JPH04196133A - 半導体装置の製法 - Google Patents
半導体装置の製法Info
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- JPH04196133A JPH04196133A JP32210490A JP32210490A JPH04196133A JP H04196133 A JPH04196133 A JP H04196133A JP 32210490 A JP32210490 A JP 32210490A JP 32210490 A JP32210490 A JP 32210490A JP H04196133 A JPH04196133 A JP H04196133A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野]
本発明は、半導体装置の製法、特にGaAs等の化合物
半導体による電界効果トランジスタの製法に関する。
半導体による電界効果トランジスタの製法に関する。
本発明は、GaAsFET等の半導体装置の製法におい
て、化合物半導体による能動領域上に第1の絶縁膜を介
して第1の開口部を有する第2の絶縁膜を形成し、ごの
第1の開口部を通して第1の絶縁膜をウェットエツチン
グして第2の開口部を形成したのち、第2の開口部を通
してウェットエツチングにより能動領域に凹部を形成し
、この四部上に第1の開口部幅で規制したケート電極を
形成するようになずことにより、半導体装置の高信頼性
化及び高耐圧化を図るようにしたものである。
て、化合物半導体による能動領域上に第1の絶縁膜を介
して第1の開口部を有する第2の絶縁膜を形成し、ごの
第1の開口部を通して第1の絶縁膜をウェットエツチン
グして第2の開口部を形成したのち、第2の開口部を通
してウェットエツチングにより能動領域に凹部を形成し
、この四部上に第1の開口部幅で規制したケート電極を
形成するようになずことにより、半導体装置の高信頼性
化及び高耐圧化を図るようにしたものである。
〔従来の技術]
従来のGaAs電界効果トランジスタ(以下GaAsF
ETと称する)の製法を第3図に示す。
ETと称する)の製法を第3図に示す。
先ず、第3図Aに示すように、半絶縁性G a A s
15板(1)上に第1導電形のGaAs層(即ち能動
領域)(2)を有する基板(3)を設け、このGaAs
層(2)」−に絶縁膜例えばSiN膜(4)を形成し、
さらにフォトリソグラフィ技術によりSiN膜(4)上
にゲート部に対応する部分に開口部(5)を有する第1
のフォ]・レジストマスク(6)を形成する。
15板(1)上に第1導電形のGaAs層(即ち能動
領域)(2)を有する基板(3)を設け、このGaAs
層(2)」−に絶縁膜例えばSiN膜(4)を形成し、
さらにフォトリソグラフィ技術によりSiN膜(4)上
にゲート部に対応する部分に開口部(5)を有する第1
のフォ]・レジストマスク(6)を形成する。
次に、第3図Bに示すよ・うに、フォI・レジストマス
ク(6)を介して異方性エツチング、例えばRIE(反
応性イオンエツチング)によりS i NIIIJ(6
)を選択的に除去して開口部(7)を形成する。
ク(6)を介して異方性エツチング、例えばRIE(反
応性イオンエツチング)によりS i NIIIJ(6
)を選択的に除去して開口部(7)を形成する。
次に、第3図Cに示すように、フォトレジストマスク(
6)を除去して全面に再び絶縁膜例えばSiN膜(8)
を堆積した後、第3図りに示ずようにRIEによる垂直
方向のエツチングを行って開口部(7)の内側壁にSi
Nのサイドウオール(9)を形成する。
6)を除去して全面に再び絶縁膜例えばSiN膜(8)
を堆積した後、第3図りに示ずようにRIEによる垂直
方向のエツチングを行って開口部(7)の内側壁にSi
Nのサイドウオール(9)を形成する。
次に、第3図Eに示すように、サイドウオール(9)で
規制された開口部(10)を通してウェットエツチング
(所謂リセスエッチング)を施してGaAs層(2)の
ゲート部に対応する部分に凹部(リセス)(11)を形
成する。
規制された開口部(10)を通してウェットエツチング
(所謂リセスエッチング)を施してGaAs層(2)の
ゲート部に対応する部分に凹部(リセス)(11)を形
成する。
次に、SiN膜(4)の上方よりゲート金属例えばAl
を全面蒸着し第2のフォトレジストマスク(16)を介
して、バターニングして第3図Fに示すように凹部(1
1)底面上に開口部(10)によって規制された幅でG
aAs層(2)とショットキー接触するゲート電極(1
2)を形成する。
を全面蒸着し第2のフォトレジストマスク(16)を介
して、バターニングして第3図Fに示すように凹部(1
1)底面上に開口部(10)によって規制された幅でG
aAs層(2)とショットキー接触するゲート電極(1
2)を形成する。
しかる後、第3図Gに示すようにソース領域及びドレイ
ン領域に対応する部分のSiN膜(4)を選択的に除去
した後、オーミンクメタル例えばΔU/ G e /
N i合金を選択的に被着形成し、GaAs層(2)と
の合金化処理を行って夫々ソース電極(13)及びトレ
イン電極(14)を形成して目的のリセス構造のGaA
sFET(15)を得ている。
ン領域に対応する部分のSiN膜(4)を選択的に除去
した後、オーミンクメタル例えばΔU/ G e /
N i合金を選択的に被着形成し、GaAs層(2)と
の合金化処理を行って夫々ソース電極(13)及びトレ
イン電極(14)を形成して目的のリセス構造のGaA
sFET(15)を得ている。
この製法を用いれば、電子綿直描のような微細リソグラ
フィ技術を用いることなく、通常の光露光方式(0,5
μm程度)のりソグラフィ技術で最終的に0,2μm程
度の短いゲート長P、のゲート電極(12)を形成する
ことができる。
フィ技術を用いることなく、通常の光露光方式(0,5
μm程度)のりソグラフィ技術で最終的に0,2μm程
度の短いゲート長P、のゲート電極(12)を形成する
ことができる。
[発明が解決しようとする課題]
しかし乍ら、上述のGaAsFETの製法においては、
次のような問題点を有していた。
次のような問題点を有していた。
輸) 第31KDの工程において、全面垂直方向にRI
Eを施してサイドウオール(9)を形成したとき、下地
のGaAs層(2)にRIEによる損傷が導入され易い
。(第3図BのRIE工程でも同様に損傷が導入され易
い。)(ii) 第3図Gに示すように、ゲート長1
1とリセス幅W1の双方がサイドウオール(9)のエツ
ジ部によって寸法決定されるため、ゲート電極(12)
の凹部即ちリセス(11)内でのエツジ部とりセスエツ
ジ部との距離d、が短かく、耐圧が小さくなり易い構造
となる。
Eを施してサイドウオール(9)を形成したとき、下地
のGaAs層(2)にRIEによる損傷が導入され易い
。(第3図BのRIE工程でも同様に損傷が導入され易
い。)(ii) 第3図Gに示すように、ゲート長1
1とリセス幅W1の双方がサイドウオール(9)のエツ
ジ部によって寸法決定されるため、ゲート電極(12)
の凹部即ちリセス(11)内でのエツジ部とりセスエツ
ジ部との距離d、が短かく、耐圧が小さくなり易い構造
となる。
本発明は、上述の点に鑑み、能動領域での損傷を緩和し
高信頼性化を図ると共に、耐圧向上が図れるGaAsF
ET等の半導体装置の製法を提供するものである。
高信頼性化を図ると共に、耐圧向上が図れるGaAsF
ET等の半導体装置の製法を提供するものである。
本発明に係る半導体装置の製法は、化合物半導体による
能動領域(2)上に第1の絶縁膜(21)を介して第1
の開口部(10) (又は(7))を有する第2の絶縁
膜(4)を形成する工程と、第1の開口部(10) (
又は(7))を通して第1の絶縁膜(21)をウェット
エツチングして第2の開口部(22)を形成する工程と
、第2の開口部(22)を通してウェットエツチングに
より能動領域(2)に凹部(11)を形成する工程と、
凹部(2)−ヒに第1の開口部(10) (又は(7)
)の幅で規制したゲート電極(12)を形成する]二程
を有するものである。
能動領域(2)上に第1の絶縁膜(21)を介して第1
の開口部(10) (又は(7))を有する第2の絶縁
膜(4)を形成する工程と、第1の開口部(10) (
又は(7))を通して第1の絶縁膜(21)をウェット
エツチングして第2の開口部(22)を形成する工程と
、第2の開口部(22)を通してウェットエツチングに
より能動領域(2)に凹部(11)を形成する工程と、
凹部(2)−ヒに第1の開口部(10) (又は(7)
)の幅で規制したゲート電極(12)を形成する]二程
を有するものである。
(作用〕
上層の第2の絶縁膜(4)の第1の開口部(1,0)
(又は(7))は異方性エンチングにより形成するが、
このときエツチング特性の異なる下層の第1の絶縁II
I(21)が存在しているために、能動領域(2)への
異方性エツチングによる損傷が緩和される。そして、第
2の絶縁膜(4)の第1の開口部(10) (又は(力
)によってデー1−長fit (又は!2)が制御さ
れ、第1の開口部(10) (又は(7))より幅広と
なされた第1の絶縁膜(21)の第2の開口部(22)
によってリセス幅W2(又はW3)が制御されるので、
ゲート電極(12)のエツジ部とりセスエツジ部との間
の距離dz (又はd3)が安定に確保され、高耐圧
が図れる。
(又は(7))は異方性エンチングにより形成するが、
このときエツチング特性の異なる下層の第1の絶縁II
I(21)が存在しているために、能動領域(2)への
異方性エツチングによる損傷が緩和される。そして、第
2の絶縁膜(4)の第1の開口部(10) (又は(力
)によってデー1−長fit (又は!2)が制御さ
れ、第1の開口部(10) (又は(7))より幅広と
なされた第1の絶縁膜(21)の第2の開口部(22)
によってリセス幅W2(又はW3)が制御されるので、
ゲート電極(12)のエツジ部とりセスエツジ部との間
の距離dz (又はd3)が安定に確保され、高耐圧
が図れる。
〔実施例]
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。尚、第
3図と対応する部分には同一符号を付して示す。
3図と対応する部分には同一符号を付して示す。
第1図は本発明の一実施例を示す。本例においては、先
ず、第1図へに示すように、」−絶縁性GaAs基板(
1)上に第1導電形のGaAs層(即ち能動領域)(2
)を有する基体(3)を設け、GaAs層(2)上に順
次エンチング特性の異なる第1の絶縁膜(例えば5iO
z膜) (21)及び第2の絶縁膜(例えばSiN膜)
(4)を被着形成し、このSiN膜(4)上にフォトリ
ソグラフィ技術によりゲート部に対応する部分に開口部
(5)を有するフォトレジストマスク(6)を形成する
。
ず、第1図へに示すように、」−絶縁性GaAs基板(
1)上に第1導電形のGaAs層(即ち能動領域)(2
)を有する基体(3)を設け、GaAs層(2)上に順
次エンチング特性の異なる第1の絶縁膜(例えば5iO
z膜) (21)及び第2の絶縁膜(例えばSiN膜)
(4)を被着形成し、このSiN膜(4)上にフォトリ
ソグラフィ技術によりゲート部に対応する部分に開口部
(5)を有するフォトレジストマスク(6)を形成する
。
次に、第1図Bに示すように、フォトレジストマスク(
6)を介して異方性エツチング、例えばRIEによりS
iN膜(4)を選択的に除去して第1の開口部(7)を
形成する。このとき、SiO□膜(21)はS1N膜(
4)とエツチング特性1−が異なるのでエツチングされ
ない。
6)を介して異方性エツチング、例えばRIEによりS
iN膜(4)を選択的に除去して第1の開口部(7)を
形成する。このとき、SiO□膜(21)はS1N膜(
4)とエツチング特性1−が異なるのでエツチングされ
ない。
次に、第1図Cに示すように、フォトレジストマスク(
6)を除去して全面に再び絶縁膜例えばSiN膜(8)
を堆積した後、第1図りに示すように、RIBによる垂
直方向のエツチングを行って第1の開口部(7)の内側
壁にSiNのサイドウオール(9)を形成する。このR
I′P、処理においても、下層のSiO□膜(21)は
コニンチングされない。
6)を除去して全面に再び絶縁膜例えばSiN膜(8)
を堆積した後、第1図りに示すように、RIBによる垂
直方向のエツチングを行って第1の開口部(7)の内側
壁にSiNのサイドウオール(9)を形成する。このR
I′P、処理においても、下層のSiO□膜(21)は
コニンチングされない。
次に、第11ffiEに示すように、サイドウオール(
9)で規制された開I−1部(10)を通してSiO□
膜(21)をウェットエツチング(等方性エンチング)
により選択的に除去し、第2の開I」部(22)を形成
する。
9)で規制された開I−1部(10)を通してSiO□
膜(21)をウェットエツチング(等方性エンチング)
により選択的に除去し、第2の開I」部(22)を形成
する。
この第2の開口部(22)は等方向にエツチングされる
のでサイドウオール(9)の開口幅より幅広となる。
のでサイドウオール(9)の開口幅より幅広となる。
次に、第1図Fに示すように、SiO□膜(21)の第
2の開[」部(22)を通してGaAs層(2)をウエ
ント工ンチング(等方性エンチング)により選択的に除
去し、GaAs層(2)表面に四部(リセス) (11
)を形成する。このリセス幅W2は第1の開口部(7)
の幅より幅広となる。
2の開[」部(22)を通してGaAs層(2)をウエ
ント工ンチング(等方性エンチング)により選択的に除
去し、GaAs層(2)表面に四部(リセス) (11
)を形成する。このリセス幅W2は第1の開口部(7)
の幅より幅広となる。
次に、SiN膜(4)の上方よりゲート金属例えばAI
を全面蒸着し、第2のツメ1−レジストマスク(16)
を介してパターニングして第1図Fに示すように、四部
(11)底面」−に開[]部00)によって規制された
幅でGaAs層(2)とショットキー接触するゲーI−
電極(12)を形成する。
を全面蒸着し、第2のツメ1−レジストマスク(16)
を介してパターニングして第1図Fに示すように、四部
(11)底面」−に開[]部00)によって規制された
幅でGaAs層(2)とショットキー接触するゲーI−
電極(12)を形成する。
しかる後、第1図Gに示すように、ソース領域及びトレ
イン領域に対応する部分のSiN膜(4)及び5iO7
膜(21)を選択的に除去した後、オーミックメタル例
えばA u / G e / N i合金を選択的に被
着形成し、GaAs層との合金化処理を行って夫々ソー
ス電極(13)及びドレイン電極(14)を形成し、目
的のサイドウオールを用いたリセス構造のGaAsFE
T(24)を得る。
イン領域に対応する部分のSiN膜(4)及び5iO7
膜(21)を選択的に除去した後、オーミックメタル例
えばA u / G e / N i合金を選択的に被
着形成し、GaAs層との合金化処理を行って夫々ソー
ス電極(13)及びドレイン電極(14)を形成し、目
的のサイドウオールを用いたリセス構造のGaAsFE
T(24)を得る。
かかる製法によれば、SiN膜(4)とGaAs層(2
)との間にSiN膜(4)とエツチング特性を異にする
5in2膜(21)を形成することにより、第1図Bの
SiN膜(4)の開口部(7)の形成或は第1図りのサ
イドウオール(9)の形成に際して下地のGaAs層(
2)へのRlBによる損傷が緩和される。
)との間にSiN膜(4)とエツチング特性を異にする
5in2膜(21)を形成することにより、第1図Bの
SiN膜(4)の開口部(7)の形成或は第1図りのサ
イドウオール(9)の形成に際して下地のGaAs層(
2)へのRlBによる損傷が緩和される。
さらに、ゲート長!、はサイドウオール(9)で規制さ
れた開[]幅で制御され、リセス幅W2は5iO7膜(
21)の開口幅で制御されるため、ゲート長!1を短く
し、且つゲート電極(12)のエツジ部とリセスエツジ
部との距離d2が安定に確保され耐圧を向上することが
できる。
れた開[]幅で制御され、リセス幅W2は5iO7膜(
21)の開口幅で制御されるため、ゲート長!1を短く
し、且つゲート電極(12)のエツジ部とリセスエツジ
部との距離d2が安定に確保され耐圧を向上することが
できる。
従って、短いゲート長を有し、且つ高耐圧で信頼性の高
いGaAsFET(24)を製造することができる。
いGaAsFET(24)を製造することができる。
旧例ではサイドウオールを用いたGaAsFETに適用
した場合であるが、不法はナイt17*−ルを用いない
場合にも適用できる。その実施例を第2図に示す。
した場合であるが、不法はナイt17*−ルを用いない
場合にも適用できる。その実施例を第2図に示す。
本例は、第2図へに示すように、基体(3)のGaAs
層(能動領域)(2)上に順次エンチング特性の異なる
第1の絶縁膜(例えばSiO□膜) (21)及び第2
の絶縁膜(例えばSiN膜)(4)を形成し、次いで第
2図Bに示すように、開口部(5)を有するフォトレジ
ストマスク N膜(21)のゲート部に対応する部分を選択的に除去
して第1の開口部(7)を形成する。
層(能動領域)(2)上に順次エンチング特性の異なる
第1の絶縁膜(例えばSiO□膜) (21)及び第2
の絶縁膜(例えばSiN膜)(4)を形成し、次いで第
2図Bに示すように、開口部(5)を有するフォトレジ
ストマスク N膜(21)のゲート部に対応する部分を選択的に除去
して第1の開口部(7)を形成する。
次に、第2図Cに示すように、フ1.11・レジストマ
スク(6)及びSiN膜(4)をマスクに、即ち開[]
部(力を通してSiO□膜(21)をウェットエツチン
グ(等方性エツチング)により選択的に除去し、第2の
開口部(22)を形成する。
スク(6)及びSiN膜(4)をマスクに、即ち開[]
部(力を通してSiO□膜(21)をウェットエツチン
グ(等方性エツチング)により選択的に除去し、第2の
開口部(22)を形成する。
次に、第2図りに示すように、SiO2膜(21)の第
2の開口部(22)を通してGaAs層(2)をウエッ
トエッチング(等方性エツチング)により選択的に除去
し、GaAs層(2)の表面に凹部(リセス) (+1
)を形成する。
2の開口部(22)を通してGaAs層(2)をウエッ
トエッチング(等方性エツチング)により選択的に除去
し、GaAs層(2)の表面に凹部(リセス) (+1
)を形成する。
次に、SiN膜(4)の上方よりデー1−金属例えばA
Zを全面蒸着し、第2のフメトレジストマスク(16)
を介してパターニングして第2図Eに示すように、凹部
(11)の底面上に開口部(力によって規制された幅で
GaAs層(2)をショット−1〜−接触するゲート電
極(12)を形成する。
Zを全面蒸着し、第2のフメトレジストマスク(16)
を介してパターニングして第2図Eに示すように、凹部
(11)の底面上に開口部(力によって規制された幅で
GaAs層(2)をショット−1〜−接触するゲート電
極(12)を形成する。
しかる後、第2図Fに示すように、ソース領域及びトレ
イン領域に対応する部分のSiN膜(4)及びSiO□
膜(21)を選択的に除去した後、オーミノクツクル例
えばA u / G c / N i合金を選択的に被
着形成し、GaAs層(2)と合金化して夫々ソース電
極(]3)及びトレイン電極(14)を形成し、1」的
のリセス構造のGaAsFET(26)を得る。
イン領域に対応する部分のSiN膜(4)及びSiO□
膜(21)を選択的に除去した後、オーミノクツクル例
えばA u / G c / N i合金を選択的に被
着形成し、GaAs層(2)と合金化して夫々ソース電
極(]3)及びトレイン電極(14)を形成し、1」的
のリセス構造のGaAsFET(26)を得る。
この実施例の場合も、第1図の場合と同様に、異方性エ
ンチングによってSiN膜(4)の開口部(7)を形成
する際に、GaAs層(2)へのRIEによる)員傷が
SiO□膜(21)によって緩和される。また、デー1
−長p、2及びリセス幅W、が開[1部(力及び開[」
部(22)によって別々に制御されるので、ゲート電極
(12)のエンジ部とりセスエツジ部間の距1iiIl
d1を安定に確保し、耐圧を向上することができる。
ンチングによってSiN膜(4)の開口部(7)を形成
する際に、GaAs層(2)へのRIEによる)員傷が
SiO□膜(21)によって緩和される。また、デー1
−長p、2及びリセス幅W、が開[1部(力及び開[」
部(22)によって別々に制御されるので、ゲート電極
(12)のエンジ部とりセスエツジ部間の距1iiIl
d1を安定に確保し、耐圧を向上することができる。
尚、上側においてはGaAsFETの製造に適用したが
、他の化合物半導体によるFETの製造にも適用できる
ものである。
、他の化合物半導体によるFETの製造にも適用できる
ものである。
本発明によれば、異方性エツチングによる能動領域への
損傷を回避できると共に、デーl−電極とりセスエツジ
部間の距離を安定に確保し、耐圧を向」二することがで
きる。特にミノ・イドウオールを用いる場合には、ゲー
ト長を短かく制御しつつ、耐圧向上を図ることができる
。
損傷を回避できると共に、デーl−電極とりセスエツジ
部間の距離を安定に確保し、耐圧を向」二することがで
きる。特にミノ・イドウオールを用いる場合には、ゲー
ト長を短かく制御しつつ、耐圧向上を図ることができる
。
従って、高信頼性をもって短ゲート長、高耐圧のGaA
sFET等の半導体装置を製造することができる。
sFET等の半導体装置を製造することができる。
第1図A〜■1は本発明に係る半導体装置の製法の一例
を示す製造工程図、第2図A−Fは本発明に係る半導体
装置の製法の他側を示す製造工程図、第3図A−Gは従
来のGaAsFIiTの製法例を示す製造工程図である
。 (1)は半絶縁性G a A S 基板、(2)はGa
As層、(4)はSiN膜、(力、 (10) 、 (
22)は開口部、(9)はザイドウォール、(11)は
凹部(リセス) 、(12)はゲート電極である。
を示す製造工程図、第2図A−Fは本発明に係る半導体
装置の製法の他側を示す製造工程図、第3図A−Gは従
来のGaAsFIiTの製法例を示す製造工程図である
。 (1)は半絶縁性G a A S 基板、(2)はGa
As層、(4)はSiN膜、(力、 (10) 、 (
22)は開口部、(9)はザイドウォール、(11)は
凹部(リセス) 、(12)はゲート電極である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 化合物半導体による能動領域上に第1の絶縁膜を介して
第1の開口部を有する第2の絶縁膜を形成する工程と、 上記第1の開口部を通して上記第1の絶縁膜をウェット
エッチングして第2の開口部を形成する工程と、 上記第2の開口部を通してウエットエッチングにより上
記能動領域に凹部を形成する工程と、上記凹部上に上記
第1の開口部の幅で規制したゲート電極を形成する工程
を有することを特徴とする半導体装置の製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32210490A JPH04196133A (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 半導体装置の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32210490A JPH04196133A (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 半導体装置の製法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04196133A true JPH04196133A (ja) | 1992-07-15 |
Family
ID=18139963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32210490A Pending JPH04196133A (ja) | 1990-11-26 | 1990-11-26 | 半導体装置の製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04196133A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7446054B2 (en) * | 2003-10-28 | 2008-11-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
-
1990
- 1990-11-26 JP JP32210490A patent/JPH04196133A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7446054B2 (en) * | 2003-10-28 | 2008-11-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
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