CN1613274A - 半导体生产系统用的陶瓷加热器 - Google Patents

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加智义文
柊平启
仲田博彦
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Abstract

提供了一种用于半导体制造设备的陶瓷基座，其中通过控制基座形状——特别是正常温度下外径沿着厚度——的波动，提高了在加热操作过程中晶片表面的温度均匀性。这种用于半导体制造设备的陶瓷基座(1)，在其陶瓷基片(2a)、(2b)的表面或内部有电阻加热元件(3)。不加热时陶瓷基座沿厚度的最大外径和最小外径之差为沿晶片载面的平均直径的0.8％或更小。陶瓷基座(1)还可在其陶瓷基片(2a)、(2b)的表面或内部安排等离子体电极。陶瓷基片(2a)、(2b)优选由至少一种选自氮化铝、氮化硅、氮氧化铝、和碳化硅的陶瓷制造。

Description

半导体生产系统用的陶瓷加热器
技术领域
本发明涉及半导体制造设备中用于支持和加热晶片的陶瓷基座(susceptor)，在半导体制造过程中此设备对晶片实施特殊的处理。
背景技术
迄今为止已经提出了各种用于半导体制造设备的陶瓷基座的结构。例如，日本已审查的专利申请公开H06-28258提出装备有陶瓷基座的半导体晶片加热设备，陶瓷基座内置电阻加热元件，被安装在反应室内部，装在基座表面上的柱状支撑构件远离晶片加热面，并在它和反应室之间形成不漏气的密封。
为了降低制造成本，晶片向更大直径跨度—外径8英寸-12英寸—的转化正在进行中，造成支持晶片的陶瓷基座的直径增加到300mm或更大。同时，要求被陶瓷基座加热的晶片表面温度均匀性在±1.0％之内，优选在±0.5％之内。
为了满足改善温度均匀性的要求，研究已经集中在如何改善陶瓷基座装备的电阻加热元件的电路图案。然而因为陶瓷基座直径的增加，满足这种改善晶片表面温度均匀性的要求变得愈加地困难。
专利参考文献1
日本已审查的专利申请公开H06-28258。
如上述，通常改善温度均匀性努力的方向是改善陶瓷基座中电阻加热元件的电路图案，以便均匀地加热晶片载面。然而，近年来由于晶片直径的增加，维持整个晶片表面所需的温度均匀性就变得愈加困难。
例如，设计和安排在陶瓷基座表面或其内部形成的电阻加热元件的图案，以便能均匀地加热支撑晶片的表面。另一方面，陶瓷基座本身的形状设计是以下列假设为基础制定的：即假设热传导沿着圆周方向及来自外围区域的热辐射是均衡的。
在陶瓷基座制造过程中，基座外围被机器打磨加工成指定的外径，这里的问题是规定的尺寸仅仅是外径的平均值。这意味随同向更大直径晶片的转化，实践中基座形状的不规则性增加了—包括陶瓷基座外径更大的波动—以及这种不规则性已经变成了改善基座处理的晶片表面温度均匀性的障碍。
发明内容
考虑到目前的这种情况，本发明的目标是制造半导体制造设备中有用的陶瓷基座，通过控制陶瓷基座形状—特别是外径随基座厚度的波动—的不规则性，使用这种基座使得晶片表面温度的均匀性得以提高。
为了实现此目标，本发明给半导体制造设备提供的陶瓷基座在其陶瓷基片的表面或内部有电阻加热元件，此陶瓷基座的特征是不加热时基座沿厚度的最大外径和最小外径之差，是沿基座晶片载面侧的平均外径的0.8％或更小。
本发明上述半导体制造设备用陶瓷基座中的陶瓷基片，优选地是由至少一种选自氮化铝、氮化硅、氮氧化铝、及碳化硅的陶瓷制备的。
此外，本发明上述半导体制造设备用陶瓷基座中的电阻加热元件优选地由至少一种选自钨、钼、铂、钯、银、镍和铬的金属制成
可进一步在本发明用于半导体制造设备的陶瓷基座中陶瓷基片的表面或内部另外安装等离子体电极。
附图简述
图1是说明本发明陶瓷基座一个具体实例的截面示意图；及
图2是说明本发明陶瓷基座另一个具体实施例的截面示意图。
实施本发明的最佳模式
研究陶瓷基座本身形状是约束改善晶片表面温度均匀性的一个因素，本发明者将研究集中在外径沿着陶瓷基座厚度的不规则性方面。更具体而言，本发明者认识到尽管对于半导体制造设备用的陶瓷基座通常仅仅规定平均外径，但如果基座被制造成椭圆形，其长轴和短轴之差，及基座圆周表面垂直度方面发生的外径沿基座厚度的不规则性，都会相当地影响晶片表面温度均匀性。
在陶瓷基座的实际制造中，外径沿厚度的波动有变大的倾向。因为每单位面积的热辐射是常数，在基座外径较大的部分—即外围单位面积较大的部分—辐射热的量将较大；相反在基座外径较小的部分，辐射热的量也将较小。在陶瓷基座外径较小的部分热发射较小，及在外径较大的部分热发射也较大，这引起了基座温度的不均衡，对直径更大的陶瓷基座有明显的影响，这是不能忽视的。
在致力于此项研究中，本发明者发现使得陶瓷基座在不加热时(即在正常温度下)，沿厚度的最大外径和最小外径之差为沿晶片载面平均外径的0.8％或更小，在晶片加热处理过程中晶片表面的温度均匀性可改进到±1.0％或更好。
更具体而言，让D平均表示陶瓷基座晶片载面的平均外径，D最大和D最小为基座任意平面上沿着厚度的最大外径和最小外径，则外径波动参数Dp被定义为Dp＝(D最大-D最小)/D平均。这样通过控制外径波动参数Dp到0.8％或更小，可使得晶片表面的温度均匀性对于导热率为100W/mK或更大的陶瓷基座在±0.5％之内，及对于导热率为10-100W/mK的陶瓷基座在±1.0％之内。
下文将参考图1和图2说明本发明陶瓷基座的具体结构。图1出示的陶瓷基座1在其陶瓷基片2a的一个表面上装备有预定电路图案的电阻加热元件3，及在陶瓷基片2a的同一表面上依靠玻璃或陶瓷的粘合剂层4粘结另一片陶瓷基片2b。这里，限定电阻加热元件3的电路图案，使其线路宽和线路间距为例如5mm或更小，更优选1mm或更小。
图2出示的陶瓷基座11装有内置的电阻加热元件13和等离子体电极15。更具体而言，一片表面上有电阻加热元件13的陶瓷基片12a，与图1出示的陶瓷基座类似，通过粘合剂层14a与陶瓷基片12b粘结，同时另一片装有等离子体电极15的陶瓷基片12c依靠玻璃或陶瓷的粘合剂层14b粘结到陶瓷基片12a的另外一面上。
应该理解，代替粘接各陶瓷基片制造陶瓷基座的方法，可选择通过制备厚度大约为0.5mm的生片，使用导电糊剂将电阻加热元件的电路图案和/或等离子体电极印刷涂布到各自的生片上，然后这些生片以及如果需要加上其他生片一起层压达到所需要的厚度，然后同时将此多层生片烧结成整体，来制造图1和图2所示的陶瓷基座。
实施方案
实施方案1
氮化铝(AlN)粉末中加入烧结添加剂和粘结剂，用球磨机将它们分散在氮化铝(AlN)粉末中并与之混合。用喷雾干燥机将其干燥后，此粉末混合物被模压成厚度为1mm及直径为380mm的圆片。模压的圆片在温度为800℃的非氧化气氛中脱脂，然后此模压物在1900℃烧结4小时，生成烧结的AlN压块。所生成的AlN烧结物的导热率为170W/mK。然后各烧结的AlN压块的圆周表面被磨削到其外径为300mm，这样为每个陶瓷基座制备两片AlN基片。
钨粉末和烧结添加剂与粘结剂一起捏制成糊剂，将糊剂印刷涂布到这些AlN基片中一片的表面上，形成电阻加热元件专门的电路图案。此AlN基片在温度800℃的非氧化气氛下脱脂，然后在1700℃温度下烘焙，形成钨电阻加热元件。将Y2O3粘合剂和粘结剂捏制混合成糊剂，此糊剂被印刷涂布到剩余的AlN基片表面上，然后在温度500℃下脱脂。然后将此AlN基片的粘合剂层覆盖到上述形成电阻加热元件的AlN基片的表面上，这些基片在800℃温度下加热粘合在一起，从而生成AlN陶瓷基座。
粘结生成的陶瓷基座的圆周表面被再一次打磨，以便得到正常温度下预定的外径波动参数Dp。如上所述，制备了七个具有图1表示的结构的陶瓷基座样品，表I表明了它们外径波动参数Dp的变化。
这里将理解外径波动参数Dp的定义是Dp＝(D最大-D最小)/D平均，其中分别是D平均表示陶瓷基座晶片载面外径的平均值；D最大表示任意平面中沿厚度的最大外径；及D最小表示任意平面中沿厚度的最小外径(下文所有实施方案都如此)。
然后，通过基座与晶片载面相反的表面上形成的两个电极，在200V电压下使电流流过电阻加热元件，将这样生成的各基座样品的温度上升到500℃。这时将0.8mm厚、直径300mm的硅晶片放到陶瓷基座的晶片载面上，测量晶片表面的温度分布以得到温度的均匀性，各样品所得结果在表I中列出。
表I
样品 外径波动参数Dp(％) 500℃时晶片表面的温度均匀性(％)
 1  0.007 ±0.31
 2  0.10 ±0.36
 3  0.30 ±0.38
 4  0.50 ±0.41
 5  0.80 ±0.49
 6*  0.90 ±0.55
 7*  1.20 ±0.91
注解：表中星号(*)标记的样品是比较例。
由表I列出的结果将可理解，使AlN陶瓷基座沿厚度的最大外径和最小外径之差为晶片载面平均外径的0.8％或更小时，可使得晶片加热时晶片表面的温度均匀性在±0.5％之内。
实施方案2
氮化硅(Si3N4)粉末中加入烧结添加剂和粘结剂，用球磨机将它们分散在氮化硅(Si3N4)粉末中并与之混合。用喷雾干燥机干燥后，此粉末混合物被模压成为1mm厚和直径为380mm的圆片。此模压圆片在温度为800℃的非氧化气氛下脱脂，然后在1550℃的温度下烧结4小时，生成烧结Si3N4压块。所生成的Si3N4烧结块的导热率为20W/mK。然后打磨各烧结Si3N4压块的圆周表面，使其外径为300mm，这样为每个陶瓷基座制备两片Si3N4基片。
钨粉末和烧结添加剂与粘结剂一起捏制成糊剂，然后将糊剂印刷涂布到上述Si3N4基片中一片的表面上。此Si3N4基片在温度800℃的非氧化气氛下脱脂，然后在1650℃温度下烘焙，形成钨电阻加热元件。在剩余的Si3N4基片表面上形成一层SiO2粘合剂层，然后在温度500℃下脱脂。然后将此Si3N4基片的粘合剂层覆盖到上述形成电阻加热元件的Si3N4基片的表面上，这些基片在800℃温度下加热粘合在一起，从而生成Si3N4陶瓷基座。
粘结生成的陶瓷基座的圆周表面被再一次打磨，以便得到正常温度下预定的外径波动参数Dp。如上所述，制备了具有图1表示的结构的陶瓷基座样品，表II表明了它们外径波动参数Dp的变化。
然后，通过基座中与晶片载面相反的表面上形成的两个电极，在200V电压下使电流流过电阻加热元件，将这样生成的各基座样品的温度上升到500℃。这时测量放在陶瓷基座晶片载面上的0.8mm厚、直径300mm的硅晶片表面的温度分布，以得到温度的均匀性，各样品所得结果在表II中列出。
表II
样品 外径波动参数Dp(％) 500℃时晶片表面的温度均匀性(％)
 8  0.007 ±0.60
 9  0.10 ±0.72
 10  0.30 ±0.80
 11  0.50 ±0.88
 12  0.80 ±0.96
 13*  0.90 ±1.20
注解：表中星号(*)标记的样品是比较例。
由表II列出的结果可理解，导热率为20W/mK的氮化硅陶瓷基座中，使沿厚度的最大外径和最小外径之差为晶片载面平均外径的0.8％或更小，就可得到广受欢迎的晶片表面±1.0％之内的温度均匀性。
实施方案3
氮氧化铝(AlON)粉末中加入烧结添加剂和粘结剂，用球磨机将它们分散到氮氧化铝(AlON)粉末中并与之混合。用喷雾干燥机干燥后，此粉末混合物被模压成1mm厚和直径为380mm的圆片。此模压的圆片在温度为800℃的非氧化气氛下脱脂，然后在1770℃的温度下烧结4小时，生成烧结AlON压块。所生成的AlON烧结块的导热率为20W/mK。然后将各烧结的AlON压块的圆周表面打磨成外径为300mm，为每个陶瓷基座制备两片AlON基片。
钨粉末和烧结添加剂与粘结剂一起捏制成糊剂，将糊剂印刷涂布到上述AlON基片中一片的表面上，形成加热元件预定的电路图案。然后此AlON基片在温度为800℃的非氧化气氛下脱脂，并在1700℃温度下烘焙，生成钨电阻加热元件。将Y2O3粘合剂和粘结剂捏制成的糊剂印刷涂布到剩余AlON基片的表面上，然后在温度500℃下脱脂。然后将此AlON基片的粘合剂层覆盖到上述形成电阻加热元件的AlON基片的表面上，这些基片在800℃温度下加热粘合在一起，从而生成AlON陶瓷基座。
粘结生成的陶瓷基座的圆周表面被再一次打磨，以便得到正常温度下预定的外径波动参数Dp。如上所述，制备了具有图1表示的结构的陶瓷基座样品，表III表明了它们外径波动参数Dp的变化。
然后，通过基座中与晶片载面相反的表面上形成的两个电极，在200V电压下使电流流过电阻加热元件，将这样生成的各基座样品的温度上升到500℃。这时测量放在陶瓷基座晶片载面上的0.8mm厚、直径300mm的硅晶片表面的温度分布，以得到温度的均匀性，各样品所得结果集中在表III中列出。
表III
样品 外径波动参数Dp(％) 500℃时晶片表面的温度均匀性(％)
 14  0.007 ±0.66
 15  0.10 ±0.72
 16  0.30 ±0.84
 17  0.50 ±0.90
 18  0.80 ±0.99
 19*  0.90 ±1.18
注解：表中星号(*)标记的样品是比较例。
由表III列出的结果可理解，导热率为20W/mK的氮氧化铝陶瓷基座中，通过使沿厚度的最大外径和最小外径之差为晶片载面平均外径的0.8％或更小，就可得到广受欢迎的晶片表面±1.0％之内的温度均匀性。
实施方案4
用与第一个实施方案所述相同的方法，由烧结的氮化铝材料制备陶瓷基座外径300mm的AlN基片对。使用这些AlN基片对制造陶瓷基座样品时，将在一个AlN基片表面上形成的电阻加热元件的原料变更为Mo、Pt、Ag-Pd、和Ni-Cr。这些原料的糊剂被印刷涂布到各对AlN基片中的一片基片上，并在非氧化气氛下烧制这些基片。
将SiO2玻璃粘合剂涂布到各基片对中剩余的AlN基片表面上，这些基片在800℃非氧化气氛下脱脂。然后将此AlN基片的玻璃粘合剂层覆盖到上述形成电阻加热元件的AlN基片的表面上，以及此基片对在800℃温度下加热粘合在一起生成AlN陶瓷基座。
所得各陶瓷基座样品的圆周表面被再一次打磨，以便得到正常温度下预定的外径波动参数Dp。如上所述，制备了具有图1表示的结构的陶瓷基座样品，表IV表明了它们外径波动参数Dp的变化。
然后，通过基座中与晶片载面相反的表面上形成的两个电极，在200V电压下使电流流过电阻加热元件，将这样生成的各基座样品的温度上升到500℃。这时测量放在陶瓷基座晶片载面上0.8mm厚、直径300mm的硅晶片表面的温度分布，以得到温度的均匀性，各样品所得结果集中在表IV中列出。
表IV
样品 电阻加热元件 外径波动参数Dp(％) 500℃时晶片表面的温度均匀性(％)
 20  Mo  0.007 ±0.29
 21  Mo  0.10 ±0.34
 22  Mo  0.30 ±0.38
 23  Mo  0.50 ±0.41
 24  Mo  0.80 ±0.50
 25*  Mo  0.90 ±0.61
 26  Pt  0.007 ±0.31
 27  Pt  0.10 ±0.36
 28  Pt  0.30 ±0.39
 29  Pt  0.50 ±0.43
 30  Pt  0.80 ±0.49
 31*  Pt  0.90 ±0.62
 32  Ag-Pd  0.007 ±0.30
 33  Ag-Pd  0.10 ±0.36
 34  Ag-Pd  0.30 ±0.39
 35  Ag-Pd  0.50 ±0.41
 36  Ag-Pd  0.80 ±0.49
 37*  Ag-Pd  0.90 ±0.60
 38  Ni-Cr  0.007 ±0.31
 39  Ni-Cr  0.10 ±0.35
 40  Ni-Cr  0.30 ±0.38
 41  Ni-Cr  0.50 ±0.40
 42  Ni-Cr  0.80 ±0.50
 43*  Ni-Cr  0.90 ±0.59
注解：表中星号(*)标记的样品是比较例。
由表IV列出的结果可理解，无论是否由实施方案1中的钨或这里的Mo、Pt、Ag-Pd、或Ni-Cr来制造电阻加热元件，通过使沿厚度的最大外径和最小外径之差为晶片载面平均外径的0.8％或更小，就可在晶片加热时使晶片表面具有良好的温度均匀性。
实施方案5
在氮化铝粉末中加入烧结添加剂、粘结剂、分散剂和醇，捏制混合成一种糊剂，该糊剂经受刮涂技术成型生成大约为0.5mm厚的多层生片。
然后，生片在80℃干燥5小时。将钨粉及烧结添加剂和粘结剂一起捏制成的糊剂，印刷涂布到上述一单片生片表面上形成预定电路图案的电阻加热元件层。同样干燥第二片生片，将同样的钨糊剂印刷涂布到它的表面上形成等离子体电极层。然后这两片各具有导电层的生片与同样干燥但没有印刷导电层的生片层压成总的50层，此层压制品在140℃的温度及施加70kg/cm2压力下加热变成整体。
所得到的层压制品在600℃的非氧化气氛中脱脂5小时，然后在1800℃温度通过施加100-150kg/cm2压力热压，从而生成3mm厚的AlN平片。然后这些平片被切成直径380mm的圆片。打磨各圆片的外圆周使其直径为300mm，生成图2结构的陶瓷基座，其内部具有钨制的电阻加热元件和等离子体电极。
然后打磨所得到的陶瓷基座的圆周表面，以便得到正常温度下预定的外径波动参数Dp。如上所述，制备了具有图2表示结构的陶瓷基座样品，表V表明了它们外径波动参数Dp的变化。
然后，通过基座中与晶片载面相反的表面上形成的两个电极，在200V电压下使电流流过电阻加热元件，将这样生成的各基座样品的温度上升到500℃。这时测量放在陶瓷基座晶片载面上0.8mm厚、直径300mm的硅晶片的表面温度分布，以得到温度的均匀性，各样品所得结果集中在表V中列出。
表V
样品 外径波动参数Dp(％) 500℃时晶片表面的温度均匀性(％)
 44  0.007 ±0.31
 45  0.10 ±0.36
 46  0.30 ±0.39
 47  0.50 ±0.43
 48  0.80 ±0.49
 49*  0.90 ±0.59
注解：表中星号(*)标记的样品是比较例。
由表V列出的结果可理解，对于具有内置电阻加热元件和等离子体电极的陶瓷基座，通过使沿厚度的最大外径和最小外径之差为基座晶片载面平均外径的0.8％或更小，也可得到晶片加热时良好的晶片表面的温度均匀性。
工业适用性
根据本发明，控制正常温度下陶瓷基座外径沿着厚度的波动性，可为半导体制造设备提供一种陶瓷基座，它提高了加热操作过程中晶片表面的温度均匀性。

Claims (4)

1.一种用于半导体制造设备的陶瓷基座，在其陶瓷基片的表面或内部装有电阻加热元件，这种用于半导体制造设备的陶瓷基座的特征在于，在不加热时，沿基座厚度的最大外径和最小外径之差为沿基座晶片载面的平均外径的0.8％或更小。
2.权利要求1所述的用于半导体制造设备的陶瓷基座，其特征在于，陶瓷基片由至少一种选自氮化铝、氮化硅、氮氧化铝、和碳化硅的陶瓷制成。
3.权利要求1或2所述的用于半导体制造设备的陶瓷基座，其特征在于，电阻加热元件由至少一种选自钨、铝、铂、钯、银、镍、和铬的金属制成。
4.权利要求1-3中任意一项所述的用于半导体制造设备的陶瓷基座，其特征在于，在陶瓷基片的表面或内部还安置了等离子体电极。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105489541A (zh) * 2014-10-01 2016-04-13 日本特殊陶业株式会社 半导体制造装置用部件及其制造方法
CN108293275A (zh) * 2015-11-17 2018-07-17 大日本印刷株式会社 加热电极装置、通电加热玻璃、发热板、交通工具、建筑物用窗、带导电体的片、导电性图案片、导电性发热体、夹层玻璃和导电性发热体的制造方法
CN110230043A (zh) * 2019-05-17 2019-09-13 苏州珂玛材料科技股份有限公司 化学气相淀积设备、陶瓷加热盘与陶瓷加热盘的制备方法
US11338774B2 (en) 2014-11-17 2022-05-24 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Heating plate, conductive pattern sheet, vehicle, and method of manufacturing heating plate

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060138279A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-29 Nathan Pisarski Aircraft floor panel
US20070181065A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-09 General Electric Company Etch resistant heater and assembly thereof
TWI533401B (zh) * 2013-08-29 2016-05-11 Bridgestone Corp 晶座
CN108353469B (zh) * 2015-11-12 2021-01-22 京瓷株式会社 加热器
JP6251461B1 (ja) * 2016-03-29 2017-12-20 日本碍子株式会社 静電チャックヒータ

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69111493T2 (de) * 1990-03-12 1996-03-21 Ngk Insulators Ltd Wafer-Heizgeräte für Apparate, zur Halbleiterherstellung Heizanlage mit diesen Heizgeräten und Herstellung von Heizgeräten.
JPH07307377A (ja) * 1993-12-27 1995-11-21 Shin Etsu Chem Co Ltd 静電チャック付セラミックスヒーター
JP3477062B2 (ja) * 1997-12-26 2003-12-10 京セラ株式会社 ウエハ加熱装置
US6179924B1 (en) * 1998-04-28 2001-01-30 Applied Materials, Inc. Heater for use in substrate processing apparatus to deposit tungsten
JP2001118664A (ja) * 1999-08-09 2001-04-27 Ibiden Co Ltd セラミックヒータ
US7011874B2 (en) * 2000-02-08 2006-03-14 Ibiden Co., Ltd. Ceramic substrate for semiconductor production and inspection devices

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105489541A (zh) * 2014-10-01 2016-04-13 日本特殊陶业株式会社 半导体制造装置用部件及其制造方法
CN105489541B (zh) * 2014-10-01 2019-05-17 日本特殊陶业株式会社 半导体制造装置用部件及其制造方法
US11338774B2 (en) 2014-11-17 2022-05-24 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Heating plate, conductive pattern sheet, vehicle, and method of manufacturing heating plate
CN108293275A (zh) * 2015-11-17 2018-07-17 大日本印刷株式会社 加热电极装置、通电加热玻璃、发热板、交通工具、建筑物用窗、带导电体的片、导电性图案片、导电性发热体、夹层玻璃和导电性发热体的制造方法
CN110230043A (zh) * 2019-05-17 2019-09-13 苏州珂玛材料科技股份有限公司 化学气相淀积设备、陶瓷加热盘与陶瓷加热盘的制备方法

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