JPS60180169A - 絶縁ゲ−ト型電界効果半導体装置 - Google Patents
絶縁ゲ−ト型電界効果半導体装置Info
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- JPS60180169A JPS60180169A JP3552984A JP3552984A JPS60180169A JP S60180169 A JPS60180169 A JP S60180169A JP 3552984 A JP3552984 A JP 3552984A JP 3552984 A JP3552984 A JP 3552984A JP S60180169 A JPS60180169 A JP S60180169A
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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
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/45—Ohmic electrodes
- H01L29/456—Ohmic electrodes on silicon
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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】
(技術分野)
本発明a絶縁ゲートu篭界効果半導体装tに関する0
(従来技術)
絶縁ゲート型電界効果″+導体装置の高集積化にエフ、
ソース・ドレイン拡散領域の面積?小さく、あるいa拡
散層を浅くする傾同が生じる0工って、ソース・ドレイ
ン領域と金属電極と?啜続するためのコンタクト孔にお
いても、コンタクト孔がソース・ドレイン領域上に開口
できない場合が生じてくる。
ソース・ドレイン拡散領域の面積?小さく、あるいa拡
散層を浅くする傾同が生じる0工って、ソース・ドレイ
ン領域と金属電極と?啜続するためのコンタクト孔にお
いても、コンタクト孔がソース・ドレイン領域上に開口
できない場合が生じてくる。
第1図に従来の絶縁ゲート型電界効果千尋体装置の一例
の断面図でめるO P型シリコン基板111’3rcンース・ドレイン領域
が形5y、ぎわ、ゲート酸化膜tel介(−て多結晶シ
リコンのゲート電極6が形成すね、ソース・ドレイン各
領域上にaコンタクト孔7.8が開口さね、アルミニウ
ムの金属電極9.IOによV[気的に吸続されていた。
の断面図でめるO P型シリコン基板111’3rcンース・ドレイン領域
が形5y、ぎわ、ゲート酸化膜tel介(−て多結晶シ
リコンのゲート電極6が形成すね、ソース・ドレイン各
領域上にaコンタクト孔7.8が開口さね、アルミニウ
ムの金属電極9.IOによV[気的に吸続されていた。
しかし、近年の急速な高密度化、高集積化に工9、第2
図【示す工うに、コンタクト孔7.8カソース・ドレイ
ン領域4. 5vc対して十分小さくあけることで@な
くなり、めるいaソース・ドレイン領域4.5が浅くな
ったために1アルミニウムの金1j4電極9. toの
アルミニウムがアロイスパイクにエリP型シリコン基板
lと短絡してしまい、従って、ソース・ドレイン鎖酸4
.5が電気的にシリコン基板lと短絡してしまい、半導
体装置としての動作上重大な不良が発生した。以上の高
業績に対する欠点の解決のためvc従米a1第3図に示
すように、金属電極9.lOとソース・ドレイン領域4
. 5との間に多結晶シリコン膜12゜13t−介し、
また多結晶シリコン膜12,13rc導入したソース・
ドレイン領域と同一不純物を多結晶シリコン膜12.1
3からシース・ドレイン領域へと拡散させてコンタクト
孔下のシリコン基板vc新しく不純物拡散領域14.1
5’2形成することVCより、ソース・ドレイン領域4
.5からaスtlたところニ開口されたコンタクト孔の
場合でも電気的rcシリコン基板と短絡してし1うこと
を防いできた0 しかし、半導体装置がさら/C高集積化されることに工
りすべてのコンタクト孔で対して多結晶シリコン膜會敷
詰めることa5コンタクト孔?横9多結晶シリコン同志
の間隔(第3図の寸法a>rc工り、集積化、微細化が
制限することvcなるという欠点會生じる○ (発明の目的) 不発明の目的に、上記欠点を除去し、すべてのコンタク
ト孔を多結晶シリコンで覆わなくてもよい構造を有し、
高密度で信頼性の高い絶縁ゲート型電界効果半導体装t
t提供することにある0(発明の構成) 本発明の絶縁ゲート型電界効果半導体装tiq、半導体
基板の一4wL型領域に反対4電型のソース領域とドレ
イン領域とが形成され前記ソース領域及びドレイン領域
でそれぞれ金属電極が形成さね前記ソース領域に前記−
4’ilI型領域と同じ電位が印加さね前記ドレイン領
域に前記−4電型領域と異yzh電位が印加される絶縁
型電界効果′ip導体装置において、前記ドレイン領域
とドレイン電極との間に該ドレイン電極r*aしている
金属と共晶反応しrc (い物質の膜?設けたことt%
徴として構成される。
図【示す工うに、コンタクト孔7.8カソース・ドレイ
ン領域4. 5vc対して十分小さくあけることで@な
くなり、めるいaソース・ドレイン領域4.5が浅くな
ったために1アルミニウムの金1j4電極9. toの
アルミニウムがアロイスパイクにエリP型シリコン基板
lと短絡してしまい、従って、ソース・ドレイン鎖酸4
.5が電気的にシリコン基板lと短絡してしまい、半導
体装置としての動作上重大な不良が発生した。以上の高
業績に対する欠点の解決のためvc従米a1第3図に示
すように、金属電極9.lOとソース・ドレイン領域4
. 5との間に多結晶シリコン膜12゜13t−介し、
また多結晶シリコン膜12,13rc導入したソース・
ドレイン領域と同一不純物を多結晶シリコン膜12.1
3からシース・ドレイン領域へと拡散させてコンタクト
孔下のシリコン基板vc新しく不純物拡散領域14.1
5’2形成することVCより、ソース・ドレイン領域4
.5からaスtlたところニ開口されたコンタクト孔の
場合でも電気的rcシリコン基板と短絡してし1うこと
を防いできた0 しかし、半導体装置がさら/C高集積化されることに工
りすべてのコンタクト孔で対して多結晶シリコン膜會敷
詰めることa5コンタクト孔?横9多結晶シリコン同志
の間隔(第3図の寸法a>rc工り、集積化、微細化が
制限することvcなるという欠点會生じる○ (発明の目的) 不発明の目的に、上記欠点を除去し、すべてのコンタク
ト孔を多結晶シリコンで覆わなくてもよい構造を有し、
高密度で信頼性の高い絶縁ゲート型電界効果半導体装t
t提供することにある0(発明の構成) 本発明の絶縁ゲート型電界効果半導体装tiq、半導体
基板の一4wL型領域に反対4電型のソース領域とドレ
イン領域とが形成され前記ソース領域及びドレイン領域
でそれぞれ金属電極が形成さね前記ソース領域に前記−
4’ilI型領域と同じ電位が印加さね前記ドレイン領
域に前記−4電型領域と異yzh電位が印加される絶縁
型電界効果′ip導体装置において、前記ドレイン領域
とドレイン電極との間に該ドレイン電極r*aしている
金属と共晶反応しrc (い物質の膜?設けたことt%
徴として構成される。
前記#ps体基板基板4篭型領域a1−導可型甲導体基
板の一部の領域、−導電型もしくa逆電型半導体基板上
VC設けら′1′また一導電型半導体層、tしくa逆導
電型半導体基板に不純物導入rc xり形成された一4
可型ウェルであることを意味する〇(実施例) 次に、不発明の実施例について図面會用いて説明する〇 第4図a本発明の一実施例の断面図である。
板の一部の領域、−導電型もしくa逆電型半導体基板上
VC設けら′1′また一導電型半導体層、tしくa逆導
電型半導体基板に不純物導入rc xり形成された一4
可型ウェルであることを意味する〇(実施例) 次に、不発明の実施例について図面會用いて説明する〇 第4図a本発明の一実施例の断面図である。
第1図乃至第3図と同様にシリコン基板xrr)’ 5
− 型とし、5ケソース領域、4會ドレイン領域とし、ソー
ス領域5にσシリコン基板lと同じ電位が印加され、ド
レイン領域41CrJシリコン基板lと異なる電位が印
加されるものとする0 この絶縁ゲート型冒界効果半導体装置において、ドレイ
ン電極となる金属電極lOとドレイン領域4との間に電
極lOを形成している金属と汀共晶反応しrくい物質の
層17?設ける0金属電極10がMで作られているとき
、層170ドレイン領域4と同導電型の不純物?含んだ
多結晶シリコンあ;b VhDW、 Mo、 Ta、
Ti等の高融点金属おるいrrw。
− 型とし、5ケソース領域、4會ドレイン領域とし、ソー
ス領域5にσシリコン基板lと同じ電位が印加され、ド
レイン領域41CrJシリコン基板lと異なる電位が印
加されるものとする0 この絶縁ゲート型冒界効果半導体装置において、ドレイ
ン電極となる金属電極lOとドレイン領域4との間に電
極lOを形成している金属と汀共晶反応しrくい物質の
層17?設ける0金属電極10がMで作られているとき
、層170ドレイン領域4と同導電型の不純物?含んだ
多結晶シリコンあ;b VhDW、 Mo、 Ta、
Ti等の高融点金属おるいrrw。
Mo、 Ta、 Tiと8血との化合物であるシリサイ
ドから成る群から少なくとも一つ選ばれる。この実施例
においてσ、ドレイン領域4rXN型である〃為ら、m
t’yrrリン?ドープした多結晶シリコン會用いて層
17?形収している。ドレイン領域4がP型であればホ
ウ素tドープした多結晶シリコンを用いる。層17rJ
コンタクト孔81C絽出しているドレイン領域4を緩う
ように形成し、金属電極10がドレイン領域4と直供I
ce触しない工す九する6一 ことが必要である。これに対し、ソース領域5と金属電
極5との間にa層17’に設ける必要aない0ソース領
域5rrシリコン基板lと同電位であるから、アロイス
パイクが起って短絡しても不良となること汀ないからで
ある0 上記実施例で汀、−5II型ケP型として説明したが、
−41!型がへである場合も本発明全同様に適用できる
ことげ明らかである。また、上記実施例でrr、 −s
*、型領域が半導体基板そのものの一部である場合ケ説
明したが、−導璽顧域が半導体基板上にエピタキシャル
成長法で成長させた層、例えばN型半導体基板上VC設
けたP型層もしくrN型層であっても良いし、あるいa
シリコン基板に設けた反対導電型のウェルであっても良
い○例えばへ型シリコン基板lcPウェル會設けPウェ
ル?−4[型領域として、ここにNチャンネルMOSト
ランジスタ?作っても艮いし、P型シリコン基板11c
Nウェルを設けてヘウエル?−専電型領域として、ここ
VcPチャンネルM(J8)ランジスタ會作っても良い
のである。
ドから成る群から少なくとも一つ選ばれる。この実施例
においてσ、ドレイン領域4rXN型である〃為ら、m
t’yrrリン?ドープした多結晶シリコン會用いて層
17?形収している。ドレイン領域4がP型であればホ
ウ素tドープした多結晶シリコンを用いる。層17rJ
コンタクト孔81C絽出しているドレイン領域4を緩う
ように形成し、金属電極10がドレイン領域4と直供I
ce触しない工す九する6一 ことが必要である。これに対し、ソース領域5と金属電
極5との間にa層17’に設ける必要aない0ソース領
域5rrシリコン基板lと同電位であるから、アロイス
パイクが起って短絡しても不良となること汀ないからで
ある0 上記実施例で汀、−5II型ケP型として説明したが、
−41!型がへである場合も本発明全同様に適用できる
ことげ明らかである。また、上記実施例でrr、 −s
*、型領域が半導体基板そのものの一部である場合ケ説
明したが、−導璽顧域が半導体基板上にエピタキシャル
成長法で成長させた層、例えばN型半導体基板上VC設
けたP型層もしくrN型層であっても良いし、あるいa
シリコン基板に設けた反対導電型のウェルであっても良
い○例えばへ型シリコン基板lcPウェル會設けPウェ
ル?−4[型領域として、ここにNチャンネルMOSト
ランジスタ?作っても艮いし、P型シリコン基板11c
Nウェルを設けてヘウエル?−専電型領域として、ここ
VcPチャンネルM(J8)ランジスタ會作っても良い
のである。
上記以外r[第3図に示し7を従来例と同じであるOこ
のように、一つのM(J8トランジスタにつきト・レイ
ン側コンタクト孔にのみ金属電極と共晶反応しにくい物
質の層會設ければ良く、ソース側コンタクト孔vcO設
ける必要がないため、高密度化。
のように、一つのM(J8トランジスタにつきト・レイ
ン側コンタクト孔にのみ金属電極と共晶反応しにくい物
質の層會設ければ良く、ソース側コンタクト孔vcO設
ける必要がないため、高密度化。
高集積化が可能となる0
次に、この実施例の製造方法について説明するO第5図
(aJ〜(f)r[第4図に示した実施例の製造方法1
1t説明するための工程順に示した断面図でaるOまず
、第5図(a)に示す工うに、P型7リコン基板lO上
に窒化シリコン膜を耐酸化マスクとする選択酸化法愛用
いて厚いフィールド酸化膜2vi−形成し、窒化シリコ
ン膜を除き、その場Pfrに500A程度の薄いゲート
酸化膜16に形成し、その上(C多結晶シリコン會被層
し、バターニングしてゲート電極6管形成する0 次に、第5図(b)IC示す1’)vc、砒素などのへ
型不純物を高濃反にイオン注入し、N型のソース・ドレ
イン領域4.5會形成し、仄vc 1ooo1度の高温
でアニールする。そして3000 Aの厚さのCVD酸
化膜3會被看する0 次に、第5図(c)IC示す工うに、ドレイン領域4に
対してのみコンタクト孔會開孔し、開口後3000八程
度の厚さの多結晶シリコン膜17に被層し、続いてリン
拡散音する0こわに工9ドレイン領域上に開ロサワたコ
ンタクト孔からシリコン基板にリンが拡散さね、新しく
N型の不純物拡散領域14が形成される。へ型の不純物
拡散領域14rffドレイン領域5と同一型不純物であ
り、たとえドレイン拡散層上に開口されたコンタクト孔
の一部がドレイン拡散層からげずれてP型シリコン基板
上に開口されていてもこのN型不純物領域14が形成さ
れることICぶ91不艮となることaない0次に、第5
図(d)に示す工うに、多結晶シリコン膜t7會コンタ
クト孔の部分のみ?残し、除去するO grc、i5図(e)[示す工うrcc’VDrR化膜
11管全面九被看する0 次に、第5図(f)IC示す工うに、リンガラス膜12
を選択エツチングしてドレイン側コンタクト孔89− を開口し、更rccVD酸化膜3ゲート酸化膜16を選
択エツチングしてソース側コンタクト孔7¥r開口する
0ソ一ス側コンタクト孔7rrソース拡散層領域上に、
ドレイン側コンタクト孔8げドレイン領域4上に敷かね
た多結晶シリコン/117の上に開口される0ソース側
コンタクト孔7rJソース領域5から多少aずれてP型
シリコン基板lと短絡してもソース拡散層領域5a常r
cP型シリコン基板lと同一電位であり、不良とaなら
ない0以上のようにして第4図に示した実施例の絶縁ゲ
ート型電界効果手導体装置會裏造することができる0上
記実施例a、P型シリコン基板會用いたNチャンネルM
OSトランジスタの場合で説明したが、PチャンネルM
U8トランジスタとNチャンネルM08)ランジスタの
同時に存在する相補型MO8字導体製置rcおいても、
それぞわのトランジスタで同様rc実施することtでき
るし、またPチャンネルM08)ランジスタ単独でも応
用できるのa明らかである。
(aJ〜(f)r[第4図に示した実施例の製造方法1
1t説明するための工程順に示した断面図でaるOまず
、第5図(a)に示す工うに、P型7リコン基板lO上
に窒化シリコン膜を耐酸化マスクとする選択酸化法愛用
いて厚いフィールド酸化膜2vi−形成し、窒化シリコ
ン膜を除き、その場Pfrに500A程度の薄いゲート
酸化膜16に形成し、その上(C多結晶シリコン會被層
し、バターニングしてゲート電極6管形成する0 次に、第5図(b)IC示す1’)vc、砒素などのへ
型不純物を高濃反にイオン注入し、N型のソース・ドレ
イン領域4.5會形成し、仄vc 1ooo1度の高温
でアニールする。そして3000 Aの厚さのCVD酸
化膜3會被看する0 次に、第5図(c)IC示す工うに、ドレイン領域4に
対してのみコンタクト孔會開孔し、開口後3000八程
度の厚さの多結晶シリコン膜17に被層し、続いてリン
拡散音する0こわに工9ドレイン領域上に開ロサワたコ
ンタクト孔からシリコン基板にリンが拡散さね、新しく
N型の不純物拡散領域14が形成される。へ型の不純物
拡散領域14rffドレイン領域5と同一型不純物であ
り、たとえドレイン拡散層上に開口されたコンタクト孔
の一部がドレイン拡散層からげずれてP型シリコン基板
上に開口されていてもこのN型不純物領域14が形成さ
れることICぶ91不艮となることaない0次に、第5
図(d)に示す工うに、多結晶シリコン膜t7會コンタ
クト孔の部分のみ?残し、除去するO grc、i5図(e)[示す工うrcc’VDrR化膜
11管全面九被看する0 次に、第5図(f)IC示す工うに、リンガラス膜12
を選択エツチングしてドレイン側コンタクト孔89− を開口し、更rccVD酸化膜3ゲート酸化膜16を選
択エツチングしてソース側コンタクト孔7¥r開口する
0ソ一ス側コンタクト孔7rrソース拡散層領域上に、
ドレイン側コンタクト孔8げドレイン領域4上に敷かね
た多結晶シリコン/117の上に開口される0ソース側
コンタクト孔7rJソース領域5から多少aずれてP型
シリコン基板lと短絡してもソース拡散層領域5a常r
cP型シリコン基板lと同一電位であり、不良とaなら
ない0以上のようにして第4図に示した実施例の絶縁ゲ
ート型電界効果手導体装置會裏造することができる0上
記実施例a、P型シリコン基板會用いたNチャンネルM
OSトランジスタの場合で説明したが、PチャンネルM
U8トランジスタとNチャンネルM08)ランジスタの
同時に存在する相補型MO8字導体製置rcおいても、
それぞわのトランジスタで同様rc実施することtでき
るし、またPチャンネルM08)ランジスタ単独でも応
用できるのa明らかである。
(発明の効果)
一1〇−
以上詳細に説明したLうに、不発明によれば、高密度、
高集積度で信頼性の高い絶縁ゲート型電界効果半導体装
置が得られる。
高集積度で信頼性の高い絶縁ゲート型電界効果半導体装
置が得られる。
第1図乃至@′3図に従来の絶縁ゲート型電界効果#?
導体装置の例の断面図、第4図a本発明の一実施例の断
面図、第5図(a)〜(fJH第4図に示す笑施例の製
造方法vi?説明するための工程順に示した断面図であ
る。 l・・・P型シリコン基板、2・・・フィールド酸化膜
、3・・・CVD酸化膜、4・・・N型ドレイン領域、
5・・・N型ソース領域、6・・・ゲート電極、7・・
・ソース側コンタクト孔、8・・・ドレイン側コンタク
ト孔、9゜lO・・・金属電極、11・・・CVD酸化
膜、12.13・・・多結晶シリコン膜、14.15・
・・不純物拡散領域、16・・・ゲート酸化膜、17・
・・共晶反応し/C(い物質の層。 カI閃
導体装置の例の断面図、第4図a本発明の一実施例の断
面図、第5図(a)〜(fJH第4図に示す笑施例の製
造方法vi?説明するための工程順に示した断面図であ
る。 l・・・P型シリコン基板、2・・・フィールド酸化膜
、3・・・CVD酸化膜、4・・・N型ドレイン領域、
5・・・N型ソース領域、6・・・ゲート電極、7・・
・ソース側コンタクト孔、8・・・ドレイン側コンタク
ト孔、9゜lO・・・金属電極、11・・・CVD酸化
膜、12.13・・・多結晶シリコン膜、14.15・
・・不純物拡散領域、16・・・ゲート酸化膜、17・
・・共晶反応し/C(い物質の層。 カI閃
Claims (2)
- (1) 半導体基板の一導電型領域に反淘尋電型のソー
ス領域とドレイン領域とが形成されItl記ソース領域
及びドレイン領域にそれぞれ金属電極が形成され前記ソ
ース領域に前記−21!電型領域と同じ電位が印加され
前記ドレイン領域に前記−導電型領域と異なる電位が印
加される絶縁型電界効果半導体装置において、前記ドレ
イン領域とドレイン電極との間に該ドレイン電極ew成
している金属と共晶反応しにくい物質のJlit−設け
たことを特徴とする絶縁ゲート型電界効果午導体装置。 - (2) ″+半導体基板一導電型領域が、−導電型半導
体基板の一部の領域、−尋[型もしくa逆電型#p導体
基板上に設けられた−4[型千尋体層、もしくa逆電型
半導体基板に不純物導入に工9形成された一導電型ウエ
ルである特許請求の範囲第(1)項記載の絶縁ゲート型
電界効果子導体装置0
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3552984A JPS60180169A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 絶縁ゲ−ト型電界効果半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3552984A JPS60180169A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 絶縁ゲ−ト型電界効果半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60180169A true JPS60180169A (ja) | 1985-09-13 |
Family
ID=12444259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3552984A Pending JPS60180169A (ja) | 1984-02-27 | 1984-02-27 | 絶縁ゲ−ト型電界効果半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60180169A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62177969A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-04 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH03157939A (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-05 | Nec Corp | 半導体装置 |
US5166770A (en) * | 1987-04-15 | 1992-11-24 | Texas Instruments Incorporated | Silicided structures having openings therein |
US5473181A (en) * | 1993-11-05 | 1995-12-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Integrated circuit arrangement having at least one power component and low-voltage components |
US5818091A (en) * | 1993-12-17 | 1998-10-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device with selectively patterned connection pad layer for increasing a contact margin |
US6653690B1 (en) | 1997-03-31 | 2003-11-25 | Nec Electronics Corporation | Semiconductor device comprising high density integrated circuit having a large number of insulated gate field effect transistors |
-
1984
- 1984-02-27 JP JP3552984A patent/JPS60180169A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62177969A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-04 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
US5166770A (en) * | 1987-04-15 | 1992-11-24 | Texas Instruments Incorporated | Silicided structures having openings therein |
JPH03157939A (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-05 | Nec Corp | 半導体装置 |
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US5818091A (en) * | 1993-12-17 | 1998-10-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device with selectively patterned connection pad layer for increasing a contact margin |
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