(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤソーによる被加工物の切断途中で停止し、この被加工物から途中まで切り出された多数のウェーハ間の溝に位置していたワイヤ群を後退させたときに、前記溝の該ワイヤが位置していた切断終端部に挿入する複数の歯を備えた間隔保持具であって、
前記歯が、前記切断終端部に挿入可能なように前記歯の厚みが前記ワイヤの直径と同じかそれ以下とされ、前記歯の長さが前記被加工物の幅寸法の１／２より長いことを特徴とする間隔保持具。
【請求項２】
前記歯の配列ピッチが、前記ワイヤの配列ピッチと等しいピッチとされ前記ウェーハ間の溝に一度に進入可能とされるか、または、複数の間隔保持具の歯の配列ピッチが、それぞれ前記ワイヤの配列ピッチよりも広くして前記ウェーハ間の溝に１つおき又は複数おきに順次進入可能とされる請求項１に記載の間隔保持具。
【請求項３】
前記歯の並列方向の全体長さが、被加工物の長さよりも短い請求項１又は請求項２の何れかに記載の間隔保持具。
【請求項４】
前記歯の先端の全体により形成される形状が、弧状である請求項１〜３の何れかに記載の間隔保持具。
【請求項５】
前記歯の先端の全体により形成される形状が、斜状である請求項１〜３の何れかに記載の間隔保持具。
【請求項６】
前記各歯の先端が、先細り形状を呈している請求項１〜５の何れかに記載の間隔保持具。
【請求項７】
被加工物の切断途中で、この被加工物からワイヤソーのワイヤ群を後退させたときに、複数の歯を備えた間隔保持具の該歯を、被加工物から切り出された多数のウェーハ間の溝に挿入するようにしたことを特徴とする切断方法。
【請求項８】
前記間隔保持具の歯は、切断終端部より挿入される請求項７に記載の切断方法。
【請求項９】
１つおきの溝又は複数おきの溝に対応する歯を有した複数の間隔保持具を同時に用いるようにした請求項７又は請求項８に記載の切断方法。
【請求項１０】
前記間隔保持具を抜いた後に、ウェーハ間の溝に、所定位置のワイヤから順次進入させて、被加工物の切断の続きを行うようにしたことを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の切断方法。
【請求項１１】
前記歯を被加工物の下方に相対的に移動させて、前記間隔保持具を抜き取るようにした前記第８〜１０の何れかに記載の切断方法。
【請求項１２】
前記歯の先端を中心として、前記間隔保持具を旋回させて抜き取るようにした前記第８〜１０の何れかに記載の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワイヤソーのワイヤが断線した場合に、切断途中のウェーハ同士の間隔を保持するための間隔保持具又はそれを用いて切断する切断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のワイヤソーにおいては、複数の加工用ローラが所定間隔おきに配設され、それらのローラの外周には複数の環状溝が所定ピッチで形成されている。また、リール機構の繰出し側のリールから１本のワイヤが繰り出され、このワイヤが各加工用ローラ間において、それらの環状溝に多数回順に巻かれて走行した後、リール機構の巻取りリール側に巻き取られる。
【０００３】
そして、前記加工用ローラ、両リールの回転が制御されることにより、ワイヤが前進及び後退を繰り返して、トータルとして歩進的に前進されながら、ワイヤ上に加工液が供給される。この状態で、ワイヤに対しワークが押し付け接触されて、ワイヤ上の砥粒によりそのワークがスライス状に切断加工される。
【０００４】
このようなワイヤソーでは、例えばワイヤの走行方向が切替られる際、加工用ローラと両リールとの間における反転タイミングの違い等により、ワイヤに大きな張力が作用して、ワイヤが断線することがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１４（ａ）から明らかなように、ワーク５０の切断途中でワイヤ５４が断線した場合には、このワイヤ５４を架け直すために、ワーク５０に形成された溝５１から断線したワイヤ５４が除去されて新しいワイヤ５４と架け替えられる。ワーク５０の切断部分に加工液が供給されていたために、断線したワイヤ５４をワーク５０から抜き出すときに、図１４（ｂ）で示すように、ワーク５０から切り出されたウェーハの部分５２の先端同士が付着してしまう。そのため、新しく架け替えたワイヤをウェーハの間の溝３０に挿入することが難しく、復旧に時間がかかる要因となっていた。なお、図１３におけるワイヤ５４の大きさやワーク５０の溝５１やウェーハの部分５２の幅は、説明のために誇張として大きく示している。
【０００６】
そこで、従来は、ワイヤ５４を張り直した後、ワーク５０の切り出された部分５２の隙間にエアを吹き付けて、各ウェーハの間の付着部分を引き離して各々の溝５１の幅を確保するようにしていた。そして、一本一本のワイヤ５４に各々の溝５１を対応させて位置合わせした後、ワイヤ５４を同時に全溝５１に挿入していた。しかし、これは、多数の溝５１にエアを吹き付け、隙間を押し拡げなければならないので手間がかかり、復旧時間の短縮にはあまり効果がなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような従来技術に存在する課題に着目してなされたものである。従って、その目的とするところは、ウェーハ間の溝の幅を容易に保持できて、ワイヤの挿入を容易にし、断線後の復旧作業を短時間で行い得る間隔保持具及びこれを用いた切断方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記問題点を解決するために、本発明の間隔保持具は、被加工物の切断途中で、この被加工物からワイヤソーのワイヤ群を後退させたときに、被加工物から途中まで切り出された多数のウェーハ間の溝に挿入するようにした複数の歯を備えた間隔保持具であって、
前記歯が、ワイヤソーのワイヤ走行停止時に該ワイヤが位置していた切断終端部に挿入可能なように前記ワイヤの配列ピッチと等しい配列ピッチとされ、前記歯の厚みが前記ワイヤの直径と同じかそれ以下とされ、前記歯の長さが前記被加工物の幅寸法の１／２より長いことを特徴とする。
また、本発明は、被加工物から所定間隔で切り出された多数のウェーハ間の溝に進入可能な複数の歯を備え、歯の長さが被加工物の幅寸法の１／２より長い間隔保持具としたものである。
【０００９】
従って、間隔保持具の複数の歯により、ウェーハ間の溝の複数の隙間を確保できる。少なくともウェーハの幅方向の中心よりも多くの歯が差し込まれるので、ほぼ全体の隙間が確保できる。そのため、断線した際のワイヤの位置に交換されたワイヤを容易にかつ短時間で挿入することができ、切断途中に断線しても、短時間で被加工物の切断を最後まで行うことができる。
【００１０】
本発明における第２の発明は、前記第１の発明に記載の間隔保持具において、
前記歯の配列ピッチが、前記ワイヤの配列ピッチと等しいピッチとされ前記ウェーハ間の溝に一度に進入可能とされるか、または、複数の間隔保持具の歯の配列ピッチが、それぞれ前記ワイヤの配列ピッチよりも広くして前記ウェーハ間の溝に１つおき又は複数おきに順次進入可能とされることができる。
本発明は、複数の間隔保持具でウェーハ間の溝に１つおき又は複数おきに進入可能な複数の歯を備えたものである。従って、間隔保持具の歯をウェーハ間の溝に順次挿入することができるので、容易に、歯を溝に挿入することができる。
【００１１】
本発明における第３の発明は、前記第１又は第２の何れかに記載の間隔保持具において、前記歯の並列方向の全体長さが、被加工物の長さよりも短いものである。従って、間隔保持具を小型にできる。
【００１２】
本発明における第４、５に記載の発明は、前記第１〜３の何れかに記載の間隔保持具において、前記歯の先端の全体により形成される形状が、弧状又は斜状であるものである。従って、歯の先端形状が一列に並んでいないので、間隔保持具の歯がウェーハ間に一度に挿入されず、ウェーハ間の溝に部分的に順次挿入することができ、容易に間隔保持具の歯を溝に挿入することができる。
【００１３】
本発明における第６に記載の発明は、前記第１〜５の何れかに記載の間隔保持具において、前記各歯の先端が、先細り形状を呈しているものである。従って、ウェーハ間の隙間から付着部分を押し拡げながら、順次、歯を溝に挿入できる。そのため、容易に、かつ短時間に、歯を溝に挿入することができる。
【００１４】
本発明における第７に記載の発明は、被加工物の切断途中で、この被加工物からワイヤソーのワイヤ群を後退させたときに、複数の歯を備えた間隔保持具の該歯を、被加工物から切り出された多数のウェーハ間の溝に挿入するようにした切断方法である。従って、間隔保持具の歯をウェーハ間の溝に挿入することにより、ウェーハ間の溝の隙間を確保することができる。また、間隔保持具を下方へ移動させて被加工物から抜くときに、ウェーハの両側面に付着したスラリを余すところなくかき落とすことができる、従って、その後のウェーハ間の溝にワイヤをスムーズに挿入することができる。そのため、切断途中に断線しても、所望の切断を短時間で最後まで行うことができる。
【００１５】
本発明における第８に記載の発明は、前記第７に記載の切断方法において、前記間隔保持具の歯は、切断終端部より挿入されるものである。従って、ウェーハ同士が付着したとしても、切断終端部には隙間が確保されているため、間隔保持具の挿入が容易である。
【００１６】
本発明における第９に記載の発明は、前記第７又は前記第８に記載の切断方法において、１つおきの溝又は複数おきの溝に対応する歯を有した複数の間隔保持具を同時に用いるようにしたものである。従って、歯の先端形状が一列に並んでいないので、間隔保持具の歯がウェーハ間に一度に挿入されず、ウェーハ間の溝に順次挿入することができる。
【００１７】
本発明における第１０に記載の発明は、前記第７〜９の何れかに記載の切断方法において、前記間隔保持具を抜いた後に、ウェーハ間の溝に、所定位置のワイヤから順次進入させて、被加工物の切断の続きを行うようにしたものである。従って、ワイヤの挿入が容易であり、すみやかに被加工物の再切断に移行することができる。
本発明は、前記第８〜１０の何れかに記載の切断方法において、前記歯を被加工物の下方に相対的に移動させて、前記間隔保持具を抜き取るようにすることができる。
本発明は、前記第８〜１０の何れかに記載の切断方法において、前記歯の先端を中心として、前記間隔保持具を旋回させて抜き取るようにすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した間隔保持具及びそれを用いた切断方法の一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
【００１９】
はじめに、ワイヤソーの構成を説明する。図１及び図２に示すように、ワイヤソーの基台１６のコラム１７には、切断機構１８が装設されている。この切断機構１８は平行に延びる３本の加工用ローラ２０，２１，２２を備え、それらの外周には、各ローラ２０，２１，２２を順に周回するように、１本のワイヤ２３が巻回されている。そして、図示しないワイヤ走行用モータにて、加工用ローラ２０，２１，２２が往復回転されることにより、ワイヤ２３が加工用ローラ２０，２１，２２上を往復走行する。
【００２０】
前記基台１６上にはワイヤ２３を繰り出すための繰出しリール２８と、ワイヤ２３を巻き取るための巻取りリール２９とが設けられている。切断機構１８の上方には供給パイプ２５が配設され、この供給パイプ２５から遊離砥粒を含むスラリが切断機構１８に供給される。供給パイプ２５の上方にはワーク支持機構２６が昇降可能に配設され、ワーク支持機構２６の下部には、被加工物であるワーク２７が着脱自在にセットされる。
【００２１】
そして、このワイヤソーの運転時には、ワイヤ２３が切断機構１８の加工用ローラ２０，２１，２２間で前進及び後退を繰り返して歩進的に一方向に走行されながら、ワーク支持機構２６が図示しない昇降用モータにより下降される。このとき、供給パイプ２５からワイヤ２３上へスラリが供給されるとともに、そのワイヤ２３に対しワーク２７が押し付け接触され、ラッピング作用によってワーク２７からウェーハ３７が切断加工される。
【００２２】
次に、間隔保持具４０及びワイヤ張設治具３１について説明する。間隔保持具４０は、図３に示すように根元部４２から配列ピッチＰで並んだ複数の歯４１が突出形成されている。歯４１の配列ピッチＰは、ワイヤソーの加工用ローラ２０，２１，２２間におけるワイヤ２３の配列ピッチと等しくなっている。歯４１の長さＬは、ワーク２７の直径（幅寸法に相当する）Ｗの１／２より長く、好ましくは本実施形態で示すようにワーク２７の直径Ｗ又はそれより長く形成されている。歯４１の厚みｔは、ワイヤ２３の直径とほぼ同じか、或いはそれ以下となっており、歯４１の先端の全体の形状は、中央側が膨らんだ円弧状に形成されている。本実施の形態の図中では、説明のために、その歯４１の数を少なくし、歯４１の厚みを厚く、配列ピッチＰを大きくして示している。また、歯４１の先端は幅が先細りとなるように角状又は（図１２に示すように）円弧状に傾斜している。
【００２３】
また、図４の二点鎖線で示されるように、ワイヤ張設治具３１は、ワーク２７の両側方に配置できる支持部３２を一体形成した略コの字形状の板部材である。
なお、間隔保持具４０及び３１は、通常、加工作業の邪魔にならないところに保管される。
【００２４】
さて、インゴットよりなるワーク２７からウェーハ３７を切り出している途中で、上述したような張力変動やその他、何らかの原因によって、ワイヤソーのワイヤ２３が断線すると、スラリの供給を停止させるとともに、加工用ローラ２０，２１，２２、繰出しリール２８及び巻取りリール２９を停止させて、ワイヤ走行を停止させる。このとき、ワーク支持機構２６によってワーク２７は、図４に二点鎖線で示す位置から実線で示される位置に上昇させられ、ワーク２７からワイヤ２３が抜かれる。
【００２５】
次に、図５及び図６（ａ）に示すように、ワイヤ２３によって途中まで切り出されたウェーハ３７同士の間の溝３０の切断終端部３５に、すなわち、断線時にワイヤ２３が位置していた部分に、間隔保持具４０の歯４１をワーク２７の側方から挿入する。そして、歯４１の先端をワーク２７の溝３０から突き抜けるようにする。この状態で、すなわち図７に示すように間隔保持具４０は、ワーク２７から脱落しないようにワーク２７に保持される。
【００２６】
その後、断線したワイヤ２３の繰出しリール２８及び巻取りリール２９を取り去り、新たなワイヤ２３を掛け渡す。
次に、図６（ａ）に示すように切断終端部３５の位置にある間隔保持具４０を、図６（ｂ）に示すようにワーク２７に対して降下させると、ウェーハ３７同士の隙間が開かれ、この間隔が所定の大きさに保持される。
【００２７】
そして、図８で示すようにワイヤ張設治具３１を斜めにしてワイヤ２３をその下方から押し上げると、ワイヤ２３は、図８の左側から順次、ワーク２７の溝３０に進入する。全てのワイヤ２３が溝３０に挿入されたところで、ワイヤ張設治具３１及び間隔保持具４０を加工部から退避させる。そして、ワイヤ２３に所定の張力を加え、再びスラリを供給させながら、ワイヤ２３を歩進的に走行させ、ワーク２７の切断の続きを行い、ウェーハ３７を切り出す。
【００２８】
上記実施形態の間隔保持具及びそれを用いた切断方法によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（ａ）上記実施の形態では、ワイヤ２３が断線した際に、ワーク２７の溝３０に、挿入される複数の歯４１を有した間隔保持具４０を具体化した。そのため、ワーク２７から途中まで切り出されたウェーハ３７同士の間隙を確保できる。間隔保持具４０がワーク２７の幅方向の１／２より長い歯を有することにより、少なくともウェーハ３７の幅方向の中心よりも多くの歯が差し込まれているので、ほぼ全体の隙間が確保できる。従って、新しいワイヤ２３をワーク２７の溝に容易に挿入することができるので、ワイヤ２３が断線した後の復旧時間を短くすることができる。また、断線したときのワイヤ２３の位置に確実に新しいワイヤ２３を配置することができるので、切断の続きを行うことができ、所望の切断を最後まで行うことができる。しかも、ワーク２７に挿入した状態から間隔保持具４０を下方へ移動させてワーク２７から抜くときに、ウェーハ３７の両側面に付着したスラリや切屑をかき落とすことができる。従って、その後のウェーハ３７間に対するワイヤ挿入をスムーズに行うことができる。
【００２９】
（ｂ）上記記実施の形態の間隔保持具４０は、ウェーハ間の溝３０に進入可能な複数の歯４１を備えているので、複数の歯４１を溝３０から抜くときに、複数の溝３０の隙間を一度に開かせて、複数の溝３０を所定の間隔に確保することができる。
【００３０】
（ｃ）上記実施の形態では、歯４１の先端が、先細り形状を呈している間隔保持具４０としたので、スムーズに歯４１を溝３０に挿入することができる。
（ｄ）上記実施の形態では、間隔保持具４０を溝３０から除去した後、傾斜したワイヤ張設治具３１によりワイヤ２３を押し上げることにより、ワイヤ２３を溝３０に挿入するようにした。そのため、架け替えられたワイヤ２３を切断終端部３５にスムーズに挿入することができる。
【００３１】
（ｅ）上記実施の形態では、間隔保持具４０の歯４１は、切断終端部３５より挿入されるようにしたので、ウェーハ３７同士が付着したとしても、切断終端部には隙間が確保され、間隔保持具の挿入が容易である。
【００３２】
（ｆ）上記実施の形態では、歯４１の先端の全体により形成される形状を弧状の間隔保持具４０としたので、歯４１を溝３０に順次挿入することができる。従って、容易に、一層短時間に、歯４１を溝３０に挿入することができる。
【００３３】
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した間隔保持具の第２の実施の形態を図９〜図１１に従って説明するが、上記第１の実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３４】
本実施の形態の間隔保持具４５は、図９に示すように上記第１実施の形態の歯４１とほぼ同様な構造をしているが、歯４１の配列ピッチＰは、ワイヤ２３の配列ピッチの３倍である。また、歯４１の全体形状は、上記第１実施の形態と異なり、ほぼ一直線状となっている。なお、本実施の形態の図中でも、説明のために、その歯４１の数を少なくし、歯４１の厚みを厚く、配列ピッチＰを大きくして示している。
【００３５】
従って、本実施の形態においては、図１０から明らかなように、間隔保持具４５が複数用いられる。
本実施の形態の間隔保持具４５及びそれを用いた切断方法によれば、上記第１の実施形態に記載の（ａ）〜（ｅ）の効果に加えて、次の効果を得ることができる。
【００３６】
（ｇ）上記実施の形態では、複数の間隔保持具４５の歯４１の配列ピッチＰをワイヤ２３の配列ピッチよりも広くした。そのため、一度に溝３０に挿入する歯４１の個数が少ないので、それぞれの間隔保持具４５の歯４１を容易に、溝３０に挿入することができる。
【００３７】
（変更例）なお、上記実施の形態は、以下のように変更してもよい。
・上記各実施の形態では、間隔保持具４０の歯４１として、図１３に示すように、ウェーハ３７間の溝３０よりも多い数を設けるようにしてもよい。
【００３８】
・上記第２実施例では、２つおきの溝３０に対応するような間隔で歯４１を設けたが、１つおき、或いはそれ以上の数おきの溝３０に対応するような間隔で設けてもよい。
【００３９】
・上記第１実施の形態では、間隔保持具４０の歯４１の全体形状を、円弧形状などの弧状としたが、他に斜状に形成してもよく、この場合も同様に、ワーク２７の軸線に対して平行な直線状以外の形状をなすようにすれば、溝３０に同時に挿入する歯４１の数が少なくなるので、容易に、間隔保持具４０を溝３０に挿入することができる。
【００４０】
・上記第２実施の形態の切断方法では、間隔保持具４５を同一方向から溝３０に差し込むようにしたが、図１４に示すように、両方向から間隔保持具４５を挿入するようにしてもよい。
【００４１】
・上記各実施の形態では、加工液として、油系や水系の分散液に砥粒を分散したスラリを用いて説明したが、ワイヤに砥粒を保持させた場合には、冷却のための加工液、例えば油などを用いるようにしてもよい。
【００４２】
・また、歯４１の幅を小、中、大とした複数の大きさの間隔保持具を用意し、切断深さに応じて選択的に使用するようにしてもよい。
次に上記実施形態及び別例から把握できる請求項に記載した以外の技術的思想について、それらの効果とともに以下に記載する。
【００４３】
（１）前記歯を被加工物の下方に相対的に移動させて、前記間隔保持具を抜き取るようにした前記第８〜１０の何れかに記載の切断方法。
（２）前記歯の先端を中心として、前記間隔保持具を旋回させて抜き取るようにした前記第８〜１０の何れかに記載の切断方法。
【００４４】
従って、これら（１）項及び（２）項によれば、間隔保持具を抜き取るとる際に、間隔保持具の歯を、ウェーハの両側面の全面を接触するように移動させることができるので、ウェーハ間に付着したスラリを確実にかき取ることができる。
そのため、ウェーハ間の溝に交換したワイヤを容易に挿入することができる。
【００４５】
（３）前記歯の先端が全体として弧状又は斜状になっている間隔保持具を用いることを特徴とする前記第７〜１０及び前記（１）項、前記（２）項の何れかに記載の間隔保持方法。
【００４６】
従って、この（３）項に記載の発明によれば、被加工物の溝に歯を容易に挿入することができるので、交換した新しいワイヤを容易に、かつ短時間で配置することができる。
【００４７】
（４）前記第１〜４の間隔保持具を交換可能に複数種類備え、この間隔保持具を作用位置と非作用位置とに位置保持可能としたことを特徴とするワイヤソー。従って、この（４）項に記載の発明によれば、ワイヤが断線した場合であっても、間隔保持具を短時間で被加工物の溝に挿入して位置決めでき、容易に、かつ確実にウェーハ同士の間隔を保持することができるので、交換した新しいワイヤを容易に、かつ短時間で所定の位置に配置することができる。従って、ワイヤの断線が生じても、短時間に復旧することができるとともに、所望の切断を最後まで行うことができる。
【００４８】
（５）ウェーハ間の溝に、所定位置のワイヤから順次進入させる治具を備えたことを特徴とする前記（４）項に記載のワイヤソー。従って、この（５）に記載の発明によれば、ワイヤが断線した位置に、交換した新しいワイヤを、更に短い時間で、より容易に配置することができる。従って、ワイヤが断線した際の復旧時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワイヤソーの正面断面図。
【図２】ワイヤソーの要部の斜視図。
【図３】第１実施の形態の間隔保持具の斜視図。
【図４】第１実施の形態における切断方法を説明する斜視図。
【図５】図３の間隔保持具を被加工物に挿入した状態を示す断面図。
【図６】図３の間隔保持具の作用を示す側面図であり、（ａ）は間隔保持具を移動させる前、（ｂ）は間隔保持具を移動させた後を示す。
【図７】第１実施の形態の間隔保持具を被加工物に挿入した状態を示す断面図。
【図８】第１実施の形態における切断方法を説明する正面断面図。
【図９】第２実施の形態の間隔保持具の斜視図。
【図１０】図９の間隔保持具を被加工物に挿入した状態を示す断面図。
【図１１】図１０における１１−１１線の断面図。
【図１２】第１実施の形態における間隔保持具のその他の先端形状を示す図。
【図１３】第１の変更例の間隔保持具を示す側面図。
【図１４】第１の変更例の切断方法を示す断面図。
【図１５】従来の被加工物の状態を示す側面図であり、（ａ）はワイヤが断線したときの状態、（ｂ）は断線したワイヤを除去した後の状態を示す。
【符号の説明】
２３…ワイヤ、２７…被加工物としてのワーク、３０…溝、３５…切断終端部、４０，４５…間隔保持具、４１…歯。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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