JP2002270513A - 薄膜形成装置のクリーニング装置および方法 - Google Patents
薄膜形成装置のクリーニング装置および方法Info
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- JP2002270513A JP2002270513A JP2001062005A JP2001062005A JP2002270513A JP 2002270513 A JP2002270513 A JP 2002270513A JP 2001062005 A JP2001062005 A JP 2001062005A JP 2001062005 A JP2001062005 A JP 2001062005A JP 2002270513 A JP2002270513 A JP 2002270513A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
Abstract
(57)【要約】
【課題】 クリーニングの終点を正確かつ簡易に決定し
得る汎用的な薄膜形成装置のクリーニング装置を提供す
る。 【解決手段】 ClF3ガス20を薄膜形成装置10に
連続的に導入して、堆積している薄膜を除去するための
薄膜除去手段11,30,31と、薄膜形成装置からの
排気ガス21を除害するための除害手段13と、除害前
の排気ガスの特定成分を検出する検出手段12を有し、
クリーニングの終点を決定するための終点決定手段とを
有する。
得る汎用的な薄膜形成装置のクリーニング装置を提供す
る。 【解決手段】 ClF3ガス20を薄膜形成装置10に
連続的に導入して、堆積している薄膜を除去するための
薄膜除去手段11,30,31と、薄膜形成装置からの
排気ガス21を除害するための除害手段13と、除害前
の排気ガスの特定成分を検出する検出手段12を有し、
クリーニングの終点を決定するための終点決定手段とを
有する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜形成装置のク
リーニング装置および方法に関する。
リーニング装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】CVD・真空蒸着・スパッタリング等の
薄膜形成装置においては、目的物に薄膜を形成する際
に、装置の内壁や目的物を担持する治具にも、堆積物が
生成される。堆積物は、不良発生の原因となるため、随
時除去する必要がある。
薄膜形成装置においては、目的物に薄膜を形成する際
に、装置の内壁や目的物を担持する治具にも、堆積物が
生成される。堆積物は、不良発生の原因となるため、随
時除去する必要がある。
【0003】ClF3は、低温で機能する・プラズマ発
生装置が不要・基材に対する影響が少ない・除害が容易
などの利点を有する。したがって、ClF3は、薄膜形
成装置の堆積物を除去するためのガスつまりクリーニン
グガスとして、利用されている。
生装置が不要・基材に対する影響が少ない・除害が容易
などの利点を有する。したがって、ClF3は、薄膜形
成装置の堆積物を除去するためのガスつまりクリーニン
グガスとして、利用されている。
【0004】ClF3を使用するクリーニングの終点
は、堆積物の厚さおよび除去速度に基づいて算出される
時間によって決定される。
は、堆積物の厚さおよび除去速度に基づいて算出される
時間によって決定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
計算時間による設定では、薄膜形成装置内の堆積物の除
去が、実際に完了したのか不明であり、精度に問題を有
する。したがって、クリーニングの再現性を考慮し、計
算時間より大きな値をクリーニング時間として、設定し
ている。つまり、クリーニング時間が、必要以上に長く
設定されている。
計算時間による設定では、薄膜形成装置内の堆積物の除
去が、実際に完了したのか不明であり、精度に問題を有
する。したがって、クリーニングの再現性を考慮し、計
算時間より大きな値をクリーニング時間として、設定し
ている。つまり、クリーニング時間が、必要以上に長く
設定されている。
【0006】また、特開平9−78267号には、クリ
ーニングの進行状況をモニターし、終点を検出する方法
が開示されている。当該方法においては、薄膜形成装置
からの排出ガスを吸着剤槽に導入し、吸着剤の温度変化
を測定することによって、クリーニングの終点を決定し
ている。
ーニングの進行状況をモニターし、終点を検出する方法
が開示されている。当該方法においては、薄膜形成装置
からの排出ガスを吸着剤槽に導入し、吸着剤の温度変化
を測定することによって、クリーニングの終点を決定し
ている。
【0007】しかし、吸着剤槽を除害手段として兼用し
ない場合、装置構成が複雑になり、コストの面で問題を
有する一方、兼用する場合、適用可能な除害手段の形式
が限定される。例えば、湿式スクラバ等の吸着剤を使用
しない除害手段は、適用できない。また、吸着剤方式の
除害手段であっても、ClF3を化学吸着した場合の反
応熱が小さい吸着剤を使用する形式は、適用できない。
ない場合、装置構成が複雑になり、コストの面で問題を
有する一方、兼用する場合、適用可能な除害手段の形式
が限定される。例えば、湿式スクラバ等の吸着剤を使用
しない除害手段は、適用できない。また、吸着剤方式の
除害手段であっても、ClF3を化学吸着した場合の反
応熱が小さい吸着剤を使用する形式は、適用できない。
【0008】本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決
するためになされたものであり、クリーニングの終点を
正確かつ簡易に決定し得る汎用的な薄膜形成装置のクリ
ーニング装置および方法を提供することを目的とする。
するためになされたものであり、クリーニングの終点を
正確かつ簡易に決定し得る汎用的な薄膜形成装置のクリ
ーニング装置および方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、次のように構成される。
の本発明は、次のように構成される。
【0010】(1)ClF3ガスを薄膜形成装置に連続
的に導入して、堆積している薄膜を除去するための薄膜
除去手段と、薄膜形成装置からの排気ガスを除害するた
めの除害手段と、除害前の排気ガスの特定成分を検出す
る検出手段を有し、クリーニングの終点を決定するため
の終点決定手段とを有することを特徴とする薄膜形成装
置のクリーニング装置。
的に導入して、堆積している薄膜を除去するための薄膜
除去手段と、薄膜形成装置からの排気ガスを除害するた
めの除害手段と、除害前の排気ガスの特定成分を検出す
る検出手段を有し、クリーニングの終点を決定するため
の終点決定手段とを有することを特徴とする薄膜形成装
置のクリーニング装置。
【0011】(2)前記特定成分は、ClF3であるこ
とを特徴とする前記(1)に記載の薄膜形成装置のクリ
ーニング装置。
とを特徴とする前記(1)に記載の薄膜形成装置のクリ
ーニング装置。
【0012】(3)前記検出手段は、定電位電解式ガス
センサからなることを特徴とする前記(2)に記載の薄
膜形成装置のクリーニング装置。
センサからなることを特徴とする前記(2)に記載の薄
膜形成装置のクリーニング装置。
【0013】(4)前記除害手段は、破過検知でClF
3を使用することを特徴とする前記(1)又は(2)に
記載の薄膜形成装置のクリーニング装置。
3を使用することを特徴とする前記(1)又は(2)に
記載の薄膜形成装置のクリーニング装置。
【0014】(5)薄膜形成装置内にClF3ガスを連
続的に導入して、堆積している薄膜を除去するクリーニ
ング方法において、薄膜形成装置からの排気ガスの特定
成分を、除害前に検出することによって、クリーニング
の終点を決定することを特徴とする薄膜形成装置のクリ
ーニング方法。
続的に導入して、堆積している薄膜を除去するクリーニ
ング方法において、薄膜形成装置からの排気ガスの特定
成分を、除害前に検出することによって、クリーニング
の終点を決定することを特徴とする薄膜形成装置のクリ
ーニング方法。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る実施の形態
を、図面を参照して詳細に説明する。
を、図面を参照して詳細に説明する。
【0016】図1は、本発明に係るクリーニング装置を
説明するためのブロック図である。
説明するためのブロック図である。
【0017】本発明に係るクリーニング装置は、薄膜除
去手段と除害手段13と終点決定手段とを有し、薄膜形
成装置10内に堆積している不要な薄膜(堆積薄膜)を
取り除くために使用される。
去手段と除害手段13と終点決定手段とを有し、薄膜形
成装置10内に堆積している不要な薄膜(堆積薄膜)を
取り除くために使用される。
【0018】薄膜形成装置10は、例えば、半導体工業
を中心に使用されるCVD装置や真空蒸着装置やスパッ
タリング装置である。堆積薄膜の構成材料としては、例
えば、W・Si・Ti・V・Nb・Ta・Se・Te・
Mo・Re・Os・Ir・Sb・Ge等の金属およびそ
の化合物、あるいはこれらの窒化物や炭化物および合金
が挙げられる。
を中心に使用されるCVD装置や真空蒸着装置やスパッ
タリング装置である。堆積薄膜の構成材料としては、例
えば、W・Si・Ti・V・Nb・Ta・Se・Te・
Mo・Re・Os・Ir・Sb・Ge等の金属およびそ
の化合物、あるいはこれらの窒化物や炭化物および合金
が挙げられる。
【0019】薄膜除去手段は、配管手段30,31およ
びクリーニングガス導入手段11を有し、ClF3ガス
(クリーニングガス)20によって、堆積薄膜を分解除
去する。
びクリーニングガス導入手段11を有し、ClF3ガス
(クリーニングガス)20によって、堆積薄膜を分解除
去する。
【0020】配管手段30は、クリーニングガス供給源
(図示せず)と薄膜形成装置10とを連結し、配管手段
31は、薄膜形成装置10と除害手段13とを連結す
る。また、クリーニングガス導入手段11は、例えば、
真空ポンプであり、配管手段30,31を経由して、C
lF3ガス20を薄膜形成装置10に連続的に導入する
と共に、薄膜形成装置10からの排気ガス21を、除害
手段13に導入する。
(図示せず)と薄膜形成装置10とを連結し、配管手段
31は、薄膜形成装置10と除害手段13とを連結す
る。また、クリーニングガス導入手段11は、例えば、
真空ポンプであり、配管手段30,31を経由して、C
lF3ガス20を薄膜形成装置10に連続的に導入する
と共に、薄膜形成装置10からの排気ガス21を、除害
手段13に導入する。
【0021】なお、ClF3は、必要に応じて、窒素や
アルゴンやヘリウム等の不活性ガスで希釈して用いるこ
とも可能である。また、クリーニング(反応)条件は、
堆積薄膜の構成材料や、薄膜形成装置10の内壁や配管
あるいは治具の材質を考慮して、適宜決定される。
アルゴンやヘリウム等の不活性ガスで希釈して用いるこ
とも可能である。また、クリーニング(反応)条件は、
堆積薄膜の構成材料や、薄膜形成装置10の内壁や配管
あるいは治具の材質を考慮して、適宜決定される。
【0022】終点決定手段は、除害前の排気ガスの特定
成分を検出する検出手段12を有し、クリーニングの終
点を決定する。つまり、クリーニングの終点は、実測に
基づいて決定されるため、正確かつ簡易に決定できる。
成分を検出する検出手段12を有し、クリーニングの終
点を決定する。つまり、クリーニングの終点は、実測に
基づいて決定されるため、正確かつ簡易に決定できる。
【0023】検出手段12は、配管手段32を介して、
排気ガス21が導入される。配管手段32は、クリーニ
ングガス導入手段11と除害手段13との間に位置する
配管手段31Bに連結されている。
排気ガス21が導入される。配管手段32は、クリーニ
ングガス導入手段11と除害手段13との間に位置する
配管手段31Bに連結されている。
【0024】検出手段12としては、安価でありながら
も、ガス濃度に対して出力電流が比例し、特定のガスに
しか応答しない選択性を持ち、応答速度が速い等の利点
を有する定電位電解式ガスセンサが好ましい。この場
合、クリーニング装置の製造コストを低減することがで
きる。なお、検出手段12に排気ガス21を導入するた
めの配管手段32は、薄膜形成装置10とクリーニング
ガス導入手段11との間に位置する配管手段31Aに連
結することも可能である。
も、ガス濃度に対して出力電流が比例し、特定のガスに
しか応答しない選択性を持ち、応答速度が速い等の利点
を有する定電位電解式ガスセンサが好ましい。この場
合、クリーニング装置の製造コストを低減することがで
きる。なお、検出手段12に排気ガス21を導入するた
めの配管手段32は、薄膜形成装置10とクリーニング
ガス導入手段11との間に位置する配管手段31Aに連
結することも可能である。
【0025】ClF3の反応性は、きわめて高く、堆積
薄膜が存在している間は、その殆んどが消費される。し
かし、クリーニングの終点直前になると、除去すべき対
象物質である堆積薄膜が消失してくるので、未反応のC
lF3の排出量が増え始め、クリーニングの完了と同時
に、排出量は最大になる。
薄膜が存在している間は、その殆んどが消費される。し
かし、クリーニングの終点直前になると、除去すべき対
象物質である堆積薄膜が消失してくるので、未反応のC
lF3の排出量が増え始め、クリーニングの完了と同時
に、排出量は最大になる。
【0026】したがって、検出手段12によって検出さ
れる排気ガスの特定成分として、検出が容易であるCl
F3を利用している。なお、特定成分として、分解生成
ガスを利用することも可能である。例えば、堆積薄膜が
Si系である場合は、SiF 4やSiCl4が適用可能で
ある。
れる排気ガスの特定成分として、検出が容易であるCl
F3を利用している。なお、特定成分として、分解生成
ガスを利用することも可能である。例えば、堆積薄膜が
Si系である場合は、SiF 4やSiCl4が適用可能で
ある。
【0027】除害手段13は、薄膜形成装置10からの
排気ガス21を除害するために使用され、除害後の排気
ガス22を放出するための配管手段33が連結されてい
る。なお、クリーニングの終点を決定するために除害前
の排気ガス21が使用されるため、除害手段13の形式
は、特に限定されず、汎用的である。例えば、吸着を利
用する乾式、火炎分解を利用する燃焼式、酸化分解を利
用する電熱方式、水または薬液使用による吸収溶解ある
いは分解を利用する湿式が、適用可能である。
排気ガス21を除害するために使用され、除害後の排気
ガス22を放出するための配管手段33が連結されてい
る。なお、クリーニングの終点を決定するために除害前
の排気ガス21が使用されるため、除害手段13の形式
は、特に限定されず、汎用的である。例えば、吸着を利
用する乾式、火炎分解を利用する燃焼式、酸化分解を利
用する電熱方式、水または薬液使用による吸収溶解ある
いは分解を利用する湿式が、適用可能である。
【0028】また、除害手段が、排気ガス21を物理的
吸着又は化学反応によって無害化する除害剤(薬剤)を
使用する形式である場合、破過検知でClF3を使用す
ることが好ましい。つまり、検出手段12が兼用できる
ため、クリーニング装置の製造コストを低減することが
できる。
吸着又は化学反応によって無害化する除害剤(薬剤)を
使用する形式である場合、破過検知でClF3を使用す
ることが好ましい。つまり、検出手段12が兼用できる
ため、クリーニング装置の製造コストを低減することが
できる。
【0029】次に、本発明に係るクリーニング装置の動
作を説明する。
作を説明する。
【0030】まず、ClF3ガス20が、配管手段30
を経由して、薄膜形成装置10に連続的に導入され、薄
膜形成装置10内の堆積薄膜と反応して、分解除去す
る。例えば、堆積薄膜がSi系である場合は、分解生成
ガスとして、SiF4やSiCl4が生成される。
を経由して、薄膜形成装置10に連続的に導入され、薄
膜形成装置10内の堆積薄膜と反応して、分解除去す
る。例えば、堆積薄膜がSi系である場合は、分解生成
ガスとして、SiF4やSiCl4が生成される。
【0031】未反応ClF3ガスおよび分解生成ガス
は、クリーニングガス導入手段11によって、吸引さ
れ、排気ガス21として薄膜形成装置10から連続的に
取り除かれる。
は、クリーニングガス導入手段11によって、吸引さ
れ、排気ガス21として薄膜形成装置10から連続的に
取り除かれる。
【0032】排気ガス21は、検出手段12によってそ
の特定成分であるClF3ガスの濃度が検出される一
方、除害手段13に導入される。そして、除害後のガス
22は、配管手段33を経由して、外部に放出される。
の特定成分であるClF3ガスの濃度が検出される一
方、除害手段13に導入される。そして、除害後のガス
22は、配管手段33を経由して、外部に放出される。
【0033】終点決定手段は、検出手段12によって検
出される未反応ClF3の排出量の変化を監視し、排出
量が最大となる時点を、クリーニングの完了であると判
断する。つまり、終点決定手段は、除害前の排気ガスの
特定成分に基づいて、クリーニングの終点を決定する。
なお、特定成分として、分解生成ガスを使用する場合
は、分解生成ガスの排出量が最小となる時点を、クリー
ニングの完了であると判断する。
出される未反応ClF3の排出量の変化を監視し、排出
量が最大となる時点を、クリーニングの完了であると判
断する。つまり、終点決定手段は、除害前の排気ガスの
特定成分に基づいて、クリーニングの終点を決定する。
なお、特定成分として、分解生成ガスを使用する場合
は、分解生成ガスの排出量が最小となる時点を、クリー
ニングの完了であると判断する。
【0034】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々
改変することができる。
定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々
改変することができる。
【0035】例えば、検出手段12として、ガス分析計
を使用することも可能である。この場合、検出精度を向
上させることができる。
を使用することも可能である。この場合、検出精度を向
上させることができる。
【0036】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、以下の効
果を奏する。
果を奏する。
【0037】請求項1および請求項5においては、クリ
ーニングの終点が、薄膜形成装置の排気ガスの特定成分
の実測に基づいて決定されるため、クリーニングの終点
を正確かつ簡易に決定できる。さらに、除害前の排気ガ
スが使用されるため、適用される除害手段が限定されな
い。つまり、汎用的である。
ーニングの終点が、薄膜形成装置の排気ガスの特定成分
の実測に基づいて決定されるため、クリーニングの終点
を正確かつ簡易に決定できる。さらに、除害前の排気ガ
スが使用されるため、適用される除害手段が限定されな
い。つまり、汎用的である。
【0038】請求項2においては、クリーニングの完了
と同時に排出量が最大になるClF 3を検出しているた
め、クリーニングの終点を容易に決定できる。
と同時に排出量が最大になるClF 3を検出しているた
め、クリーニングの終点を容易に決定できる。
【0039】請求項3においては、検出手段として、安
価な定電位電解式ガスセンサを使用しているため、クリ
ーニング装置の製造コストを低減することができる。
価な定電位電解式ガスセンサを使用しているため、クリ
ーニング装置の製造コストを低減することができる。
【0040】請求項4においては、除害手段の破過検知
でClF3を使用しているため、検出手段を兼用でき
る。したがって、クリーニング装置の製造コストを低減
することができる。
でClF3を使用しているため、検出手段を兼用でき
る。したがって、クリーニング装置の製造コストを低減
することができる。
【図1】 本発明に係る薄膜形成装置のクリーニング装
置を説明するためのブロック図である。
置を説明するためのブロック図である。
10…薄膜形成装置、 11…クリーニングガス導入手段、 12…検出手段、 13…除害手段、 20…ClF3ガス、 21…除害前の排気ガス、 22…除害後の排気ガス、 30,31(31A,31B),32,33…配管手
段。
段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/306 H01L 21/302 P Fターム(参考) 4K029 BA02 BA35 BA55 BA58 CA01 CA05 DA02 FA09 4K030 BA01 BA29 BA36 BA38 DA06 EA12 KA39 4K057 WA01 WA14 WB01 WB06 WB08 WE07 WJ10 WN10 5F004 AA15 BD04 CB03 DA00 EA34 5F045 AB02 AB05 BB08 BB14 EB06 GB04
Claims (5)
- 【請求項1】 ClF3ガスを薄膜形成装置に連続的に
導入して、堆積している薄膜を除去するための薄膜除去
手段と、 薄膜形成装置からの排気ガスを除害するための除害手段
と、 除害前の排気ガスの特定成分を検出する検出手段を有
し、クリーニングの終点を決定するための終点決定手段
とを有することを特徴とするクリーニング装置。 - 【請求項2】 前記特定成分は、ClF3であることを
特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。 - 【請求項3】 前記検出手段は、定電位電解式ガスセン
サからなることを特徴とする請求項2に記載のクリーニ
ング装置。 - 【請求項4】 前記除害手段は、破過検知でClF3を
使用することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載
のクリーニング装置。 - 【請求項5】 薄膜形成装置内にClF3ガスを連続的
に導入して、堆積している薄膜を除去するクリーニング
方法において、 薄膜形成装置からの排気ガスの特定成分を、除害前に検
出することによって、クリーニングの終点を決定するこ
とを特徴とするクリーニング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001062005A JP2002270513A (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | 薄膜形成装置のクリーニング装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001062005A JP2002270513A (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | 薄膜形成装置のクリーニング装置および方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002270513A true JP2002270513A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18921217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001062005A Withdrawn JP2002270513A (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | 薄膜形成装置のクリーニング装置および方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002270513A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US7790478B2 (en) | 2007-07-31 | 2010-09-07 | Renesas Technology Corp. | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device |
JP2011096937A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Ulvac Japan Ltd | 真空励起管の洗浄方法及び真空処理装置 |
JP2012054528A (ja) * | 2010-08-04 | 2012-03-15 | Nuflare Technology Inc | 半導体製造装置 |
CN107680916A (zh) * | 2016-06-28 | 2018-02-09 | 株式会社荏原制作所 | 清洗装置、具有该清洗装置的镀覆装置及清洗方法 |
US11835465B2 (en) | 2019-02-15 | 2023-12-05 | Hitachi High-Tech Corporation | Detecting method and detecting device of gas components and processing apparatus using detecting device of gas components |
-
2001
- 2001-03-06 JP JP2001062005A patent/JP2002270513A/ja not_active Withdrawn
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