JPS60136260A - 電界効果型トランジスタの製造方法 - Google Patents
電界効果型トランジスタの製造方法Info
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- JPS60136260A JPS60136260A JP24897483A JP24897483A JPS60136260A JP S60136260 A JPS60136260 A JP S60136260A JP 24897483 A JP24897483 A JP 24897483A JP 24897483 A JP24897483 A JP 24897483A JP S60136260 A JPS60136260 A JP S60136260A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
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-
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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、チャネルが形成される活性層を多結晶シリコ
ン膜等の半導体膜により構成するようにし7を電界効果
型トランジスタの製造方法に関する。
ン膜等の半導体膜により構成するようにし7を電界効果
型トランジスタの製造方法に関する。
背景技術とその問題点
従来、活性層を多結晶シリコン膜tこより構成した電界
効果型トランジスタとして、第1図に示すようなM 、
08 mの薄膜トランジスタ(以下MO8TPTと称す
る)が知られ、例えば次のような方法lこより製造され
ている。即ち、まず石英基板(1)上に多結晶シリコン
膜(21を形成し、次1c 8102膜及びDOPO8
膜(不純物をドーフ”した多結晶シリ ′コン膜)を1
−次形成する。yiここれらの8I02g及び1)OP
O8膜の所定部分を順次エツチング除去して、後述の活
a層の形状に対応しfc所定形状の8 i02膜(3)
及びDOPO8膜(4)を形成する。次に全面に8i0
2膜(5)を形成しfc後、この8i02膜(5)ノ所
定部分をエツチング除去して開口(5a) (5b)を
形成し、これらの開口(5a) (5b)を通じてψり
えはリン等のn凰不純物を拡散させてn+層から成るソ
ース領域(6)及びドレイン領域(力をそれぞれ形成す
る。
効果型トランジスタとして、第1図に示すようなM 、
08 mの薄膜トランジスタ(以下MO8TPTと称す
る)が知られ、例えば次のような方法lこより製造され
ている。即ち、まず石英基板(1)上に多結晶シリコン
膜(21を形成し、次1c 8102膜及びDOPO8
膜(不純物をドーフ”した多結晶シリ ′コン膜)を1
−次形成する。yiここれらの8I02g及び1)OP
O8膜の所定部分を順次エツチング除去して、後述の活
a層の形状に対応しfc所定形状の8 i02膜(3)
及びDOPO8膜(4)を形成する。次に全面に8i0
2膜(5)を形成しfc後、この8i02膜(5)ノ所
定部分をエツチング除去して開口(5a) (5b)を
形成し、これらの開口(5a) (5b)を通じてψり
えはリン等のn凰不純物を拡散させてn+層から成るソ
ース領域(6)及びドレイン領域(力をそれぞれ形成す
る。
この後、開口(5a) (5b)にMから成る取り出し
電極t81 (9)をそれぞれ被着形成してMOS T
FTを完成させる。
電極t81 (9)をそれぞれ被着形成してMOS T
FTを完成させる。
なお上述のMOS TPTにおいては、ソース領域(6
)とドレイン領域(7)との間の多結晶シリコン膜(2
a)が活性層を、5i02膜(3)がゲート酸化膜を、
DOPO8膜(4)がゲート電極をそれぞれ構成してい
る。
)とドレイン領域(7)との間の多結晶シリコン膜(2
a)が活性層を、5i02膜(3)がゲート酸化膜を、
DOPO8膜(4)がゲート電極をそれぞれ構成してい
る。
上述の従来の製造方法は次のような欠点’E−Wしてい
る。即ち、活性層を構成する多結晶シリコン膜(2a)
の膜厚が小ざい(例えば100^)MO8TFTを製造
する場合にはソース領域(6)及びドレイン領域(7)
が形成さ扛る部分の多結晶シリコン膜t2]の膜厚も小
さくなってしまうので、たとえソース領域]6)及びド
レイン領域(7)の不純物改変を十分高くしても、ソー
ス領域(6)及びドレイン領域(力の抵抗が大きくなっ
てしまう。
る。即ち、活性層を構成する多結晶シリコン膜(2a)
の膜厚が小ざい(例えば100^)MO8TFTを製造
する場合にはソース領域(6)及びドレイン領域(7)
が形成さ扛る部分の多結晶シリコン膜t2]の膜厚も小
さくなってしまうので、たとえソース領域]6)及びド
レイン領域(7)の不純物改変を十分高くしても、ソー
ス領域(6)及びドレイン領域(力の抵抗が大きくなっ
てしまう。
またゲート酸化膜を構成するSの2膜(3)をエツチン
グにより形成する際にサイドエツチングが生じるため、
チャイル長の変動並びにソース領域及びドレイン領域と
ゲート電極との間の絶縁耐圧の低下が生じてしまう。
グにより形成する際にサイドエツチングが生じるため、
チャイル長の変動並びにソース領域及びドレイン領域と
ゲート電極との間の絶縁耐圧の低下が生じてしまう。
発明の目的
本発明は、上述の開環にかんがみ、上述の欠点を是正し
たMOS TFT等の電界効果型トランジスタの製造方
法を提供することを目的とする。
たMOS TFT等の電界効果型トランジスタの製造方
法を提供することを目的とする。
発明の概要
本発明に係る電界効果型トランジスタの製造方法は、少
なくとも表面が絶縁物である基板上に半導体膜を形成す
る工程と、上記半導体膜上に耐酸化性絶縁膜を形成する
工程と、上記耐酸化性絶縁膜の一部を除去して上記半導
体膜の所定部分を露出させる工程と、上記半導体膜の上
記所定部分を熱酸化してこの所定部分にゲート酸化膜及
び上記半導体膜よりも膜厚の小さい活性層をそれぞれ形
成する工程と、上記ゲート酸化膜上にゲート電極を形成
する工程と、上記ゲート酸化膜に隣接する部分の上記半
導体膜に所定の不純物をドープしてソース領域及びドレ
イン領域をそれぞれ形成する工程とをそれぞれ具備して
いる。このようtこすることによって、活a層の膜厚が
小さい電界効果型トランジスタを製造する場合において
もソース領域及びトンイン領域の抵抗を十分に低くする
ことができると共に、ゲート酸化膜のサイドエツチング
によるチャネル長の変動並びにソース領域及びドレイン
領域とゲート電極との間の絶縁耐圧の低下を防止するこ
とができる。
なくとも表面が絶縁物である基板上に半導体膜を形成す
る工程と、上記半導体膜上に耐酸化性絶縁膜を形成する
工程と、上記耐酸化性絶縁膜の一部を除去して上記半導
体膜の所定部分を露出させる工程と、上記半導体膜の上
記所定部分を熱酸化してこの所定部分にゲート酸化膜及
び上記半導体膜よりも膜厚の小さい活性層をそれぞれ形
成する工程と、上記ゲート酸化膜上にゲート電極を形成
する工程と、上記ゲート酸化膜に隣接する部分の上記半
導体膜に所定の不純物をドープしてソース領域及びドレ
イン領域をそれぞれ形成する工程とをそれぞれ具備して
いる。このようtこすることによって、活a層の膜厚が
小さい電界効果型トランジスタを製造する場合において
もソース領域及びトンイン領域の抵抗を十分に低くする
ことができると共に、ゲート酸化膜のサイドエツチング
によるチャネル長の変動並びにソース領域及びドレイン
領域とゲート電極との間の絶縁耐圧の低下を防止するこ
とができる。
実施例
以下本発明に係る電界効果型トランジスタの製造方法を
MOS TFTの製造に適用した一実施例につき図面を
参照しながら説明する。
MOS TFTの製造に適用した一実施例につき図面を
参照しながら説明する。
まず第2A図をこ示すように、石英基板(1)上にそれ
ぞれOVD法によって多結晶シリコン膜(21,8i0
2膜αυ及び8i5N4膜(121を順欠被着形成する
。
ぞれOVD法によって多結晶シリコン膜(21,8i0
2膜αυ及び8i5N4膜(121を順欠被着形成する
。
次にSI3N4膜αりの全面にフォトレジスト(図示せ
ず)を塗布し、所定のパターンニングを行った後、パタ
ーンニングされたフォトレジストをマスクとして公知の
エツチングを行うことにより、第2B図に示すように、
815N4膜−aり、 8i02膜αυ及び多結晶シ
リコン膜(2)の所定部分を順次エツチング除去する。
ず)を塗布し、所定のパターンニングを行った後、パタ
ーンニングされたフォトレジストをマスクとして公知の
エツチングを行うことにより、第2B図に示すように、
815N4膜−aり、 8i02膜αυ及び多結晶シ
リコン膜(2)の所定部分を順次エツチング除去する。
次にフォトレジストを除去し7’C後、再び全面にフォ
トレジストを塗布し、所定のパターンニングを行う。こ
の後、パターンニングされたフォトレジストをマスクと
して再びエツチングを行うことによフ、第2C図に示す
ようfこ、Si3N4膜圓及びs i02膜(lυの所
定部分を順次エツチング除去して、所定部分の多結晶シ
リコン膜(2b)を露出させる。
トレジストを塗布し、所定のパターンニングを行う。こ
の後、パターンニングされたフォトレジストをマスクと
して再びエツチングを行うことによフ、第2C図に示す
ようfこ、Si3N4膜圓及びs i02膜(lυの所
定部分を順次エツチング除去して、所定部分の多結晶シ
リコン膜(2b)を露出させる。
次lこ第2D図に示すように、多結晶シリコン膜(2b
)を熱酸化して、厚さ1000AのS i02膜(3)
を形成すると共に、この5102膜(3)下に厚嘔約1
00人の多結晶シリコン膜(2C)を形成する。なおS
i02膜(3)及び多結晶シリコン膜(2C)は、そ
れぞれMO8TFTのゲート酸化膜及び活性層を構成す
る。
)を熱酸化して、厚さ1000AのS i02膜(3)
を形成すると共に、この5102膜(3)下に厚嘔約1
00人の多結晶シリコン膜(2C)を形成する。なおS
i02膜(3)及び多結晶シリコン膜(2C)は、そ
れぞれMO8TFTのゲート酸化膜及び活性層を構成す
る。
次に第2E図に示すように、OVD法により全面にDO
PO8膜+131を被着形成した後、第2F図に示すよ
うに、既述と同様のフォトレジストプロセスによJDO
PO8膜住階の所定部分をエツチング除去してDOPO
8膜(13a)を形成すると共に、5i5N4膜@及び
8102膜αυをエツチング除去する。なおり0PO8
膜(1+a)はMOS TFTのゲート1極を構成する
。
PO8膜+131を被着形成した後、第2F図に示すよ
うに、既述と同様のフォトレジストプロセスによJDO
PO8膜住階の所定部分をエツチング除去してDOPO
8膜(13a)を形成すると共に、5i5N4膜@及び
8102膜αυをエツチング除去する。なおり0PO8
膜(1+a)はMOS TFTのゲート1極を構成する
。
次に第2G図に示すように、OVD法により全面にP8
G膜Iを被着形成した後、PSG膜Iを例えば1ooo
C程度の高温に加熱してこのPSG膜(14)中に含ま
れているリンを多結晶シリコン膜(2)中に拡散させる
ととによシ、n+層から成るソース領域16ン及びドレ
イン領域(7)をそれぞれ形成する0次に第2H図に示
すように、PSG膜(14)の所定部分をエツチング除
去して開口(14a) (14b)を形成し、次に全面
にMを蒸着した後、所定部分をエツチング除去すること
lこより、ソース領域及びドレイン領域の取り出し電極
(81(9)をそれぞれ形成してMOS TFTを完成
させる。
G膜Iを被着形成した後、PSG膜Iを例えば1ooo
C程度の高温に加熱してこのPSG膜(14)中に含ま
れているリンを多結晶シリコン膜(2)中に拡散させる
ととによシ、n+層から成るソース領域16ン及びドレ
イン領域(7)をそれぞれ形成する0次に第2H図に示
すように、PSG膜(14)の所定部分をエツチング除
去して開口(14a) (14b)を形成し、次に全面
にMを蒸着した後、所定部分をエツチング除去すること
lこより、ソース領域及びドレイン領域の取り出し電極
(81(9)をそれぞれ形成してMOS TFTを完成
させる。
上述の実施例によれば、第2D図に示す工程において、
多結晶シリコン膜(2b)を熱酸化して膜厚10υ0^
の5i02膜(3)及び膜厚10O人の極めて薄い多結
晶シリコン膜(2C)を形成すると共に、第2G図に示
す工程において、5i02膜(3)をマスクとしてPE
G膜圓から膜厚が大きい多結晶シリコン膜(2d) (
2e)中にリンを拡散させることによりソース領域(6
)及びドレイン領域(7)をそれぞれ形成している。こ
のため、活性層を極めて薄く構成することができると共
に、多結晶シリコン膜(2d) (2e)の膜厚が大き
いのでソース領域(6)及びドレイン領域(7)の抵抗
を小さくすることができる。具体的に抵抗値を示すと、
例えば活性層の膜厚が1ooAの場合、従来の製造方法
により製造された第1図に示すMOS TFTのソース
領域(6)及びドレイン領域(7)の抵抗は6にΩ/口
程度であるのに対して、上述の実施例により製造された
MOS TF’I’のソース領域(6)及びドレイン領
域(7)の抵抗は多結晶シリコン膜(2d) (2e)
の膜厚が10.0’Uλの場合600Ω/ロ程度であっ
て、従来に比べて1桁程度小さい。また5in2膜(3
)をマスクとしてリンを拡散させているので、従来と同
様にソース領@(6)及びドレイン領域(力をゲーtt
a極に対してセルフアンインで形成することができる。
多結晶シリコン膜(2b)を熱酸化して膜厚10υ0^
の5i02膜(3)及び膜厚10O人の極めて薄い多結
晶シリコン膜(2C)を形成すると共に、第2G図に示
す工程において、5i02膜(3)をマスクとしてPE
G膜圓から膜厚が大きい多結晶シリコン膜(2d) (
2e)中にリンを拡散させることによりソース領域(6
)及びドレイン領域(7)をそれぞれ形成している。こ
のため、活性層を極めて薄く構成することができると共
に、多結晶シリコン膜(2d) (2e)の膜厚が大き
いのでソース領域(6)及びドレイン領域(7)の抵抗
を小さくすることができる。具体的に抵抗値を示すと、
例えば活性層の膜厚が1ooAの場合、従来の製造方法
により製造された第1図に示すMOS TFTのソース
領域(6)及びドレイン領域(7)の抵抗は6にΩ/口
程度であるのに対して、上述の実施例により製造された
MOS TF’I’のソース領域(6)及びドレイン領
域(7)の抵抗は多結晶シリコン膜(2d) (2e)
の膜厚が10.0’Uλの場合600Ω/ロ程度であっ
て、従来に比べて1桁程度小さい。また5in2膜(3
)をマスクとしてリンを拡散させているので、従来と同
様にソース領@(6)及びドレイン領域(力をゲーtt
a極に対してセルフアンインで形成することができる。
さらに上述の実施例によれば、 5i02膜(3)で構
成されるゲート酸化膜が従来のようにサイドエツチング
ちれることがないため、チャネル長の変動を防止するこ
とができると共に、ソース領域+61及びドレイン領域
(7)とゲート電極との間の絶縁耐圧の低下を防止する
ことができる。
成されるゲート酸化膜が従来のようにサイドエツチング
ちれることがないため、チャネル長の変動を防止するこ
とができると共に、ソース領域+61及びドレイン領域
(7)とゲート電極との間の絶縁耐圧の低下を防止する
ことができる。
なお上述の実施例1こおいては、活性層を構成する多結
晶シリコン膜(2C)の膜厚を100λに選定したが、
これに限定されるものでは勿論ない。即ち、多結晶シリ
コン膜(2C)の膜厚と実効移動度μeffの関係は第
6図に示すようになることが本発明者lこより見出され
ているので、この第6図から考えると、多結晶シリコン
膜(2C)は100〜750Aの範囲の膜厚であればよ
いが、10U〜60OAの膜厚であるの・がより好まし
く、200〜500Aの膜厚であるのがさらに好ましい
。ま友ンース領域16)及びドレイン領域(7)が形成
されている多結晶シリコン膜(2d) (2e)の膜厚
は、活性層を構成する多結晶シリコン膜(2りの膜厚よ
りも大きい膜厚範囲で必要lこ応じて適当な膜厚を選定
すnばよいが、一般的には75υ〜2υDUAの膜厚で
あるのが好ましい。
晶シリコン膜(2C)の膜厚を100λに選定したが、
これに限定されるものでは勿論ない。即ち、多結晶シリ
コン膜(2C)の膜厚と実効移動度μeffの関係は第
6図に示すようになることが本発明者lこより見出され
ているので、この第6図から考えると、多結晶シリコン
膜(2C)は100〜750Aの範囲の膜厚であればよ
いが、10U〜60OAの膜厚であるの・がより好まし
く、200〜500Aの膜厚であるのがさらに好ましい
。ま友ンース領域16)及びドレイン領域(7)が形成
されている多結晶シリコン膜(2d) (2e)の膜厚
は、活性層を構成する多結晶シリコン膜(2りの膜厚よ
りも大きい膜厚範囲で必要lこ応じて適当な膜厚を選定
すnばよいが、一般的には75υ〜2υDUAの膜厚で
あるのが好ましい。
なお上述の実施例においては、第1図に示す工程におい
て5i02膜(11)を形成したが、この8t02膜圓
は必要に応じて省略しても工い。またソース領域(6)
及びドレイン領域(力は、上述の実施例で用いた方法以
外の方法、例えば熱拡散法、イオン注入法等により形成
してもよい。
て5i02膜(11)を形成したが、この8t02膜圓
は必要に応じて省略しても工い。またソース領域(6)
及びドレイン領域(力は、上述の実施例で用いた方法以
外の方法、例えば熱拡散法、イオン注入法等により形成
してもよい。
発明の効果
本発明に係る電界効果型トランジスタの製造方法によれ
ば、特に半導体膜の所定部分を熱酸化してこの所定部分
にゲート酸化膜及び上記半導体膜よりも膜厚の小さい活
性層をそれぞれ形成する工程と、上記ゲート酸化膜に隣
接する部分の上記半導体膜に所定の不純物をドープして
ソース領域及びドレイン領域をそ扛ぞれ形成する工程と
を具備しているので、活性層の膜厚が小さい電界効果型
トランジスタを製造する場合においてもソース領域及び
ドレイン領域の抵抗を十分に低くすることができると共
lこ、ゲート酸化膜のサイドエツチングによるチャネル
長の変動並びにソース領域及びドレイン領域とゲート電
極との間の絶縁耐圧の低下を防止することができる。
ば、特に半導体膜の所定部分を熱酸化してこの所定部分
にゲート酸化膜及び上記半導体膜よりも膜厚の小さい活
性層をそれぞれ形成する工程と、上記ゲート酸化膜に隣
接する部分の上記半導体膜に所定の不純物をドープして
ソース領域及びドレイン領域をそ扛ぞれ形成する工程と
を具備しているので、活性層の膜厚が小さい電界効果型
トランジスタを製造する場合においてもソース領域及び
ドレイン領域の抵抗を十分に低くすることができると共
lこ、ゲート酸化膜のサイドエツチングによるチャネル
長の変動並びにソース領域及びドレイン領域とゲート電
極との間の絶縁耐圧の低下を防止することができる。
第1図は従来の製造方法により製造されfcMO8TP
Tの断面図、第2A図〜第2H図は本発明に係る電界効
果型トランジスタの製造方法をMOS TPTの製造に
適用した一実施例を工程順に示す断面図、第6図は第2
図に示すMOS TFTにおいて活性層を構成する多結
晶シリコン膜の膜厚と実効移動度μ。ffの関係を示す
グラフでおる。 なお図面に用い次符号において、 (1)・・・・・・・・・・・・石英基板+21・・・
・・・・・・・・・多結晶シリコン膜(半導体膜)(2
a)(2c)・・・多結晶シリコン膜(活性層)(3)
・・・・・・・・・・・・5i02膜(ゲート酸化膜)
14)(13a)=−D OP 0 S膜(ゲート電極
〕(6)・・・・・・・・・・・・ソース領域(7)・
・・・・・・・・・・・ドレイン領域+8X9)・・・
・・・・・・取り出し電極αり ・・・・・・・・・・
・・ Si、N4膜(耐酸化性絶縁膜)である。 代理人 上屋 勝
Tの断面図、第2A図〜第2H図は本発明に係る電界効
果型トランジスタの製造方法をMOS TPTの製造に
適用した一実施例を工程順に示す断面図、第6図は第2
図に示すMOS TFTにおいて活性層を構成する多結
晶シリコン膜の膜厚と実効移動度μ。ffの関係を示す
グラフでおる。 なお図面に用い次符号において、 (1)・・・・・・・・・・・・石英基板+21・・・
・・・・・・・・・多結晶シリコン膜(半導体膜)(2
a)(2c)・・・多結晶シリコン膜(活性層)(3)
・・・・・・・・・・・・5i02膜(ゲート酸化膜)
14)(13a)=−D OP 0 S膜(ゲート電極
〕(6)・・・・・・・・・・・・ソース領域(7)・
・・・・・・・・・・・ドレイン領域+8X9)・・・
・・・・・・取り出し電極αり ・・・・・・・・・・
・・ Si、N4膜(耐酸化性絶縁膜)である。 代理人 上屋 勝
Claims (1)
- 少なくとも表面が絶縁物である基板上に半導体膜を形成
する工程と、上記半導体膜上に耐酸化性絶縁膜を形成す
る工程と、上記耐酸化性絶縁膜の一部を除去して上記半
導体膜の所定部分を露出させる工程と、上記半導体膜の
上記所定部分を熱酸化してこの所定部分にゲート酸化膜
及び上記半導体膜よりも膜厚の小さい活性層をそれぞれ
形成する工程と、上記ゲート酸化膜上にゲート電極を形
成する工程と、上記ゲート酸化膜に隣接する部分の上記
半導体膜に所定の不純物をドープしてソース領域及びド
レイン領域をそれぞれ形成する工程とをそれぞれ具備す
ることを特徴とする電界効果凰トランジスタの製造方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24897483A JPS60136260A (ja) | 1983-12-24 | 1983-12-24 | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24897483A JPS60136260A (ja) | 1983-12-24 | 1983-12-24 | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60136260A true JPS60136260A (ja) | 1985-07-19 |
Family
ID=17186152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24897483A Pending JPS60136260A (ja) | 1983-12-24 | 1983-12-24 | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60136260A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59205761A (ja) * | 1983-05-10 | 1984-11-21 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1983
- 1983-12-24 JP JP24897483A patent/JPS60136260A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59205761A (ja) * | 1983-05-10 | 1984-11-21 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
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