JP6839843B2 - Adhesive application method to wafer - Google Patents
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Description
本発明はウェーハへの接着剤塗布方法に関する。 The present invention relates to a method for applying an adhesive to a wafer.
半導体ウェーハを所要厚さに研磨するには、ウェーハ自体、厚さが薄いため、セラミック等からなるプレートにウェーハを接着剤により接着して、強度を補填した状態で片面研磨するようにしている。
ウェーハをプレートに接着するには、特許文献1のものにおいては、ウェーハ表面上に接着剤をスピンコートして、この接着剤を介してプレート上に貼付するようにしている。
In order to polish a semiconductor wafer to a required thickness, since the wafer itself is thin, the wafer is adhered to a plate made of ceramic or the like with an adhesive, and one-sided polishing is performed with the strength supplemented.
In order to bond the wafer to the plate, in Patent Document 1, an adhesive is spin-coated on the surface of the wafer and attached to the plate via the adhesive.
ウェーハ表面上に接着剤をスピンコートするには、ウェーハをスピンチャックに吸着保持し、ウェーハ表面上にノズルから接着剤を滴下して展延した後、スピンチャックを高速回転させて、ウェーハ表面全面に接着剤の薄い膜を形成するようにしている。
ウェーハにノズルから接着剤を滴下するには、通常定量ポンプにより接着剤をノズルに送り込み、滴下するようにしている。
ところで、1枚のウェーハに滴下する接着剤の量は極僅かであり、8インチウェーハにおいて1.5ml程度にすぎない。このような少量の接着剤を計測する有効な手段は存在しない。
To spin-coat the adhesive on the wafer surface, the wafer is attracted and held by a spin chuck, the adhesive is dropped onto the wafer surface from a nozzle and spread, and then the spin chuck is rotated at high speed to cover the entire surface of the wafer. A thin film of adhesive is formed on the wafer.
In order to drop the adhesive onto the wafer from the nozzle, the adhesive is usually sent to the nozzle by a metering pump and dropped.
By the way, the amount of the adhesive dropped on one wafer is very small, and it is only about 1.5 ml in an 8-inch wafer. There is no effective means of measuring such a small amount of adhesive.
接着剤滴下量の過不足、滴下位置不整、気泡の混入、スピンチャックの回転数不良などがあると、接着剤の塗り残しが発生し、ウェーハを精度よく研磨することができなくなる。
そこで、通常は、接着剤を多めに供給し、接着剤の塗り残しが生じないようにしている。例えば、接着剤の実際の使用量は、ウェーハ1枚につき0.3ml程度のところ、1.5ml程度もの多めの接着剤を供給しているのが実情である。したがって、高価な接着剤の約80%は無駄となっていて、コストの高騰化の一因となっていた。上記のように少量の接着剤の量を有効に計測する有効な手段がないことから、ある程度多めの接着剤を供給せざるを得ないのである。
If the amount of adhesive dripping is excessive or insufficient, the dripping position is irregular, air bubbles are mixed in, or the rotation speed of the spin chuck is poor, the adhesive is left uncoated and the wafer cannot be polished accurately.
Therefore, usually, a large amount of adhesive is supplied so that the adhesive is not left uncoated. For example, the actual amount of adhesive used is about 0.3 ml per wafer, but the actual situation is that a large amount of adhesive of about 1.5 ml is supplied. Therefore, about 80% of the expensive adhesive is wasted, which contributes to the increase in cost. Since there is no effective means for effectively measuring the amount of a small amount of adhesive as described above, a certain amount of adhesive must be supplied.
本発明は、上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、接着剤量を実際に測定することに換えて、接着剤の塗布不良状態を検出することによって、最適な接着剤量を経験的に求めることができ、コストの低減化を実現できるウェーハへの接着剤塗布方法を提供するにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain an optimum amount of adhesive by detecting a state of poor application of adhesive instead of actually measuring the amount of adhesive. It is an object of the present invention to provide a method for applying an adhesive to a wafer, which can be empirically obtained and can realize cost reduction.
上記の目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、本発明に係るウェーハへの接着剤塗布方法は、研磨用プレート上に接着剤によりウェーハを接着するため、ウェーハに接着剤を塗布するウェーハへの接着剤塗布方法において、ウェーハ表面にノズルから接着剤を滴下する工程と、前記滴下され、展延した接着剤の平面形状をカメラで撮影し、接着剤の画像データを取得する第1の撮影工程と、前記第1の撮影工程により取得した画像データから、接着剤のウェーハ上での展延形状について、該展延形状が設定形状の範囲内であるか否かを判定するする第1の画像処理工程と、前記接着剤が滴下されたウェーハを回転させて、ウェーハ表面上に接着剤をスピンコートするスピンコーティング工程と、該スピンコートされた接着剤の平面形状をカメラにて撮影し、接着剤の画像データを取得する第2の撮影工程と、前記第2の撮影工程により取得した画像データから、ウェーハ表面への接着剤の塗り残し部分が存在するか否かを判定する第2の画像処理工程と、前記第1の画像処理工程において、接着剤の展延形状が設定形状の範囲内であると判定されると共に、前記第2の画像処理工程において、ウェーハへの接着剤の塗り残し部分が存在しないと判定されたウェーハをベーキングするベーキング処理工程とを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention includes the following configurations.
That is, in the method for applying an adhesive to a wafer according to the present invention, since the wafer is adhered to the polishing plate with an adhesive, in the method for applying the adhesive to the wafer, the adhesive is applied to the wafer surface from a nozzle. Acquired by the step of dropping the adhesive, the first photographing step of photographing the planar shape of the dropped and spread adhesive with a camera, and acquiring the image data of the adhesive, and the first photographing step. From the image data, regarding the spread shape of the adhesive on the wafer, the first image processing step of determining whether or not the spread shape is within the range of the set shape, and the adhesive are dropped. A spin coating process in which the wafer is rotated to spin coat the adhesive on the surface of the wafer, and a second photographing in which the planar shape of the spin coated adhesive is photographed with a camera and image data of the adhesive is acquired. A second image processing step of determining whether or not there is an adhesive uncoated portion on the wafer surface from the step and the image data acquired by the second photographing step, and the first image processing step. In the second image processing step, it is determined that the spread shape of the adhesive is within the range of the set shape, and the wafer that is determined that there is no uncoated portion of the adhesive on the wafer is baked. It is characterized by including a baking process.
前記第1の画像処理工程において、接着剤の展延形状の面積が設定面積の範囲内であるか否か、もしくは前記展延形状が円形形状であるか否かを判定することができる。
前記第1の画像処理工程および前記第2の画像処理工程の少なくとも一方において、否と判定された場合、前記第2の画像処理工程後、接着剤の塗布状況を目視により判定する目視判定を行い、該目視判定により接着剤の塗布状況が良と判定されたウェーハも前記ベーキング処理するようにすることができる。
In the first image processing step, it can be determined whether or not the area of the spread shape of the adhesive is within the set area, or whether or not the spread shape is a circular shape.
If it is determined to be negative in at least one of the first image processing step and the second image processing step, after the second image processing step, a visual judgment is performed to visually determine the coating state of the adhesive. The wafer, which is judged to have a good adhesive coating condition by the visual determination, can also be subjected to the baking process.
前記第1の画像処理工程において、接着剤の展延形状が設定形状の範囲外であると判定された場合、もしくは前記第2の画像処理工程において、接着剤の塗り残し部分が存在すると判定された場合、前記第2の画像処理工程後、一旦スピンコーティング工程を停止し、警報を発するようにすることができる。 In the first image processing step, it is determined that the spread shape of the adhesive is outside the range of the set shape, or in the second image processing step, it is determined that there is an uncoated portion of the adhesive. In this case, after the second image processing step, the spin coating step can be temporarily stopped to issue an alarm.
本発明によれば、接着剤の塗布状態を判定する基準として、接着剤をウェーハ上に滴下し、展延した状態の展延形状を判定する基準と、スピンコーティング後の接着剤の塗り残し部分が存在するか否かの2つ基準をもとにして、接着剤の塗布状況を判定するようにしたので、これまで接着剤の塗り残しが発生しても、研磨後の検査まで発見できなかった不良を研磨前の検査で発見できるようになった。さらに、接着剤の最適な塗布量(安全を見て若干多めとする塗布量)を試行錯誤により経験的に良好に求めることができ、高価な接着剤の無駄な使用を防止でき、コストの低減化が図れる。 According to the present invention, as a standard for determining the coating state of the adhesive, a standard for determining the spread shape in which the adhesive is dropped onto the wafer and in a spread state, and an uncoated portion of the adhesive after spin coating Since the adhesive application status is judged based on the two criteria of whether or not there is an adhesive, even if the adhesive is left uncoated, it cannot be found until the inspection after polishing. It has become possible to detect defects by inspection before polishing. Furthermore, the optimum coating amount of the adhesive (a slightly larger coating amount for safety) can be empirically and satisfactorily obtained by trial and error, and wasteful use of expensive adhesive can be prevented, resulting in cost reduction. Can be achieved.
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1および図2はスピンコーティング装置10の説明図である。
12はスピンチャックであり、ウェーハ14を負圧により吸着保持できるようになっていて、スピンコーティング時、ウェーハ14を吸着保持した状態で、1000rpm程度の回転速度で高速回転するようになっている。
ウェーハ14の表面上にはノズル16から接着剤18が滴下される(図1)。
ノズル16には、図示しないタンクに貯留されている接着剤18が、公知の定量ポンプ(図示せず)により供給される。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 and 2 are explanatory views of the
The
An
20はカバーであり、スピンチャック12およびウェーハ14の周辺を覆っていて、スピンコーティング時、接着剤が外部に飛散しないようにしている。
22はカメラ装置であり、ウェーハ14上への接着剤塗布状態を撮影し、その画像データを図示しない画像処理部に送り込むようにしている。なお、ウェーハ14が鏡面の場合、カメラ装置22自体が画像として写り込むおそれがあるので、カメラ装置22は斜め上方からウェーハ14を撮影するようにしている。
画像処理部では、接着剤塗布状態の良否を判定する。
また、図示しないが、スピンチャック12へウェーハ14を搬出入する公知の搬出入装置が設けられ、また、ウェーハ14表面上に塗布された接着剤をベーキング処理するベーキング部(図示せず)が設けられている。
The image processing unit determines whether the adhesive is applied or not.
Further, although not shown, a known loading / unloading device for loading / unloading the
図3は、ウェーハ14への接着剤塗布工程のフロー図を示す。
図3により、本実施の形態に係る接着剤塗布方法を説明する。
ステップ1(S1):図示しない搬出入装置によりウェーハ14をスピンコーティング装置10内のスピンチャック12上に位置決めして搬入する。
ステップ2(S2):接着剤を定量ポンプ(図示せず)により所要量ノズル16に送り込み、ノズル16からウェーハ14上に接着剤18を滴下する。接着剤18は粘性の低い液体であり、ウェーハ14表面上に、通常は円形状に展延する(図1)。なお、接着剤中に気泡が存在する場合、接着剤は、円形でなく、いびつな形状に展延する。
滴下する接着剤18の量は、コスト的に少ない方がよいが、本実施の形態による以下の処理を経て試行錯誤することにより、順次接着剤量を減らすことができ、最適な接着剤量とすることができる。
FIG. 3 shows a flow chart of an adhesive coating process on the
The adhesive coating method according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
Step 1 (S1): The
Step 2 (S2): The adhesive is sent to the required
The amount of the
ステップ3(S3):ウェーハ14上に滴下し、展延した接着剤18の平面形状をカメラ装置22により撮影し、その画像データを取得する。
ステップ4(S4):取得した画像データを図示しない画像処理部に送信し、画像処理部にて、接着剤18の展延形状を算出する。接着剤18の展延形状の算出は、その展延面積を算出すると共に、展延形状が円形形状か否かを判定するとよい。なお、展延形状が円形か否かは、その輪郭線が、所要許容幅のリング状の図形内に入っているか否か等によって判定可能である。
接着剤の粘性特性によって、接着剤18の展延面積変化が大きくなった場合は、接着剤滴下からカメラ撮影までの時間管理を精密に行うとよい。
Step 3 (S3): The planar shape of the
Step 4 (S4): The acquired image data is transmitted to an image processing unit (not shown), and the image processing unit calculates the spread shape of the
When the change in the spread area of the
ステップ5(S5):算出した接着剤18の展延形状の面積が設定面積の範囲内であるか否か、および展延形状が設定円の範囲内であるか否かの判定を行う。
接着剤18の展延形状の面積が設定面積の範囲外である場合、および展延形状が設定円の範囲外(いびつな形状)である場合、ステップ6(S6)にて画像保存を行い、ステップ7(S7)にて異常フラグを立てる。なお、保存された画像データは、後の種々の異常発生原因の検討等に利用可能である。
Step 5 (S5): It is determined whether or not the calculated area of the spread shape of the
If the area of the spread shape of the
ステップ8(S8):接着剤18の展延形状の面積が設定面積の範囲内である場合、および展延形状が設定円の範囲内である場合、スピンチャック12を高速回転させ、スピンコーティングを行う。
また、ステップ5(S5)で異常と判断されたウェーハ14も、ステップ6(S6)、ステップ7(S7)後、ステップ8(S8)にてスピンコーティングを行う。
ステップ3(S3)〜ステップ7(S7)までの時間は、0.5秒以下の短時間であり、また、時間が経過するとそれだけ接着剤18の粘度が上がり、スピンコーティングができなくなるので、本実施の形態では、一旦全てのウェーハ14についてスピンコーティングを行う。
Step 8 (S8): When the area of the spread shape of the adhesive 18 is within the set area, and when the spread shape is within the set circle, the
Further, the
The time from step 3 (S3) to step 7 (S7) is a short time of 0.5 seconds or less, and as the time elapses, the viscosity of the adhesive 18 increases and spin coating cannot be performed. In the embodiment, spin coating is once performed on all the
ステップ9(S9):接着剤18がスピンコートされたウェーハ14(図2)における接着剤18の平面形状をカメラ装置22により撮影し、その画像データを取得する。
ステップ10(S10):取得した画像データを図示しない画像処理部に送信し、画像処理部にて、接着剤18の展延形状の画像処理をし、ステップ11(S11)にて、接着剤の塗り残し部分が存在するか否かを判定する。
Step 9 (S9): The planar shape of the adhesive 18 on the wafer 14 (FIG. 2) spin-coated with the adhesive 18 is photographed by the
Step 10 (S10): The acquired image data is transmitted to an image processing unit (not shown), the image processing unit performs image processing of the spread shape of the adhesive 18, and in step 11 (S11), the adhesive is subjected to image processing. Determine if there is an unpainted area.
ステップ12(S12):ステップ11にて、接着剤の塗り残し部分が存在しないと判定した場合、ステップ12(S12)にてステップ7(S7)で異常フラグが立てられているか否かを確認する。
ステップ13(S13):ステップ12(S12)にて、接着剤の塗り残し部分が存在せず、かつステップ7(S7)にて異常フラグが立てられていないことが確認された場合に、ウェーハ14は搬出入装置によってスピンコーティング装置10から搬出され、図示しないベーキング装置に搬入され、所定のベーキング処理がなされ(S13)、接着剤の塗布が完了する(ステップ14(S14))。
Step 12 (S12): When it is determined in step 11 that there is no uncoated portion of the adhesive, it is confirmed in step 12 (S12) whether or not the abnormality flag is set in step 7 (S7). ..
Step 13 (S13): When it is confirmed in step 12 (S12) that there is no uncoated portion of the adhesive and that the abnormality flag is not set in step 7 (S7), the
ステップ15(S15):一方、ステップ11(S11)にて、接着剤の塗り残し部分が存在すると判定した場合、ステップ16(S16)にてその画像を保存する。保存された画像データは、後の種々の異常発生原因の検討等に利用可能である。
ステップ16(S16):ステップ15(S15)にて画像を保存した後、警報音等により警報を発する。また、ステップ11(S11)にて、接着剤の塗り残し部分が存在しないと判定されても、ステップ12(S12)にて、ステップ7(S7)において異常フラグが立てられていることが確認された場合にも、ステップ16(S16)に移行し、警報を発するようにする。
Step 15 (S15): On the other hand, if it is determined in step 11 (S11) that there is an uncoated portion of the adhesive, the image is saved in step 16 (S16). The saved image data can be used for examining the causes of various abnormalities later.
Step 16 (S16): After saving the image in step 15 (S15), an alarm is issued by an alarm sound or the like. Further, even if it is determined in step 11 (S11) that there is no uncoated portion of the adhesive, it is confirmed in step 12 (S12) that the abnormality flag is set in step 7 (S7). In such a case, the process proceeds to step 16 (S16) to issue an alarm.
ステップ17(S17):ステップ16(S16)にて警報が発せられた場合、オペレーターはスピンコーティング装置10の作動を一旦停止する。そして、オペレーターが、ステップ15(S15)にて保存された保存画像データを目視により確認する。もちろん、オペレーターは、スピンコーティング後のウェーハ14表面を目視により直接確認するようにしてもよい。
Step 17 (S17): When the alarm is issued in step 16 (S16), the operator temporarily stops the operation of the
ステップ18(S18):オペレーター(人)により、ウェーハ14の接着に支障がないかどうかを基準に、接着剤の塗布状況の良否の確認を行う。
オペレーターにより、接着剤の塗布状況の良否は、経験により確実に行うことができる。
すなわち、接着剤の塗り残し部分が多少存在しても、ウェーハ14の接着に支障がない場合もある。なお、ステップ5(S5)における判定は、接着剤の展延面積が設定面積よりも狭い場合には、ステップ11(S11)にて、接着剤の塗り残し部分が存在することに帰結する場合が多く、ステップ11(S11)での判定で十分なこともある。
Step 18 (S18): The operator (person) confirms whether the adhesive is applied or not, based on whether or not the adhesion of the
Depending on the operator, the quality of the adhesive application can be reliably determined by experience.
That is, even if there is some uncoated portion of the adhesive, there is a case where the adhesion of the
ところで、ステップ5(S5)では、接着剤の展延形状が円形であるか否かも判定する。接着剤に気泡が混入している場合も、ウェーハ14の研磨精度に悪影響がでる。
接着剤に気泡が混入しているばあい、ウェーハ14に滴下した接着剤の展延形状が円形でなく、いびつな形状となりやすいことが経験上判明している。
そこで、ステップ12で、接着剤の塗り残し部分が存在しないと判定したウェーハ14であっても、ステップ7(S7)で異常フラグが立てられているウェーハ14については、ステップ17(S17)にてオペレーターにより、特に気泡の有無について目視判定をする。
By the way, in step 5 (S5), it is also determined whether or not the spread shape of the adhesive is circular. Even if air bubbles are mixed in the adhesive, the polishing accuracy of the
Experience has shown that when air bubbles are mixed in the adhesive, the spread shape of the adhesive dropped on the
Therefore, even if the
接着剤中に気泡が混入していたとしても、小さく、かつ少量の気泡の場合には、ウェーハ14の接着およびウェーハ14の研磨に支障となることはない。
そこで、ステップ18(S18)にて、オペレーターが、経験上、ウェーハ14のプレートへの接着および研磨に支障がないか否かを基準に接着剤の塗布状況が良好か否か判定する。
なお、ステップ18(S18)にて、接着剤の塗り残し部分が存在し、かつステップ7(S7)にて異常フラグが立てられたことが確認されたウェーハ14であっても、プレートへの接着および研磨に支障がないと判定することもある。
Even if air bubbles are mixed in the adhesive, if the air bubbles are small and small, they do not hinder the adhesion of the
Therefore, in step 18 (S18), the operator empirically determines whether or not the adhesive application condition is good based on whether or not there is any problem in adhering and polishing the
Even if the
このようにして、ステップ18(S18)にて、オペレーターにより接着剤の塗布状況が良と判定したウェーハ14は、ステップ13(S13)にてベーキング処理し、接着剤の塗布を完了する(ステップ14(S14))。
このようにして、良好に接着剤が塗布されたウェーハ14は、別工程にて、公知の接着装置によってプレート上に接着される。
ステップ19(S19):ステップ18(S18)にて、接着剤の塗布状況が不可(否)と判定した場合、そのウェーハ14はリジェクト(排除)する。このウェーハは接着剤を除去した後、再使用する。
In this way, the
In this way, the
Step 19 (S19): When it is determined in step 18 (S18) that the adhesive application status is not possible (no), the
なお、接着剤塗布状況が良好でないウェーハ14が発生した場合、連続的に接着剤塗布状況が良好でないウェーハ14が発生することが多いので、ステップ18にて、接着剤の塗布状況を不可と判定した場合、スピンコーティング処理を中止し、その発生原因を追究する調査を行うようにするとよい。
以上のように、本実施の形態では、接着剤の塗布状態を判定する基準として、接着剤をウェーハ上に滴下し、展延した状態の展延形状を判定する基準と、スピンコーティング後の接着剤の塗り残し部分が存在するか否かの2つ基準をもとにして、接着剤の塗布状況を判定するようにしたので、うっかりミスや故障で接着剤が出なかったといったトラブルを研磨前の検査で発見できる。さらに、接着剤の最適な塗布量(安全を見て若干多めとする塗布量)を試行錯誤により経験的に良好に求めることができ、高価な接着剤の無駄な使用を防止でき、コストの低減化が図れる。
When a
As described above, in the present embodiment, as the criteria for determining the coating state of the adhesive, the criteria for determining the spread shape in the spread state by dropping the adhesive on the wafer and the adhesion after spin coating are used. Since the adhesive application status is judged based on the two criteria of whether or not there is an uncoated part of the agent, troubles such as accidental mistakes or failures that the adhesive did not come out can be solved before polishing. It can be found by the inspection of. Furthermore, the optimum coating amount of the adhesive (a slightly larger coating amount for safety) can be empirically and satisfactorily obtained by trial and error, and wasteful use of expensive adhesive can be prevented, resulting in cost reduction. Can be achieved.
10 スピンコーティング装置、12 スピンチャック、14 ウェーハ、16 ノズル、18 接着剤、20 カバー、22 カメラ装置 10 spin coating equipment, 12 spin chucks, 14 wafers, 16 nozzles, 18 adhesives, 20 covers, 22 camera equipment
Claims (4)
ウェーハ表面にノズルから接着剤を滴下する工程と、
前記滴下され、展延した接着剤の平面形状をカメラで撮影し、接着剤の画像データを取得する第1の撮影工程と、
前記第1の撮影工程により取得した画像データから、接着剤のウェーハ上での展延形状について、該展延形状が設定形状の範囲内であるか否かを判定するする第1の画像処理工程と、
前記接着剤が滴下されたウェーハを回転させて、ウェーハ表面上に接着剤をスピンコートするスピンコーティング工程と、
該スピンコートされた接着剤の平面形状をカメラにて撮影し、接着剤の画像データを取得する第2の撮影工程と、
前記第2の撮影工程により取得した画像データから、ウェーハ表面への接着剤の塗り残し部分が存在するか否かを判定する第2の画像処理工程と、
前記第1の画像処理工程において、接着剤の展延形状が設定形状の範囲内であると判定されると共に、前記第2の画像処理工程において、ウェーハへの接着剤の塗り残し部分が存在しないと判定されたウェーハをベーキングするベーキング処理工程とを含むことを特徴とするウェーハへの接着剤塗布方法。 In the method of applying the adhesive to the wafer, which applies the adhesive to the wafer, because the wafer is adhered to the polishing plate with the adhesive.
The process of dropping the adhesive from the nozzle onto the wafer surface,
The first photographing step of photographing the planar shape of the dropped and spread adhesive with a camera and acquiring the image data of the adhesive, and
From the image data acquired in the first imaging step, the first image processing step of determining whether or not the spread shape of the adhesive on the wafer is within the range of the set shape. When,
A spin coating process in which the wafer on which the adhesive is dropped is rotated to spin coat the adhesive on the wafer surface.
A second photographing step of photographing the plane shape of the spin-coated adhesive with a camera and acquiring image data of the adhesive, and
From the image data acquired in the second imaging step, a second image processing step of determining whether or not there is an adhesive uncoated portion on the wafer surface, and a second image processing step.
In the first image processing step, it is determined that the spread shape of the adhesive is within the range of the set shape, and in the second image processing step, there is no uncoated portion of the adhesive on the wafer. A method for applying an adhesive to a wafer, which comprises a baking process step of baking the wafer determined to be.
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