JPH10284421A - Ｃｖｄ装置及びｃｖｄ装置用のサセプタ - Google Patents
Ｃｖｄ装置及びｃｖｄ装置用のサセプタInfo
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- JPH10284421A JPH10284421A JP9100784A JP10078497A JPH10284421A JP H10284421 A JPH10284421 A JP H10284421A JP 9100784 A JP9100784 A JP 9100784A JP 10078497 A JP10078497 A JP 10078497A JP H10284421 A JPH10284421 A JP H10284421A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＶＤ装置において、ヒータの周囲へのエッ
チングガス等の侵入を防止して、ヒータの寿命を延長す
ることができるＣＶＤ装置を提供する。 【解決手段】 サセプタ２は、中央に開口部２１を有
し、開口部２１の縁に形成された座面２２でウエハ１の
裏面周縁部を支持する。支持部材３は、中央に空胴部８
を有し、上端に形成された座面３２でサセプタ２の裏面
周縁部を支持する。ヒータ４は、周囲を支持部材３で取
り囲まれた空胴部８の中に配置される。サセプタ２及び
支持部材３は、黒鉛製の下地材の上に結晶粒径が１μｍ
以下のＳｉＣ被膜を堆積したＳｉＣ被覆黒鉛で形成され
ている。
チングガス等の侵入を防止して、ヒータの寿命を延長す
ることができるＣＶＤ装置を提供する。 【解決手段】 サセプタ２は、中央に開口部２１を有
し、開口部２１の縁に形成された座面２２でウエハ１の
裏面周縁部を支持する。支持部材３は、中央に空胴部８
を有し、上端に形成された座面３２でサセプタ２の裏面
周縁部を支持する。ヒータ４は、周囲を支持部材３で取
り囲まれた空胴部８の中に配置される。サセプタ２及び
支持部材３は、黒鉛製の下地材の上に結晶粒径が１μｍ
以下のＳｉＣ被膜を堆積したＳｉＣ被覆黒鉛で形成され
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造用のＣ
ＶＤ処理装置、及びＣＶＤ処理装置においてウエハを保
持するために使用されるサセプタの構造に係る。
ＶＤ処理装置、及びＣＶＤ処理装置においてウエハを保
持するために使用されるサセプタの構造に係る。
【０００２】
【従来の技術】図３に、半導体製造用のＣＶＤ処理装置
におけるサセプタ及び加熱装置の基本的な構成を示す。
図中、１はウエハ、２はサセプタ、３はサセプタの支持
部材、４はヒータ、８は空洞部、２１は開口部、２２は
段部（座面）を表す。
におけるサセプタ及び加熱装置の基本的な構成を示す。
図中、１はウエハ、２はサセプタ、３はサセプタの支持
部材、４はヒータ、８は空洞部、２１は開口部、２２は
段部（座面）を表す。
【０００３】サセプタ２は中央に開口部２１を有し、開
口部２１は上面付近に段部２２が形成され、開口部２１
の口径が上面付近において大きくなっている。ウエハ１
は、開口部２１の中にセットされ、その裏面周縁部が段
部２２（座面）で支持される。サセプタ２は、同様に、
その裏面周縁部が支持部材３の上端に形成された座面３
２によって支持されている。ウエハ１を加熱するための
ヒータ４は、この支持部材３によって周囲を囲まれた空
胴部８の中に収容され、ウエハ１の裏面側（下面側）に
対向する様に配置されている。
口部２１は上面付近に段部２２が形成され、開口部２１
の口径が上面付近において大きくなっている。ウエハ１
は、開口部２１の中にセットされ、その裏面周縁部が段
部２２（座面）で支持される。サセプタ２は、同様に、
その裏面周縁部が支持部材３の上端に形成された座面３
２によって支持されている。ウエハ１を加熱するための
ヒータ４は、この支持部材３によって周囲を囲まれた空
胴部８の中に収容され、ウエハ１の裏面側（下面側）に
対向する様に配置されている。
【０００４】上記のサセプタ２及び支持部材３等の部品
の材質としては、これまで、耐熱性、化学的安定性、ウ
エハへの汚染防止などを考慮して、高純度の黒鉛、石
英、ＳｉＣ、ＳｉＣ被覆黒鉛などが用いられてきた。中
でも、ＳｉＣ被覆黒鉛は、耐熱性、化学的安定性、ウエ
ハへの汚染防止の全ての点に関して、とりわけ優れた特
性を有し、近年、広く使用されている。
の材質としては、これまで、耐熱性、化学的安定性、ウ
エハへの汚染防止などを考慮して、高純度の黒鉛、石
英、ＳｉＣ、ＳｉＣ被覆黒鉛などが用いられてきた。中
でも、ＳｉＣ被覆黒鉛は、耐熱性、化学的安定性、ウエ
ハへの汚染防止の全ての点に関して、とりわけ優れた特
性を有し、近年、広く使用されている。
【０００５】ＳｉＣ被覆黒鉛を用いてこれらの部品を製
作する場合、先ず高純度の等方性黒鉛をこれらの部品の
目標形状に加工した後、その表面にＣＶＤ処理によって
純度の高いＳｉＣ被膜を形成する。ＳｉＣ被覆黒鉛は、
ＳｉＣ被膜をＣＶＤ処理によって形成しているので、極
めて高い純度のＳｉＣ被膜を形成することが可能であ
る。更に、ＳｉＣ被膜中では、各元素の拡散係数が極め
て低いので、下地材である黒鉛の空隙に吸着している不
純物ガス成分が、ＳｉＣ被膜の外に放出されることがな
い。従って、ＳｉＣ被覆黒鉛製の部品はウエハの汚染防
止の特性に優れている。
作する場合、先ず高純度の等方性黒鉛をこれらの部品の
目標形状に加工した後、その表面にＣＶＤ処理によって
純度の高いＳｉＣ被膜を形成する。ＳｉＣ被覆黒鉛は、
ＳｉＣ被膜をＣＶＤ処理によって形成しているので、極
めて高い純度のＳｉＣ被膜を形成することが可能であ
る。更に、ＳｉＣ被膜中では、各元素の拡散係数が極め
て低いので、下地材である黒鉛の空隙に吸着している不
純物ガス成分が、ＳｉＣ被膜の外に放出されることがな
い。従って、ＳｉＣ被覆黒鉛製の部品はウエハの汚染防
止の特性に優れている。
【０００６】（従来技術の問題点）図３に示したサセプ
タ及びウエハ加熱装置においては、所定の枚数のウエハ
に連続してＣＶＤ処理を施した後、エッチング処理が行
われる。このエッチング処理は、ＣＶＤ処理装置の内部
の清浄度を維持するために行われるもので、図４に示す
様に、サセプタ２の上にウエハ１の代わりにダミーウエ
ハ９を装着した状態で、ダミーウエハ９、サセプタ２及
び支持部材３等をヒータ４を用いて加熱しながら、ダミ
ーウエハ９の上方から高濃度のエッチングガス（例え
ば、ＨＣｌ）を流す。これにより、ＣＶＤ処理の際にサ
セプタ２及び支持部材３等の表面に付着した堆積物が、
エッチングされて除去される。
タ及びウエハ加熱装置においては、所定の枚数のウエハ
に連続してＣＶＤ処理を施した後、エッチング処理が行
われる。このエッチング処理は、ＣＶＤ処理装置の内部
の清浄度を維持するために行われるもので、図４に示す
様に、サセプタ２の上にウエハ１の代わりにダミーウエ
ハ９を装着した状態で、ダミーウエハ９、サセプタ２及
び支持部材３等をヒータ４を用いて加熱しながら、ダミ
ーウエハ９の上方から高濃度のエッチングガス（例え
ば、ＨＣｌ）を流す。これにより、ＣＶＤ処理の際にサ
セプタ２及び支持部材３等の表面に付着した堆積物が、
エッチングされて除去される。
【０００７】この様な、ウエハ加熱装置においては、ウ
エハ１あるいはダミーウエハ９の裏面周縁部とサセプタ
２、及び、サセプタ２の裏面周縁部とこれを支える支持
部材３とは、それぞれ、裏面周縁部の全周に渡って面接
触が確保される様に構成されている。従って、ウエハ１
の裏面側に当たる周囲を支持部材３によって取り囲まれ
た空胴部８は、ウエハ１の表面側から隔離された空間を
形成している。この様にして、エッチングガス等がヒー
タ４の周囲へ侵入することを防止している。
エハ１あるいはダミーウエハ９の裏面周縁部とサセプタ
２、及び、サセプタ２の裏面周縁部とこれを支える支持
部材３とは、それぞれ、裏面周縁部の全周に渡って面接
触が確保される様に構成されている。従って、ウエハ１
の裏面側に当たる周囲を支持部材３によって取り囲まれ
た空胴部８は、ウエハ１の表面側から隔離された空間を
形成している。この様にして、エッチングガス等がヒー
タ４の周囲へ侵入することを防止している。
【０００８】しかし、サセプタ２あるいは支持部材３な
どの表面にはある程度の表面粗さがあるので、面接触部
に微細なガス進入経路が形成され、このガス進入経路を
介してエッチングガスの一部がヒータ４側の空胴部８の
中へ侵入する。前述の様に、サセプタ２及び支持部材３
等は、一般的にＳｉＣ被覆黒鉛で製作される。このＳｉ
Ｃ被覆黒鉛は、黒鉛下地上にＣＶＤ処理によってＳｉＣ
被膜を堆積することによって形成されており、ＳｉＣ被
膜の堆積後に機械加工などを施すことなく、ＣＶＤ処理
後の状態のままで部品として使用されている。このた
め、現状では、各部品の面粗度の管理は適正には行われ
ておらず、結果として、部品間の面接触部にガス進入経
路が形成され、ヒータ４の周囲の空胴部８へのエッチン
グガス等の侵入が完全に防止されてはいない。
どの表面にはある程度の表面粗さがあるので、面接触部
に微細なガス進入経路が形成され、このガス進入経路を
介してエッチングガスの一部がヒータ４側の空胴部８の
中へ侵入する。前述の様に、サセプタ２及び支持部材３
等は、一般的にＳｉＣ被覆黒鉛で製作される。このＳｉ
Ｃ被覆黒鉛は、黒鉛下地上にＣＶＤ処理によってＳｉＣ
被膜を堆積することによって形成されており、ＳｉＣ被
膜の堆積後に機械加工などを施すことなく、ＣＶＤ処理
後の状態のままで部品として使用されている。このた
め、現状では、各部品の面粗度の管理は適正には行われ
ておらず、結果として、部品間の面接触部にガス進入経
路が形成され、ヒータ４の周囲の空胴部８へのエッチン
グガス等の侵入が完全に防止されてはいない。
【０００９】エッチングガスとしては、通常、高濃度の
ＨＣｌ系のガスが使用される。この様な腐食性のガスが
ヒータの周囲へ侵入すると、ヒータ及びその周辺部品に
損傷を与える。とりわけ、高温状態で使用されるヒータ
には重大な損傷を与え、場合によってはヒータの寿命を
著しく低下させる。ヒータには１００μｍ程度の厚さの
ＳｉＣ被膜を備えたＳｉＣ被覆黒鉛が使用されるが、ヒ
ータの温度自体は運転時には約１４００℃あるいはそれ
以上の温度になる。１３００℃以上に加熱されたＳｉＣ
被膜にＨＣｌ系のガスが作用すると、ＳｉＣが分解し、
その分解速度は高温になるに従って顕著になる。即ち、
１４００℃程度以上の高温で運転されているヒータにＨ
Ｃｌ系のガスが接触すると、ＳｉＣ被膜の分解が進み、
エッチング回数を重ねるに従ってＳｉＣ被膜が浸食さ
れ、最終的にはＳｉＣ被膜が消失してしまう。ヒータの
下地の黒鉛が露出されると、高温状態の黒鉛から、その
気孔表面に吸着されていた不純物が放出される。この不
純物は、ウエハを汚染してウエハの品質の低下の原因と
なる。このため、ヒータの表面からＳｉＣ被膜が消失す
る前に、ヒータを交換しなければならない。
ＨＣｌ系のガスが使用される。この様な腐食性のガスが
ヒータの周囲へ侵入すると、ヒータ及びその周辺部品に
損傷を与える。とりわけ、高温状態で使用されるヒータ
には重大な損傷を与え、場合によってはヒータの寿命を
著しく低下させる。ヒータには１００μｍ程度の厚さの
ＳｉＣ被膜を備えたＳｉＣ被覆黒鉛が使用されるが、ヒ
ータの温度自体は運転時には約１４００℃あるいはそれ
以上の温度になる。１３００℃以上に加熱されたＳｉＣ
被膜にＨＣｌ系のガスが作用すると、ＳｉＣが分解し、
その分解速度は高温になるに従って顕著になる。即ち、
１４００℃程度以上の高温で運転されているヒータにＨ
Ｃｌ系のガスが接触すると、ＳｉＣ被膜の分解が進み、
エッチング回数を重ねるに従ってＳｉＣ被膜が浸食さ
れ、最終的にはＳｉＣ被膜が消失してしまう。ヒータの
下地の黒鉛が露出されると、高温状態の黒鉛から、その
気孔表面に吸着されていた不純物が放出される。この不
純物は、ウエハを汚染してウエハの品質の低下の原因と
なる。このため、ヒータの表面からＳｉＣ被膜が消失す
る前に、ヒータを交換しなければならない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
問題点に鑑みて成されたもので、本発明の目的は、ＣＶ
Ｄ装置において、ヒータの周囲へのエッチングガス等の
侵入を防止して、ヒータの寿命を延長することができる
ＣＶＤ装置及びそのサセプタを提供することにある。
問題点に鑑みて成されたもので、本発明の目的は、ＣＶ
Ｄ装置において、ヒータの周囲へのエッチングガス等の
侵入を防止して、ヒータの寿命を延長することができる
ＣＶＤ装置及びそのサセプタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のＣＶＤ装置は、
中央に開口部を有し、この開口部の縁に形成された座面
でウエハの裏面周縁部を支持するサセプタと、中央に空
胴部を有し、サセプタを裏面側から支持する支持部材
と、この空胴部の中に配置されたヒータと、を備えた半
導体用のＣＶＤ装置において、前記サセプタは、黒鉛製
の下地材の上に結晶粒径が１μｍ以下のＳｉＣ被膜を堆
積したＳｉＣ被覆黒鉛で形成されていることを特徴とす
る。
中央に開口部を有し、この開口部の縁に形成された座面
でウエハの裏面周縁部を支持するサセプタと、中央に空
胴部を有し、サセプタを裏面側から支持する支持部材
と、この空胴部の中に配置されたヒータと、を備えた半
導体用のＣＶＤ装置において、前記サセプタは、黒鉛製
の下地材の上に結晶粒径が１μｍ以下のＳｉＣ被膜を堆
積したＳｉＣ被覆黒鉛で形成されていることを特徴とす
る。
【００１２】なお、ウエハと同様に、サセプタの裏面周
縁部を支持部材の上端に形成された座面で支持する構造
の場合には、前記支持部材も、少なくとも前記サセプタ
を支持する座面部分を、黒鉛製の下地材の上に結晶粒径
が１μｍ以下のＳｉＣ被膜を堆積したＳｉＣ被覆黒鉛で
形成する。
縁部を支持部材の上端に形成された座面で支持する構造
の場合には、前記支持部材も、少なくとも前記サセプタ
を支持する座面部分を、黒鉛製の下地材の上に結晶粒径
が１μｍ以下のＳｉＣ被膜を堆積したＳｉＣ被覆黒鉛で
形成する。
【００１３】本発明に基づくＣＶＤ装置によれば、温度
や原料ガスの流量などの調整により黒鉛製の下地材の上
に被覆するＳｉＣの結晶粒径を１μｍ以下に制御する操
作のみによって、形成されるＳｉＣ被膜の表面の表面粗
さ（Ｒmax ）を１μｍ以下に調整することができる。
や原料ガスの流量などの調整により黒鉛製の下地材の上
に被覆するＳｉＣの結晶粒径を１μｍ以下に制御する操
作のみによって、形成されるＳｉＣ被膜の表面の表面粗
さ（Ｒmax ）を１μｍ以下に調整することができる。
【００１４】即ち、黒鉛の下地材にＳｉＣを被覆する場
合、堆積されたＳｉＣ被膜の結晶粒径をｒとすると、Ｓ
ｉＣ被膜の表面の表面粗さＲは、図５に示す様に、Ｓｉ
Ｃ被膜の結晶粒径ｒに対して次式の関係を有する。
合、堆積されたＳｉＣ被膜の結晶粒径をｒとすると、Ｓ
ｉＣ被膜の表面の表面粗さＲは、図５に示す様に、Ｓｉ
Ｃ被膜の結晶粒径ｒに対して次式の関係を有する。
【００１５】Ｒ＜ｒ 従って、ＳｉＣ被覆黒鉛を用いてサセプタ等の部品を製
作する際、ＳｉＣの結晶粒径を１μｍ以下に制御すれ
ば、この様な部品同士、あるいはこの様な部品とウエハ
とを面接触させた際に、接触面に形成される空隙を極め
て小さく抑えることができる。これによって、面接触部
の気密性を高め、面接触部を介したガスの侵入を防止す
ることができる。
作する際、ＳｉＣの結晶粒径を１μｍ以下に制御すれ
ば、この様な部品同士、あるいはこの様な部品とウエハ
とを面接触させた際に、接触面に形成される空隙を極め
て小さく抑えることができる。これによって、面接触部
の気密性を高め、面接触部を介したガスの侵入を防止す
ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明に基づいて製作されたＳｉ
Ｃ被覆黒鉛製のサセプタの表面の状態を図１に示す。ま
た、比較のため、従来のＳｉＣ被覆黒鉛製のサセプタの
表面の状態を図２に示す。なお、図１に示したサセプタ
の結晶粒径は１μｍ、表面粗さ（Ｒmax ）は０．３μ
ｍ、一方、図２に示したサセプタの結晶粒径は３５μ
ｍ、表面粗さ（Ｒmax ）は１５μｍであった。
Ｃ被覆黒鉛製のサセプタの表面の状態を図１に示す。ま
た、比較のため、従来のＳｉＣ被覆黒鉛製のサセプタの
表面の状態を図２に示す。なお、図１に示したサセプタ
の結晶粒径は１μｍ、表面粗さ（Ｒmax ）は０．３μ
ｍ、一方、図２に示したサセプタの結晶粒径は３５μ
ｍ、表面粗さ（Ｒmax ）は１５μｍであった。
【００１７】図３に示したＣＶＤ装置に、本発明に基づ
いて製作されたＳｉＣ被覆黒鉛製のサセプタ及び支持部
材を組み込んでウエハのＣＶＤ処理を実施したところ、
１０，０００枚のウエハ処理後（途中のエッチング処理
４００回）、ヒータ４の表面のＳｉＣ被膜の減少は１μ
ｍ以下であった。一方、従来のＳｉＣ被覆黒鉛製のサセ
プタ及び支持部材を使用したＣＶＤ装置では、１０、０
００枚のウエハ処理後、ヒータ４の表面のＳｉＣ被膜の
減少は５０μｍであった。
いて製作されたＳｉＣ被覆黒鉛製のサセプタ及び支持部
材を組み込んでウエハのＣＶＤ処理を実施したところ、
１０，０００枚のウエハ処理後（途中のエッチング処理
４００回）、ヒータ４の表面のＳｉＣ被膜の減少は１μ
ｍ以下であった。一方、従来のＳｉＣ被覆黒鉛製のサセ
プタ及び支持部材を使用したＣＶＤ装置では、１０、０
００枚のウエハ処理後、ヒータ４の表面のＳｉＣ被膜の
減少は５０μｍであった。
【００１８】
【発明の効果】ＣＶＤ装置において、本発明に基づいて
製作されたＳｉＣ被覆黒鉛製のサセプタ及び支持部材を
使用することにより、ヒータの周辺部へのエッチングガ
ス等の侵入が効果的に防止され、ヒータの寿命を増大す
ることができる。
製作されたＳｉＣ被覆黒鉛製のサセプタ及び支持部材を
使用することにより、ヒータの周辺部へのエッチングガ
ス等の侵入が効果的に防止され、ヒータの寿命を増大す
ることができる。
【図１】本発明の基づくＣＶＤ装置のサセプタの表面状
態を表す粒子構造写真。
態を表す粒子構造写真。
【図２】従来のＣＶＤ装置のサセプタの表面状態を表す
粒子構造写真。
粒子構造写真。
【図３】ＣＶＤ装置におけるサセプタ及び加熱装置の構
成を示す図。
成を示す図。
【図４】ＣＶＤ装置においてサセプタ及び加熱装置等の
外面をエッチング処理する状態を示す図。
外面をエッチング処理する状態を示す図。
【図５】ＳｉＣ被膜の結晶粒径ｒと表面粗さＲとの関係
を説明する図。
を説明する図。
１・・・ウエハ、２・・・サセプタ、３・・・支持部
材、４・・・ヒータ、８・・・空胴部、９・・・ダミー
ウエハ、２１・・・開口部、２２・・・段部（座面）、
３２・・・座面。
材、４・・・ヒータ、８・・・空胴部、９・・・ダミー
ウエハ、２１・・・開口部、２２・・・段部（座面）、
３２・・・座面。
Claims (3)
- 【請求項１】 中央に開口部を有し、この開口部の縁に
形成された座面でウエハの裏面周縁部を支持するサセプ
タと、 中央に空胴部を有し、サセプタを裏面側から支持する支
持部材と、 この空胴部の中に配置されたヒータと、 を備えた半導体用のＣＶＤ装置において、 前記サセプタは、黒鉛製の下地材の上に結晶粒径が１μ
ｍ以下のＳｉＣ被膜を堆積したＳｉＣ被覆黒鉛で形成さ
れていることを特徴とするＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 中央に開口部を有し、この開口部の縁に
形成された座面でウエハの裏面周縁部を支持するサセプ
タと、 中央に空胴部を有し、上端に形成された座面でサセプタ
の裏面周縁部を支持する支持部材と、 この空胴部の中に配置されたヒータと、 を備えた半導体用のＣＶＤ装置において、 前記サセプタは、黒鉛製の下地材の上に結晶粒径が１μ
ｍ以下のＳｉＣ被膜を堆積したＳｉＣ被覆黒鉛で形成さ
れるとともに、 前記支持部材は、少なくとも前記サセプタを支持する座
面部分が、黒鉛製の下地材の上に結晶粒径が１μｍ以下
のＳｉＣ被膜を堆積したＳｉＣ被覆黒鉛で形成されてい
ることを特徴とするＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 ＣＶＤ装置で使用され、中央に開口部を
有し、この開口部の縁に形成された座面でウエハの裏面
周縁部を支持するサセプタにおいて、黒鉛製の下地材の
上に結晶粒径が１μｍ以下のＳｉＣ被膜を堆積したＳｉ
Ｃ被覆黒鉛で形成されていることを特徴とするＣＶＤ装
置用のサセプタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078497A JP3488804B2 (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | Ｃｖｄ装置及びｃｖｄ装置用のサセプタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10078497A JP3488804B2 (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | Ｃｖｄ装置及びｃｖｄ装置用のサセプタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284421A true JPH10284421A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3488804B2 JP3488804B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=14283096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10078497A Expired - Fee Related JP3488804B2 (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | Ｃｖｄ装置及びｃｖｄ装置用のサセプタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3488804B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1997
- 1997-04-04 JP JP10078497A patent/JP3488804B2/ja not_active Expired - Fee Related
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