(57)【要約】【課題】レジストを均一な厚さに塗布することができるレジスト塗布方法を提供する。【解決手段】本発明のレジスト塗布方法は、搬送ロールにより長尺の基材を搬送するとともに、レジスト供給部から引き上げロールを介して転写ロールにレジストを供給し、転写ロールにより基材にレジストを塗布する方法であって、レジスト塗布領域の両端部に当該基材の長さ方向に沿って延びる溝部を有する基材のレジスト塗布領域に、転写ロールからレジストを転写することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ロールにより長尺の基材を搬送するとともに、レジスト供給部から引き上げロールを介して転写ロールにレジストを供給し、前記転写ロールにより前記基材に前記レジストを塗布する方法であって、
レジスト塗布領域の両端部に当該基材の長さ方向に沿って延びる溝部を有する基材の前記レジスト塗布領域に、前記転写ロールから前記レジストを転写することを特徴とするレジスト塗布方法。
【請求項２】
前記レジストを塗布する前に、前記基材に前記溝部を形成する工程を有することを特徴とする請求項１に記載のレジスト塗布方法。
【請求項３】
前記溝部の開口端における前記レジスト塗布領域側の角部の頂角が９０°以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレジスト塗布方法。
【請求項４】
前記溝部の深さは、前記基材上に形成された導電体層の厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のレジスト塗布方法。
【請求項５】
長尺の基材を搬送する搬送ロールと、
前記搬送ロール上の前記基材にレジストを転写する転写ロールと、
レジスト供給部からレジストを引き上げて前記転写ロールに供給する引き上げロールと、
前記転写ロールに向かう前記基材の搬送経路上に配置され、前記基材上のレジスト塗布領域の両端部に前記基材の長さ方向に沿って延びる溝部を形成する溝部形成装置と、
を有することを特徴とするレジスト塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト塗布方法及びレジスト塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブル回路基板の製造工程において、基材であるフレキシブルテープにレジスト（フォトレジスト）を塗布する方法として、レジスト供給皿に浸した引き上げロールから転写ロールへレジストを受け渡し、転写ロールからフレキシブルテープへ転写するピックアップロール方式が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ９８／０２２５４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記ピックアップロール方式を用いてレジストを塗布すると、フレキシブルテープの幅方向の両端部において膜厚が不安定になるという課題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、レジストを均一な厚さに塗布することができるレジスト塗布方法及びレジスト塗布装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のレジスト塗布方法は、搬送ロールにより長尺の基材を搬送するとともに、レジスト供給部から引き上げロールを介して転写ロールにレジストを供給し、前記転写ロールにより前記基材に前記レジストを塗布する方法であって、レジスト塗布領域の両端部に当該基材の長さ方向に沿って延びる溝部を有する基材の前記レジスト塗布領域に、前記転写ロールから前記レジストを転写することを特徴とする。
【０００７】
この塗布方法によれば、レジスト塗布領域の両端部に溝部を有する基材にレジストを塗布するので、上記の溝部によってレジストの表面張力の方向を基材の面方向に近づけることができ、レジスト塗布領域の端縁でレジストが盛り上がるのを抑制することができる。これにより、基材上に均一な膜厚でレジストを塗布することができる。
【０００８】
前記レジストを塗布する前に、前記基材に前記溝部を形成する工程を有する方法としてもよい。このように基材の溝部をレジスト塗布時に形成してもよい。
【０００９】
前記溝部の開口端における前記レジスト塗布領域側の角部の頂角が９０°以下である方法としてもよい。このような塗布方法とすれば、溝部開口端の角部におけるレジストの表面張力の方向をより確実に基材面方向に近づけることができる。これにより、レジスト塗布領域の端縁におけるレジストの盛り上がりを抑制でき、より均一な膜厚でレジストを塗布することができる。なお、上記頂角は、溝部の延在方向に直交する面を切断面としたときの上記角部の角度である。
【００１０】
前記溝部の深さは、前記基材上に形成された導電体層の厚さよりも小さい方法としてもよい。
このような塗布方法とすれば、基材に不要な溝部が形成されることがないため、基材が曲がりやすくなったり、裂けたりすることがなく、基材の強度を良好に保持することができる。
【００１１】
本発明のレジスト塗布装置は、長尺の基材を搬送する搬送ロールと、前記搬送ロール上の前記基材にレジストを転写する転写ロールと、レジスト供給部からレジストを引き上げて前記転写ロールに供給する引き上げロールと、前記転写ロールに向かう前記基材の搬送経路上に配置され、前記基材上のレジスト塗布領域の両端部に前記基材の長さ方向に沿って延びる溝部を形成する溝部形成装置と、を有することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、溝部形成装置によって基材に溝部を形成し、かかる基材にレジストを塗布する装置を提供することができる。かかるレジスト塗布装置では、レジスト塗布領域の端部に形成される溝部によってレジストの表面張力の方向を基材の面方向に近づけることができるため、レジスト塗布領域の端縁でレジストが盛り上がるのを防止することができる。これにより、基材上に均一な膜厚でレジストを塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態のレジスト塗布装置の全体構成図。
【図２】溝部形成装置の説明図。
【図３】フレキシブルテープとその上のフォトレジストの液面形状とを示す図。
【図４】実施形態の作用説明図。
【図５】溝部の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
【００１５】
図１は、本実施形態のレジスト塗布装置の全体構成図である。図２は、溝部形成装置の説明図である。図３は、フレキシブルテープとフレキシブルテープ上のフォトレジストの液面形状を示す図である。図４は本実施形態の作用説明図である。
【００１６】
レジスト塗布装置１００は、貯蔵容器１０と、ポンプ２０と、レジスト調質部３０と、レジスト塗布部４０と、溝部形成装置７０と、を備えている。貯蔵容器１０とポンプ２０は配管５２を介して接続され、ポンプ２０とレジスト調質部３０は配管５４を介して接続され、レジスト調質部３０とレジスト塗布部４０は配管５６を介して接続され、レジスト塗布部４０と貯蔵容器１０は配管５８を介して接続されている。これらの各装置と配管とが、全体としてフォトレジスト１２の循環系を構成している。
【００１７】
貯蔵容器１０は、液体のフォトレジスト１２を貯蔵するタンクである。貯蔵容器１０は配管５２、５８が接続された状態で密閉されている。出口側の配管５２は貯蔵容器１０の底部付近まで延びており、開口した先端が常にフォトレジスト１２中に配置される。一方、入口側の配管５８は、フォトレジスト１２の液面よりも上側の空間１４に開口している。
【００１８】
ポンプ２０は、配管５２を介して貯蔵容器１０からフォトレジスト１２を吸い出すとともに、配管５４を介してレジスト調質部３０へフォトレジスト１２を圧送する。ポンプ２０としては、公知の液送ポンプであれば特に限定されず用いることができる。
【００１９】
レジスト調質部３０は、密閉タンク３２と、密閉タンク３２に配管３４を介して接続された真空ポンプ３６と、フォトレジスト１２をろ過するフィルタ装置３９と、を備えている。
密閉タンク３２は、フォトレジスト１２を貯留する内側タンク３２ｂと、内側タンク３２ｂを収容する外側タンク３２ａとを有する。
【００２０】
内側タンク３２ｂには、ポンプ２０から延びる配管５４とフィルタ装置３９とが接続されている。配管５４は、内側タンク３２ｂの底部近傍の側壁に設けられた接続部１３２に接続されている。フィルタ装置３９は、内側タンク３２ｂの他の側壁に設けられた接続部１３３に接続されている。
【００２１】
外側タンク３２ａは、内側タンク３２ｂを内部に密閉することができる真空容器である。外側タンク３２ａには配管３４を介して真空ポンプ３６が接続され、真空ポンプ３６により空間３８内を減圧可能に構成されている。空間３８の圧力は１ｋＰａ〜１０ｋＰａ程度とすればよい。圧力を低くしすぎるとフォトレジスト１２中の溶媒が蒸発して粘度が上昇するためである。
【００２２】
フィルタ装置３９は、フォトレジスト１２に含まれる異物を除去する装置であり、公知のろ過装置を用いることができる。フィルタ装置３９としては、５０μｍ以上の大きさの異物や気泡を除去できるものを用いることが好ましい。
【００２３】
上記構成のレジスト調質部３０は、配管５４を介してポンプ２０から供給されるフォトレジスト１２を内側タンク３２ｂに貯留した状態で、真空ポンプ３６により空間３８を減圧することで、フォトレジスト１２に含まれる気泡を除去する。そして、気泡が除去されたフォトレジスト１２を、フィルタ装置３９でろ過し、浄化した後、配管５６を介してレジスト塗布部４０へ供給する。
【００２４】
レジスト塗布部４０は、レジスト供給部４１と、引き上げロール４２と、転写ロール４４と、搬送ロール４５とを備えている。
レジスト供給部４１は、配管５６及び配管５８に接続され、上方に開口した皿形の容器である。レジスト供給部４１には、レジスト調質部３０から配管５６を介して流入するフォトレジスト１２が貯留される。また、流入量と同量のフォトレジスト１２が配管５８を介して貯蔵容器１０へ排出される。
【００２５】
引き上げロール４２は、レジスト供給部４１に貯留されたフォトレジスト１２に部分的に浸される位置に設けられている。引き上げロール４２の上方に転写ロール４４が配置されている。引き上げロール４２と転写ロール４４は、それらの周面がほぼ当接する位置に配置されており、互いに逆方向に回転する。転写ロール４４の上方に、搬送ロール４５が配置されている。転写ロール４４と搬送ロール４５との間にはフレキシブルテープ（基材）６０を通過させる間隙が設けられている。
【００２６】
フレキシブルテープ６０は、図３（ａ）に示すような長尺の基材であり、例えばポリイミド等の樹脂材料からなるものである。またフレキシブルテープ６０の一方の面には、図３（ｂ）に示すように、厚さ２〜５μｍ程度の銅箔などからなる導電体層６２が形成されている。フレキシブルテープ６０は、図１に示すように、搬送ロール４５に対して導電体層６２を外側に向けて架け渡され、搬送ロール４５により搬送される。
【００２７】
上記構成のレジスト塗布部４０では、引き上げロール４２の回転によりレジスト供給部４１からフォトレジスト１２が引き上げられ、引き上げロール４２から転写ロール４４へフォトレジスト１２が受け渡される。そして、搬送ロール４５により搬送されるフレキシブルテープ６０が搬送ロール４５と転写ロール４４との間隙を通過する際に、転写ロール４４からフレキシブルテープ６０へフォトレジスト１２が転写される。これにより、図３（ａ）に示すように、導電体層６２上の所定幅の塗布領域１２Ａに、フォトレジスト１２が塗布される。
なお、図３（ａ）において塗布領域１２Ａの外側のフォトレジスト１２を塗布しない領域は、アライメントマークや製品情報等からなる識別情報６６の形成領域として用いられる。
【００２８】
溝部形成装置７０は、フレキシブルテープ６０の搬送経路上に設けられたフレキシブルテープ６０用の切削加工装置である。具体的に、溝部形成装置７０は、図２（ａ）に示すように、回転軸５１に所定の間隔を空けて固定された２枚の円盤状のブレード６４ａ及びブレード６４ｂと、回転軸５１を回転させる図示略の駆動装置とを有する。
【００２９】
ブレード６４ａ、６４ｂは、フレキシブルテープ６０の導電体層６２が形成された側に設置される。そして、ブレード６４ａ、６４ｂを回転させた状態でフレキシブルテープ６０と接触させることにより、図３（ａ）（ｂ）に示すように、フレキシブルテープ６０上に２本の切り込み（溝部７１、７２）を形成する。
【００３０】
ブレード６４ａ、６４ｂの間隔６４Ａは、図２に示すように、転写ロール４４の軸方向（回転軸５０の長さ方向）の長さと同等である。なお、本実施形態の場合、転写ロール４４の周面全体がレジスト転写領域４４Ａ（フォトレジスト１２を保持する領域）とされているため、間隔６４Ａが転写ロール４４の軸方向に一致する。すなわち、間隔６４Ａは、レジスト転写領域４４Ａの軸方向長さに設定され、転写ロール４４の長さには依存しない。
【００３１】
また、ブレード６４ａ、６４ｂは、それらの少なくとも一方が回転軸５１の軸方向に沿って移動可能とされており、フレキシブルテープ６０上の塗布領域１２Ａの幅の変更に対して自在に対応可能に構成されている。
【００３２】
以上の構成を備えた本実施形態のレジスト塗布装置１００では、レジスト塗布部４０の前段に溝部形成装置７０を備えたことで、フレキシブルテープ６０上に塗布されるフォトレジスト１２の膜厚を均一化することができるものとされている。以下、レジスト塗布装置１００の動作及び作用効果について、図２及び図３を参照しつつ詳細に説明する。
【００３３】
本実施形態のレジスト塗布装置１００を用いたレジスト塗布動作は概ね以下の通りである。
まず、フレキシブルテープ６０をレジスト塗布部４０に供給するのに先立って、フレキシブルテープ６０を溝部形成装置７０に通過させる。これにより、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、フレキシブルテープ６０上の導電体層６２の表面に、フレキシブルテープ６０の長さ方向に沿って延びる互いに平行な２本の溝部７１、７２を形成する。
【００３４】
その後、溝部７１、７２が形成されたフレキシブルテープ６０を、搬送ロール４５により搬送し、搬送ロール４５と転写ロール４４との隙間を通過させる際に、転写ロール４４からフレキシブルテープ６０にフォトレジスト１２を転写させ、図３（ｂ）に示すように導電体層６２上に所定厚さでフォトレジスト１２を塗布する。
【００３５】
ここで、従来のレジスト塗布装置を用いた場合に生じる膜厚の不均一について説明する。
図３（ｃ）は、溝部形成装置７０が設けられていないレジスト塗布装置を用いてフォトレジスト１２を塗布したときのフレキシブルテープ６０とフォトレジスト１２の液面形状を示す図である。
【００３６】
溝部７１、７２が形成されていない導電体層６２上にフォトレジスト１２を塗布すると、塗布領域１２Ａの端縁におけるフォトレジスト１２の表面張力により、近傍の部位よりもフォトレジスト１２が厚くなる凸部２１２が形成される。また、凸部２１２のすぐ内側（中央側）に、近傍の部位よりもフォトレジスト１２が薄くなる凹部２１３が形成される。
【００３７】
フレキシブルテープ６０上のフォトレジスト１２が図３（ｃ）に示すような膜厚分布を有する場合、特に凹部２１３が、導電体層６２のパターニング精度や回路基板の製造コスト等に影響する。具体的には、幅方向両端の凸部２１２は、塗布領域１２Ａの端縁から１〜３ｍｍの露光範囲外の領域に位置するため、パターニング精度等に影響しないが、凹部２１３は、凸部２１２の内側端からさらに５〜１０ｍｍ程度の範囲に形成されるため、通常は露光範囲に含まれてしまう。
【００３８】
凹部２１３のフォトレジスト１２が最も薄い部分では、塗布領域１２Ａの中央部の半分程度の膜厚になってしまうため、パターニング精度が低下し、配線寸法がばらついてしまう。そこで、凹部２１３が形成された領域を露光範囲から外すことも考えられるが、そうすると、無駄になるフレキシブルテープ６０が大きくなり、製造コストが上昇してしまう。
【００３９】
一方、本実施形態のレジスト塗布装置１００では、溝部形成装置７０により導電体層６２に２本の溝部７１、７２を形成した後でフォトレジスト１２を塗布する。ここで、図２に示したように、溝部形成装置７０のブレード６４ａ、６４ｂの間隔６４Ａは、転写ロール４４の長さと一致しているため、図３（ｂ）に示すように、フォトレジスト１２は、導電体層６２の２本の溝部７１、７２の間の領域に塗布される。
【００４０】
溝部７１、７２間の塗布領域１２Ａに塗布されたフォトレジスト１２は、フレキシブルテープ６０の幅方向に濡れ広がろうとするが、溝部７１の開口端の角部１７１、及び溝部７２の開口端の角部１７２に突き当たった位置でそれ以上外側には広がりにくくなる。これは、角部１７１、１７２では、溝部７１の側壁面と溝部７２の側壁面により規定されるフォトレジスト１２の表面張力の方向が、フレキシブルテープ６０の幅方向の外側へ向く。そのため、角部１７１、１７２においてフォトレジスト１２の接触角が実質的に大きくなったような状態が形成され、フォトレジスト１２の濡れ広がりが規制されるためであると考えられる。
【００４１】
また、上記したように角部１７１、１７２ではフォトレジスト１２の表面張力が外側へ向くため、表面張力のうちフォトレジスト１２の液面を上方に盛り上がらせる成分が少なくなる。これにより、図３（ｂ）に示すように、塗布領域１２Ａ端部において凸部２１０が形成されにくくなり、形成されたとしてもその突出高さは小さくなる。このように凸部２１０が低くなることで、凸部２１０に引き寄せられるフォトレジスト１２の量が減少するため、図３（ｃ）に示した凹部２１３も形成されにくくなる。以上により、フォトレジスト１２の膜厚が均一化される。
【００４２】
以上、詳細に説明したように、本実施形態のレジスト塗布装置１００及びレジスト塗布装置１００を用いたレジスト塗布方法によれば、フレキシブルテープ６０上の塗布領域１２Ａとなる領域の両端に、フレキシブルテープ６０の長さ方向に沿って延びる２本の溝部７１、７２を形成することで、フォトレジスト１２の端縁において液面に凸部が形成されるのを抑制することを可能とした。これに伴い、フォトレジスト１２の膜厚が薄くなった凹部も形成されにくくなるので、均一な膜厚でフレキシブルテープ６０上に塗布されたフォトレジスト１２を得ることができる。
【００４３】
上記のようにフォトレジスト１２の膜厚が均一化されることにより、フレキシブルテープ６０上の広い範囲をパターン形成領域として使用可能となる。例えば、フォトレジスト１２の膜厚の変動幅が、塗布領域１２Ａ中央部の膜厚に対して３０％以内である領域を、パターン形成領域として使用する場合を考える。そうすると、図３（ｂ）に示す本実施形態の例では、塗布領域１２Ａのほぼ全域をパターン形成領域（露光範囲）として使用することが可能であり、図３（ｃ）に示す従来の例における領域６２Ｂよりも広い範囲を使用することができる。
【００４４】
また本実施形態では、溝部７１、７２の形成位置でフォトレジスト１２の濡れ広がりが規制されるため、塗布領域１２Ａ上のフォトレジスト１２の量を一定に保つことができる。これにより、フレキシブルテープ６０全体としてフォトレジスト１２の膜厚が均一化されたものとなる。
【００４５】
なお、本実施形態において、図４に示すように、フォトレジスト１２は溝部７１（７２）内に一部が流入しても構わない。この場合には、溝部７１内への流入により塗布領域１２Ａ端部におけるフォトレジスト１２の液面が下がるため、凸部が形成されにくくなる。したがって、図３（ｃ）に示した場合と比較すると均一な膜厚のフォトレジスト１２を得ることができる。
【００４６】
また本実施形態では、溝部形成装置７０を備えたレジスト塗布装置１００を用いる場合について説明したが、予め溝部７１、７２が導電体層６２に形成されたものを用いてもよいのはもちろんである。
また、溝部７１、７２の形成方法についても、ブレード６４ａ、６４ｂによる切り込み加工に限られず、レーザー加工やプレス加工により形成してもよく、フォトリソグラフィ及びエッチングを用いて形成してもよい。
【００４７】
また、導電体層６２に形成する溝部７１、７２の幅や深さは、特に限定されない。
ただし、溝部７１、７２の幅は、狭すぎるとフォトレジスト１２が溝部７１、７２を乗り越えて濡れ広がりやすくなり、広すぎると無駄になるフレキシブルテープ６０の量が多くなる。したがって実用的な範囲としては、溝部７１、７２の幅は０．１〜１ｍｍ程度である。
一方、溝部７１、７２の深さは、浅すぎるとフォトレジスト１２が溝部７１、７２を乗り越えて濡れ広がりやすくなり、深すぎると基材であるフレキシブルテープ６０に切り込みが入り、フレキシブルテープ６０の強度が低下するおそれがある。そこで、溝部７１、７２の深さは１μｍ以上で、導電体層６２の厚さ（３〜５μｍ程度）より小さい範囲とすることが好ましい。
【００４８】
次に、図５は、溝部の変形例を示す図である。
図５（ａ）に示す第１変形例は、断面台形状の溝部７３を形成した例である。かかる構成では、溝部７３の塗布領域１２Ａ側の側壁７３ａが傾斜して形成されていることにより、角部１７１が溝部７３内にせり出し、その頂角θが９０°未満となる。
【００４９】
このように角部１７１の頂角θを９０°未満とすると、フォトレジスト１２の端部が角部１７１上に配置されたときに、フォトレジスト１２の表面張力の方向が、導電体層６２の面方向（図示左右方向）により近い方向となる。これにより、表面張力に起因するフォトレジスト１２の凸部の形成がさらに抑制されることになり、フォトレジスト１２の膜厚をより均一化することができる。
【００５０】
なお、頂角θを小さくするほど上記の作用効果を得やすくなるが、形成が困難になる。したがって実用的な頂角θの範囲は、７５°〜９０°の範囲である。
また第１変形例において、溝部７３の他方の側壁７３ｂは図示のように傾斜させなくてもよい。側壁７３ｂ側の角部はフォトレジスト１２の膜厚均一化には重要ではないからである。したがって側壁７３ｂは、図中に二点差線で示すように、導電体層６２の主面に対して垂直な壁面としてもよく、対向する側壁７３ａと同じ傾斜方向としてもよい。
【００５１】
次に、図５（ｂ）に示す第２変形例は、断面曲面形状の溝部７４を形成した例である。
この場合にも、先の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。図示のような曲面形状は加工がしやすいため、製造性に優れるという利点がある。
【００５２】
曲面の形状は図示の形状に限られず、任意の形状を用いることができるが、図示のように先窄まりの半楕円形状とすると、角部１７１の頂角θが９０°を超える角度になる場合があり、フォトレジスト１２の凸部形成を抑制する効果が低くなるおそれがある。そのため、断面曲面形状の溝部７４においても、頂角θは９０°以下となるように形状を選択することが好ましい。
【００５３】
次に、図５（ｃ）に示す第３変形例は、断面三角形状の溝部７５を形成した例である。
このような三角形状は加工がしやすいため、製造性に優れるという利点がある。その一方で、図示のように法線Ｌに対称な三角形状を選択すると、角部１７１の頂角θが９０°を超えてしまい、フォトレジスト１２の凸部形成を抑制する効果が低くなるおそれがある。そのため、断面三角形状の溝部７５においては、非対称形状の三角形状とし、頂角θが９０°以下となるように形状を選択するとよい。
【符号の説明】
【００５４】
１２Ａ…塗布領域、４１…レジスト供給部、４２…引き上げロール、４４…転写ロール、４５…搬送ロール、６０…フレキシブルテープ（基材）、６２…導電体層、７０…溝部形成装置、７１，７２，７３，７４，７５…溝部、１００…レジスト塗布装置、１７１，１７２…角部
【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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