JPS58119334A - 光化学反応蒸着方法 - Google Patents
光化学反応蒸着方法Info
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- JPS58119334A JPS58119334A JP99782A JP99782A JPS58119334A JP S58119334 A JPS58119334 A JP S58119334A JP 99782 A JP99782 A JP 99782A JP 99782 A JP99782 A JP 99782A JP S58119334 A JPS58119334 A JP S58119334A
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- Japan
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- gas
- photochemical reaction
- tank
- silicon
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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
- C23C16/48—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 by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/482—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 by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using incoherent light, UV to IR, e.g. lamps
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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】
成る薄膜の形成に用いられる光化学反応蒸着装置に関す
るものである。
るものである。
近卑、太陽電池の光電変換層或いは電子写真感光体の感
光層等の半導体層として、結晶成長工程か不要であるこ
と等の利点から結晶シリコンに代えてアモルファスシリ
コン(以下単に「1−シリコン」と紀す@)を用いるこ
とが検討されている。
光層等の半導体層として、結晶成長工程か不要であるこ
と等の利点から結晶シリコンに代えてアモルファスシリ
コン(以下単に「1−シリコン」と紀す@)を用いるこ
とが検討されている。
従来このよりな1−シリコンよシ威る薄膜を製造する方
決としては、グロー放電法、スパッタ法、光化学反応蒸
着法等が知られている。グロー放電法とけ真空槽内に配
置した基体を例えばヒーター等の加熱源により加熱する
と共に高真空下にお−で例えばシランガス等のシリコン
化合物ガスを含む蒸着用ガスをグロー放電により化学的
に分解して活性のシリコン原子及び水素原子或いtit
部分分解物を1醗せしめ、これらを前記基体上に付着堆
積せしめてa−シリコンよシ醗る薄Wkを形成する方決
であり、スパッタ法と#′ip空槽内に配置した基体を
例えばヒーター等の加熱源にょシ加熱すると共に高真空
下において当該真空槽内に配置したシリフンK例えdア
ルゴン原子、水素原子等を衝突せしめてこれより飛散す
るシリコン原子を前記基体上に付着堆積せしめてa−シ
リコンよル成る薄IIを彩暖する方法であや、光化学反
応蒸着法とは光化学反応蒸着槽内に配置した基体を例え
ばヒーター等の加熱源によ〕加熱すると共に高真空下に
おいて当該光化学反応蒸着槽内に波長2537Aの紫外
線により励起される水銀蒸気を含むシリコン化合物ガス
等よ構成る反応蒸着ガスを供給し、これに波長2537
Xの紫外線を照射して水銀蒸気を励起し、この励起され
た水銀蒸気によりシリコン化合物ガスを分解して活性の
シリコン原子及び水素原子等を生成せしめ、これらを前
記基体上に付着堆積せしめてa−シリコンより成る・薄
膜を形成する方法である。
決としては、グロー放電法、スパッタ法、光化学反応蒸
着法等が知られている。グロー放電法とけ真空槽内に配
置した基体を例えばヒーター等の加熱源により加熱する
と共に高真空下にお−で例えばシランガス等のシリコン
化合物ガスを含む蒸着用ガスをグロー放電により化学的
に分解して活性のシリコン原子及び水素原子或いtit
部分分解物を1醗せしめ、これらを前記基体上に付着堆
積せしめてa−シリコンよシ醗る薄Wkを形成する方決
であり、スパッタ法と#′ip空槽内に配置した基体を
例えばヒーター等の加熱源にょシ加熱すると共に高真空
下において当該真空槽内に配置したシリフンK例えdア
ルゴン原子、水素原子等を衝突せしめてこれより飛散す
るシリコン原子を前記基体上に付着堆積せしめてa−シ
リコンよル成る薄IIを彩暖する方法であや、光化学反
応蒸着法とは光化学反応蒸着槽内に配置した基体を例え
ばヒーター等の加熱源によ〕加熱すると共に高真空下に
おいて当該光化学反応蒸着槽内に波長2537Aの紫外
線により励起される水銀蒸気を含むシリコン化合物ガス
等よ構成る反応蒸着ガスを供給し、これに波長2537
Xの紫外線を照射して水銀蒸気を励起し、この励起され
た水銀蒸気によりシリコン化合物ガスを分解して活性の
シリコン原子及び水素原子等を生成せしめ、これらを前
記基体上に付着堆積せしめてa−シリコンより成る・薄
膜を形成する方法である。
このうち光化学反応蒸着法が装置の構成1が比較的簡単
であること等の理由から1−シリコン等よ〕成る薄膜の
形成に有利であるとされている。
であること等の理由から1−シリコン等よ〕成る薄膜の
形成に有利であるとされている。
しかしながら、上述のグロー放電法或いはスパッタ法に
おいては勿論のこと、光化学反応蒸着法においても通常
は基体をかなり高い湿度に加熱することが必要であるが
、基体を高温に加熱すると真空槽内の温度が上昇するた
め当該真空槽内の例らの不純物が当該真空槽内を飛散す
るようになシ、これが基体上に形成される薄膜中に混入
することとなシ、この結果形成される薄膜は良好な特性
を有しないものとなる。
おいては勿論のこと、光化学反応蒸着法においても通常
は基体をかなり高い湿度に加熱することが必要であるが
、基体を高温に加熱すると真空槽内の温度が上昇するた
め当該真空槽内の例らの不純物が当該真空槽内を飛散す
るようになシ、これが基体上に形成される薄膜中に混入
することとなシ、この結果形成される薄膜は良好な特性
を有しないものとなる。
本発明は以上の如き事情に基いて暖されたものであって
、光化学反応蒸着槽内の湿度を常iff、i11持した
ままで)・つても光化学反応蒸着によシミーシリコン等
よ構成る薄膜を確実に[tも実用的な膜成長速度でもっ
て形成することができる光化学反応蒸着装隊を提供する
ことを目的とし、その特做とするとこ;5は、光化学反
応蒸着檜と、この光化学反応蒸着槽内に水銀蒸気を含有
する反応蒸着ガスを供給する反応蒸着ガス供給機構と、
前記光化学反応蒸着槽に設けた紫外線透過室と、この紫
外線透過室を介し、て前記光化学反応蒸着槽内に配置さ
れた蒸着基体に波長2537 Aの紫外線を照射する紫
外i於射ランプとを具えて毅り、前1薫着基体十におけ
る波長2537ムの紫外線の強度が5 mW/cIIν
上である点にある。
、光化学反応蒸着槽内の湿度を常iff、i11持した
ままで)・つても光化学反応蒸着によシミーシリコン等
よ構成る薄膜を確実に[tも実用的な膜成長速度でもっ
て形成することができる光化学反応蒸着装隊を提供する
ことを目的とし、その特做とするとこ;5は、光化学反
応蒸着檜と、この光化学反応蒸着槽内に水銀蒸気を含有
する反応蒸着ガスを供給する反応蒸着ガス供給機構と、
前記光化学反応蒸着槽に設けた紫外線透過室と、この紫
外線透過室を介し、て前記光化学反応蒸着槽内に配置さ
れた蒸着基体に波長2537 Aの紫外線を照射する紫
外i於射ランプとを具えて毅り、前1薫着基体十におけ
る波長2537ムの紫外線の強度が5 mW/cIIν
上である点にある。
以下図面rよって本発明の一実施例を説1するO本発明
の一実施例においてけ、第1図に示すように、光化学反
応蒸着槽IK排気路2を介して貞空ポンプ(図示せず)
tl−接続し、当該光化学反応蒸着槽1内に蒸着1体3
′t−配置し、例えはその出口41が前記蒸着基体3と
対向するよう当該出口41を前1光化学反応蒸着槽1に
接続して設けた反応蒸着ガス供給管4と、その出口51
が前記蒸着基体3と対向するよう当該出口51を前記光
化学反応蒸着槽IK接続して設けた水銀蒸気供給管5と
Kよ)反応蒸着ガス供給機構6を構成し、前記光化学反
応蒸着N11には例えば石英ガラス等よ構成る紮Ma1
透過窓7管形成し、この紫外線透過室7Vr介して1l
llil!蒸着基体3上を照射するよう例えば水銀灼等
の波長2537λの紫外at−放射する紫外線放射ラン
プ8を当該光化学反応蒸着槽1外に配設し、この紫外線
放射ランプ8による前記蒸着基体3上における波長25
37^の紫外線の強度が5 mW/lx以上となるよう
当該紫外線放射ランプ801L*数c図においてF12
本)或いは配段位駅等を選定[、以って光化学反応蒸着
卜flを構成する。
の一実施例においてけ、第1図に示すように、光化学反
応蒸着槽IK排気路2を介して貞空ポンプ(図示せず)
tl−接続し、当該光化学反応蒸着槽1内に蒸着1体3
′t−配置し、例えはその出口41が前記蒸着基体3と
対向するよう当該出口41を前1光化学反応蒸着槽1に
接続して設けた反応蒸着ガス供給管4と、その出口51
が前記蒸着基体3と対向するよう当該出口51を前記光
化学反応蒸着槽IK接続して設けた水銀蒸気供給管5と
Kよ)反応蒸着ガス供給機構6を構成し、前記光化学反
応蒸着N11には例えば石英ガラス等よ構成る紮Ma1
透過窓7管形成し、この紫外線透過室7Vr介して1l
llil!蒸着基体3上を照射するよう例えば水銀灼等
の波長2537λの紫外at−放射する紫外線放射ラン
プ8を当該光化学反応蒸着槽1外に配設し、この紫外線
放射ランプ8による前記蒸着基体3上における波長25
37^の紫外線の強度が5 mW/lx以上となるよう
当該紫外線放射ランプ801L*数c図においてF12
本)或いは配段位駅等を選定[、以って光化学反応蒸着
卜flを構成する。
以上のような構成によれば、衷空ポンプにより光化学反
応蒸着槽l内を高1空駄訃とし、反応蒸着ガスとし、て
反応蒸着ガス供給管4より例えばシランガス、フッ什ケ
イ素ガス、アンモニアガス及びヒドラジンガスの混合ガ
スを11光化学反応蒸着檜1内に導入すると共に、水銀
蒸気供給管5より水銀蒸気を前F光化学反応蒸着槽1内
に導入すると当該水銀蒸気と[rij E反応蒸着ガス
とが混合され、これに紫外l1liiが側ランプ8によ
り波長2537Aの紫外線が照射されるため、水銀蒸気
はこの紫外線を吸収し励起する性質tl−有するもので
あること力ら水銀蒸気のみが選択的に励起され、励起状
態の水銀原子が反応蒸着ガス分子と衝突することKより
活性シリコン原子、活性水素原子、活性フッ素原子、活
性窒素原子或いは部分分解物が生成し、これらの活性原
子が蒸着基体3上に付着堆柚してアモルファス窒化シリ
コン(以下単にra−il化シリコン」と記す。)よ)
成る薄膜が形成される。
応蒸着槽l内を高1空駄訃とし、反応蒸着ガスとし、て
反応蒸着ガス供給管4より例えばシランガス、フッ什ケ
イ素ガス、アンモニアガス及びヒドラジンガスの混合ガ
スを11光化学反応蒸着檜1内に導入すると共に、水銀
蒸気供給管5より水銀蒸気を前F光化学反応蒸着槽1内
に導入すると当該水銀蒸気と[rij E反応蒸着ガス
とが混合され、これに紫外l1liiが側ランプ8によ
り波長2537Aの紫外線が照射されるため、水銀蒸気
はこの紫外線を吸収し励起する性質tl−有するもので
あること力ら水銀蒸気のみが選択的に励起され、励起状
態の水銀原子が反応蒸着ガス分子と衝突することKより
活性シリコン原子、活性水素原子、活性フッ素原子、活
性窒素原子或いは部分分解物が生成し、これらの活性原
子が蒸着基体3上に付着堆柚してアモルファス窒化シリ
コン(以下単にra−il化シリコン」と記す。)よ)
成る薄膜が形成される。
而して本発明においては、拶述する実験例からも理解さ
れるように、波長2s37;、tz、紫外線の蒸着基体
3上における強度を5 mW7’<−以上としたことに
より、反応蒸着ガスを充分に活性化することができ、従
って蒸着基体3の加熱を行なわずに即ち光化学反応蒸着
槽l内の温度を常温に維持したままであっても実用上必
要な膜成長速度でもって1−シリコン或い#:ta−窒
化シリコン等より成る薄Jlを確実に形成することがで
き、この結果光化学反応蒸着槽1の内壁等に付着してい
た不純物の混入が抑制された特性の良好なa−シリコン
或いtja−窒化シリコン等よ!1lfcる薄膜の形成
を行なうことができる。
れるように、波長2s37;、tz、紫外線の蒸着基体
3上における強度を5 mW7’<−以上としたことに
より、反応蒸着ガスを充分に活性化することができ、従
って蒸着基体3の加熱を行なわずに即ち光化学反応蒸着
槽l内の温度を常温に維持したままであっても実用上必
要な膜成長速度でもって1−シリコン或い#:ta−窒
化シリコン等より成る薄Jlを確実に形成することがで
き、この結果光化学反応蒸着槽1の内壁等に付着してい
た不純物の混入が抑制された特性の良好なa−シリコン
或いtja−窒化シリコン等よ!1lfcる薄膜の形成
を行なうことができる。
以上において、紫外線放射ランプ8としては例えば低圧
水銀灯等を好ましいものとして挙げることができる0そ
して水銀蒸気の供給量は、反応蒸着ガスの供給量を10
00m/分とするとき、I2(hwj/]〜100M/
分であればよい。そして蒸着基体3としては第1図に示
したようか平板型の他回転円筒WIIO形吠のものを用
いてもよい。
水銀灯等を好ましいものとして挙げることができる0そ
して水銀蒸気の供給量は、反応蒸着ガスの供給量を10
00m/分とするとき、I2(hwj/]〜100M/
分であればよい。そして蒸着基体3としては第1図に示
したようか平板型の他回転円筒WIIO形吠のものを用
いてもよい。
実験例
反応蒸着ガス供給管4よジシランガス、アンモニアガス
、ヒドラジンガスを各流量が300d/分、300s/
/分、300m1//分の害j合で光化学反応蒸着槽1
内に導入すると共に、水銀蒸気供給管5より水銀蒸気を
淀量250mg/分の*’合で光化学反応蒸着槽1内に
導入し、襄空ポンプにより当該光化学反応蒸着槽1内の
圧力を10−s〜10−” Torrに保った状【で定
格450Wの低圧水銀灯より成る紫外線放射ランプ8に
より蒸着基体3上における波長2537λの紫外線の強
度か5 mW/−となるよう設定[た弊IA線を胎射し
、光化学反応蒸着槽1内の瀉1!lが25〜35℃の雰
囲気下で、蒸着基体3上に厚さ820Aの畠−窒化シリ
コンより区る薄膜を形成した。
、ヒドラジンガスを各流量が300d/分、300s/
/分、300m1//分の害j合で光化学反応蒸着槽1
内に導入すると共に、水銀蒸気供給管5より水銀蒸気を
淀量250mg/分の*’合で光化学反応蒸着槽1内に
導入し、襄空ポンプにより当該光化学反応蒸着槽1内の
圧力を10−s〜10−” Torrに保った状【で定
格450Wの低圧水銀灯より成る紫外線放射ランプ8に
より蒸着基体3上における波長2537λの紫外線の強
度か5 mW/−となるよう設定[た弊IA線を胎射し
、光化学反応蒸着槽1内の瀉1!lが25〜35℃の雰
囲気下で、蒸着基体3上に厚さ820Aの畠−窒化シリ
コンより区る薄膜を形成した。
この薄膜の膜成長速度は30A/分であル、そしてこの
薄膜の組成を赤外fil吸収スペクトル及ヒEPMAに
より調べたところ、反応蒸着ガスの構成原子以外の不純
物原子の混入は殆どみらねず良好な特性を有するもので
あったO 更に上記紫外線の強度が5〜60 mW/cjとなる範
囲内の紫外線を照射した以外は上述と同様にして薄膜を
形成したところ、!I成長速度ti50A/分であり、
不純物原子の混入は殆どみられず良好な特性を有するも
のてあった。
薄膜の組成を赤外fil吸収スペクトル及ヒEPMAに
より調べたところ、反応蒸着ガスの構成原子以外の不純
物原子の混入は殆どみらねず良好な特性を有するもので
あったO 更に上記紫外線の強度が5〜60 mW/cjとなる範
囲内の紫外線を照射した以外は上述と同様にして薄膜を
形成したところ、!I成長速度ti50A/分であり、
不純物原子の混入は殆どみられず良好な特性を有するも
のてあった。
以上本発明は、光化学反応蒸着槽と、この光化学反応蒸
着槽内に水銀蒸気管含有する反応蒸着ガスを供給する反
応蒸着ガス供給機構と、前記光化学反応蒸着槽に設けた
紫外線透過窓と、この紫外線透過窓を介して前記光化学
反応蒸着槽内に配置された蒸着基体に波長2537xの
紫外線を照射する紮Mal放射ランプとを具えて成シ、
前記蒸着基体上における波長2537Hの紫外線の強度
が5mW/C11以上である構成であるから、光化学反
応蒸脇槽内の湿度を常温に維持したままであっても光化
学反応蒸着によシロ−シリコン等より絞る薄膜を確実に
しかも実用的な膜成長速度でもって形成することかでき
る光化学反応蒸着装置を提供することができる。
着槽内に水銀蒸気管含有する反応蒸着ガスを供給する反
応蒸着ガス供給機構と、前記光化学反応蒸着槽に設けた
紫外線透過窓と、この紫外線透過窓を介して前記光化学
反応蒸着槽内に配置された蒸着基体に波長2537xの
紫外線を照射する紮Mal放射ランプとを具えて成シ、
前記蒸着基体上における波長2537Hの紫外線の強度
が5mW/C11以上である構成であるから、光化学反
応蒸脇槽内の湿度を常温に維持したままであっても光化
学反応蒸着によシロ−シリコン等より絞る薄膜を確実に
しかも実用的な膜成長速度でもって形成することかでき
る光化学反応蒸着装置を提供することができる。
第1図は本発明の一実施例を示す説り1図である01・
・・光化学反応蒸着槽 2・・・排気路3・・・蒸着基
体 4・・・反応蒸着ガス供給管 5・・・水銀蒸気供給管 6・・・反応蒸着ガス供給機構 7・・・紫外線透過窓 8・・・紫外線放射ランプ ゝ〈−・”夕′
・・光化学反応蒸着槽 2・・・排気路3・・・蒸着基
体 4・・・反応蒸着ガス供給管 5・・・水銀蒸気供給管 6・・・反応蒸着ガス供給機構 7・・・紫外線透過窓 8・・・紫外線放射ランプ ゝ〈−・”夕′
Claims (1)
- 1)光化学反応蒸着槽と、この光化学反応蒸着槽内に7
に#i蒸気を含有する反応蒸着ガスを供給する反応蒸着
ガス供給機構と、前記光化学反応蒸着槽Kl)けた紫外
線透過窓と、この紫外llI透過窓を介して前記光化学
反応蒸着槽内に配置された蒸着基体に波長2537λの
紫外線を照射する紫外線放射ランプとを具えて成〕、距
−記蒸着基体上における波長2537^の紫外線の強度
が5 mW7−以上であることを特徴とする光化学反応
蒸着槽u02)前記反応蒸着ガスかシランガスを含むこ
とtlI微とする特許請求の範囲第1項記載の光化学反
応蒸着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP99782A JPS58119334A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | 光化学反応蒸着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP99782A JPS58119334A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | 光化学反応蒸着方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58119334A true JPS58119334A (ja) | 1983-07-15 |
JPS629189B2 JPS629189B2 (ja) | 1987-02-26 |
Family
ID=11489228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP99782A Granted JPS58119334A (ja) | 1982-01-08 | 1982-01-08 | 光化学反応蒸着方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58119334A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6043484A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-08 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 広いバンドギヤツプを有するアモルフアスシリコン膜の形成方法 |
JPS6199676A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 窒化珪素作製方法 |
JPS6274084A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 周期構造膜の製造方法 |
JPS62207872A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-12 | Nec Corp | 光cvd方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54163792A (en) * | 1978-05-24 | 1979-12-26 | Hughes Aircraft Co | Manufacture of silicon nitride membrane |
-
1982
- 1982-01-08 JP JP99782A patent/JPS58119334A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54163792A (en) * | 1978-05-24 | 1979-12-26 | Hughes Aircraft Co | Manufacture of silicon nitride membrane |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6043484A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-08 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 広いバンドギヤツプを有するアモルフアスシリコン膜の形成方法 |
JPS6199676A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 窒化珪素作製方法 |
JPS6274084A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 周期構造膜の製造方法 |
JPS62207872A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-12 | Nec Corp | 光cvd方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS629189B2 (ja) | 1987-02-26 |
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