JPH0732110B2 - 電子線露光装置 - Google Patents
電子線露光装置Info
- Publication number
- JPH0732110B2 JPH0732110B2 JP59098676A JP9867684A JPH0732110B2 JP H0732110 B2 JPH0732110 B2 JP H0732110B2 JP 59098676 A JP59098676 A JP 59098676A JP 9867684 A JP9867684 A JP 9867684A JP H0732110 B2 JPH0732110 B2 JP H0732110B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deflection
- electron beam
- digital
- deflector
- sub
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は電子線露光装置に関する。
従来の2段偏向器を用いたデジタル走査形電子線露光装
置の構成を第1図に示す。なお、このような2段偏向器
を用いる例は、例えば特開昭52−122083号公報に示され
ているものがある。第1図において、電子ビーム1は、
ブランカー2、アパーチア3、副偏向器4、主偏向器5
を通つて試料6に達する。電子ビーム1が主偏向器5に
よつて偏向される試料6上の主偏向領域(フイールド)
は図中実線で囲まれた部分、副偏向器4で偏向される副
偏向領域(サブフイールド)は図中破線で囲まれた領域
である。すなわち、サブフイールドから次のサブフイー
ルドへの偏向は、主偏向器5で行ない、一つのサブフイ
ールド内部の偏向は、副偏向器4で行なう。これらの電
子光学系を制御する回路が左側に示すものである。制御
計算機15からは図形データおよび偏向歪データが描画デ
ータメモリ7および補正係数演算回路8に送られる。回
路8の出力の1つは、フイールド内のサブフイールド中
心を、偏向歪を補正して指定するもので、主偏向デイジ
タル−アナログ・コンバータ(DAC)9を動作する。
置の構成を第1図に示す。なお、このような2段偏向器
を用いる例は、例えば特開昭52−122083号公報に示され
ているものがある。第1図において、電子ビーム1は、
ブランカー2、アパーチア3、副偏向器4、主偏向器5
を通つて試料6に達する。電子ビーム1が主偏向器5に
よつて偏向される試料6上の主偏向領域(フイールド)
は図中実線で囲まれた部分、副偏向器4で偏向される副
偏向領域(サブフイールド)は図中破線で囲まれた領域
である。すなわち、サブフイールドから次のサブフイー
ルドへの偏向は、主偏向器5で行ない、一つのサブフイ
ールド内部の偏向は、副偏向器4で行なう。これらの電
子光学系を制御する回路が左側に示すものである。制御
計算機15からは図形データおよび偏向歪データが描画デ
ータメモリ7および補正係数演算回路8に送られる。回
路8の出力の1つは、フイールド内のサブフイールド中
心を、偏向歪を補正して指定するもので、主偏向デイジ
タル−アナログ・コンバータ(DAC)9を動作する。
図形分解回路10では、図形が小区画(塗りつぶしフイー
ルド)に分割され、小区画内部はドツト分解回路11によ
りドツトに分解される。各ドツト毎の偏向歪補正は、副
偏向歪補正処理回路12において、補正係数演算回路8か
ら送られたサブフイールド毎の偏向歪補正係数を用いて
おこなわれる。その副偏向歪補正処理回路12の出力は副
偏向DAC13およびブランクアンプ14に入力される。
ルド)に分割され、小区画内部はドツト分解回路11によ
りドツトに分解される。各ドツト毎の偏向歪補正は、副
偏向歪補正処理回路12において、補正係数演算回路8か
ら送られたサブフイールド毎の偏向歪補正係数を用いて
おこなわれる。その副偏向歪補正処理回路12の出力は副
偏向DAC13およびブランクアンプ14に入力される。
第2図には、このシステム構成において1つの図形23が
描画される様子の一例を示した。図中左側に示したもの
は、フイールド21内の1つのサブフイールド22を拡大し
たものである。フイールド21内の1つのサブフイールド
22中の台形図形23は、図中斜線部分の7つの小区画(塗
りつぶしフイールド)に分割されている。塗りつぶしフ
イールドの1つである24は、点状電子ビーム1によりド
ツト単位でデジタル的に塗りつぶされる。
描画される様子の一例を示した。図中左側に示したもの
は、フイールド21内の1つのサブフイールド22を拡大し
たものである。フイールド21内の1つのサブフイールド
22中の台形図形23は、図中斜線部分の7つの小区画(塗
りつぶしフイールド)に分割されている。塗りつぶしフ
イールドの1つである24は、点状電子ビーム1によりド
ツト単位でデジタル的に塗りつぶされる。
さて、この構成においてフイールド及びサブフイールド
をそれぞれ決めるDAC9およびDAC13のビット数は、通常1
8ビツト、12ビツト前後の値であり、デジタル走査の最
小単位(LSB)を0.01μmとすると2.5mm□フイールド、
40μm□サブフイールドとなる。この場合、塗りつぶし
フイールド24のドツト描画は、副偏向DAC13によりおこ
なわれる。
をそれぞれ決めるDAC9およびDAC13のビット数は、通常1
8ビツト、12ビツト前後の値であり、デジタル走査の最
小単位(LSB)を0.01μmとすると2.5mm□フイールド、
40μm□サブフイールドとなる。この場合、塗りつぶし
フイールド24のドツト描画は、副偏向DAC13によりおこ
なわれる。
ところで、一般にDACのセトリング時間(データが変化
した後、DACの出力が最終値の許容範囲内に到達する迄
の時間)と分解能は相反する関係にあり、分解能が上る
程、セトリング時間は長くなる。例えば、12ビツトDAC
では約100nsの程度である(8ビットDACでは10nsの程度
である)。また、ドツト毎に偏向歪補正をおこない、ビ
ームブランキング動作をおこなつている。したがつて補
正演算時間が余分にかかり、ビームON−OFFのタイミン
グ調整も困難であつた。
した後、DACの出力が最終値の許容範囲内に到達する迄
の時間)と分解能は相反する関係にあり、分解能が上る
程、セトリング時間は長くなる。例えば、12ビツトDAC
では約100nsの程度である(8ビットDACでは10nsの程度
である)。また、ドツト毎に偏向歪補正をおこない、ビ
ームブランキング動作をおこなつている。したがつて補
正演算時間が余分にかかり、ビームON−OFFのタイミン
グ調整も困難であつた。
一方、点状電子ビームの電流密度は、これまでの技術か
らすると500A/cm2が容易に得られるし、レジスト感度が
5μc/cm2以下とすると1ドツト当りの照射時間(1露
光単位位置の電子ビームの滞在時間)は10ns以下で良
い。したがつて、このような従来システムの露光は、レ
ジスト照射時間よりもむしろ、DACの整定時間により決
められるのが普通であつた。すなわち、点状ビームがデ
ジタル的に隣接点に移動するのに100ns程度かかるの
で、せつかく得られた電子ビームの高電流密度を下げて
描画せざるを得なかつた。
らすると500A/cm2が容易に得られるし、レジスト感度が
5μc/cm2以下とすると1ドツト当りの照射時間(1露
光単位位置の電子ビームの滞在時間)は10ns以下で良
い。したがつて、このような従来システムの露光は、レ
ジスト照射時間よりもむしろ、DACの整定時間により決
められるのが普通であつた。すなわち、点状ビームがデ
ジタル的に隣接点に移動するのに100ns程度かかるの
で、せつかく得られた電子ビームの高電流密度を下げて
描画せざるを得なかつた。
本発明は、上記の欠点を除き、高速動作を可能ならしめ
る電子線露光装置を提供することを目的とするものであ
る。
る電子線露光装置を提供することを目的とするものであ
る。
本発明の要旨は、被露光対象物の主偏向領域内へ点状電
子ビームを偏向させるための主偏向器と、前記主偏向領
域内に存在する副偏向領域内へ前記点状電子ビームを偏
向させるための副偏向器と、前記副偏向領域内に存在す
る塗りつぶし領域内へ前記点状電子ビームを偏向させる
ための塗りつぶし偏向器とを有し、 前記副偏向領域内の塗りつぶしフィールド毎に前記点状
電子ビームの前記塗りつぶしフィールドの原点位置デー
タの偏向歪補正を行い、その補正した前記原点位置デー
タを第二のデジタル・アナログコンバータによりアナロ
グ化して前記副偏向器に印加するように構成され、 ドット分解回路により前記塗りつぶしフィールド内を点
状電子ビームのドット単位の塗りつぶし位置データに分
解し、前記塗りつぶし位置データには偏向歪補正を加え
ることなく第三のデジタル・アナログコンバータにより
アナログ化して前記塗りつぶし偏向器に印加するように
構成され、 前記点状電子ビームの主偏向位置データに偏向歪補正を
加え、その補正したデータを第一のデジタル・アナログ
コンバータによりアナログ化して前記主偏向器に印加す
るように構成され、 前記第三のデジタル・アナログコンバータのデジタル入
力信号のビット数は前記第第二デジタル・アナログコン
バータのデジタル入力信号のビット数よりも小さく、前
記第二のデジタル・アナログコンバータのデジタル入力
信号のビット数は前記第一のデジタル・アナログコンバ
ータのデジタル入力信号のビット数よりも小さいことを
特徴とする電子線露光装置にある。
子ビームを偏向させるための主偏向器と、前記主偏向領
域内に存在する副偏向領域内へ前記点状電子ビームを偏
向させるための副偏向器と、前記副偏向領域内に存在す
る塗りつぶし領域内へ前記点状電子ビームを偏向させる
ための塗りつぶし偏向器とを有し、 前記副偏向領域内の塗りつぶしフィールド毎に前記点状
電子ビームの前記塗りつぶしフィールドの原点位置デー
タの偏向歪補正を行い、その補正した前記原点位置デー
タを第二のデジタル・アナログコンバータによりアナロ
グ化して前記副偏向器に印加するように構成され、 ドット分解回路により前記塗りつぶしフィールド内を点
状電子ビームのドット単位の塗りつぶし位置データに分
解し、前記塗りつぶし位置データには偏向歪補正を加え
ることなく第三のデジタル・アナログコンバータにより
アナログ化して前記塗りつぶし偏向器に印加するように
構成され、 前記点状電子ビームの主偏向位置データに偏向歪補正を
加え、その補正したデータを第一のデジタル・アナログ
コンバータによりアナログ化して前記主偏向器に印加す
るように構成され、 前記第三のデジタル・アナログコンバータのデジタル入
力信号のビット数は前記第第二デジタル・アナログコン
バータのデジタル入力信号のビット数よりも小さく、前
記第二のデジタル・アナログコンバータのデジタル入力
信号のビット数は前記第一のデジタル・アナログコンバ
ータのデジタル入力信号のビット数よりも小さいことを
特徴とする電子線露光装置にある。
以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。
第3図は、第1図の従来システムの、ドツト分解回路と
副偏向歪補正処理回路の順序を逆転したシステムであ
る。番号1〜15の機能は第1図と同様である。本実施例
では、分解された小区画(塗りつぶしフイールド)毎に
偏向歪補正が回路8より与えられ、ドツト分解回路11で
はドツト毎の補正はおこなわない。すなわち、主偏向DA
C9と塗りつぶし偏向DAC13のビツト数の比を十分大きく
することにより、塗りつぶしフイールド内のドツト毎の
偏向歪補正は不要にできる。例えば、主偏向DAC9と塗り
つぶし偏向DAC13のビツト数の比を210程度(〜103)に
とると(例えば、主偏向18ビツトに対し、塗りつぶし偏
向8ビツトを使用した場合)、塗りつぶしフイールドの
偏向歪はフイールドの歪(〜数μm)の10-3程度とな
り、補正なしでも無視できる。すなわち塗りつぶし偏向
内部ではドツト毎に偏向歪補正は不要にできる。
副偏向歪補正処理回路の順序を逆転したシステムであ
る。番号1〜15の機能は第1図と同様である。本実施例
では、分解された小区画(塗りつぶしフイールド)毎に
偏向歪補正が回路8より与えられ、ドツト分解回路11で
はドツト毎の補正はおこなわない。すなわち、主偏向DA
C9と塗りつぶし偏向DAC13のビツト数の比を十分大きく
することにより、塗りつぶしフイールド内のドツト毎の
偏向歪補正は不要にできる。例えば、主偏向DAC9と塗り
つぶし偏向DAC13のビツト数の比を210程度(〜103)に
とると(例えば、主偏向18ビツトに対し、塗りつぶし偏
向8ビツトを使用した場合)、塗りつぶしフイールドの
偏向歪はフイールドの歪(〜数μm)の10-3程度とな
り、補正なしでも無視できる。すなわち塗りつぶし偏向
内部ではドツト毎に偏向歪補正は不要にできる。
なお、ビームのON−OFFは、塗りつぶしフイールドの始
点と終点のみでおこない、ドツト毎におこなうことはし
ない。
点と終点のみでおこない、ドツト毎におこなうことはし
ない。
このようにして、DAC整定時間を10ns以下にでき、露光
時間が回路律速となることを回避できる。
時間が回路律速となることを回避できる。
第3図の実施例では、塗りつぶしフイールドの数が大き
くなりすぎ(例えば、主偏向18ビツトに対し、塗りつぶ
し偏向8ビットにおいて、(218/28)2≒106)、主偏向DA
Cの整定時間が長い場合は問題となる。たとえば、主偏
向として、静電偏向器を用いる場合は問題はないが、磁
界偏向器を用いると渦電流等のため、整定時間は10μs
程度となる。この場合、主偏向DACの整定総時間は、106
×10μs=10秒となり、フイールド毎のステージ移動時
間にくらべても数10倍ともなる。
くなりすぎ(例えば、主偏向18ビツトに対し、塗りつぶ
し偏向8ビットにおいて、(218/28)2≒106)、主偏向DA
Cの整定時間が長い場合は問題となる。たとえば、主偏
向として、静電偏向器を用いる場合は問題はないが、磁
界偏向器を用いると渦電流等のため、整定時間は10μs
程度となる。この場合、主偏向DACの整定総時間は、106
×10μs=10秒となり、フイールド毎のステージ移動時
間にくらべても数10倍ともなる。
このような場合には、第4図に示す本発明の他の実施例
が有効である。先の実施例では、副偏向器により、サブ
フイールド内の偏向と塗りつぶしフイールド内の塗りつ
ぶし描画をおこなつていたが、本実施例では、主偏向と
塗りつぶし偏向の中間のビツト数の副偏向器を別に設
け、副偏向器4と塗りつぶし偏向器17を分離したもので
ある。これにより、主偏向器の動作回数が、先の実施例
では塗りつぶしフイールドの数と等しかつたが、本実施
例では塗りつぶしフイールドの数より十分少ないサブフ
イールドの数に低減できるので、主偏向DAC9の整定総時
間を大幅に短縮できる。
が有効である。先の実施例では、副偏向器により、サブ
フイールド内の偏向と塗りつぶしフイールド内の塗りつ
ぶし描画をおこなつていたが、本実施例では、主偏向と
塗りつぶし偏向の中間のビツト数の副偏向器を別に設
け、副偏向器4と塗りつぶし偏向器17を分離したもので
ある。これにより、主偏向器の動作回数が、先の実施例
では塗りつぶしフイールドの数と等しかつたが、本実施
例では塗りつぶしフイールドの数より十分少ないサブフ
イールドの数に低減できるので、主偏向DAC9の整定総時
間を大幅に短縮できる。
本実施例では、主偏向DAC9、副偏向DAC13、塗りつぶし
偏向DAC16のビツト数は、それぞれ、例えば18ビツト、1
2ビツト、8ビツトである。1LSBを0.01μmとすると、
主偏向領域2.5mm□、副偏向領域40μm□、塗りつぶし
偏向領域2.5μm□となる。サブフイールドの数は、(2
18/212)2≒4×103と少いので、主偏向DACの整定総時間
は4×103×10μs=40msというわずかなものとなる。
偏向DAC16のビツト数は、それぞれ、例えば18ビツト、1
2ビツト、8ビツトである。1LSBを0.01μmとすると、
主偏向領域2.5mm□、副偏向領域40μm□、塗りつぶし
偏向領域2.5μm□となる。サブフイールドの数は、(2
18/212)2≒4×103と少いので、主偏向DACの整定総時間
は4×103×10μs=40msというわずかなものとなる。
また、本実施例ではサブフイールド内部における塗りつ
ぶしフイールド間の偏向は、副偏向器によりおこなう
が、この整定時間は、主偏向DACの整定時間にくらべ無
視できるほど短くできる。
ぶしフイールド間の偏向は、副偏向器によりおこなう
が、この整定時間は、主偏向DACの整定時間にくらべ無
視できるほど短くできる。
副偏向器13、塗りつぶし偏向器17は、応答特性のよい静
電偏向器を用いた方はよいことは言うまでもない。
電偏向器を用いた方はよいことは言うまでもない。
以上に述べたように、本発明に係る実施例によれば、デ
ジタル走査に伴うDAC整定時間を短縮できるので、露光
時間が回路律速になることを避けることが可能である。
従って、電子ビームの高電流密度を十分に生かした高速
・高精度の電子線露光装置および電子線露光方法を実現
することができる。
ジタル走査に伴うDAC整定時間を短縮できるので、露光
時間が回路律速になることを避けることが可能である。
従って、電子ビームの高電流密度を十分に生かした高速
・高精度の電子線露光装置および電子線露光方法を実現
することができる。
本発明によれば、電子線露光の高速化を図ることができ
る。
る。
第1図は従来の2段偏向方式による電子線描画装置を示
す図、第2図はフイールド、サブフイールド、塗りつぶ
しドツトフイールド分割の一例を示す図、第3図は本発
明の一実施例を示す図、第4図は本発明の他の実施例を
示す図である。 4…副偏向器、5…主偏向器、6…制御計算機、7…描
画データメモリ、8…補正係数演算回路、9…主偏向DA
C、10…図形分解回路、11…ドツト分解回路、12…副偏
向歪補正処理回路、13…副偏向DAC、14…ブランキング
増巾器、15…塗りつぶし偏向DAC、16…塗りつぶし偏向
器、21…主偏向領域(フイールド)、22…副偏向領域
(サブフイールド)、23…描画図の1例、24…塗りつぶ
し偏向領域(塗りつぶしフイールド)。
す図、第2図はフイールド、サブフイールド、塗りつぶ
しドツトフイールド分割の一例を示す図、第3図は本発
明の一実施例を示す図、第4図は本発明の他の実施例を
示す図である。 4…副偏向器、5…主偏向器、6…制御計算機、7…描
画データメモリ、8…補正係数演算回路、9…主偏向DA
C、10…図形分解回路、11…ドツト分解回路、12…副偏
向歪補正処理回路、13…副偏向DAC、14…ブランキング
増巾器、15…塗りつぶし偏向DAC、16…塗りつぶし偏向
器、21…主偏向領域(フイールド)、22…副偏向領域
(サブフイールド)、23…描画図の1例、24…塗りつぶ
し偏向領域(塗りつぶしフイールド)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 正秀 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 大山 光男 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 菰田 孜 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 原田 勝征 神奈川県厚木市小野1839番地 日本電信電 話公社厚木電気通信研究所内 (72)発明者 藤波 明平 神奈川県厚木市小野1839番地 日本電信電 話公社厚木電気通信研究所内 (72)発明者 岩立 和己 神奈川県厚木市小野1839番地 日本電信電 話公社厚木電気通信研究所内 (56)参考文献 特開 昭52−151568(JP,A) 特開 昭52−130570(JP,A) 特開 昭58−154230(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】被露光対象物の主偏向領域内へ点状電子ビ
ームを偏向させるための主偏向器と、前記主偏向領域内
に存在する副偏向領域内へ前記点状電子ビームを偏向さ
せるための副偏向器と、前記副偏向領域内に存在する塗
りつぶし領域内へ前記点状電子ビームを偏向させるため
の塗りつぶし偏向器とを有し、 前記副偏向領域内の塗りつぶしフィールド毎に前記点状
電子ビームの前記塗りつぶしフィールドの原点位置デー
タの偏向歪補正を行い、その補正した前記原点位置デー
タを第二のデジタル・アナログコンバータによりアナロ
グ化して前記副偏向器に印加するように構成され、 ドット分解回路により前記塗りつぶしフィールド内を点
状電子ビームのドット単位の塗りつぶし位置データに分
解し、前記塗りつぶし位置データには偏向歪補正を加え
ることなく第三のデジタル・アナログコンバータにより
アナログ化して前記塗りつぶし偏向器に印加するように
構成され、 前記点状電子ビームの主偏向位置データに偏向歪補正を
加え、その補正したデータを第一のデジタル・アナログ
コンバータによりアナログ化して前記主偏向器に印加す
るように構成され、 前記第三のデジタル・アナログコンバータのデジタル入
力信号のビット数は前記第第二デジタル・アナログコン
バータのデジタル入力信号のビット数よりも小さく、前
記第二のデジタル・アナログコンバータのデジタル入力
信号のビット数は前記第一のデジタル・アナログコンバ
ータのデジタル入力信号のビット数よりも小さいことを
特徴とする電子線露光装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59098676A JPH0732110B2 (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 電子線露光装置 |
US06/735,184 US4692579A (en) | 1984-05-18 | 1985-05-17 | Electron beam lithography apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59098676A JPH0732110B2 (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 電子線露光装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60244024A JPS60244024A (ja) | 1985-12-03 |
JPH0732110B2 true JPH0732110B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=14226113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59098676A Expired - Lifetime JPH0732110B2 (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | 電子線露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0732110B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11330837B2 (en) | 2014-06-30 | 2022-05-17 | Nicoventures Trading Limited | Flow control device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3825892C2 (de) * | 1987-07-30 | 1993-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | Verfahren zum Zeichnen eines Musters auf eine Leiterplatte in einer Elektronenstrahl-Direktzeichenvorrichtung |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3956635A (en) * | 1975-06-13 | 1976-05-11 | International Business Machines Corporation | Combined multiple beam size and spiral scan method for electron beam writing of microcircuit patterns |
JPS52130570A (en) * | 1976-04-27 | 1977-11-01 | Jeol Ltd | Electron beam exposing device |
JPS52151568A (en) * | 1976-06-11 | 1977-12-16 | Jeol Ltd | Electron beam exposure apparatus |
JPS58154230A (ja) * | 1982-03-10 | 1983-09-13 | Jeol Ltd | 電子ビ−ム露光方法 |
JPS5922325A (ja) * | 1982-07-29 | 1984-02-04 | Toshiba Corp | 電子ビ−ム描画装置 |
JPS59125622A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-20 | Fujitsu Ltd | 電子ビ−ム露光方法 |
JPS60126826A (ja) * | 1983-12-13 | 1985-07-06 | Fujitsu Ltd | 電子ビ−ム露光装置 |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP59098676A patent/JPH0732110B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11330837B2 (en) | 2014-06-30 | 2022-05-17 | Nicoventures Trading Limited | Flow control device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60244024A (ja) | 1985-12-03 |
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