(57)【要約】【課題】所望の切断角度に合わせて原石を確実に固定できるウエハの製造方法を提供する。【解決手段】貼付板１１上に紫外線硬化型接着剤１５を介して原石１２を載置する載置工程と、原石１２を所望の切断角度となるように角度調整を行う調整工程と、原石１２の角度調整を行いながら、紫外線硬化型接着剤１５を硬化させる硬化工程とを有していることを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原石を所定の位置で固定した後、前記原石を切断して複数枚のウエハに分割するウエハの製造方法であって、
接着剤を介して前記原石を載置する載置工程と、
前記原石の位置を測定しながら、前記原石が前記所定の位置に配置されるように調整を行う調整工程と、
前記原石の位置を測定しながら、前記接着剤を硬化させる硬化工程とを有していることを特徴とするウエハの製造方法。
【請求項２】
前記接着剤は、紫外線硬化性樹脂を含み、
前記硬化工程では、前記接着剤に対して紫外線を照射することを特徴とする請求項１記載のウエハの製造方法。
【請求項３】
前記調整工程及び前記硬化工程では、前記原石のｒ面またはＡＴカット面にＸ線を照射して、回折Ｘ線のピークを検出することを特徴とする請求項１または請求項２記載のウエハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として水晶等を利用した圧電振動子が用いられている。この種の圧電振動子は様々なものが知られており、例えば音叉型の圧電振動片を有するものや、厚み滑り振動する圧電振動片を有するもの等が知られている。
上述した圧電振動片は、圧電体である水晶を用いて形成される。具体的には、まず角柱形状に形成された水晶等の原石を薄く切断して板状のウエハに加工した後、ウエハを所定の厚みまで研磨加工する。そして、ウエハを洗浄、乾燥した後、機械加工やフォトリソグラフィ技術等を用いて圧電振動片の外形を形成するとともに、所定の金属膜をパターニングして電極を形成する。
【０００３】
ところで、上述した原石を切断する際には、通常、貼付板上に原石を固定した状態で行うが（例えば、特許文献１参照）、この際、原石を所望の切断角度に貼付けて切断する必要がある。
【０００４】
図９は、従来の原石の貼付方法を説明するための図であって、原石及び貼付板を上方から見た平面図である。
図９に示すように、まず長手方向に沿う端面を基準面１０１とする貼付板１００上に原石１０２を載置する。そして、原石１０２における基準面１０１に沿う側に設定されたＸ線照射面１０３（原石１０２の側面において、所望する切断角度に予め切り出した面、または自然面であるｒ面）にＸ線を放射して、基準面１０１に対して原石１０２のみを、貼付板１００の上をすべるようにＸ軸（貼付板１００の表面の法線方向）回りに微動回転させながら、回折Ｘ線の検出される位置を探す。そして、回折Ｘ線がピークとなるとき、原石１０２は、所望する切断角度に設定される。
このとき、Ｘ線照射方向は、所望する切断角度のＸ線照射面１０３にＸ線が照射されたとき、回折Ｘ線のピークが出るように予め調整してある。つまり、基準面１０１は、切断角度と平行となるように調整し固定されている。例えば、ＡＴカット振動子であれば、基準面１０１は、結晶軸のＺ軸から約３５度傾けた角度に調整してある。
【０００５】
その後、Ｘ線の照射を停止して原石１０２と貼付板１００との間の複数ヶ所（例えば、原石１０２の四隅）に接着剤を注入し、原石１０２と貼付板１００とを仮固定する。仮固定の後、原石１０２の周囲に接着剤を注入して原石１０２と貼付板１００とを本固定する。そして、このように固定された原石１０２を、ワイヤーソー等を用いて切断するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２１０８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の原石１０２の貼付方法では、Ｘ線の照射を停止した後、原石１０２と貼付板１００との間に接着剤を注入する際に、作業者の手作業により接着剤を注入する必要がある。この時、接着剤を供給するためのノズルや、接着剤自体、作業者の手等と原石１０２とが接触して、原石１０２が位置ズレする虞がある。そして、原石１０２が位置ズレした状態で貼付板１００に貼り付けられることで、所望の切断角度に合わせて切断できなくなるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、所望の切断角度に合わせて原石を確実に固定できるウエハの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係るウエハの製造方法は、原石を所定の位置で固定した後、前記原石を切断して複数枚のウエハに分割するウエハの製造方法であって、接着剤を介して前記原石を載置する載置工程と、前記原石の位置を測定しながら、前記原石が前記所定の位置に配置されるように調整を行う調整工程と、前記原石の位置を測定しながら、前記接着剤を硬化させる硬化工程とを有していることを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、原石の載置工程において、接着剤を介在させた状態で原石を載置することで、調整工程後に原石と原石が固定される貼付板との間に接着剤を注入する必要がない。これにより、接着剤の注入時に発生する原石の位置ズレを防止できる。
そして、硬化工程において、原石の位置を測定しながら接着剤を硬化することで、仮に調整工程後、接着剤の硬化までに原石の位置ズレが発生した場合であっても、この位置ズレを速やかに検出できる。すなわち、調整工程から硬化工程に亘って原石の切断角度を測定し続けることで、原石の切断角度にズレが無いことを確認しながら、原石を所望の位置に固定できる。
このように、原石を所望の位置に固定できるので、所望の切断角度に合わせて原石を高精度に切断できる。これにより、切断角度が正確に調整された高品質なウエハを作製することができる。
【００１１】
また、前記接着剤は、紫外線硬化性樹脂を含み、前記硬化工程では、前記接着剤に対して紫外線を照射することを特徴としている。
この構成によれば、紫外線を照射するのみで接着剤を硬化できるので、原石の位置を調整した後、原石に接触することなく接着剤を硬化できる。これにより、接着剤の注入時に発生する原石の位置ズレを確実に防止できる。
また、任意のタイミングで接着剤を硬化できるので、仮に調整工程後に原石の位置ズレが発生した場合、紫外線の照射前であればいつでも角度調整を行うことができる。すなわち、接着剤の硬化時間に拘束されることがないので、原石を所望の切断角度で簡単に固定できる。
【００１２】
また、前記調整工程及び前記硬化工程では、前記原石のｒ面またはＡＴカット面にＸ線を照射して、回折Ｘ線のピークを検出することを特徴としている。
この構成によれば、回折Ｘ線のピークに基づいて、原石を所望の切断角度に角度調整できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、原石を高精度に固定できるので、この原石を所望の切断角度で高精度に切断できる。これにより、切断角度が正確に調整された高品質なウエハを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】貼付装置の概略構成図（平面図）である。
【図２】作業部の平面図である。
【図３】図２のＡ矢視図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】原石の貼付方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】原石の貼付方法を説明するための工程図であって、原石の断面図である。
【図７】原石の貼付方法を説明するための工程図であって、図２に相当する平面図である。
【図８】切断装置の平面図である。
【図９】従来の原石の貼付方法を説明するための図であって、原石を上方から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
（貼付装置）
まず、原石の貼付装置について説明する。図１は、貼付装置の概略構成図（正面図）である。また、図２は作業部の平面図であり、図３は図２のＡ矢視図である。なお、以下の説明では、原石の結集軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を基準に説明する（図２，図３参照）。
図１に示すように、貼付装置２１は、ベース部２２上に配置され、貼付板１１への原石１２の貼付作業を行う作業部２３と、作業部２３の上方（＋Ｘ方向）に設けられたフード部２４とを備えている。なお、原石１２は、圧電振動子に用いられる圧電振動片の原材料になるもので、水晶等からなる角柱形状（例えば、略六角柱形状）のものである。また、原石１２は、貼付装置２１において後述するダミーガラス１３を介して貼付板１１上に所望の切断角度で接着固定され、この状態で後述する切断装置７１（図８参照）により所望の厚みに切断されるようになっている。また、原石１２のｒ面（貼付板１１の後述する基準面１１ａ側の面）は、Ｘ線Ｌ１が照射されるＸ線照射面１２ａに設定されている。なおＸ線照射面１２ａは、本実施形態のようなｒ面のほかにＡＴカット角に切断された面でも構わない。
【００１６】
図１〜図３に示すように、作業部２３は、原石１２が載置されるステージ３１（図１参照）と、ステージ３１を左右方向（図１中左右方向）で挟むように配置され、原石１２のＸ線照射面１２ａに向けてＸ線Ｌ１を照射するＸ線照射部４１、及びＸ線照射面１２ａで回折されたＸ線Ｌ２（以下、回折Ｘ線Ｌ２という）を検出する検出器４２と、ステージ３１上に載置される原石１２の角度調整を行う原石微動ガイド３３とを備えている。
【００１７】
ステージ３１は、Ｘ軸回りの図示しないステージ回転機構を備え、通常は後述する基準面３５ａが切断角度と平行となるように調整し固定してある。また、ステージ３１は、作業部２３の中央部に配置され、ダミーガラス１３を介して原石１２が貼り付けられる貼付板１１を載置可能に構成されている。ステージ３１上には、貼付板１１の基準面１１ａ（長手方向に沿う側面）に当接可能な度当たり部３５が立設されている。度当たり部３５は、長手方向に沿う側面が基準面３５ａに設定されており、度当たり部３５と貼付板１１との基準面３５ａ，１１ａ同士を当接させた状態で、貼付板１１がステージ３１上にセットされるようになっている。なお、本実施形態では、所望する切断角度の面（Ｘ線照射面１２ａ）にＸ線Ｌ１が照射されたとき、回折Ｘ線Ｌ２のピークが出るように基準面３５ａの位置が予め調整してある。つまり、貼付装置２１の基準面３５ａは、予め切断角度と平行となるように調整してある。なお、切断角度とは、基準面１１ａ（基準面３５ａ）と原石１２のＺ軸とのなす角度であり、実施形態では、基準面３５ａは原石１２のＺ軸に対して３５度傾いており、ＡＴカット角に設定してある。
【００１８】
原石微動ガイド３３は、貼付板１１上に載置される原石１２を保持可能に構成され、原石１２をＸ軸回り（原石１２の接着面の法線方向）に回転させて、所望の切断角度に調整するものである。具体的に、原石微動ガイド３３は、ステージ３１の外側でＸ軸方向に延在するとともに、Ｘ軸回りに回転可能に支持されたシャフト４５と、シャフト４５に固定された保持アーム４６と、シャフト４５をＸ軸回りに回転させる微動ハンドル４７とを備えている。
【００１９】
保持アーム４６は、平面視（Ｘ方向から見て）略Ｌ字状に形成され、その基端側がシャフト４５に固定された片持ち状の部材である。詳述すると、保持アーム４６は、基端側がシャフト４５に固定された基部５１を有している。基部５１は、図２において検出器４２方向に延在しており、その先端側にはステージ３１上を臨むように延在するアーム本体５２が形成されている。アーム本体５２の先端側の側面には、原石１２の側面１２ｂを吸着可能な複数の吸着部５３が設けられている。具体的に、各吸着部５３は、原石１２の側面１２ｂに当接して、エア等により原石１２を吸着保持できるように構成されている。そして、吸着部５３により原石１２を保持した状態で、シャフト４５が回転することで、度当たり部３５の基準面３５ａに基準面１１ａが当接することで固定されている貼付板１１の上で、原石１２のみがＸ軸回りに貼付板１１の上をすべるように移動可能に構成されている。
【００２０】
微動ハンドル４７は、動力伝達機構５４を介してシャフト４５に連結されており、微動ハンドル４７を作動（例えば、図２中矢印方向）させることで、シャフト４５（保持アーム４６）をＸ軸回りに回転させるようになっている。
【００２１】
図４は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
ここで、図１及び図４に示すように、フード部２４は、作業部２３の上方を覆うように配置され、その前面６１には、貼付装置２１の各種操作を行ったり、ステージ回転機構の回転量及び回折Ｘ線量が表示されたりする表示装置６２が設置されている。
【００２２】
ここで、フード部２４の天板部６３からは下方（−Ｘ方向）に向けて紫外線硬化装置６４がワイヤ６５により吊り下げ支持されている。紫外線硬化装置６４は、平面視で長方形状に形成されており、ワイヤ６５に連結された図示しない駆動手段によって上下方向（±Ｘ方向）に移動可能に構成されている。そして、天板部６３と作業部２３との間には、両者間を仕切る仕切板６６が設けられており、仕切板６６の中央部には紫外線硬化装置６４が挿通可能な貫通孔６６ａが形成されている。この場合、貫通孔６６ａは、平面視で長方形状の孔であり、その長辺方向が原石１２の長手方向（Ｙ方向）に沿うように形成されている。この場合、紫外線硬化装置６４は、駆動手段の動作によって貫通孔６６ａを通って作業部２３内に進退可能に構成されている。すなわち、紫外線硬化装置６４は、貼付板１１の搬送時等において、原石１２及び貼付板１１に干渉しない位置まで上昇する一方、紫外線照射時において、焦点位置を調整するために上下動するようになっている。
【００２３】
紫外線硬化装置６４の下端側には、ステージ３１に向けて紫外線を照射するためのＵＶランプ６７（図４参照）が設けられている。ＵＶランプ６７は、仕切板６６の貫通孔６６ａの長辺方向に沿って配置されている。これにより、ＵＶランプ６７が原石１２の長手方向に沿って配置されるので、原石１２のＹＺ平面全域に効率的に紫外線を照射できる。
【００２４】
（ウエハの製造方法）
次に、本発明のウエハの製造方法を説明する。以下の説明では、上述した貼付装置２１を用いた原石１２の貼付方法を主として説明する。図５は、原石の貼付方法を説明するためのフローチャートである。また、図６は、原石の貼付方法を説明するための工程図であって、原石の側断面図である。
まず、図５及び図６（ａ）に示すように、貼付装置２１に原石１２をセットする前段階として、ダミーガラス１３を用意し、このダミーガラス１３上に原石１２を接着する（Ｓ１１）。ダミーガラス１３は、ソーダライムガラス等からなる平板状のものであり、その上面（＋Ｘ方向の面）に接着剤１４を介して原石１２を接着する。
その後、ダミーガラス１３の下面全体に紫外線硬化型接着剤１５を塗布する（Ｓ１２）。
【００２５】
次に、図５及び図６（ｂ）に示すように、貼付板１１上にダミーガラス１３を介して原石１２を設置する（Ｓ１３：載置工程）。貼付板１１は、歪みの極めて少ない金属板である。貼付板１１は、長手方向に沿う一側面を基準面１１ａとして設定している。そして、ダミーガラス１３の下面を貼付板１１の上面に向けるとともに、原石１２のＸ線照射面１２ａと貼付板１１の基準面１１ａとを同じ方向に向けた状態でダミーガラス１３及び原石１２を貼付板１１上に設置する。
【００２６】
図７は貼付方法を説明するための工程図であり、図２に相当する作業部の平面図である。
図５及び図７に示すように、原石１２が設置された貼付板１１を貼付装置２１のステージ３１上にセットする（Ｓ１４）。そして、貼付板１１の基準面１１ａと度当たり部３５の基準面３５ａとを突き合わせた状態で、貼付板１１をステージ３１上にセットする。
【００２７】
次に、貼付板１１上に載置された原石１２を原石微動ガイド３３で保持する（Ｓ１５）。具体的には、微動ハンドル４７を作動させると、動力伝達機構５４を介してシャフト４５がＸ軸回りに回転する。これにより、保持アーム４６がＸ軸回りに回転して、保持アーム４６の吸着部５３が原石１２の側面１２ｂに接近する。その後、保持アーム４６をさらに回転させ、吸着部５３を原石１２の側面１２ｂに当接させる。そして、吸着部５３により原石１２の側面１２ｂを吸着することで、保持アーム４６により原石１２を保持できる。
【００２８】
続いて、原石１２の角度調整を行う（Ｓ１６：調整工程）。具体的には、まず貼付装置２１のＸ線照射部４１（図１参照）から原石１２のＸ線照射面１２ａに向けてＸ線Ｌ１を照射し、Ｘ線照射面１２ａで回折した回折Ｘ線Ｌ２を検出器４２で検出できるように、原石１２をＸ軸回りに回転させる（図７中鎖線参照）。すなわち、微動ハンドル４７を作動させ、保持アーム４６によって原石１２を吸着した状態で保持アーム４６をＸ軸回りに回転させる。なお、上述したように貼付装置２１の基準面３５ａはＡＴカット角と平行であり、基準面３５ａに当接している貼付板１１の基準面１１ａもＡＴカット面と平行となっている。したがって、原石１２は、保持アーム４６の動きに合わせて固定されている貼付板１１の上をすべるように回転している。これにより、原石１２のＸ線照射面１２ａに入射するＸ線Ｌ１の入射角が変化する。そして、検出器４２で検出された回折Ｘ線Ｌ２がピークを検出した時点で、微動ハンドル４７を停止する。回折Ｘ線Ｌ２のピークが検出されたとき、原石１２は貼付板１１の上でＡＴカット角に設定されたことになる。
このように、原石１２のＸ線照射面１２ａにＸ線Ｌ１を照射することで、Ｘ線照射面１２ａで回折した回折Ｘ線Ｌ２に基づいて、原石１２を所望の切断角度に角度調整できる。なお、角度調整の終了後も保持アーム４６によって原石１２を保持し続けておく。これにより、角度調整後における原石１２の位置ズレを防止できる。
【００２９】
その後、ダミーガラス１３と貼付板１１との間に介在する紫外線硬化型接着剤１５を硬化させ、原石１２（ダミーガラス１３）を貼付板１１に固着する（Ｓ１７：硬化工程）。
【００３０】
具体的に、駆動手段により紫外線硬化装置６４を上下動させ、ＵＶランプ６７の焦点位置がダミーガラス１３と貼付板１１との間、すなわち紫外線硬化型接着剤１５に位置するように合わせる。この状態で、紫外線硬化型接着剤１５に向けて紫外線を照射することで、紫外線は原石１２及びダミーガラス１３を透過して紫外線硬化型接着剤１５に照射される。これにより、紫外線硬化型接着剤１５が硬化する。これにより、原石１２（ダミーガラス１３）を貼付板１１上に所望の切断角度で固定できる。
【００３１】
そして、紫外線硬化型接着剤１５の硬化後、原石１２の位置ズレを確認する（Ｓ１８）。すなわち、切断角度が所望の範囲内に収まっているか否かを測定する。具体的には、原石１２のＸ線照射面１２ａにＸ線Ｌ１を照射して、ステージ回転機構によってステージ３１を回転可能にして、貼付板１１ごと微動回転させて、回折Ｘ線Ｌ２のピークが検出されるときの回転量を表示装置６２で確認し、所望の切断角度との誤差を確認する。その後、Ｘ線照射を停止するとともに、保持アーム４６による原石１２の吸着を解除する。さらに、紫外線硬化装置６４を上昇させ、原石１２が固定された貼付板１１をステージ３１から搬出する。
【００３２】
図８は、切断装置の平面図である。
その後、図８に示すように、原石１２が固定された貼付板１１を切断装置７１まで搬送し、原石１２を切断する。本実施形態の切断装置７１は、ワイヤーソー式の切断装置７１であって、貼付板１１がセットされる図示しないステージと、貼付板１１の上方に配置された回転可能な図示しない複数のローラと、これらローラ間に巻回されたワイヤ７２とを備えている。なお、切断装置７１は原石１２に向けて切削液を供給する図示しない切削液手段も備えている。
原石１２を切断するためには、まず貼付板１１をステージにセットする。この時、貼付板１１の基準面１１ａの長手方向と、ワイヤ７２の走行方向とが平行になるようにセットする。すなわち、ワイヤ７２の走行方向が原石１２の所望の切断角度と平行になるようにセットされる。そして、切削液供給手段から切削液を供給しつつ、ローラを回転させワイヤ７２を走行させる。そして、ワイヤ７２を走行させながら、ステージを上昇させ、原石１２をワイヤ７２に押圧することで、原石１２が高さ方向（Ｚ方向）に沿って切断される。これにより、原石１２が所望の切断角度で所定の厚みを有する複数枚のウエハに分割される。
【００３３】
その後、接着剤を除去し、貼付板１１、ダミーガラス１３及び原石１２をそれぞれ分離する。
以上により、原石１２から１枚１枚のウエハが取り出される。
【００３４】
このように、本実施形態では、原石１２を貼付板１１に設置する際に、ダミーガラス１３と貼付板１１との間に紫外線硬化型接着剤１５を介在させた状態で原石１２を設置する構成とした。
この構成によれば、原石１２の角度調整後に貼付板１１とダミーガラス１３との間に接着剤を注入する必要がないので、接着剤の注入時に発生する原石１２の位置ズレを防止できる。さらに、ダミーガラス１３の下面全体に紫外線硬化型接着剤１５を塗布できるので、ダミーガラス１３と貼付板１１とをダミーガラス１３の全域で接着できる。これにより、貼付板１１上に原石１２を強固に接着できる。
【００３５】
そして、本実施形態では、硬化工程において、原石１２のＸ線照射面１２ａで回折Ｘ線Ｌ２のピークを測定しながら紫外線硬化型接着剤１５を硬化する構成とした。
この構成によれば、原石１２の角度調整後、紫外線硬化型接着剤１５の硬化までの間に、仮に原石１２の位置ズレが発生した場合であっても、この位置ズレを速やかに検出できる。これにより、調整工程から硬化工程に亘って原石１２の回折Ｘ線Ｌ２のピークを測定し続けることで、原石１２の所望の切断角度にズレが無いことを確認しながら、貼付板１１上に原石１２を所望の切断角度で固定できる。なお、紫外線硬化型接着剤１５の硬化前に原石１２の位置ズレが発生した場合には、原石微動ガイド３３を用いて再度、角度調整を行うことで、原石１２の切断角度の修正が可能である。
【００３６】
しかも、本実施形態では接着剤に紫外線硬化型接着剤１５を用いることで、原石１２を角度調整した後、原石１２に接触することなく紫外線硬化型接着剤１５を硬化できる。また、任意のタイミングで紫外線硬化型接着剤１５を硬化できるので、仮に調整工程後に原石１２の位置ズレが発生した場合、紫外線の照射前であればいつでも角度調整を行うことができる。すなわち、接着剤の硬化時間に拘束されることがないので、貼付板１１上に原石１２を所望の切断角度で簡単に固定できる。
【００３７】
そして、本実施形態では、上述したように原石１２が高精度に角度調整されているので、この原石１２を複数枚のウエハに分割することで、切断角度が正確に調整された高品質なウエハを作製することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施形態では一枚の貼付板１１上に原石１２を一つのみ固定する場合について説明したが、これに限らず、一枚の貼付板１１上に複数個の原石１２を固定しても構わない。
また、上述した実施形態では、紫外線硬化型接着剤１５を用いる場合について説明したが、これに限らず熱硬化型接着剤等、塗布後に瞬間的に接着されるもの以外の接着剤を用いることが可能である。
【００３９】
さらに、上述した実施形態では、角柱形状の原石１２を用いて説明したが、ｒ面、またはＡＴカット角に切断された面（Ｘ線照射面１２ａ）を有する原石１２であれば、これに限られず、直方体形状や円柱形状等の原石１２を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１１…貼付板  １１ａ…基準面  １２…原石  １５…紫外線硬化型接着剤（接着剤）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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