリ275aは、アクチュエータハウジング406、第1のハンドリングブレード304、第2のハンドリングブレード306、ブレードアクチュエータアセンブリ258、接続シャフト262、複数のファスナ426、1つ又は複数の開口部カバー402、及び1つ又は複数のブラケット404を含んでいる。
【0042】
[0058]第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の各々は、単一体から形成されており、上側部分410と下側部分411とを含んでいる。上側部分410は、内面414、外面412、及び連結領域408を特徴とする。
【0043】
[0059]上側部分410において、内面414と外面412とは、互いに対向して配置された曲面である。内面414は、下側部分411の湾曲したくぼみ418に接続し、外面412は、下側部分411の外面416に接続している。内面414及び外面412は、ブレードアクチュエータアセンブリ258から遠ざかるように湾曲しており、内面414及び外面412は、始めは連結領域408でブレードアクチュエータアセンブリ258の下側に配置されており、内面414が下側部分411の湾曲したくぼみ418に接触し、外面412が下側部分411の外面416に接触すると、ブレードアクチュエータアセンブリ258の下の外側に配置される。連結領域408は、ブレードアクチュエータアセンブリ258に近接して配置されており、複数のファスナ426が貫通して配置される複数の貫通孔を含んでいる。連結領域408は、第1の基板インデクサアセンブリ275aが垂直に配向されると、ブレードアクチュエータアセンブリ258の下に配置される。複数のファスナ426、例えばボルト又はねじは、ブラケット404を第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の各々に連結する。ファスナ426は、メンテナンス中にハンドリングブレード304、306からブラケット404を迅速に交換することを容易にし、したがってシステムのダウンタイムを有益に短縮する。他の実施形態では、ブラケット404は、接着剤を使用してハンドリングブレード304、306に固定される。
【0044】
[0060]下側部分411は、基板の搬送中に基板120に接触及び把持するために使用される。下側部分411は、第1の支持フィンガ420、第2の支持フィンガ424、中間面422、湾曲したくぼみ418、及び外面416を含んでいる。第1の支持フィンガ420及び第2の支持フィンガ424は、下側部分411の内面から内側に向く突出部であり、基板ハンドリング中に基板120に接触するように形成されている。中間面422は、内側に向いており、第1の支持フィンガ420と第2の支持フィンガ424とを接続する。典型的には、中間面422は、基板ハンドリング中に基板120と接触しない。湾曲したくぼみ418は、部分円であり、上側部分410の内面414と第1の支持フィンガ420との間に配置されている。湾曲したくぼみ418の曲率半径は、基板120及び上側部分410の内面414の曲率半径よりも小さい。湾曲したくぼみ418は、間に配置された基板との接触点から離れたハンドリングブレード304、306内に応力を導くように働く。
【0045】
[0061]ハンドリングブレード304、306及びブレードアクチュエータアセンブリ258の寸法は、搬送される基板のサイズによって異なる。本明細書に提供される寸法は、300mmの基板202を搬送する実施形態に向けられているが、ハンドリングブレード304、306及びブレードアクチュエータアセンブリ258の他の寸法は、基板インデクサアセンブリ275aの寸法比と同様の基板直径を有するであろうと想定される。図では、軸線Aから、ハンドリングブレード304、306間に固定された基板120の中心まで測定される距離430は、約250mmから約350mm、例えば約275mmから約325mm、例えば約285mmから約315mmの範囲内である。軸線Aから、軸線Aから遠位のハンドリングブレード304、306の端部まで測定されるハンドリングブレード304、306の高さ440は、約300mmから約450mm、例えば約350mmから約400mm、例えば約360mmから約380mmの範囲内である。基板120が300mm以外の直径である実施形態では、基板120の直径対距離430の比は、約0.85:1、例えば約1.2:1、例えば約0.9:1から約1.1:1である。基板120の直径対高さ440の比は、約0.65:1から約1:1、例えば約0.75:1から約0.86:1である。
【0046】
[0062]典型的には、ブレードアクチュエータアセンブリ258は、約75mm以下、例えば約50mm以下の高さ450を有する。いくつかの実施形態では、基板インデクサアセンブリ275aとその中に固定される直径300mmの基板の両方との合計プロファイル高さ460は、約400mm未満、例えば約350mm未満である。合計プロファイル高さ460は、基板インデクサアセンブリ275aの全高だけでなく、ブレード304、306間に配置されている間に基板インデクサアセンブリ275aの高さを超えて延びる基板120の直径の一部分も含む。有益には、低いプロファイル高さ460は、HPCモジュール125と垂直洗浄モジュール112a~dとの間の、それらの間で基板の移動を容易にするために必要なクリアランス高さ215(図2)を低減する。距離430及び高さ440、450は、直径300mmの基板をハンドリングするために構成された基板インデクサアセンブリ275a~bに対するものであり、異なるサイズの基板のために構成された基板インデクサアセンブリに対して適切なスケーリングを使用することができる。本明細書に記載される他の実施形態は、図4に示される距離430並びに高さ440、450、及び460と同じ又は実質的に同様の寸法を有し得る。
【0047】
[0063]典型的には、ブラケット404を囲む開口部カバー402は、開口部504の上に配置される(図5A)。開口部カバー402は、ブラケット404と共に移動し、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の移動中に、開口部504の頂部に沿ってスライドし、ブラケット404が複数の異なる動作位置にある間に開口部504の上にカバーを維持する。開口部カバー402は、開口部カバー402によって開口部504を通る粒子の排出が防止されるように、アクチュエータハウジング406内部の構成要素の移動によって発生した粒子を収容するために使用される。
【0048】
[0064]有益には、基板インデクサアセンブリ275a、275bは、HPCモジュール125と垂直洗浄モジュール112a~dとの間に適合するのに十分に小さいクリアランス高さを有し、それらの間の基板移動を容易にする。基板インデクサアセンブリ275a、275bは、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の運動を可能にするために使用される可動構成要素を追加で含む。図4に示される第1及び第2の基板インデクサアセンブリ275a、275bは、第1のハンドリングブレード304が、第2のハンドリングブレード306とは反対方向に、例えば互いに向かって又は互いから遠ざかるように移動するように、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の各々を軸線Aに平行な方向に移動させる。第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の各々は、直線的に移動されて、基板に連結及び基板から連結解除される。アクチュエータハウジング406は、アクチュエータアセンブリのような可動構成要素からの基板表面全体への粒子分布を最小化するための、第1及び第2の基板インデクサアセンブリ275a、275bの可動構成要素を含む。
【0049】
[0065]図5Aは、図4に示されるブレードアクチュエータアセンブリ258の概略側断面図である。ブレードアクチュエータアセンブリ258は、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の移動を可能にする構成要素を含んでいる。図のブレードアクチュエータアセンブリ258は、ハンドリングブレード304、306の線形運動を可能にし、それは、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の各々を、基板を解放する/受け取るための、開位置又は閉位置に移動させる(互いに向かって又は互いから遠ざかるように移動させる)。本明細書に記載される構成要素は、有益には、アクチュエータアセンブリに作用するモーメントを低減し、ブレードアクチュエータアセンブリ258を取り囲む領域への粒子放出を低減する。
【0050】
[0066]図のブレードアクチュエータアセンブリ258は、ブラケット404、アクチュエータハウジング406、線形アクチュエータ514、ガイドレールアセンブリ531、複数の力伝達構成要素508、及び複数の連結部材506(1つが示されている)を含んでいる。アクチュエータハウジング406は、上壁510、底壁428、及び第1の側壁505と第2の側壁518とを含む複数の側壁を含み、これらがまとまってハウジング容積部501を画定している。第1の側壁505及び第2の側壁518は、互いに対向して且つ平行に配置されている。上壁510と底壁428とは、互いに対向している。1つ又は複数の開口部504は、アクチュエータハウジング406の上壁510を貫通して配置されており、開口部カバー、例えば開口部カバー402によって覆われる。開口部504は、ハウジング容積部501内で可動構成要素によって発生する粒子が、開口部カバー402によってより容易に収容され、ハウジング容積部501から逃げることがないように、上壁510を貫通して形成されている。有益には、ハウジング容積部501内で可動構成要素によって発生する粒子を収容することで、基板表面上の関連する欠陥及び/又は同表面の汚染が低減される。
【0051】
[0067]線形アクチュエータアセンブリ514、ガイドレールアセンブリ531、力伝達構成要素508、及び連結部材506は、ハウジング容積部501内に配置される。図のハンドリングブレード304、306及びブラケット404の少なくとも一部分は、アクチュエータハウジング406の外側に配置される。いくつかの実施形態では、ブラケット404は、アクチュエータハウジング406の完全に外側に配置され、連結部材506に連結される。
【0052】
[0068]図5Bは、線形アクチュエータ514の概略側面図である。図5Bは、図5Aに示される平面5Bから見た線形アクチュエータ514を示すように、図5Aの断面図と直交している。図5A及び5Bを参照すると、線形アクチュエータ514は、複数のスライド式レール溝546が形成されたアクチュエータ本体522、複数のスライド式接続部材520、第1の位置センサ552、第2の位置センサ544、及び複数のアクチュエータシャフト538を含んでいる。線形アクチュエータ514は、第1のガイドレール512、及び第1のガイドレール512の両側に配置された複数の第2のガイド構成要素554をさらに含んでいる。アクチュエータ本体522は、第2の側壁518に隣接して配置されている。アクチュエータ本体522は、複数のファスナ(図示せず)を使用して、底壁428及び/又は上壁510に連結される。代替的に、アクチュエータ本体522は、接着剤によって底壁428又は上壁510に連結される。スライド式レール溝546は、互いに平行であり、第2の側壁518に連結された表面とは反対側にある、アクチュエータ本体522の内側に向く表面に形成されている。スライド式接続部材520は、2つのスライド式レール溝546内で直線的に移動するように、部分的にスライド式レール溝546内に配置される。図のスライド式レール溝546は、アクチュエータ本体522の長さに沿って延びており、第1のガイドレール512によって互いに分離されている。スライド式接続部材520は、部分的にスライド式レール溝546内に配置され、第1のガイドレール512の上に配置されている。スライド式接続部材520は各々が、ヒッチ接続面542、及びヒッチ接続面542を貫通して形成されたファスナ開口部556を有する。ヒッチ接続面542は、平面状の表面であり、力伝達構成要素508に連結するようなサイズである。互いに連結されると、ヒッチ接続面542上のファスナ開口部556は、ヒッチファスナ開口部572(図5D)と整列する。
【0053】
[0069]第1のガイドレール512は、アクチュエータ本体522から外側に延びており、スライド式レール溝546の両方の側壁を形成している。外側ガイド構成要素554は、第1のガイドレール512に平行であり、同様に、アクチュエータ本体522の長さに沿って、アクチュエータ本体522から外側に向かって延びており、スライド式レール溝546の各々の1つの側壁を形成している。
【0054】
[0070]線形アクチュエータ514は、2つのアクチュエータシャフト538を含んでいる。アクチュエータシャフトは、アクチュエータ本体522内に配置されており、スライド式レール溝546に平行である。アクチュエータシャフト538の各々は、可動ピストン(図示せず)を含んでいる。可動ピストンの各々は、機械的に又は磁気的に、スライド式接続部材520のうちの1つに連結している。可動ピストンは、空気圧の力を使用して、アクチュエータシャフト538の長さに沿って平行移動される。アクチュエータシャフト538は、それに繋がるガスラインを有してもよく、ガスラインからガスがアクチュエータシャフト538の中へ送り込まれるか又はアクチュエータシャフトから送り出される。
【0055】
[0071]図の第1の位置センサ552は、アクチュエータ本体522と上壁510との間に配置されており、第2の位置センサ544は、アクチュエータ本体522と底壁428との間に配置されている。第1の位置センサ552及び第2の位置センサ544は、アクチュエータの位置を検出し、いつハンドリングブレード304、306が開位置にあるか、及びいつハンドリングブレード304、306が閉位置にあるかを決定するように構成されている。いくつかの実施形態では、第1の位置センサ552又は第2の位置センサ544の一方のみが利用される。第1及び第2の位置センサ552、544は、アクチュエータ本体522の長さに沿って配置され、アクチュエータシャフト538内のピストンの位置を検出することによって動作し得る。ピストンの位置は、電磁的に決定されてもよい。
【0056】
[0072]図5Cは、ガイドレールアセンブリ531の、図5Aの断面図と直交する概略側面図である。図5Cは、図5Aに示される平面5Cから見たガイドレールアセンブリ531を示している。図5A及び図5Cを参照すると、ガイドレールアセンブリ531のガイドレール532は、第1の側壁505の内側に向く表面に連結されている(図5A)。ガイドレール532は、その対向面及び外側に向く面に形成された平行な溝511を特徴とする。スライダ530は、図5Aに示される、その表面から外側に向かって延びる複数の突出部515を使用して、ガイドレール532に移動可能に連結されている。スライダ530は、ガイドレール532に沿ってスライド式に移動して、それぞれのハンドリングブレード304、306に直線運動を付与する。
【0057】
[0073]図5Cに示されるように、スライダ530は概ね同一又は実質的に同様であり、各々が、貫通して形成された複数のファスナ開口部564を有するそれぞれの取り付け面560を含んでいる。取り付け面560は、ガイドレールアセンブリ531から外側に向いており、対応する力伝達構成要素508のヒッチ接続面542(図5Aに示される)のための合わせ面を提供する。典型的には、力伝達構成要素508は、取り付け面560に形成された対応するファスナ開口部564を通して配置されたファスナ(図示せず)を使用して、スライダ530にそれぞれ連結される。
【0058】
[0074]図5Dは、力伝達構成要素508の、図5Aの断面図と直交する概略側面図である。図5Dは、図5Aに示される平面5Dから見た力伝達構成要素508を示している。力伝達構成要素508は、ハンドリングブレード304、306を移動させるために、線形アクチュエータ514内で発生した力を連結部材506の各々に伝達する。力伝達構成要素508は、ボール突出部550及び構成要素本体551を含んでいる。ボール突出部550は、ボール突出部550を力伝達構成要素508の構成要素本体551に接続するネック部553が存在するという点で、トレーラヒッチボールマウント内のボールと同様である。ネック部553は、円筒形状を有している。ボール突出部550は、球状である。代替的に、ボール突出部550は、楕円形又は卵形であってもよい。他のボール突出部550の形状も想定され、同様に有効であり得る。図中、構成要素本体551の表面556は概ね長方形の形状であり、ボール突出部550は、構成要素本体551の表面556の中心に又は中心に近接して配置され、そこから外側に向かって延びている。
【0059】
[0075]図の力伝達構成要素508は、構成要素本体551を貫通して形成された複数のファスナ開口部572と、構成要素本体の表面556から外側に向かって延びる突出部570とを有している。
【0060】
[0076]力伝達構成要素508は、複数のファスナ開口部572を通して配置された複数のファスナ(図示せず)、例えばボルト又はねじを使用して、スライド式接続部材520(図5B)に連結される。スライド式接続部材520に連結されると、ボール突出部550は、スライド式接続部材520及び線形アクチュエータ514から遠ざかる方向に延びる。
【0061】
[0077]突出部570は、構成要素本体551の表面566から外側に向かって延びるX字形又は十字形の突出部である。図の突出部は、ボール突出部550が延びる構成要素本体551の中心から外側に向かって放射状に、主面566を横切って主面566のエッジまで至る4つのセグメントを有している。突出部570は、ファスナ開口部572を通して配置されたファスナを分離し、ファスナを所定の位置に固定するのを助けると共に、力伝達構成要素508の厚さを最小化する。
【0062】
[0078]図5Eは、連結部材506の、図5Aの断面図と直交する概略側面図である。図5Eは、図5Aに示される平面5Cから見た連結部材506の1つを示している。典型的には、複数の連結部材506は、互いの鏡像である2つの連結部材を含む。したがって、第2の連結部材506は、図5Eに示される第1の連結部材506の鏡像である。第1及び第2の連結部材506は、図5Aに示されるように、スライダ530の各々に接続される。連結部材506のスライダ530への接続、及び連結部材506が鏡像となる方式のよりよい理解は、図6のブレードアクチュエータアセンブリ600の第2の実施形態を参照することによって得ることができる。第2の実施形態のブレードアクチュエータアセンブリ600は、2つの連結部材605がスライダ530の各々にどのように接続され、互いの鏡像となっているかを示している。2つの連結部材605は、第1の実施形態の2つの連結部材506と同様である。連結部材506は、図5Aのブレードアクチュエータアセンブリ258の同部材と同様であるが、図5Aの連結部材506と図5Eのそれとは、カバー受け面582が開口部504に隣接して配置され且つブレード304、306から分離されるように、y軸上で反転されている。代替的に、連結部材506は加えて、スロット状開口部526が反対側に配置され、それらの各々が、両方の連結部材506の取り付け部分574によって互いから分離されるように、z軸を中心に反転されてもよい。本明細書の実施形態では、連結部材506の各々は、複数のスライダ530(図5A)のうちの対応する1つにそれぞれ連結される。それぞれの連結部材506は、それに動作可能に連結された対応する力伝達構成要素508によって付与される力及び運動を有する。次いで、連結部材506は、力及び運動をブラケット404に、したがってそれに連結されたハンドリングブレード304、306に伝達する。連結部材506は、連結部材506を支持するガイドレールアセンブリ531にも取り付けられる。連結部材506をガイドレールアセンブリ531に取り付けることで、有益には、ガイドレールアセンブリ531がハンドリングブレード304、306、ブラケット404、及び連結部材506の重量の少なくとも一部を保持しない場合にアクチュエータアセンブリ514のスライド式接続部材520に掛かるであろうトルクの量が低減される。連結部材506は、ファスナ、例えばボルト又はねじを使用してスライダ530に連結される。典型的には、各連結部材506は、開口部504の下方でアクチュエータハウジング406内に配置される。
【0063】
[0079]図5Eに示されるように、連結部材506は、取り付け部分574と、貫通して形成されたスロット状開口部526を有するボール突出部受け部576と、カバー受け面582とを含む本体を含んでいる。典型的には、取り付け部分574に形成された対応する複数のファスナ開口部580を通して配置された複数のファスナ(図示せず)が、連結部材506をスライダ530の取り付け面に連結するために使用される。したがって、連結部材506がスライダ530に連結されると、そのファスナ開口部580は、スライダ530のファスナ開口部564と位置合わせされる。
【0064】
[0080]図5Eに示されるように、ボール突出部受け部576は、張り出し部分であり、連結部材506の取り付け部分574から延びている。ボール突出部受け部576に形成されたスロット状開口部526は、力伝達構成要素508のボール突出部550を受け取るような大きさ及び形状である。例えば、図のスロット形状開口部526は、開放端578と閉鎖端581とを有する略U字形状を有している。スロット状開口部526は、中に配置されたボール突出部550が連結部材506に力を加えることを可能にすると共に、有益には、連結部材506と力伝達構成要素508との間の少なくとも何らかの直線的又は回転的相対運動を可能にする。
【0065】
[0081]カバー受け面582は、そこから上方に向かって延びる突出部583を特徴とする。突出部583は、典型的には、対応する複数の開口部カバー402のうちの1つを受け取るようなサイズ及び形状であり、連結部材506がアクチュエータハウジング406に対して移動するにつれて、開口部カバー402がカバー受け面582に固定される。典型的には、開口部カバー402は、アクチュエータハウジングに対する連結部材506の直線運動の範囲よりも長く、それにより、ブレードアクチュエータアセンブリ258の動作中、開口部カバー402がアクチュエータハウジング406内の開口部504を常に覆う。図5Aに示されるように、ブラケット404は、複数のファスナ517を使用して、連結部材506のカバー受け面582に連結される。
【0066】
[0082]開口部カバー402は、ブレードアクチュエータアセンブリ258のアクチュエータハウジング406の上壁510の上に配置され、連結部材506と一緒に移動して、アクチュエータハウジング406を通して開口部504を覆う。開口部カバー402は連結部材506に取り付けられているので、連結部材506と共に移動する。
【0067】
[0083]ブラケット404は、概ねC字形の形状であり(図5A)、対応する連結部材の1つをそれぞれのハンドリングブレード304又は306に連結するために使用される。図5Aに示すように、ブラケット404は、第1の部分502、第2の部分536、第3の部分528、及び第4の部分524を含む。ブラケットの第1の部分502は、水平部分であり、上壁510及び開口部504の上に延びている。第1の部分502は、複数のファスナ517を使用して、連結部材506のそれぞれ1つに連結される。連結部材506への連結とは反対側の第1の部分502の遠位端において、第2の部分536は第1の部分502から延びている。第2の部分536は、アクチュエータハウジング406の側面の周りで下側に向かって延びる垂直部分である。第2の部分536は、第1の部分502と直交するように配置されている。第1の部分502とは反対側の第2の部分536の遠位端には、第3の部分528が配置されている。
【0068】
[0084]第3の部分528は、第2の部分536の下端から水平方向に延びており、結果底壁428に沿って底壁の下に延びている。第3の部分528は、第1の部分502と第3の部分528とが同様の方向に延び且つ互いにほぼ平行であるように、第2の部分536と直交する。第4の部分524は、第2の部分536とは反対側で第3の部分528の遠位端から延びている。第4の部分524は、第3の部分536から下側に向かって垂直に延び、第2の部分536に平行である。第4の部分524は、アクチュエータハウジング406の底壁428から遠ざかる方向に延びている。第4の部分524は、その上に第1又は第2のハンドリングブレード304、306を固定するための貫通孔を含むことができる。第1又は第2のハンドリングブレード304、306の連結領域408は、複数のファスナ426を使用して、ブラケット404の第4の部分524に取り付けられている。
【0069】
[0085]線形アクチュエータ514、ガイドレールアセンブリ531、力伝達構成要素508、及びアクチュエータハウジング406内部の連結部材506のアセンブリは、線形アクチュエータ514及びガイドレールアセンブリ531に働くモーメント及びトルクを低減し、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の運動を可能にするために使用される可動構成要素を収容する。図5A図5Eに示される第1及び第2の基板インデクサアセンブリ275a、275bのブレードアクチュエータアセンブリ258の実施形態は、第1のハンドリングブレード304が第2のハンドリングブレード306とは反対方向に移動するように、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306を水平方向に移動させる。第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の各々は、直線的に移動されて、基板に連結及び基板から連結解除される。
【0070】
[0086]図6は、図3A~Bの基板移送アセンブリ250と共に使用され得るブレードアクチュエータアセンブリ600の代替的実施形態の概略側断面図である。上述のブレードアクチュエータアセンブリ258と同様に、ブレードアクチュエータアセンブリ600は、アクチュエータハウジング601内に可動構成要素を収容することによって、望ましくは、その個々の構成要素に作用するモーメントを低減するか、又は周囲の処理領域内への粒子放出を低減するか若しくは実質的に排除する。
【0071】
[0087]図のブレードアクチュエータアセンブリは、アクチュエータハウジング601、線形アクチュエータ514(図5B)、力伝達構成要素508(図5D)、及びガイドレールアセンブリ531を含んでいる。アクチュエータハウジング601は、上壁614、第1の側壁612と第2の側壁613とを含む複数の側壁、及び底壁428を含み、これらはまとまってハウジング容積部501を画定している。線形アクチュエータ514は、図6の断面には示されていないが、図5Aに示されるものと同様の方法で、力伝達構成要素508に連結されている。力伝達構成要素508のボール突出部550は、連結部材605のスロット状開口部526内に示されている。ガイドレールアセンブリ531は、図5A及び図5Cに上述したものと同じ又は実質的に同様である。図の連結部材605は、間に連結されたC字形ブラケット404を使用せずに、ハンドリングブレード304、306に直接的に又は間接的に連結される。いくつかの実施形態では、連結部材605は、ハンドリングブレード304、306の一部であり、連結部材605及びハンドリングブレード304、306は同じ材料から形成される。いくつかの実施形態では、連結部材605はハンドリングブレード304、306の延長部であり、図4及び図5Aのハンドリングブレードの連結領域408が連結部材605と置き換えられる。したがって、いくつかの実施形態では、ハンドリングブレード304、306の少なくとも一部分は、アクチュエータハウジングの底壁428を貫通して形成された開口部504を通して配置される。
【0072】
[0088]図の開口部504は、カバーアセンブリ606を使用して覆われる。カバーアセンブリ606は、第1のカバー部材602及び第2のカバー部材604を含んでいる。第1のカバー部材602と第2カバー部材604とは、ボルトなどのファスナを使用して互いに連結される。第1のカバー部材602及び第2カバー部材604は、ハンドリングブレード304、306の上側部分410の周りに配置される。第2のカバー部材604は、内部に配置されたスリット(図示せず)を有してもよく、このスリットは、ハンドリングブレード304、306の上側部分410の周囲にぴったりと適合する。スリットの開口端は、第1のカバー部材602によって覆われ、第1のカバー部材602と第2のカバー部材604とが互いに連結されると、ハンドリングブレード304、306の上側部分410がカバーアセンブリ606によって取り囲まれる。カバーアセンブリ606は開口部504よりも大きいので、粒子をハウジング容積部501から逃がす可能性のある間隙を生じさせることなく、ハンドリングブレード304、306が移動すると、カバーアセンブリ606はハンドリングブレード304、306と共に移動することができる。
【0073】
[0089]第1の突出部610は、開口部504のエッジの周りに形成されて、ハウジング容積部501内に延びることができる。第2の突出部部608は、第1のカバー部材602の一部として形成され、第3の突出部部609は、第2のカバー部材604の一部として形成される。第2の突出部608及び第3の突出部609は、第2の突出部608及び第3の突出部609が第1の突出部610に垂直に重なり、カバーアセンブリ606とハウジング容積部501内の開口部504との間のいかなる隙間も閉鎖するように、第1のカバー部材602及び第2のカバー部材604からそれぞれ延びている。
【0074】
[0090]図7Aは、図3A~Bの基板移送アセンブリ250と共に使用され得るブレードアクチュエータアセンブリ700の代替的実施形態の概略側面図である。図7Bは、線7B-7Bに沿って切り取られた図7Aの概略側断面図である。図のブレードアクチュエータアセンブリ700は、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の各々をそれぞれの軸線を中心に枢動させて、それらの間に配置された基板のハンドリングを容易にするように構成されている。例えば、第1のハンドリングブレード304は、第1のシャフト713を中心に揺動され、第2のハンドリングブレード306は、第2のシャフト710を中心に揺動されて、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306を互いから遠ざかるように又は互いに向かって、例えば、開位置と閉位置との間で移動させる。ハンドリングブレード304、306は、ハンドリングブレード304、306が基板と接触しておらず、外側に向かって且つ互いから遠ざかるように揺動されているとき、開位置にある。ハンドリングブレード304、306は、ハンドリングブレード304、306が基板のエッジに接触しているとき、閉位置にある。第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306を開閉することによって、第1及び第2の基板インデクサアセンブリ275a、275bが基板を解放する/受け取ることができる。
【0075】
[0091]図のブレードアクチュエータアセンブリ700は、アクチュエータハウジング701、第1のシャフト713、第2のシャフト710、第1のブレードエンクロージャ704、及び第2のブレードエンクロージャ706を含んでいる。
【0076】
[0092]アクチュエータハウジング701は、第1の側面702を含み、第1及び第2のシャフト713、710の少なくとも一部分はそこから外側に向かって延びている。加えて、第1のブレードエンクロージャ704及び第2のブレードエンクロージャ706は、アクチュエータエンクロージャ701の第1の側面702から延びている。ハンドリングブレード304、306は、連結領域408内に配置された位置で、第1のシャフト713及び第2のシャフト710にそれぞれ連結されている。
【0077】
[0093]第1のシャフト713は、第1のブレードエンクロージャ704内の開口部715を通して配置され、第2のシャフト710は、第2のブレードエンクロージャ706内の開口部715を通して配置されている。図7Bに示されるように、第1のシャフト713及び第2のシャフト710は線形シャフトである。第1のシャフト713は、第1のハンドリングブレード304の連結領域408を通して配置されたブレード支持開口部712を通過する前に、アクチュエータハウジング701の第1の側面702内の開口部723を通過する。同様に、第2のシャフト710は、第2のハンドリングブレード306の連結領域408を通して配置されたブレード支持開口部712を通過する前に、アクチュエータハウジング701の第1の側面702内の開口部723を通過する。第1のシャフト713は次いで、第1のブレードエンクロージャ704内の開口部715を通過する。同様に、第2のシャフト710は次いで、第2のブレードエンクロージャ706内の開口部715を通過する。第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の連結領域408は、アクチュエータハウジング701の第1の側面702と、第1及び第2のブレードエンクロージャ704、706との間にそれぞれ配置される。
【0078】
[0094]図7Bは、図7Aの基板ブレードアクチュエータアセンブリ700の概略側断面図である。ブレードアクチュエータアセンブリ700は、第1のハンドリングブレード304、アクチュエータハウジング701、第1のシャフト713、第1のブレードエンクロージャ704、作用付与部750、ブレードエンクロージャベアリングアセンブリ719、及び収容体ベアリングアセンブリ731を含んでいる。
【0079】
[0095]アクチュエータハウジング701は、第1の側面702、第2の側面703、内部アクチュエータアセンブリ容積部501、第1のブレードエンクロージャ704、及び第2のブレードエンクロージャ706を含んでいる。第2のブレードエンクロージャ706は、図7Bには示されていないが、第1のブレードエンクロージャ704に類似している。第1のブレードエンクロージャ704は、第1の側面702から突出している。開口部723は第1の側面702を貫通して形成されており、開口部727は第2の側面703を貫通して形成されている。
【0080】
[0096]第1のブレードエンクロージャ704は、第1の部分707と第2の部分708とを含んでいる。第1の部分707は、第1のハンドリングブレード304が配置される方向とは反対の第1の側面702の遠位端から延びるように、アクチュエータハウジング701の第1の側面702の頂部から外側に向かって延びている。第1の部分707は、第1の側面702から外側に向かって法線方向に突出するように、水平な部分である。第2の部分708は、第1の側面702から離れた第1の部分707の遠位端で第1の部分707に取り付けられている。第2の部分708は、第1の部分707から下側に向かって突出しており、第1の部分707に対して直角である。第2の部分708は、アクチュエータハウジング701の第1の側面702に平行に配置されており、第1の側面702と同様の方向に第1の部分707から延びている。
【0081】
[0097]第1のブレードエンクロージャ704の第2の部分708は、その中に配置されたブレードエンクロージャベアリングアセンブリ719を含んでいる。ブレードエンクロージャベアリングアセンブリ719は、第1のシャフト713を受け取り、第1のシャフト713を保持するようなサイズである。ブレードエンクロージャベアリングアセンブリ719は、例えば、ボールベアリングアセンブリであり、第1のシャフト713が配置される開口部715を含む。ブレードエンクロージャベアリングアセンブリ719は、外側部分714、内側部分716、及びボール部分718を含んでいる。外側部分714は、第1のブレードエンクロージャ704の第2の部分708内に配置されて、同部分に連結されている。内側部分714は、開口部715を含み、第1のシャフト713を受け取るようなサイズである。ボール部分718は、複数のボールであり、第1のシャフト713、したがって第1のハンドリングブレード304の回転を可能にするように回転及び移動する。ブレードエンクロージャベアリングアセンブリ719の外側部分714及び内側部分716は、ハンドリング中に、ボール部分718の移動によって発生する粒子が逃げて基板上に堆積することを防止するために、ボール部分718を少なくとも部分的に封入する。
【0082】
[0098]アクチュエータハウジング701の第1の側面702内の開口部723は、同様に、第1のシャフト713の一部分を受け取るようなサイズである。図示の開口部723は、その中に配置されたベアリングアセンブリを含んでいないが、いくつかの実施形態では、第1のシャフト713を支持するのを補助するために、その中に配置されたベアリングアセンブリを有してもよい。開口部713は、第1のシャフト713の回転を妨げるであろう摩擦を低減するために、開口部713の壁が第1のシャフト713と接触しないようなサイズである。開口部713は、第1のシャフト713及び第2のシャフト710の第2の部分722と同様の直径を有している。
【0083】
[0099]第2の側面703は、その中に配置された収容体ベアリングアセンブリ731を含んでいる。収容体ベアリングアセンブリ731は、第1のシャフト713の一部分を受け取るようなサイズである。収容体ベアリングアセンブリ731は、外側部分730、内側部分732、及びボール部分734を含んでいる。外側部分730は、第2の側面703内に配置され、同側面に連結されている。内側部分732は、開口部727を含み、第1のシャフト713の一部分を受け取るようなサイズである。ボール部分726は、複数のボールであり、第1のシャフト713、したがって第1のハンドリングブレード304の回転を可能にするように回転及び移動する。収容体ベアリングアセンブリ731の外側部分730及び内側部分732は、ハンドリング中に、ボール部分734の移動によって発生する粒子が逃げて基板上に堆積することを防止するために、ボール部分734を少なくとも部分的に封入する。
【0084】
[0100]作用付与部750は、内部アクチュエータアセンブリ容積部501内に配置されている。作用付与部750は、それを貫通して配置された作用開口部725を含む。作用付与部750の作用開口部725は、内部アクチュエータアセンブリ容積部501を通る第1のシャフト713の一部分に取り付けられ、同部分の周りに配置されている。作用付与部750は、第1のシャフト713に回転力を与え、第1のシャフト713、したがって第1のハンドリングブレード304の移動を可能にする。作用付与部750は、形状及び移動方法が変化してもよい。作用付与部750がどのように形作られ、移動されるかの実施形態が、図8及び図9に示されている。
【0085】
[0101]第1のハンドリングブレード304は、連結領域408を貫通して形成されたブレード支持開口部712を通して第1のシャフト713に取り付けられている。ブレード支持開口部712及び連結領域408は、第1のブレードエンクロージャ704の第2の部分708と第1の側面702との間に配置されている。第1のハンドリングブレード304の両側にベアリングを使用することによって、第1のハンドリングブレード304の重量が第1のシャフト713に及ぼす望ましくないトルクが低減される。中心軸線若しくは回転軸線の周りで又は第1のシャフト713の長さに沿って発生しないトルクは、一般に望ましくない。第1のハンドリングブレード304の重量が第1のシャフト713に及ぼす望ましくないトルクを最小化することで、収容体ベアリングアセンブリ731及びブレードエンクロージャベアリングアセンブリ719の結合が防止される。
【0086】
[0102]第1のシャフト713は線形シャフトであるが、第1のシャフト713の長さに沿って直径が変化する。第1のシャフト713は、第1の部分720、第1の部分720に隣接する第2の部分722、第2の部分722に隣接する第3の部分724、及び第3の部分724に隣接する第4の部分726を含んでいる。第1の部分720の直径は、第2の部分722の直径より大きい。第2の部分722の直径は、第3の部分724の直径より大きい。第3の部分724の直径は、第4の部分726の直径より大きい。第1の部分720は、ブレードエンクロージャベアリングアセンブリ719の開口部715を通して配置される。第2の部分722は、ブレード支持開口部712と、第1の側面702を貫通する開口部723の一部分とを通して配置される。第1の側面702を貫通する開口部723を通過する途中で、第1のシャフト713の直径は第2の部分722から第3の部分724へと変化する。第3の部分724は、第1の側面702を貫通する開口部723の一部を通って、及び作用付与部750内の作用開口部725を通って延びている。第3の部分724は、第4の部分726が第2の側面703の収容体ベアリングアセンブリ731を貫通して配置された開口部727を通過する前に、第4の部分726へと移行する。
【0087】
[0103]第1の部分720、第2の部分722、第3の部分724、及び第4の部分726の各々間の移行は、第1のシャフト713の直径がほぼ瞬時に変化し、移行が第1のシャフト713の表面に対して直角であるような、硬質の移行である。いくつかの実施形態では、移行は、ソフトな移行であってもよく、無限大以外の傾斜を有してもよい。第2の部分722と第3の部分724との間の移行は、第1のシャフト713と開口部723との間の相互作用を最小化しながら、第1のハンドリングブレード304に向かって開口部723の出口付近の第1のシャフト713によって充填される開口部723の断面積を増加させるために、第1の側面702を貫通する開口部723内で完了する。
【0088】
[0104]第2のハンドリングブレード306を移動及び支持するための装置は、上述の第1のハンドリングブレード304を移動及び支持するための装置と同様である。図7Bに記載される装置では、第2のハンドリングブレード306は同じ方式で支持されているが、第1のシャフト713は第2のシャフト710によって置き換えられており、第1のブレードエンクロージャ704は第2のブレードエンクロージャ706で置き換えられており、第1のハンドリングブレード304は第2のハンドリングブレード306で置き換えられている。
【0089】
[0105]図7A~7Bの実施形態は、第1及び第2の基板インデクサアセンブリ275a、275bのクリアランス高さの低減を可能にし、アクチュエータハウジング701内に可動構成要素を収容する。作用付与部750のような可動構成要素を含むことにより、作用付与部750が封入されていない場合と比較して、搬送中に基板上に堆積する粒子の量が減少する。
【0090】
[0106]図8は、別の実施形態による、図7A図7Bの基板インデクサアセンブリで使用され得るアクチュエータアセンブリの概略側断面図である。ブレードアクチュエータアセンブリ700が記載されており、第1のハンドリングブレード304と第2のハンドリングブレード306の両方を同時に移動させながら単一のアクチュエータを利用する、リンクされたアセンブリアプローチを有している。図8の実施形態によるブレードアクチュエータアセンブリ700は、アクチュエータハウジング701、2つの作用付与部750、アクチュエータ800、及びリンク812を含んでいる。作用付与部750の各々は、貫通して形成された作用開口部725を有しており、第1のシャフト713及び第2のシャフト710は、作用開口部725を通して配置されている。作用付与部750、アクチュエータ800、及びリンク812の各々は、内部アクチュエータアセンブリ容積部501内に配置されている。
【0091】
[0107]作用付与部750は、第1の作用付与部811及び第2の作用付与部813を含んでいる。第1の作用付与部811及び第2の作用付与部813は、互いに隣接して配置され、リンク812によって連結されている。第1の作用付与部811は第1のシャフト713に取り付けられ、第2の作用付与部813は第2のシャフト710に取り付けられている。第1の作用付与部811及び第2の作用付与部813の各々は、第1の作用付与部811及び第2の作用付与部813が円筒形状となるように、円形ディスクである。第1のシャフト713の作用開口部725は、第1の作用付与部811の長軸の中心を通して配置されている。第2のシャフト710の作用開口部725は、第2の作用付与部813の長軸の中心を通して配置されている。第1の作用付与部811は、加えて、第1の作用付与部811の平坦な側面のうちの1つに配置された第1の付与点814を含んでいる。第2の作用付与部813は、加えて、第2の作用付与部813の平坦な側面のうちの1つに配置された第2の付与点816を含んでいる。
【0092】
[0108]リンク812は、第1の付与点814によって第1の作用付与部811に、第2の付与点816によって第2の作用付与部813に、それぞれ連結されている。リンク812は、第1の作用付与部811と第2の作用付与部813との間に配置され、それらを連結する線形連結部である。リンク812は、第1の付与点814及び第2の付与点816の両方に連結するように、第1の作用付与部811と第2の作用付与部813との間の距離よりも長い。リンク812は、第1の作用付与部811の上半分に沿って第1の付与点814に連結し、且つ第2の作用付与部813の下半分に沿って第2の付与点816に連結するように、第1の作用付与部811と第2の作用付与部813との間に斜めに配置されている。
【0093】
[0109]第2の作用付与部813がアクチュエータ800によって反時計回り方向に回転されると、それに加えて第2の付与点816が反時計回り方向に回転する。反時計回りに運動する第2の付与点816の移動はリンク812を移動させ、リンク812はその運動を第1の作用付与部811に伝達し、第1の作用付与部811が時計回り方向に移動する。第1の作用付与部811が時計回り方向に移動し、第2の作用付与部813が反時計回り方向に移動すると、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306は、開位置へと遠ざかるように移動する。開位置は、基板を解放する又は受け取るために使用される。
【0094】
[0110]代替的に、第2の作用付与部813がアクチュエータ800によって時計回り方向に回転されると、第2の付与点816は時計回り方向に移動する。第2の付与点816の移動は、リンク812に対して運動を与え、リンクはその運動を第1の作用付与部部811に伝達する。次いで、第1の作用付与部811は、反時計回り方向に移動する。第1の作用付与部811が反時計回り方向に移動し、第2の作用付与部813が時計回り方向に移動すると、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306は一緒に閉位置に移動する。閉位置は、基板を所定の位置に保持するために使用される。
【0095】
[0111]代替的に、リンク812は、第1の作用付与部811の下半分に沿って第1の付与点814に連結し、且つ第2の作用付与部813の上半分に沿って第2の付与点816に連結するように、第1の作用付与部811と第2の作用付与部813との間に斜めに配置される。この実施形態は、第2の作用付与部813を時計回り又は反時計回りに回転させながら、同様の結果を有するであろう。
【0096】
[0112]アクチュエータ800は、アクチュエータモジュール806、固定部分804、アクチュエータロッド808、及び駆動接続部810を含んでいる。アクチュエータ800のアクチュエータモジュール806は、固定部分804を使用して、アクチュエータハウジング701の内部アクチュエータアセンブリ容積部501内の所定の位置に固定される。固定部分804は、アクチュエータモジュール806をアクチュエータハウジング701の内部の所定の位置に固定するブラケット又は他のアセンブリである。固定部分804は、アクチュエータモジュール806をアクチュエータハウジング701の壁に連結することによって、アクチュエータモジュール806を固定する。
【0097】
[0113]アクチュエータモジュール806は、アクチュエータロッド808の移動を可能にする。アクチュエータモジュール806は、線形アクチュエータであってもよく、モータ、駆動チェーン、ボールねじ、ボールナット、及びガイドを含んでもよい。アクチュエータロッド808は、アクチュエータモジュール806のガイド内に配置することができる。アクチュエータロッド808は、アクチュエータモジュール806を使用して直線的に移動される。駆動接続部810は、アクチュエータモジュール806の反対側のアクチュエータロッド808の遠位端に配置されている。駆動接続部810は、第3の付与点818で第2の作用付与部部813に連結されている。第3の付与点818は、第2の付与点816と同じ第2の作用付与部813の表面上に配置されている。第3の付与点818は、第2の作用付与部813の作用開口部725の反対側に位置するように、第2の付与点816とは反対側の表面に配置される。駆動接続部810は、第3の付与点818が作用開口部725の周りで回転する際の第3の付与点818の上方又は下方への平行移動に対応するためにわずかに枢動することができるように、枢動点でアクチュエータロッド808に固定されてもよい。
【0098】
[0114]第1の作用付与部811及び第2の作用付与部813は、第1のハンドリングブレード304又は第2のハンドリングブレード306の移動中に完全な一回転を完了しないであろう。アクチュエータモジュール806は、外部ソース(図示せず)によって給電される。いくつかの実施形態では、アクチュエータモジュール806は電気アクチュエータである。他の実施形態では、アクチュエータモジュール806は、油圧アクチュエータ又は空気圧アクチュエータである。
【0099】
[0115]図8のアクチュエータアセンブリは、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306が第1のシャフト713及び第2のシャフト710の周りでそれぞれ枢動するように、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の動きをリンクさせる。アクチュエータ800、第1の作用付与部811、及び第2の作用付与部813はすべて、移送中の基板上の粒子の分散を低減するために、アクチュエータハウジング701によって収容される。加えて、アクチュエータハウジング701内に配置された2つの枢動点を使用することで、第1及び第2の基板インデクサアセンブリ275a、275b全体のクリアランス高さが低減する。
【0100】
[0116]図9は、別の実施形態による、図7A図7Bの基板インデクサアセンブリ275a、275bと共に使用され得るアクチュエータアセンブリの概略側断面図である。ブレードアクチュエータアセンブリ700が記載されており、このブレードアクチュエータアセンブリは、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の両方を移動させながら、2つのアクチュエータ又は減衰構成要素を有する単一のアクチュエータを備えたメッシュアセンブリを利用している。本明細書に記載される作用付与部750は、インターレースインターフェースを含み、このインターフェースは、第1のハンドリングブレード304の移動を第2のハンドリングブレード306に連結し、第2のハンドリングブレード306の移動を第1のハンドリングブレード304に連結する。図9の実施形態によるブレードアクチュエータアセンブリ700は、アクチュエータハウジング701、作用付与部750、第1のアクチュエータ900、及び第2のアクチュエータ901を含んでいる。作用付与部750の各々は、第1のシャフト713及び第2のシャフト710が貫通して配置されている作用開口部725を含んでいる。作用付与部750の各々と第1及び第2のアクチュエータ900、901とは、内部アクチュエータアセンブリ容積部501内に配置されている。
【0101】
[0117]作用付与部750は、第1の作用付与部911及び第2の作用付与部913を含んでいる。第1の作用付与部911及び第2の作用付与部913は、互いに隣接して配置されている。第1の作用付与部911は、第1のセクション902及び第2のセクション906を含んでいる。第1のセクション902は、作用開口部725から第2の作用付与部913に向かって延びている。第2のセクション906は、第1のセクション902に対して約100°と約170°との間の鈍角で配置されるように、第2の作用付与部913から遠ざかるように上壁に向かって延びている。第1のセクション902は、第1のセクション902の端部に配置された第1組の歯912を含んでいる。第2のセクション906は、第1のアクチュエータ連結点914を含んでいる。第1のアクチュエータ連結点914は、第1のアクチュエータ900に連結する点である。
【0102】
[0118]第2の作用付与部913は、第1のセクション904及び第2のセクション908を含んでいる。第1のセクション904は、作用開口部725から第1の作用付与部911に向かって延びている。第2のセクション908は、第1のセクション904に対して約100°と約170°との間の鈍角で配置されるように、第1の作用付与部911から遠ざかるように上壁に向かって延びている。第1のセクション904は、第1のセクション902の端部に配置された第2組の歯910を含んでいる。第2のセクション908は、第2のアクチュエータ連結点916を含んでいる。第2のアクチュエータ連結点916は、第2のアクチュエータ901に連結する点である。
【0103】
[0119]第1組の歯912及び第2の組の歯910は、互いに接触して連動する。第1組の歯912と第2の組の歯910とは、2組の連動する歯として働くことができる。第1組の歯912と第2の組の歯910が連動することで、両方の作用付与部750が、第1の作用付与部911又は第2の作用付与部913のあらゆる移動と共に移動する。第1の作用付与部911は、第2の作用付与部913が反時計回り方向に回転する場合、時計回り方向に移動する。逆に、第1の作用付与部911は、第2の作用付与部913が時計回り方向に回転する場合、反時計回り方向に移動する。
【0104】
[0120]第1及び第2のアクチュエータ900、901は、同じであるが、互いの鏡像である。第1及び第2のアクチュエータ900、901の各々は、アクチュエータモジュール930、アクチュエータロッド922、及びアダプタ918を含んでいる。第1のアクチュエータ900は、第1のアクチュエータ連結点914に連結している。第1のアクチュエータ900は、第2の作用付与部913から離れて配置されている。第1のアクチュエータ900は、第1の枢動点934でアクチュエータハウジング701に取り付けられている。第1の枢動点934は、アクチュエータモジュール930の一部分を貫通して配置され、第1のアクチュエータ900をアクチュエータハウジング701に取り付ける。
【0105】
[0121]第2のアクチュエータ901は、第2のアクチュエータ連結点916に連結している。第2のアクチュエータ901は、第1の作用付与部911から離れて配置されている。第2のアクチュエータ901は、第2の枢動点936でアクチュエータハウジング701に取り付けられている。第2の枢動点936は、アクチュエータモジュール930の一部分を貫通して配置され、第2のアクチュエータ901をアクチュエータハウジング701に取り付ける。第1及び第2の枢動点934、936といった枢動点の使用は、第1のアクチュエータ900及び第2のアクチュエータ901がアクチュエータハウジング701内に固定されることを可能にすると共に、第1のアクチュエータ900及び第2のアクチュエータ901が第1の作用付与部911及び第2の作用付与部913と共に自由に回転することを可能にする。
【0106】
[0122]アクチュエータモジュール930は、モータ、駆動チェーン、ボールねじ、ボールナット、及びガイドを含むような、線形アクチュエータである。アクチュエータロッド922は、アクチュエータモジュール930に連結し、且つ部分的にその内部に配置されている。アクチュエータロッド922は、線形であり、アクチュエータモジュール930によって駆動されて、アクチュエータモジュール930内に延びる又は引き込まれる。アダプタ918は、アクチュエータロッド922の端部に連結し、アクチュエータロッド922を第1又は第2のアクチュエータ連結点914、916に連結する。第1のアクチュエータ900は、第1のアクチュエータ連結点914に取り付けられ、第2のアクチュエータ901は、第2のアクチュエータ連結点916に取り付けられている。
【0107】
[0123]いくつかの実施形態では、第1のアクチュエータ900又は第2のアクチュエータ901の一方には、アクチュエータモジュール930が設けられ、他方にはばね又はダンパアセンブリが含まれる。歯910、912が第1の作用付与部911と第2の作用付与部913とを連結するので、第1のアクチュエータ900及び第2のアクチュエータ901の両方が同じ力を加えなくても、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の両方が同じ距離だけ移動する。歯の連動により、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の両方は、確実に同時に移動する。加えて、歯の連動は、第1のアクチュエータ900又は第2のアクチュエータ901が故障した場合、安全装置を提供する。
【0108】
[0124]図9のアクチュエータアセンブリは、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306が第1のシャフト713及び第2のシャフト710の周りでそれぞれ枢動するように、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の動きをリンクさせる。第1のアクチュエータ900、第2のアクチュエータ901、第1のセクション906、及び第2のセクション908はすべて、移送中の基板上の粒子の分散を低減するために、アクチュエータハウジング701によって収容される。加えて、アクチュエータハウジング701内に配置された2つの枢動点を使用することで、第1及び第2の基板インデクサアセンブリ275a、275b全体のクリアランス高さが低減する。
【0109】
[0125]図10は、別の実施形態による、図7A図7Bの基板インデクサアセンブリ275a、275bと共に使用され得るアクチュエータアセンブリの概略側断面図である。ブレードアクチュエータアセンブリ700が記載されており、このブレードアクチュエータアセンブリは、リンクされたアセンブリを利用している。リンクされたアセンブリは、図8のアセンブリと同様であるが、図8のアクチュエータ800は、小型のアクチュエータ1000で置き換えられている。小型アクチュエータ1000の断面図が示されており、この小型のアクチュエータは、アクチュエータシリンダ1002、ピストン1004、第1の力伝達アーム1006、及び第2の力伝達アーム1008を含んでいる。ピストン1004は、空気圧シリンダであり、ガスライン(図示せず)に接続されている。ピストン1004がアクチュエータシリンダ1002内で移動されるにつれて、第1の力伝達アーム1006は、ピストン1004と一緒に移動され、第2の力伝達アーム1008に力を付与する。次いで、第2の力伝達アーム1008は、第3の付与点818を介して第2の作用付与部813に力を付与する。次いで、第2の作用付与部813は、時計回り方向又は反時計回り方向に回転し、リンク812は第1の作用付与部811に運動を付与する。
【0110】
[0126]第1の力伝達アーム1006は、連結点1110でピストン1004に連結されている。連結点1110は、連結点1110を中心とした第1の力伝達アーム1006の回転を可能にする。第2の力伝達アーム1008は、連結点1112で第1の力伝達アーム1006に連結されている。連結点1112は、連結点1112を中心とした第2の力伝達アーム1008の回転を可能にし、第3の付与点818が第2のシャフト710を中心に回転するにつれて、より大きな柔軟性を提供する。
【0111】
[0127]図11は、別の実施形態による、図7A図7Bの基板インデクサアセンブリ275a、275bと共に使用され得るアクチュエータアセンブリの概略側断面図である。ブレードアクチュエータアセンブリ700が記載されており、このブレードアクチュエータアセンブリは、枢動アセンブリ1100を利用している。枢動アセンブリ1100は、第1の作用付与部811及び第2の作用付与部813の両方が、互いに直接連結されることなく同時に回転されることを可能にする。
【0112】
[0128]枢動アセンブリ1100は、作用付与部750及び小型アクチュエータ1000を含んでいる。第1の力伝達アーム1006は、第2の力伝達アーム1008の代わりに、連結点1112で回転アーム1120に連結されている。第1の力伝達アーム1006は、小型アクチュエータ1000が延長されてピストン1004が移動されると、第1の力伝達アーム1006の長さに平行な力を回転アーム1120に加える。第1の力伝達アーム1006は、連結点1112で回転アーム1120に連結されている。回転アーム1120は、第1の付与部材1122及び第2の付与部材1124に力を伝達する。
【0113】
[0129]第1の付与部材1122は、第1の回転点1130で回転アーム1120に連結され、第2の付与部材1124は、第2の回転点1132で回転アーム1120に連結されている。第1の回転点1130及び第2の回転点1132は、回転アーム1120の両端及び連結点1112の両側にある。第1の付与部材1122は、第2の作用付与部813を反時計回り方向に回転させ、第2の付与部材1124は、第1の作用付与部811を時計方向に回転させ、またその逆にも回転させる。第1の作用付与部811を回転させることによって、第1のシャフト713が同様の方向に回転し、したがって第1のハンドリングブレード304を移動させる。第2の作用付与部813を回転させることによって、第2のシャフト710が同様の方向に回転し、したがって第2のハンドリングブレード306を移動させる。第1の付与部材1122は、第2の付与点816で第2の作用付与部813に連結され、第2の付与部材1124は、第1の付与点814で第1の作用付与部811に連結されている。
【0114】
[0130]図12は、別の実施形態による、図7A図7Bの基板インデクサアセンブリ275a、275bと共に使用され得るアクチュエータアセンブリの概略側断面図である。ブレードアクチュエータアセンブリ700が記載されており、このブレードアクチュエータアセンブリは、ラック及びピニオンアセンブリ1200を利用している。ラック及びピニオンアセンブリ1200は、小型アクチュエータ1000をさらに含んでいる。小型アクチュエータ1000の第1の力伝達アーム1006は、ラック連結部1202に連結されている。ラック連結部1202は、ラック連結部1202の両端に配置された第1のラック1204と第2のラック1206とを含んでいる。第1のラック1204及び第2のラック1206は、連結点1112の両側に配置されており、連結点1112は、ラック連結部1202を力伝達アーム1006に接続している。第1のラック1204と第2のラック1206は平行であり、第1の作用付与部811及び第2の作用付与部813上に見える歯と噛み合う歯を含む。第1の作用付与部811及び第2の作用付与部813は部分シリンダであり、歯は、部分シリンダの円形部分の外側エッジの周りに配置されている。
【0115】
[0131]ピストン1004がアクチュエータシリンダ内で移動すると、第1の力伝達アーム1006に沿って力が伝達され、ピストン1004の運動に平行な方向にラック連結部1202を移動させる。ラック連結部1202は、第1のラック1204及び第2のラック1206を移動させる。第1のラック1204は、第1のラック1204が移動している方向に応じて、第1の作用付与部811を時計回り方向又は反時計回り方向に回転させる。第2のラック1206は、第2の作用付与部813を、第1のラック1206の回転方向と反対の方向に回転させる。第1の作用付与部811及び第2の作用付与部813の回転によって、第1のシャフト713及び第2のシャフト710が回転し、それはその後、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306を移動させる。
【0116】
[0132]本明細書に開示される実施形態は、第1の基板インデクサアセンブリ275a及び第2基板インデクサアセンブリ275bの各々の高さを減少させることにより、基板ハンドリングシステムの高さを減少させる。高さを減少させることで、基板インデクサアセンブリ275a、275bを、少なくとも部分的に基板ハンドリングシステム200の上に位置決めされた、1つ又は複数の水平前洗浄モジュール125又はその他のモジュールの下に配置することができる。また、本明細書に記載される基板インデクサアセンブリ275a、275bは、第1のハンドリングブレード304及び第2のハンドリングブレード306の移動を可能にする可動構成要素を封入する。ブレードアクチュエータアセンブリの可動構成要素を封入することによって、基板ハンドリングシステム200によって搬送される基板の表面上の粒子汚染が減少することが分かった。
【0117】
[0133]上記は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱せずに、本開示の他の実施形態及びさらなる実施形態が考案されてよく、本開示の範囲は特許請求の範囲によって決定される。
図1
図2
図3A
図3B
図4
図5A
図5B
図5C
図5D
図5E
図6
図7A
図7B
図8
図9
図10
図11
図12