FR2819593A1 - Sample support for a microscope, particularly for examining an integrated circuit with a high-resolution microscope - Google Patents

Sample support for a microscope, particularly for examining an integrated circuit with a high-resolution microscope Download PDF

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Abstract

Microscope sample support (14) comprises a base (18) adapted so that it can be rigidly fixed to a microscope frame (13) and a plate (30) for mounting said sample so that it can be moved on the base. Means (20, 24, 32, 34) are provided that allow the plate to tiled about two axes (X, Y) relative to the base. The invention also relates to a corresponding microscope.

Description

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La présente invention concerne un support d'échantillon pour microscope, du type comportant : - une embase adaptée pour être solidarisée à un bâti du microscope ; et - une platine de fixation dudit échantillon, laquelle platine est mobile par rapport à ladite embase.  The present invention relates to a sample holder for a microscope, of the type comprising: - a base adapted to be secured to a frame of the microscope; and - a plate for fixing said sample, which plate is movable relative to said base.

Pour l'observation microscopique d'un échantillon à surface d'observation plane, la surface d'observation de l'échantillon est disposée sensiblement transversalement à l'axe d'observation du microscope.  For microscopic observation of a sample with a flat observation surface, the observation surface of the sample is arranged substantially transversely to the observation axis of the microscope.

La platine retenant l'échantillon est mobile par rapport à l'embase dans un plan généralement transversal à l'axe d'observation afin de permettre une observation de toute la surface de l'échantillon.  The plate retaining the sample is movable relative to the base in a plane generally transverse to the observation axis in order to allow observation of the entire surface of the sample.

Dans le cas de l'observation d'un circuit intégré, le circuit est collé dans un boîtier adapté pour refroidir le circuit intégré en fonctionnement. Le boîtier est disposé sur la platine du microscope transversalement à l'axe d'observation du microscope. Toutefois, le report du circuit intégré dans son boîtier ne permet pas d'assurer que la surface d'observation du circuit intégré soit correctement positionnée angulairement par rapport au boîtier. Ainsi, la surface d'observation du circuit intégré peut être légèrement décalée angulairement par rapport à l'axe d'observation du microscope.  In the case of observation of an integrated circuit, the circuit is stuck in a box adapted to cool the integrated circuit in operation. The housing is arranged on the microscope stage transversely to the observation axis of the microscope. However, the postponement of the integrated circuit in its housing does not ensure that the observation surface of the integrated circuit is correctly angularly positioned relative to the housing. Thus, the observation surface of the integrated circuit can be slightly angularly offset relative to the observation axis of the microscope.

Dans ces conditions, lors du balayage de la surface d'observation du circuit intégré par les moyens d'observation du microscope, la distance entre les moyens d'observation du microscope et le point d'observation de l'échantillon varie. Dans le cas d'un microscope à forte résolution, une faible variation de la distance entre les moyens d'observation et le point d'observation entraîne non seulement une variation des dimensions apparentes de l'échantillon observé mais aussi une défocalisation de l'image. Ainsi, l'incli- naison du circuit intégré nuit à la qualité de l'observation de l'échantillon.  Under these conditions, during the scanning of the observation surface of the integrated circuit by the observation means of the microscope, the distance between the observation means of the microscope and the observation point of the sample varies. In the case of a high resolution microscope, a small variation in the distance between the observation means and the observation point not only causes a variation in the apparent dimensions of the sample observed but also a defocusing of the image . Thus, the inclination of the integrated circuit affects the quality of the observation of the sample.

L'invention a pour but de proposer un support d'échantillon permettant d'améliorer la qualité d'observation d'un échantillon même si celui-ci est initialement disposé avec une légère inclinaison par rapport à l'axe d'observation du microscope.  The object of the invention is to propose a sample support making it possible to improve the quality of observation of a sample even if the latter is initially disposed with a slight inclination relative to the axis of observation of the microscope.

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A cet effet, l'invention a pour objet un support d'échantillon pour microscope, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens réglables de bascu- lement de ladite platine autour d'au moins deux axes d'articulation par rapport à ladite embase.  To this end, the subject of the invention is a sample holder for a microscope, characterized in that it comprises adjustable means for tilting said plate around at least two axes of articulation relative to said base. .

Suivant des modes particuliers de réalisation, le support d'échantillon comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - il présente deux axes d'articulation entre la platine et l'embase, lesquels axes d'articulation s'étendent généralement perpendiculairement l'un à l'autre. lesdits moyens réglables de basculement comportent : . un premier plateau articulé par rapport à l'embase autour d'un premier axe d'articulation sensiblement parallèle à l'embase ; . un second plateau articulé par rapport au premier plateau autour d'un second axe d'articulation sensiblement parallèle au premier plateau, la platine de fixation de l'échantillon étant solidaire du second plateau, les deux axes d'articulation se croisent en un point situé au droit de l'échantillon, en considérant le sens d'observation de l'échantillon, et les moyens réglables de basculement comportent : . des premiers moyens de déplacement du premier plateau par rapport à l'embase, lesquels premiers moyens de déplacement sont interposés entre le premier plateau et l'embase, et . des seconds moyens de déplacement du second plateau par rapport à l'embase, lesquels seconds moyens de déplacement sont interposés entre le second plateau et l'embase ; - les premiers et seconds moyens de déplacement comportent chacun une butée mobile sur laquelle reposent, respectivement, le premier plateau et le second plateau ; - il comporte des moyens élastiques de rappel des premier et second plateaux en appui sur les butées mobiles des premiers et seconds moyens de déplacement ; - lesdits premiers et seconds moyens de déplacement comportent chacun une vis micrométrique dont une extrémité est mobile par rapport à ladite embase et forme ladite butée mobile ; et  According to particular embodiments, the sample holder comprises one or more of the following characteristics: - it has two axes of articulation between the plate and the base, which axes of articulation generally extend perpendicularly to the one to another. said adjustable tilting means comprise:. a first plate articulated with respect to the base around a first articulation axis substantially parallel to the base; . a second plate articulated with respect to the first plate around a second articulation axis substantially parallel to the first plate, the sample fixing plate being integral with the second plate, the two articulation axes intersect at a point located to the right of the sample, considering the direction of observation of the sample, and the adjustable tilting means include:. first means of displacement of the first plate relative to the base, which first displacement means are interposed between the first plate and the base, and. second means for moving the second plate relative to the base, which second means for moving are interposed between the second plate and the base; - The first and second displacement means each comprise a movable stop on which rest, respectively, the first plate and the second plate; - It includes elastic return means of the first and second plates bearing on the movable stops of the first and second displacement means; - Said first and second displacement means each comprise a micrometric screw, one end of which is movable relative to said base and forms said movable stop; and

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Figure img00030001

- le premier plateau comporte une lumière de passage d'une vis micrométrique.
Figure img00030001

- The first plate includes a passage light for a micrometric screw.

L'invention a en outre pour objet un microscope comportant un bâti et des moyens d'observation microscopique suivant un axe d'observation, caractérisé en ce qu'il comporte un support d'échantillon selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'embase du support d'échantillon étant solidarisée au bâti du microscope.  The invention further relates to a microscope comprising a frame and means for microscopic observation along an observation axis, characterized in that it comprises a sample holder according to any one of the preceding claims, the sample holder base being secured to the microscope frame.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un support d'échantillon se- lon l'invention intégré dans un microscope représenté seulement schématiquement ; - la figure 2 est une vue de côté du support d'échantillon.  The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the drawings, in which: - Figure 1 is a perspective view of a sample holder according to the invention integrated into a microscope shown only schematically; - Figure 2 is a side view of the sample holder.

Sur la figure 1 est représenté, schématiquement, un microscope selon l'invention. Les moyens d'observation du microscope sont connus en soi et ne sont représentés que schématiquement. De tels moyens d'observations, désignés par la référence générale 12, sont par exemple ceux d'un microscope électronique à balayage. Ils s'étendent généralement suivant un axe Z-Z, par exemple vertical. Les moyens d'observation 12 sont supportés par un bâti 13 du microscope représenté schématiquement.  In Figure 1 is shown schematically a microscope according to the invention. The means of observation of the microscope are known per se and are only shown schematically. Such observation means, designated by the general reference 12, are for example those of a scanning electron microscope. They generally extend along an axis Z-Z, for example vertical. The observation means 12 are supported by a frame 13 of the microscope shown diagrammatically.

Le microscope comporte en outre un support d'échantillon 14 selon l'invention. Le support d'échantillon 14 s'étend généralement transversalement à l'axe Z-Z d'observation du microscope. Il est solidarisé au bâti 13.  The microscope further comprises a sample holder 14 according to the invention. The sample holder 14 generally extends transversely to the axis Z-Z of observation of the microscope. It is secured to the frame 13.

Le support d'échantillon 14 est adapté pour recevoir un échantillon 16 constitué d'un circuit intégré présentant une surface d'observation supérieure essentiellement plane.  The sample holder 14 is adapted to receive a sample 16 consisting of an integrated circuit having an essentially flat upper observation surface.

Selon l'invention, le support d'échantillon 14 comporte des moyens de positionnement angulaire de la surface d'observation de l'échantillon 16 suivant un plan perpendiculaire-à l'axe Z-Z d'observation du microscope.  According to the invention, the sample holder 14 comprises means for angular positioning of the observation surface of the sample 16 along a plane perpendicular to the axis Z-Z of observation of the microscope.

Plus précisément, le support d'échantillon 14 comporte une embase 18 adaptée pour être solidarisée au bâti 13 du microscope, laquelle platine s'étend perpendiculairement à l'axe d'observation Z-Z du microscope.  More specifically, the sample holder 14 includes a base 18 adapted to be secured to the frame 13 of the microscope, which plate extends perpendicular to the observation axis Z-Z of the microscope.

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L'embase 18 est solidarisée par tout moyen adapté à au bâti du microscope. Elle peut également être venue de matière avec celui-ci. The base 18 is secured by any means adapted to the frame of the microscope. It may also have come out of it with this one.

Le support d'échantillon 14 comporte un premier plateau 20 articulé par rapport à l'embase 18 autour d'un axe X-X s'étendant parallèlement au plan de l'embase 18.  The sample holder 14 comprises a first plate 20 articulated with respect to the base 18 around an axis X-X extending parallel to the plane of the base 18.

Le plateau 20 est de forme générale carrée. Il est articulé grâce à deux charnières 22 disposées au centre de deux bords opposés.  The plate 20 is generally square in shape. It is articulated by two hinges 22 arranged in the center of two opposite edges.

Ainsi, l'axe X-X passe sensiblement par le centre du premier plateau et s'étend suivant un plan vertical médian.  Thus, the X-X axis passes substantially through the center of the first plate and extends along a median vertical plane.

Un second plateau 24 est disposé au-dessus du premier plateau 20 et est articulé autour d'un axe Y-Y par rapport au premier plateau 20. Les directions des axes X-X et Y-Y s'étendent perpendiculairement l'une à l'autre.  A second plate 24 is disposed above the first plate 20 and is articulated around an axis Y-Y relative to the first plate 20. The directions of the axes X-X and Y-Y extend perpendicular to each other.

Le second plateau 24 présente également une forme carrée. Il a par exemple un contour identique à celui du premier plateau 20.  The second plate 24 also has a square shape. It has for example a contour identical to that of the first plate 20.

Le second plateau 24 est articulé grâce à deux charnières 26. Ces dernières sont solidarisées au premier plateau 20 dans la partie médiane des bords du plateau 20 s'étendant perpendiculairement aux bords opposés comportant les charnières 22.  The second plate 24 is articulated by means of two hinges 26. The latter are secured to the first plate 20 in the middle part of the edges of the plate 20 extending perpendicular to the opposite edges comprising the hinges 22.

Les charnières 26 sont agencées dans la partie médiane de bords opposés du second plateau 24. Ainsi, l'axe Y-Y passe sensiblement par le centre du second plateau 24 et s'étend suivant un plan vertical médian de celui-ci.  The hinges 26 are arranged in the middle part of opposite edges of the second plate 24. Thus, the axis Y-Y passes substantially through the center of the second plate 24 and extends along a vertical median plane thereof.

Les axes d'articulation X-X et Y-Y sont chacun sensiblement concourant à l'axe Z-Z, au droit de l'échantillon 16. En particulier, les deux axes d'articulation se croisent en un point situé au droit de l'échantillon en considérant la direction d'observation de l'échantillon.  The axes of articulation XX and YY are each substantially concurring with the axis ZZ, at the level of the sample 16. In particular, the two axes of articulation intersect at a point situated at the right of the sample by considering the direction of observation of the sample.

Le second plateau articulé 24 présente, en son centre, un boîtier 30 de réception de l'échantillon 16. Ce boîtier est adapté pour assurer un refroidissement de l'échantillon 16 en fonctionnement. Le boîtier 30 est solidaire du second plateau 24 et constitue une platine de fixation de l'échantillon.  The second articulated plate 24 has, in its center, a housing 30 for receiving the sample 16. This housing is adapted to ensure cooling of the sample 16 in operation. The housing 30 is integral with the second plate 24 and constitutes a plate for fixing the sample.

Cette fixation est assurée par exemple par collage. This fixing is ensured for example by gluing.

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Figure img00050001
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Pour le déplacement angulaire du premier plateau 20 par rapport à l'embase 18 autour de l'axe X-X et du second plateau 24 par rapport au premier plateau 20 autour de l'axe Y-Y, deux vis micrométriques 32,34 sont solidarisées à l'embase 18. Ces vis 32,34 ont leur axe s'étendant généralement parallèlement à l'axe Z-Z, c'est-à-dire sensiblement perpendiculairement aux axes d'articulation X-X et Y-Y. For the angular displacement of the first plate 20 relative to the base 18 around the axis XX and the second plate 24 relative to the first plate 20 around the axis YY, two micrometric screws 32, 34 are secured to the base 18. These screws 32, 34 have their axis extending generally parallel to the axis ZZ, that is to say substantially perpendicular to the axes of articulation XX and YY.

Les deux vis micrométriques 32,34 présentent chacune une poignée de commande 36,38 disposée au-dessous de l'embase 18, c'est-à-dire du côté de l'embase 18 opposé au côté où s'étendent les premier et second plateaux.  The two micrometric screws 32,34 each have a control handle 36,38 disposed below the base 18, that is to say on the side of the base 18 opposite the side where the first and second trays.

La première vis 32 est disposée dans un coin du premier plateau 20.  The first screw 32 is placed in a corner of the first plate 20.

Son extrémité mobile notée 40 est en contact de la surface inférieure du plateau 20, et constitue un point d'appui pour ce plateau. L'extrémité mobile 40 de la vis micrométrique 32 constitue une butée mobile définissant la position angulaire du plateau 20 par rapport à l'embase 18. Its mobile end denoted 40 is in contact with the lower surface of the plate 20, and constitutes a fulcrum for this plate. The movable end 40 of the micrometric screw 32 constitutes a movable stop defining the angular position of the plate 20 relative to the base 18.

Un ressort de traction 42, par exemple un ressort à spirale, est disposé entre l'embase 18 et le premier plateau 20 dans la région d'application de la vis micrométrique 32. Ce ressort 42 assure le maintien du plateau 20 en appui sur l'extrémité 40 formant butée de la vis micrométrique 32.  A tension spring 42, for example a spiral spring, is disposed between the base 18 and the first plate 20 in the region of application of the micrometric screw 32. This spring 42 ensures the maintenance of the plate 20 resting on the end 40 forming a stop of the micrometric screw 32.

La seconde vis micrométrique 34 est disposée dans un autre coin des premier et second plateaux 20,22.  The second micrometric screw 34 is arranged in another corner of the first and second plates 20, 22.

La partie mobile de la vis micrométrique 34 traverse le premier plateau 20 au travers d'une lumière oblongue 44.  The movable part of the micrometric screw 34 crosses the first plate 20 through an oblong slot 44.

L'extrémité de la partie mobile de la vis micrométrique 34 constitue une butée mobile 46 sur laquelle s'appuie la surface inférieure du second plateau mobile 24.  The end of the movable part of the micrometric screw 34 constitutes a movable stop 46 on which the lower surface of the second movable plate 24 is supported.

Au voisinage de la vis micrométrique 34, les premier et second plateaux sont reliés l'un à l'autre par un ressort de traction 50.  In the vicinity of the micrometric screw 34, the first and second plates are connected to each other by a tension spring 50.

On conçoit que, sous l'action des ressorts de traction 42 et 50, les premier et second plateaux sont-maintenus en appui, respectivement sur les extrémités 40 et 46 des première et seconde vis micrométriques.  It is understood that, under the action of tension springs 42 and 50, the first and second plates are kept in abutment, respectively on the ends 40 and 46 of the first and second micrometric screws.

Le déplacement de l'extrémité des première et seconde vis micrométriques 32,34 permet de provoquer un basculement dans un sens ou dans  The displacement of the end of the first and second micrometric screws 32,34 makes it possible to cause tilting in one direction or in

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l'autre, respectivement, du premier plateau et du second plateau, autour des axes X-X et Y-Y.  the other, respectively, of the first plate and the second plate, around the axes X-X and Y-Y.

Ainsi, l'action sur les vis micrométriques 32 et 34 permet de provoquer un basculement de l'échantillon 16 autour de deux axes s'étendant perpendiculairement l'un à l'autre, ces deux axes s'étendant au droit de l'échantillon par rapport à l'axe d'observation Z-Z du microscope.  Thus, the action on the micrometric screws 32 and 34 makes it possible to cause the sample 16 to tilt about two axes extending perpendicular to one another, these two axes extending in line with the sample. relative to the observation axis ZZ of the microscope.

Ainsi, même si la surface de l'échantillon 16 n'est pas disposée parfaitement parallèlement à la surface du boîtier 30, les vis micrométriques permettent de provoquer le basculement des premier et second plateaux afin de corriger le positionnement angulaire de la surface d'observation de l'échantillon 16 afin d'amener celle-ci rigoureusement perpendiculairement à l'axe Z-Z d'observation du microscope. Thus, even if the surface of the sample 16 is not arranged perfectly parallel to the surface of the housing 30, the micrometric screws make it possible to cause the first and second plates to tilt in order to correct the angular positioning of the observation surface of the sample 16 in order to bring it rigorously perpendicular to the axis ZZ of observation of the microscope.

Claims (8)

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REVENDICATIONS 1. - Support d'échantillon (14) pour microscope, du type comportant : - une embase (18) adaptée pour être solidarisée à un bâti (13) du microscope ; et - une platine (30) de fixation dudit échantillon, laquelle platine (30) est mobile par rapport à ladite embase (18), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (20,24, 32,34) réglables de basculement de ladite platine (30) autour d'au moins deux axes d'articulation (X-X, Y-Y) par rapport à ladite embase (18). CLAIMS 1. - Sample holder (14) for microscope, of the type comprising: - a base (18) adapted to be secured to a frame (13) of the microscope; and - a plate (30) for fixing said sample, which plate (30) is movable relative to said base (18), characterized in that it comprises adjustable means (20,24,32,34) for tilting said plate (30) around at least two axes of articulation (XX, YY) relative to said base (18).
2.-Support d'échantillon (14) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente deux axes d'articulation (X-X, Y-Y) entre la platine (30) et l'embase (18), lesquels axes d'articulation (X-X, Y-Y) s'étendent généralement perpendiculairement l'un à l'autre.  2.-sample holder (14) according to claim 1, characterized in that it has two axes of articulation (XX, YY) between the plate (30) and the base (18), which axes of joint (XX, YY) generally extend perpendicular to each other. 3.-Support d'échantillon (14) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens réglables de basculement comportent : - un premier plateau (20) articulé par rapport à l'embase (18) autour d'un premier axe d'articulation (X-X) sensiblement parallèle à l'embase (18) ; - un second plateau (24) articulé par rapport au premier plateau (20) autour d'un second axe d'articulation (Y-Y) sensiblement parallèle au premier plateau (20), la platine (30) de fixation de l'échantillon étant solidaire du second plateau (24), en ce que les deux axes d'articulation (X-X, Y-Y) se croisent en un point situé au droit de l'échantillon, en considérant le sens d'observation de l'échantillon, et en ce que les moyens réglables de basculement comportent : - des premiers moyens (32) de déplacement du premier plateau (20) par rapport à l'embase (18), lesquels premiers moyens de déplacement sont interposés entre le premier plateau (20) et l'embase (18), et - des seconds moyens (34) de déplacement du second plateau (24) par rapport à l'embase (18), lesquels seconds moyens de déplacement (34) sont interposés entre le second plateau (24) et l'embase (18).  3.-sample holder (14) according to claim 1 or 2, characterized in that said adjustable tilting means comprise: - a first plate (20) articulated relative to the base (18) around a first articulation axis (XX) substantially parallel to the base (18); - A second plate (24) articulated relative to the first plate (20) around a second articulation axis (YY) substantially parallel to the first plate (20), the plate (30) for fixing the sample being integral of the second plate (24), in that the two articulation axes (XX, YY) intersect at a point situated at the right of the sample, considering the direction of observation of the sample, and in that the adjustable tilting means comprise: - first means (32) for moving the first plate (20) relative to the base (18), which first displacement means are interposed between the first plate (20) and the base (18), and - second means (34) for moving the second plate (24) relative to the base (18), which second movement means (34) are interposed between the second plate (24) and the base (18). 4.-Support d'échantillon (14) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les premiers et seconds moyens de déplacement (32,34) comportent  4.-sample holder (14) according to claim 3, characterized in that the first and second displacement means (32,34) comprise <Desc/Clms Page number 8><Desc / Clms Page number 8> chacun une butée mobile (40,46) sur laquelle reposent, respectivement, le premier plateau (20) et le second plateau (24).  each a movable stop (40,46) on which rest, respectively, the first plate (20) and the second plate (24). 5.-Support d'échantillon (14) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens élastiques (42,50) de rappel des premier et second plateaux (20,24) en appui sur les butées mobiles (40,46) des premiers et seconds moyens de déplacement (32,34).  5.-sample holder (14) according to claim 4, characterized in that it comprises elastic means (42.50) for returning the first and second plates (20,24) bearing on the movable stops (40 , 46) of the first and second displacement means (32, 34). 6.-Support d'échantillon (14) selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que lesdits premiers et seconds moyens de déplacement (32,34) comportent chacun une vis micrométrique dont une extrémité est mobile par rapport à ladite embase (18) et forme ladite butée mobile (40,46).  6.-sample holder (14) according to claim 4 or 5, characterized in that said first and second displacement means (32,34) each comprise a micrometric screw, one end of which is movable relative to said base (18 ) and forms said movable stop (40,46). 7.-Support d'échantillon (14) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le premier plateau (20) comporte une lumière (50) de passage d'une vis micrométrique (34).  7.-sample holder (14) according to claim 6, characterized in that the first plate (20) comprises a lumen (50) for passage of a micrometric screw (34). 8.-Microscope comportant un bâti (13) et des moyens d'observation microscopique (12) suivant un axe d'observation (Z-Z), caractérisé en ce qu'il comporte un support d'échantillon (14) selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'embase (18) du support d'échantillon étant solidarisée au bâti du microscope. 8.-Microscope comprising a frame (13) and microscopic observation means (12) along an observation axis (ZZ), characterized in that it comprises a sample support (14) according to any one of the preceding claims, the base (18) of the sample support being secured to the frame of the microscope.
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