CN101449175B - Tft阵列检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明的TFT阵列检查装置可在TFT阵列检查步骤中对TFT阵列的缺陷种类进行分类。本发明的TFT阵列检查装置(1)是根据电子射线在TFT阵列上进行二维扫描所获得的检测波形来检测TFT缺陷的TFT阵列检查装置，其具备对TFT的缺陷种类进行分类的缺陷种类分类部(6)。缺陷种类分类部(6)藉由对预先准备的基准波形与检测波形进行比较，而对TFT的缺陷种类进行分类。藉由将TFT阵列检查所获取的检查波形与已知的基准波形进行比较，可进行缺陷种类的分类，且可判别于图像显示中无法区别的缺陷种类。

Description

TFT阵列检查装置

技术领域

本发明涉及一种TFT阵列检查装置，特别是涉及一种使电子射线在TFT阵列基板上进行二维扫描而获取扫描图像，并根据该扫描图像来进行TFT阵列检查的TFT阵列检查装置。

背景技术

目前，已知的一种根据使电子射线或离子束等带电粒子束在基板上进行二维扫描而获得的扫描图像来进行基板检查的基板检查装置。例如，在TFT显示器装置所使用的TFT阵列基板的制造步骤中，对所制造的TFT阵列基板是否正确驱动来进行检查。在该TFT阵列基板检查中，例如藉由使电子射线在TFT阵列基板上进行扫描而获取扫描图像，并根据该扫描图像来进行检查。

TFT阵列检查装置，一方面向施加有规定电压图案的TFT阵列照射电子射线，一方面使电子射线与平台在X轴方向及Y轴方向上相对性地移动，从而使电子射线在TFT阵列基板上进行二维扫描，并检测藉由该电子射线扫描而自TFT阵列放出的二次电子。由于该二次电子依存于TFT阵列的电位，故当施加有规定图案的TFT阵列存在着缺陷时，所获取的图像与正常情况下所获得的图像不同。先前的TFT阵列检查装置中，是根据所获取的图像状态来进行该缺陷检测，主要进行有无缺陷的判定。

先前的TFT阵列检查装置，仅进行TFT阵列上有无TFT阵列缺陷的判定、或者确定缺陷的个数或TFT基板上的座标，而并不对该TFT阵列的缺陷是何种缺陷的缺陷种类进行分类。

先前的TFT阵列检查装置中，仅将所检测出的图像讯号显示在灰阶画面上、并根据该显示画面显示为白色或是黑色来进行分类，而难以判定缺陷的种类。

在TFT显示器制造步骤中，在TFT阵列检查步骤之后设置修复步骤，在该修复步骤中确认缺陷，当该缺陷可修复时进行修复。在该修复步骤中进行缺陷确认时，是根据TFT阵列检查步骤中所检测出的缺陷位置来探测出缺陷部位，并检查该缺陷的内容。由于确定该缺陷部位或缺陷内容需要耗费时间，因此成为修复步骤需长时间的主要原因。

因此，若可在该修复步骤之前步骤的TFT阵列检查步骤中判定缺陷的种类，并获知该缺陷是可修复的缺陷或者该缺陷是难以修复的缺陷，则可使修复步骤中进行缺陷确认所需的时间缩短，从而可提高TFT显示器制造步骤的处理量(throughput)。

由此可见，上述现有的TFT阵列检查装置在使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决先前的TFT阵列检查装置存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般的检查装置又没有适切的方法、及结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的TFT阵列检查装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的TFT阵列检查装置，能够改进一般现有的TFT阵列检查装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的检查装置存在的缺陷，而提供一种新的TFT阵列检查装置，所要解决的技术问题是使其在TFT阵列检查步骤中对TFT阵列的缺陷种类进行分类，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种TFT阵列检查装置，其根据电子射线在TFT阵列上进行二维扫描所获得的检测波形而检测TFT缺陷，该TFT阵列检查装置包括缺陷种类分类部，该缺陷种类分类部对使用基准波形而检测出的TFT缺陷的种类进行分类，在该TFT阵列检查装置中，记忆有藉由测定缺陷种类为已知的缺陷标准基板而获取的缺陷波形。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的TFT阵列检查装置，其中所述的缺陷种类分类部包括：缺陷波形检测部，根据检测波形来检测缺陷；缺陷种类判别部，判别已由上述缺陷波形检测部检出缺陷的波形的缺陷种类；以及基准波形记忆部，记忆上述缺陷波形检测部及缺陷种类判别部各自所使用的基准波形；且上述缺陷波形检测部及缺陷种类判别部使用上述各基准波形作为基准来进行波形比较。

前述的TFT阵列检查装置，其中所述的基准波形记忆部，记忆着正规波形以作为缺陷波形检测部所使用的基准波形，且记忆着缺陷波形以作为缺陷种类判别部所使用的基准波形；上述缺陷波形检测部，藉由对检测波形与上述正规波形进行波形比较，而检测波形的缺陷；上述缺陷种类判别部，藉由对已由上述缺陷波形检测部检出缺陷的波形与上述缺陷波形进行波形比较，而对缺陷种类进行分类。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下：

本发明提出一种TFT阵列检查装置，该装置可在TFT阵列检查步骤中对TFT阵列的缺陷种类进行分类；本发明的TFT阵列检查装置是根据电子射线在TFT阵列上进行二维扫描所获得的检测波形来检测TFT  陷的TFT阵列检查装置，其具备对TFT的缺陷种类进行分类的缺陷种类分类部；缺陷种类分类部藉由对预先准备的基准波形与检测波形进行比较，而对TFT的缺陷种类进行分类。藉由将TFT阵列检查所获取的检查波形与已知的基准波形进行比较，可进行缺陷种类的分类，且可判别在图像显示中无法区别的缺陷种类。

借由上述技术方案，本发明TFT阵列检查装置至少具有下列优点：

本发明TFT阵列检查装置在TFT阵列检查步骤中，可对TFT阵列的缺陷种类进行分类。

综上所述，本发明特殊的TFT阵列检查装置，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类装置中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在结构上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的检查装置具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

本发明的具体装置及其实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1是本发明的TFT阵列检查的动作的图。

图2是本发明的TFT阵列检查装置的动作例的流程图。

1：TFT阵列检查装置        2：电子枪

3：检测器                 4：讯号处理部

5：波形记忆部             5a：基准波形记忆部

5b：检查波形记忆部        6：缺陷种类分类部

6a：缺陷波形检测部        6b：缺陷种类判别部

7：输出部                 11：标准基板

12：检查对象基板

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的TFT阵列检查装置其具体实施方式、步骤、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明是藉由对TFT阵列检查中所获取的检查波形与已知的基准波形进行比较，而可进行缺陷种类的分类，本发明可判别图像显示中无法区别的缺陷种类。

本发明的TFT阵列检查装置，是根据电子射线在TFT阵列上进行二维扫描而获得的检测波形来检测TFT缺陷的TFT阵列检查装置，此TFT阵列检查装置具备对TFT的缺陷种类进行分类的缺陷种类分类部。该缺陷种类分类部藉由将预先准备的基准波形来与检测波形进行比较，而对TFT的缺陷种类进行分类。

本发明的缺陷种类分类部具备根据检测波形来检测缺陷的缺陷波形检测部、以及判别由缺陷波形检测部进行了缺陷检测的波形的缺陷种类的缺陷种类判别部，进而另外具备基准波形记忆部，其用以记忆缺陷波形检测部与缺陷种类判别部各自使用的基准波形。

缺陷波形检测部及缺陷种类判别部，将记忆在该基准波形记忆部中的缺陷波形检测部及缺陷种类判别部所使用的基准波形作为基准而进行波形比较，从而判别缺陷波形的缺陷及所检测出的缺陷波形的缺陷种类。

而且，本发明的基准波形记忆部记忆着正规波形以作为缺陷波形检测部所使用的基准波形，且记忆着缺陷波形以作为缺陷种类判别部所使用的基准波形。缺陷波形检测部藉由对检测波形与正规波形进行波形比较而检测波形的缺陷。而且，缺陷种类判别部藉由对由缺陷波形检测部进行了缺陷检测的波形与缺陷波形进行波形比较而对缺陷种类进行分类。

根据本发明，在基准波形记忆部中，记忆有藉由测定正常的正常标准基板而获取的正规波形、以及藉由测定缺陷种类为已知的缺陷标准基板而获取的缺陷波形，从而可在TFT阵列检查步骤中而非修复步骤中获知在检查对象基板的TFT阵列中是否含有缺陷、以及当有缺陷时该缺陷为何种缺陷。

而且，根据本发明，藉由对TFT阵列的缺陷种类进行分类，而可在修复步骤中根据该缺陷种类直接进行修复，从而可缩短先前的缺陷确认所需的时间。

请参阅图1所示，是本发明的TFT阵列检查动作的图。另外，本发明的TFT阵列检查装置，表示了根据电子射线在基板上进行二维扫描所获得的检测波形而对形成在基板上的TFT阵列进行检查的结构，但并不限定于电子射束，亦可使用离子束等带电粒子束，对形成在基板上的半导体元件进行检查。

本发明的TFT阵列检查装置1具备：电子枪2，朝向形成在基板上的TFT阵列照射电子射线；检测器3，检测藉由电子射线照射而自TFT阵列放出的二次电子；讯号处理部4，对检测器3所检测出的检测讯号进行讯号处理；波形记忆部5，记忆了讯号处理部4所获得的检测波形；缺陷种类分类部6，检出检查对象基板的TFT阵列的缺陷，并对该缺陷的种类进行分类；以及输出处理结果的输出分类部7。

另外，波形记忆部5具备用以记忆标准波形的标准波形记忆部5a、及暂时记忆了检查波形的检查波形记忆部5b。而且，缺陷种类分类部6具备根据检查波形来检测缺陷波形的缺陷波形检测部6a、及判别已检出缺陷的检查波形的缺陷种类的缺陷种类判别部6b。

另外，图1中，就作为基板上检查用讯号的驱动机构而言，省略了包含探测框(其上具备探针)的探测器、产生经由探测器以施加至基板的检查用讯号并进行供给的检查讯号产生部等的各结构。

本发明的TFT阵列检查装置1，预先准备藉由检测正常的正常标准基板而获取的正规波形、及藉由检查缺陷种类为已知的缺陷标准基板而获取的缺陷波形作为基准波形，并根据该基准波形，来对藉由对检查对象基板进行检查而获取的检查波形进行缺陷检测、及对缺陷种类进行判别。因此，本发明的TFT阵列检查装置1，根据如下所述的两个动作状态来进行TFT阵列的缺陷种类的分类，即：藉由对标准基板进行检查而检测出基准波形并将基准波形记忆至波形记忆部5中的动作状态；以及藉由对检查对象基板进行检查而检测出检查波形并将此检查波形暂时记忆至波形记忆部5中的动作状态。

因此，图1中为了便于说明动作，在图的上方侧表示对标准基板进行检查而检测出基准波形并将其记忆至波形记忆部5(标准波形记忆部5a)中的动作状态，而在图的下方侧表示对检查对象基板进行检查而检测出检查波形并将其记忆至波形记忆部5(检查波形记忆部5b)中的动作状态，但是，TFT阵列检查装置1自身是由一个装置所构成，而并非具备图中的上下所示的两个装置。

图的上方侧所示的记忆基准波形的动作状态是：准备标准基板11，自电子枪2向该标准基板11照射电子射线，利用检测器3来检测自标准基板11所放出的二次电子射线。

在该记忆基准波形的动作状态中，讯号处理部4对检测器3所检测出的检测讯号进行讯号放大，并将经讯号处理的波形资料记忆至标准波形记忆部5a中。此处，就标准基板11而言应准备不具缺陷的正常基板与已知缺陷种类的缺陷基板，将藉由检查正常基板所获得的波形作为正规波形而记忆至标准波形记忆部5a中，将藉由检查缺陷基板所获得的波形作为缺陷波形而记忆至标准波形记忆部5a中。在记忆正常波形时，不仅记忆正规波形的波形资料，而且同时记忆该波形为正常。而且，在记忆缺陷波形时，不仅记忆缺陷波形的波形资料，而且相对应地记忆着确定该缺陷种类的资料。

图的下方侧所示的获取检查对象波形的动作状态是：准备检查对象基板12，自电子枪2向该检查对象基板12照射电子射线，利用检测器3来检测自检查对象基板12所放出的二次电子射线。

在该获取检查对象波形的动作状态中，讯号处理部4对检测器3所检测出的检测讯号进行讯号放大，并将经讯号处理的波形资料记忆至检查波形记忆部5b中。此处，检查对象基板12中有无缺陷及缺陷的种类均是未知的。将藉由对检查对象基板12进行检查所获得的波形，作为检查波形，以暂时记忆至检查波形记忆部5b中。另外，记忆检查对象波形时，不仅记忆着检查波形的波形资料，而且相对应地记忆着确定该检查对象的识别资料，可在以后的处理中使用、并且可在处理结果中用于检查对象的确定。

缺陷种类分类部6利用缺陷波形检测部6a而自检查波形检测出缺陷波形，缺陷种类判别部6b判别缺陷波形检测部6a所检测出的检查波形的缺陷种类。

缺陷波形检测部6a所进行的缺陷波形的检测是：读出暂时记忆在检查波形记忆部5b中的检查波形，并且读出记忆在标准波形记忆部5a中的正规波形，藉由对检查波形与正规波形进行波形比较而检测出检查波形中的缺陷。

缺陷种类判别部6b所进行的缺陷种类的判别是：对由缺陷波形检测部6a进行了缺陷检出的检查波形、与自标准波形记忆部5a读出的缺陷波形进行波形比较，以此来判别此检查波形的缺陷种类。对于缺陷属于多种缺陷中的哪一缺陷种类的判别可藉由以下方式而进行，即，在对检查波形与缺陷波形进行波形比较时，自缺陷种类已知的多个缺陷波形中抽取与检查波形类似的缺陷波形。在抽取出波形形状类似的缺陷波形时，可判别该检查波形是该所抽取的缺陷波形的缺陷种类。

输出部7除了输出已由缺陷种类分类部6进行了分类的缺陷种类以外，还输出缺陷的个数或基板上的缺陷的座标等资料。输出形态可为，将资料记忆至记忆媒体(未图示)中、向分析装置或控制装置等其他机器装置传送资料、列印至印刷媒体上、或显示在显示装置上等。

请参阅图2所示，用图2的流程图来说明本发明的TFT阵列检查装置的动作例。另外，在图2的流程图中，S1～S7的步骤是上述记忆基准波形的步骤，S8～S12的步骤是上述获取检查对象波形并对缺陷种类进行分类的步骤。

首先，在S1～S7的步骤中，获取并记忆正规波形与缺陷波形的基准波形。

准备不含缺陷的正常的正常基准基板，对该正常基准基板进行电子射线扫描而测定TFT阵列，以获取检查波形。另外，正常基准基板并不限定于基板上完全不含缺陷的基板，亦可为缺陷位置或正常位置已知的基板，只要不含缺陷且正常位置是已知的，则藉由测定该位置即可获取正规波形(S1)。

将S1中所测定的正常波形作为正规波形，将该正规波形与正规波形的识别资料一并记忆并登录至标准波形记忆部5a中(S2)。

继而，准备缺陷种类已知的缺陷基准基板，对该缺陷基准基板进行电子射线扫描而测定TFT阵列，以获取检查波形。另外，关于缺陷基准基板，并不限定于准备多片在一片基板上仅含一种缺陷的基板的形态，只要缺陷种类与该缺陷位置为已知，则亦可为在一片基板上含有多种缺陷的基板，只要缺陷种类与缺陷位置为已知，则藉由测定该位置即可获取缺陷种类为已知的缺陷波形(S3)。

将S3中所测定出的检查波形作为缺陷波形，将该缺陷波形与确定为缺陷种类的识别资料一并记忆并登录至标准波形记忆部5a中(S4)。

在上述S2、S4的步骤中，为了修正因电子枪不同而造成的波形强度的不均，而将登录的正规波形及缺陷波形标准化(正规化)。作为标准化的一种方法，有求出各波形的累加值的标准偏差，将最接近于所求出的标准偏差的偏差值50％的波形作为基准，从而将所有波形标准化的方法。

上述标准化的方法中，对于面板边缘部分的标准化不充分。因此，作为解决该标准化不充分的方法，利用探测框(例如铝框)来遮掩基板，在此状态下使用自探测框部分获得的讯号强度位准，针对每个电子枪求出偏移量与范围量，并使用所求出的偏移量与范围量来将各检测波形标准化。

该标准化是以下述事项为基准，即，即便电子枪不同，在利用探测框遮掩基板时对框上进行检测所获取的强度范围、与对基板进行检测而获取的讯号强度范围之间的倍率比仍相同。

而且，根据施加至基板的检查用讯号，有时所获取的检测讯号的图案会产生多种。在如此的情况下，由于可由各图案获得多个正规波形，故而将该些多个正规波形平均化而产生一个正规波形并予以登录。

关于用于标准化的基准波形(正常波形)，除了可藉由准备不具有缺陷的正常的标准基板，并对该标准基板进行测定而获取以外，亦可根据对检查对象基板进行测定所获得的检查波形而获取。一般认为，在检查对象基板中，扫描范围内可获得的检查波形大部分为正常波形。因此，在扫描范围的大部分范围被视作正常时，亦可使用对检查对象基板进行测定所获得的检查波形的标准偏差及偏差值来抽取正常波形，并将该正常波形作为基准波形，而将检查波形标准化。

而且，以下将说明根据所选择的波形来计算出电子枪强度的增益，并将所有的检查波形标准化的一种方法。

首先，设定正规波形，并且准备由试料所获得的正常波形的偏移量。作为正规波形，例如将范围Frange设为“±0.25”，将偏移Foffset设为“0”。从而，检查波形经过标准化而成为偏移量为0、范围宽度为±0.25的正规波形。而且，准备2048以作为由试料所获得的偏移量Aoffset。

以下，对于实际上对试料进行测定所获取的正常波形的范围的最大值Amax为2600、最小值Amin为2100的情况下的计算例进行说明。另外，范围设为1500。

上述正规波形或正常波形的偏移量在软体上进行了设定，计算出范围的最大值Amax与偏移量Aoffset之差Amaxdiff(＝Amax-Aoffset)、以及最小值Amin与偏移量Aoffset之差Amindiff(＝Amin-Aoffset)。

此处，使用Amaxdiff与Amindiff的绝对值较大的一方，利用增益＝Amaxdiff(Amindiff)/Frange之式计算出增益。上述数值例中，增益(2208)＝Amaxdiff(552)/Frange(0.25)。

使用该增益，将由测定所获得的测定资料标准化。例如，当测定资料的值为“2110”时，标准化后的资料则为“0.0280791”(＝(2110-2048)/2208)。

将该标准化后的资料记忆至基准波形记忆部5a中并进行登录。

另外，上述S1及S2、S3及S4的测定顺序亦可相反，亦可为S3、S4、S1、S2的顺序。

继而，对检查对象基板进行扫描而进行测定(S5)，获取并记录检查波形(S6)，对所有测定对象来实施S5、S6的步骤(S7)。对检查波形亦藉由上述标准化而正规化。

继而，在S8～S12的步骤中，获取检查对象波形，并对缺陷种类进行分类。

自检查波形记忆部5b读出检查波形，并自基准波形记忆部5a读出正规波形(S8)，将检查波形与正规波形进行波形比较，抽取缺陷候补的波形，并读出其测定资料。检查波形与正规波形的波形比较，例如可藉由采取波形资料间的关联度而进行。该处理相当于图1中所示的缺陷波形检测部6a所进行的处理(S9)。

继而，自基准波形记忆部5a读出缺陷波形，并与S9中所抽取的缺陷候补的测定资料进行波形比较，从而进行缺陷判别。在该缺陷判别中，自基准波形记忆部5a中所登录的多个缺陷波形中抽取关联度最高的缺陷波形，根据该缺陷波形的缺陷种类来确定该检查波形的缺陷种类并进行分类。

关于缺陷种类，可藉由与缺陷波形一起登录在基准波形记忆部5a中的用以确定种类的资料而获取。

该处理相当于图1中所示的缺陷种类判别部6a所进行的处理(S10)。

自输出部7输出所获得的缺陷种类、缺陷位置、缺陷个数等缺陷判别结果。缺陷判别结果的输出，除了可为显示在显示装置(未图示)上、或列印的形态以外，还可为向其他装置输出资料等的任意形态(S11)。重复实施上述S8～S11的步骤直至缺陷判定结束为止(S12)。

根据本发明，可对可修复的缺陷与难以修复的缺陷进行分类，故而在修复步骤中可使确认是否能够进行缺陷修复的步骤省略，从而提高基板检查的处理量，最终可降低TFT面板的成本。

本发明的TFT阵列检查装置中所使用的缺陷种类的分类并不限于藉由电子射线进行的检测，亦可适用于使用离子束等带电粒子来进行的检测，而且，并不限定于TFT阵列，亦可适用于半导体基板上的元件形成的处理中。

上述如此方法及结构构成的本发明TFT阵列检查装置的技术创新，对于现今同行业的技术人员来说均具有许多可取之处，而确实具有技术进步性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种TFT阵列检查装置，其特征在于：其根据电子射线在TFT阵列上进行二维扫描所获得的检测波形而检测TFT缺陷；

该TFT阵列检查装置包括缺陷种类分类部，该缺陷种类分类部对使用基准波形而检测出的TFT缺陷的种类进行分类，

在该TFT阵列检查装置中，记忆有藉由测定缺陷种类为已知的缺陷标准基板而获取的缺陷波形。

2.根据权利要求1所述的TFT阵列检查装置，其特征在于所述的缺陷种类分类部包括：

缺陷波形检测部，根据检测波形来检测缺陷；

缺陷种类判别部，判别已由上述缺陷波形检测部检出缺陷的波形的缺陷种类；以及

基准波形记忆部，记忆上述缺陷波形检测部及上述缺陷种类判别部各自所使用的基准波形；且

上述缺陷波形检测部及上述缺陷种类判别部使用上述各基准波形作为基准来进行波形比较。

3.根据权利要求2所述的TFT阵列检查装置，其特征在于所述的基准波形记忆部，记忆着正规波形以作为上述缺陷波形检测部所使用的基准波形，且记忆着缺陷波形以作为上述缺陷种类判别部所使用的基准波形；

上述缺陷波形检测部，藉由对检测波形与上述正规波形进行波形比较，而检测波形的缺陷；

上述缺陷种类判别部，藉由对已由上述缺陷波形检测部检出缺陷的波形与上述缺陷波形进行波形比较，而对缺陷种类进行分类。

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