JPS6185855A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
- H01L27/085—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
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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〕
本発明はアナログ回路とディジタル回路が混在した半導
体集積回路に適した、相補型MISトランジスタ(相補
型絶縁ゲートTi界効果トランジスタ)と接合量電界効
果トランジスタとが共存してなる半導体集積回路に関す
る。
体集積回路に適した、相補型MISトランジスタ(相補
型絶縁ゲートTi界効果トランジスタ)と接合量電界効
果トランジスタとが共存してなる半導体集積回路に関す
る。
第6図及び第7図は、アナログ回路とディジアナ回路が
混在する従来の半導体集積回路の要部金示す回路図で、
そのアナログ入力段の回路を示す。
混在する従来の半導体集積回路の要部金示す回路図で、
そのアナログ入力段の回路を示す。
第6図i1Pチャンネルエンノ・ンスメ/)WMISト
ランジスタPI 、Pfi、JIG 7図はNチャンネ
ルエンハンスメント型MIf9)ランジスタN−,N4
が使用されている。第6図及び第7図において、1は電
源VDD端子、2.2’は定電流源、3は入力端子、4
は帰還端子、5拡電源Vss nA子である。
ランジスタPI 、Pfi、JIG 7図はNチャンネ
ルエンハンスメント型MIf9)ランジスタN−,N4
が使用されている。第6図及び第7図において、1は電
源VDD端子、2.2’は定電流源、3は入力端子、4
は帰還端子、5拡電源Vss nA子である。
ところで、これらの従来例の回路に使用されるMID)
?ンジスタの雑音が大きいため、これらの回路を用いた
従来の半導体集積回路の雑音特性は、第5図の曲1i1
01に示すように非常に大きいので、特に低雑音、高精
度を要求する回路では問題になる。
?ンジスタの雑音が大きいため、これらの回路を用いた
従来の半導体集積回路の雑音特性は、第5図の曲1i1
01に示すように非常に大きいので、特に低雑音、高精
度を要求する回路では問題になる。
従って、本発明の目的は、イオン注入技術とエピタキシ
ャル技術を用いることによシ、アナログ・ディジタル混
在回路に適した低雑音特性を有する半導体集積回路を提
供子ることにある。
ャル技術を用いることによシ、アナログ・ディジタル混
在回路に適した低雑音特性を有する半導体集積回路を提
供子ることにある。
本第1の発明の半導体集積回路は、P型のサブストレー
ト上にN型のエピタキシャル層を構成し、該エピタキシ
ャル層をP型の絶縁領域で分離することKより、第1.
第2のエピタキシャル領域を形成し、該第1及び第2の
エピタキシャル層と前記サブストレート間に高濃度のN
型の埋込領域をそれぞれ形成し、前記第1のエピタキシ
ャル領域内に層抵抗が’lk!J1口乃至I Q kΩ
/□のifのPウェル領域を形成し、該第1のPウェル
領域内にN型のソース、ドレイン領域及び該ソース、ド
レイン領域間上に設けられたポリシリコンゲート電極を
具備することによりNチャンネルエンハンスメント型M
ISトランジスタを構成し、更に前記第1のエピタキシ
ャル領域内にP型のソース、ドレイン惺域を構成し、該
ソース、ドレイン領域間上にポリシリコンゲート電極を
具備することによj5Pチャンネルエンハンスメント型
MIS)ランジスタを構成し、前記第2のエピタキシャ
ル領域内に前記第1のPウェル領域よりも高濃就でかつ
浅い第2のPウェル領域を形成し、該第2のPウェル領
域内にP型のソース、ドレイン領域及びN型のゲート領
域を具備することによりPチャンネル接合量電界効果ト
ランジスタを構成することにより、相補型MISトラン
ジスタとPチャンネル接合量電界効果トランジスタが同
一サブストレート上に形成されることからなっている。
ト上にN型のエピタキシャル層を構成し、該エピタキシ
ャル層をP型の絶縁領域で分離することKより、第1.
第2のエピタキシャル領域を形成し、該第1及び第2の
エピタキシャル層と前記サブストレート間に高濃度のN
型の埋込領域をそれぞれ形成し、前記第1のエピタキシ
ャル領域内に層抵抗が’lk!J1口乃至I Q kΩ
/□のifのPウェル領域を形成し、該第1のPウェル
領域内にN型のソース、ドレイン領域及び該ソース、ド
レイン領域間上に設けられたポリシリコンゲート電極を
具備することによりNチャンネルエンハンスメント型M
ISトランジスタを構成し、更に前記第1のエピタキシ
ャル領域内にP型のソース、ドレイン惺域を構成し、該
ソース、ドレイン領域間上にポリシリコンゲート電極を
具備することによj5Pチャンネルエンハンスメント型
MIS)ランジスタを構成し、前記第2のエピタキシャ
ル領域内に前記第1のPウェル領域よりも高濃就でかつ
浅い第2のPウェル領域を形成し、該第2のPウェル領
域内にP型のソース、ドレイン領域及びN型のゲート領
域を具備することによりPチャンネル接合量電界効果ト
ランジスタを構成することにより、相補型MISトラン
ジスタとPチャンネル接合量電界効果トランジスタが同
一サブストレート上に形成されることからなっている。
又、本第2の発明の半導体集積回路は、P型のサブスト
レート上にN型のエピタキシャル層を構成し、該エピタ
キシャル層をP型の絶縁領域で分離することにより、第
1.第2のエピタキシャル領域を形成し、該第1及び第
2のエピタキシャル層と前記サブストレート間に高濃度
のN型の埋込領域をそれぞれ形成し、前記第1のエピタ
キシャル領域内に層抵抗が2 klj1口乃至10 k
J7/口の第10Pウエル領域を形成し、該第1のPウ
ェル領域内にN型のソース、ドレイン領域及び該ソース
。
レート上にN型のエピタキシャル層を構成し、該エピタ
キシャル層をP型の絶縁領域で分離することにより、第
1.第2のエピタキシャル領域を形成し、該第1及び第
2のエピタキシャル層と前記サブストレート間に高濃度
のN型の埋込領域をそれぞれ形成し、前記第1のエピタ
キシャル領域内に層抵抗が2 klj1口乃至10 k
J7/口の第10Pウエル領域を形成し、該第1のPウ
ェル領域内にN型のソース、ドレイン領域及び該ソース
。
ドレイン領域間上に設けられたポリシリコンゲート電極
を具備することにより、Nチャンネルエンハンスメント
型MISトランジスタを構成し、更に前記第1のエピタ
キシャル領域内にP型のソース、ドレイン領域を構成し
、該ソース・ドレイン領域間上にポリシリコンゲート電
極を具備することにより、Pチャンネルエンハンスメン
)fiMIsウェル領域内に第1ONウエル領域を形成
し、該第1のNウェル領域内にN型のソース、ドレイン
領域及びP型のゲート領域を具備することによりNチャ
ンネル接合量電界効果トランジスタを構成することによ
り相補型MIS)ランジスタとPチャンネル接合量電界
効果トランジスタが同一サブストレート上に形成される
ことから人っている。
を具備することにより、Nチャンネルエンハンスメント
型MISトランジスタを構成し、更に前記第1のエピタ
キシャル領域内にP型のソース、ドレイン領域を構成し
、該ソース・ドレイン領域間上にポリシリコンゲート電
極を具備することにより、Pチャンネルエンハンスメン
)fiMIsウェル領域内に第1ONウエル領域を形成
し、該第1のNウェル領域内にN型のソース、ドレイン
領域及びP型のゲート領域を具備することによりNチャ
ンネル接合量電界効果トランジスタを構成することによ
り相補型MIS)ランジスタとPチャンネル接合量電界
効果トランジスタが同一サブストレート上に形成される
ことから人っている。
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第1図は本第1の発明の一実施例の要部を示す模式的断
面図で、第2図はその回路図である。
面図で、第2図はその回路図である。
第1図において、43はP型のサブストレートであって
、比抵抗1〜3Ω−cmの基板が使用される。42はP
型拡散による絶縁分離領域であって、N型のエピタキシ
ャル層を第1のエピタキシャル領域44と第2のエピタ
キシャル領域44′に分離する。エピタキシャル層は通
常厚さ15μ、比抵抗5Ω−cm程度が使用される。4
5は高濃度のN型の埋込み領域であって、エピタキシャ
ル領域44及び44′にそれぞれ形成されるMIS型ト
ランジスタと、接合量電界効果トランジスタの寄生抵抗
を改善するために使用される。34はドーズ量1〜3×
101siOnS/Cm!ノホロンイオン注入ニよる第
1のPウェル領域で1深さは5〜7μである。この第1
のPウェル領域34内に、約40Ω/口の層抵抗を有す
るN型のソース領域32、N型のドレイン領域33と、
このソース・ドレイン領域間上に形成されたポリシリコ
ンゲート電極22を具備することによりNチャンネル・
エンノ・ンスメント型M工Sトランジスタを形成する。
、比抵抗1〜3Ω−cmの基板が使用される。42はP
型拡散による絶縁分離領域であって、N型のエピタキシ
ャル層を第1のエピタキシャル領域44と第2のエピタ
キシャル領域44′に分離する。エピタキシャル層は通
常厚さ15μ、比抵抗5Ω−cm程度が使用される。4
5は高濃度のN型の埋込み領域であって、エピタキシャ
ル領域44及び44′にそれぞれ形成されるMIS型ト
ランジスタと、接合量電界効果トランジスタの寄生抵抗
を改善するために使用される。34はドーズ量1〜3×
101siOnS/Cm!ノホロンイオン注入ニよる第
1のPウェル領域で1深さは5〜7μである。この第1
のPウェル領域34内に、約40Ω/口の層抵抗を有す
るN型のソース領域32、N型のドレイン領域33と、
このソース・ドレイン領域間上に形成されたポリシリコ
ンゲート電極22を具備することによりNチャンネル・
エンノ・ンスメント型M工Sトランジスタを形成する。
35.36は層抵抗約80Ω/口でPチャンネルエンハ
ンスメント型MIS)ランジスタOPmのドレイン領域
及びソース領域である。25′は所望のしきい値電圧を
得るためにイオン注入が行なわれる領域である。25は
ポリシリコンゲート電極である。
ンスメント型MIS)ランジスタOPmのドレイン領域
及びソース領域である。25′は所望のしきい値電圧を
得るためにイオン注入が行なわれる領域である。25は
ポリシリコンゲート電極である。
一方、41は接合量電界効果トランジスタを形成するた
めの第2のPウェル領域で、第1のPウェル領域34よ
りも高濃度でかつ浅い領域を形成する。38.40はP
チャンネル接合型電界トランジスタのP型のドレイン領
域及びソース領域であシ、39はそのN型のゲート領域
である。チャンネルの高さ人は、次の(1)式で示され
るID118電流を決定するので、ゲート領域39及び
Pウェル4層を制御することにより0.7μ程度になる
ようにコントロールする。
めの第2のPウェル領域で、第1のPウェル領域34よ
りも高濃度でかつ浅い領域を形成する。38.40はP
チャンネル接合型電界トランジスタのP型のドレイン領
域及びソース領域であシ、39はそのN型のゲート領域
である。チャンネルの高さ人は、次の(1)式で示され
るID118電流を決定するので、ゲート領域39及び
Pウェル4層を制御することにより0.7μ程度になる
ようにコントロールする。
ただし
W:チャンネル幅 、 L:チャンネル長A二チャンネ
ル高さ、ND:チャンネルでの不純物濃度T KHK
o:定数 37はバックゲートのためのゲート領域である。
ル高さ、ND:チャンネルでの不純物濃度T KHK
o:定数 37はバックゲートのためのゲート領域である。
21、23.24.26.27.28.29.30 、
は配線の為の金属電極であり、31は酸化膜である。
は配線の為の金属電極であり、31は酸化膜である。
第1図の本実施例の構造によシ相補型Mis)ランジス
タとPチャンネル電界効果トランジスタを共存させるこ
とができる。
タとPチャンネル電界効果トランジスタを共存させるこ
とができる。
第2図において、JIIJ!はPチャンネル接合量電界
効果トランジスタ、N、、N、はNチャンネルMIS)
;7yジスタ、11 tfML源VDD 端子、12は
定電流源、13は入力端子、14は帰還端子、15は電
源VSS端子である。すなわち、本実施例の回路は、第
6図に示した従来例の回路において差動構成のPチャン
ネルMISトランジスタを、Pチャンネル接合量電界効
果トランジスタJ、、J。
効果トランジスタ、N、、N、はNチャンネルMIS)
;7yジスタ、11 tfML源VDD 端子、12は
定電流源、13は入力端子、14は帰還端子、15は電
源VSS端子である。すなわち、本実施例の回路は、第
6図に示した従来例の回路において差動構成のPチャン
ネルMISトランジスタを、Pチャンネル接合量電界効
果トランジスタJ、、J。
と置き換えた構成となる。そして、本実施例の回路は、
第1図で説明した構造を用いて半導体集積回路を実現す
ることができる。
第1図で説明した構造を用いて半導体集積回路を実現す
ることができる。
第3図は本第2の発明の一実施例の要部を示す模式的断
面図、第4図はその回路図である。本実施例は、相補型
MIS)ランジスタとNチャンネル接合量電界効果トラ
ンジスタが共存する場合を示しておシ、第1図及び第2
図と同じ働きをする部分には同じ参照番号を付しておる
。
面図、第4図はその回路図である。本実施例は、相補型
MIS)ランジスタとNチャンネル接合量電界効果トラ
ンジスタが共存する場合を示しておシ、第1図及び第2
図と同じ働きをする部分には同じ参照番号を付しておる
。
第3図において、第2のエピタキシャル領域44′の第
2のPウェル領域34′内に、第1のNウェル領域65
を形成し、このNウェル領域65内にN型のソース領域
63、ドレイン領域64及びP型のゲート領域55を形
成することにより、Nチャンネル接合量電界効果トラン
ジスタを構成している。この場合もチャンネルの高さB
のコントロールが重要である。66はP型のバックゲー
ト領域、52.53.54.56は配線のための金属電
極である。
2のPウェル領域34′内に、第1のNウェル領域65
を形成し、このNウェル領域65内にN型のソース領域
63、ドレイン領域64及びP型のゲート領域55を形
成することにより、Nチャンネル接合量電界効果トラン
ジスタを構成している。この場合もチャンネルの高さB
のコントロールが重要である。66はP型のバックゲー
ト領域、52.53.54.56は配線のための金属電
極である。
第4図において、JM+J4はNチャンネル接合量電界
効果トランジスタ ps、p、はPチャンネルMISト
ランジスタ、12′は定電流源である。すなわち、本実
施例の回路は第7図に示した従来例の回路において、差
動構成のNチャンネルMISトランジスタをNチャンネ
ル接合量電界効果トランジスタJ、、J、で置き換えた
構成となる。そして、本実施例の回路は、第3図で説明
した構造を用いて半導体集積回路を実現することができ
る。
効果トランジスタ ps、p、はPチャンネルMISト
ランジスタ、12′は定電流源である。すなわち、本実
施例の回路は第7図に示した従来例の回路において、差
動構成のNチャンネルMISトランジスタをNチャンネ
ル接合量電界効果トランジスタJ、、J、で置き換えた
構成となる。そして、本実施例の回路は、第3図で説明
した構造を用いて半導体集積回路を実現することができ
る。
第5図は、第2図及び第4図に示した本発明の一実施例
の回路をアナログ入力段とした増幅器からなる半導体集
積回路の一実施例の雑音特性図で、周波数に対する入力
換算雑音電圧特性を示している。同図の@@102は本
発明の一実施例によるものであシ、従来例の曲線101
に比較して約100倍の改善が見られる。
の回路をアナログ入力段とした増幅器からなる半導体集
積回路の一実施例の雑音特性図で、周波数に対する入力
換算雑音電圧特性を示している。同図の@@102は本
発明の一実施例によるものであシ、従来例の曲線101
に比較して約100倍の改善が見られる。
なお、第1図及び第3図は、Pチャンネル接合量電界効
果トランジスタとNチャンネル接合量電界効果トランジ
スタをそれぞれ独立に存在する場合を図示したが、第1
図と第3図を合わしてPチャンネルとNチャンネル両方
の接合量電界効果トランジスタが存在しても良いことは
もちろんである。
果トランジスタとNチャンネル接合量電界効果トランジ
スタをそれぞれ独立に存在する場合を図示したが、第1
図と第3図を合わしてPチャンネルとNチャンネル両方
の接合量電界効果トランジスタが存在しても良いことは
もちろんである。
以上、詳細説明したとおシ、本発明によれば、上記の手
段によプ、アナログ・ディジタル混在回路に適した低雑
音特性を有する半導体集積回路が得られる。
段によプ、アナログ・ディジタル混在回路に適した低雑
音特性を有する半導体集積回路が得られる。
第1図は本第1の発明の一実施例の要部を示す断面図、
第2図はその回路図、#43図は本第2の発明の一実施
例の要部を示す断面図、第4図はその回路図、第5図は
本発明の一実施例及び−従来例としてのアナログ・ディ
ジタル増幅器の雑音特性図、第6図、第7図はそれぞれ
従来のアナログ・半導体集積回路の要部を示す回路図で
ある。 11・・・・・・電源VDD端子、12.12’・・・
・・・定電流源、13・・・・・・入力端子、14・・
・・・・帰還端子、15・・・・・・電源V8B端子、
21.23.24.26〜30.52゜53、54.5
6・・・・・・金員電極、22.25・・・・・・ポリ
シリコンゲート電極、31・・・・・・酸化膜、32.
35゜38.63・・・・・・ソース領域、33.36
,40.64・・・・・・ドレイン領域、34.34’
、 41・・・・・・Pウェル領域、37.66・・・
・・・パックゲート領域、39.55・・・・・・ゲー
ト領域、42・・・・・・絶縁分離領域、43・・・・
・・サブストレート、44.44’・・・・・・エピタ
キシャル領域、45・・・・・・埋込み領域、65・・
・・・・Nウェル領域。 茅4 図
第2図はその回路図、#43図は本第2の発明の一実施
例の要部を示す断面図、第4図はその回路図、第5図は
本発明の一実施例及び−従来例としてのアナログ・ディ
ジタル増幅器の雑音特性図、第6図、第7図はそれぞれ
従来のアナログ・半導体集積回路の要部を示す回路図で
ある。 11・・・・・・電源VDD端子、12.12’・・・
・・・定電流源、13・・・・・・入力端子、14・・
・・・・帰還端子、15・・・・・・電源V8B端子、
21.23.24.26〜30.52゜53、54.5
6・・・・・・金員電極、22.25・・・・・・ポリ
シリコンゲート電極、31・・・・・・酸化膜、32.
35゜38.63・・・・・・ソース領域、33.36
,40.64・・・・・・ドレイン領域、34.34’
、 41・・・・・・Pウェル領域、37.66・・・
・・・パックゲート領域、39.55・・・・・・ゲー
ト領域、42・・・・・・絶縁分離領域、43・・・・
・・サブストレート、44.44’・・・・・・エピタ
キシャル領域、45・・・・・・埋込み領域、65・・
・・・・Nウェル領域。 茅4 図
Claims (2)
- (1)P型のサブストレート上にN型のエピタキシャル
層を構成し、該エピタキシャル層をP型の絶縁領域で分
離することにより、第1、第2のエピタキシャル領域を
形成し、該第1及び第2のエピタキシャル層と前記サブ
ストレート間に高濃度のN型の埋込領域をそれぞれ形成
し、前記第1のエピタキシャル領域内に層抵抗が2kΩ
/□乃至10kΩ/□の第1のPウェル領域を形成し、
該第1のPウェル領域内にN型のソース、ドレイン領域
及び該ソース、ドレイン領域間上に設けられたポリシリ
コンゲート電極を具備することによりNチャンネルエン
ハンスメント型MISトランジスタを構成し、更に前記
第1のエピタキシャル領域内にP型のソース、ドレイン
領域を構成し、該ソース、ドレイン領域間上にポリシリ
コンゲート電極を具備することによりPチャンネルエン
ハンスメント型MISトランジスタを構成し、前記第2
のエピタキシャル領域内に前記第1のPウェル領域より
も高濃度でかつ浅い第2のPウェル領域を形成し、該第
2のPウェル領域内にP型のソース、ドレイン領域及び
N型のゲート領域を具備することによりPチャンネル接
合温電界効果トランジスタを構成することにより、相補
型MISトランジスタとPチャンネル接合量電界効果ト
ランジスタが同一サブストレート上に形成されたことを
特徴とする半導体集積回路。 - (2)P型のサブストレート上にN型のエピタキシャル
層を構成し、該エピタキシャル層をP型の絶縁領域で分
離することにより第1、第2のエピタキシャル領域を形
成し、該第1及び第2のエピタキシャル層と前記サブス
トレート間に高濃度のN型の埋込領域をそれぞれ形成し
、前記第1のエピタキシャル領域内に層抵抗が2kΩ/
乃至10kΩ/□の第1のPウェル領域を形成し、該第
1のPウェル領域内にN型のソース、ドレイン領域及び
該ソース、ドレイン領域間上に設けられたポリシリコン
ゲート電極を具備することによりNチャンネルエンハン
スメント型MISトランジスタを構成し、更に前記第1
のエピタキシャル領域内にP型のソース、ドレイン領域
を構成し、該ソース、ドレイン領域間上にポリシリコン
ゲート電極を具備することによりPチャンネルエンハン
スメント型MISトランジスタを構成し、前記第2のエ
ピタキシャル領域内に前記第1のPウェル領域と同じ不
純物濃度及び深さの第2のPウェル領域を形成し、該第
2のPウェル領域内に第1のNウェル領域を形成し、該
第1のNウェル領域内にN型のソース、ドレイン領域及
びP型のゲート領域を具備することによりNチャンネル
接合型電界効果トランジスタを構成することにより相補
型MISトランジスタとPチャンネル接合型電界効果ト
ランジスタが同一サブストレート上に形成されたことを
特徴とする半導体集積回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59208609A JPS6185855A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59208609A JPS6185855A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | 半導体集積回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6185855A true JPS6185855A (ja) | 1986-05-01 |
Family
ID=16559042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59208609A Pending JPS6185855A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6185855A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1984
- 1984-10-04 JP JP59208609A patent/JPS6185855A/ja active Pending
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