(57)【要約】【課題】基板を載置する基板テーブルを、同基板を装脱着する装脱着部と、同基板に露光する露光部との間で移動させる手動式ダイレクト露光装置において、基板テーブルの装脱着部の上部を開閉する際の塵埃の発生が少なく、あるいは発生した塵埃を簡単に除去できるテーブル保護装置を得る。【解決手段】装脱着部は上方が開放されており、該露光装置の躯体に、上記装脱着部の上部を開閉するロールスクリーンの巻軸が支持されており、同躯体に、該ロールスクリーンから引き出して上記装脱着部を覆ったスクリーン先端の掛止部が設けられている手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置する基板テーブルを、同基板を装脱着する装脱着部と、同基板に露光する露光部との間で移動させる手動式ダイレクト露光装置において、
上記装脱着部は上方が開放されていること、
該露光装置の躯体に、上記装脱着部の上部を開閉するロールスクリーンの巻軸が支持されていること、及び
同巻軸に対峙して、該ロールスクリーンから引き出して上記装脱着部を覆ったスクリーン先端の掛止部が設けられていること、
を特徴とする手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置。
【請求項２】
請求項１記載の手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置において、上記巻軸支持部は、上記露光部の外面に固定されている手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置において、上記巻軸支持部は、上記掛止部よりも床面から高い位置に設けられている手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項記載の手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置において、上記ロールスクリーンの巻軸支持部には、該巻軸支持部に巻回されるロールスクリーンの表裏の少なくとも一方に位置させて、該ロールスクリーンに接触または隣接する、除塵手段が支持されている手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置。
【請求項５】
請求項４記載の手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置において、上記巻軸支持部は、上記露光部の外面に固定されたロールスクリーンユニットのハウジングの両側壁に設けられており、該ハウジングには上記スクリーンを導出するスリットが形成されている手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に露光する手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のダイレクト露光装置は、基板の搬送を自動化し連続して露光する自動式と、基板の装脱着（セットリセット）を手動で行って露光する手動式とに大別される。本発明の対象とする手動式では、基板を載置する基板テーブルが装脱着部（装脱着位置）と露光部（露光位置）との間で移動し、装脱着部において、作業者が基板テーブル上に基板を装脱着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１６４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この手動式ダイレクト露光装置では、基板テーブルの装脱着部に、機械式の開閉扉を設けて塵埃の進入を防止することが行われてきた。つまり、開閉扉を開けた状態で、装脱着部に位置している基板テーブルに対して基板の装脱着を行い、装脱着の終了後に開閉扉を閉める。しかし、本発明者らによれば、機械式の開閉扉は開閉時に塵埃が発生しやすく、その塵埃が基板の露光に悪影響を及ぼし、製品の歩留まりが悪化する一因となっている。
【０００５】
従って本発明は、手動式ダイレクト露光装置において、基板テーブルの装脱着部の上部を開閉する際の塵埃の発生が少なく、あるいは発生した塵埃を簡単に除去できる手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、機械式の開閉扉に代えて、開閉動作を簡便に行うことができ、塵埃の発生が少ないロールスクリーンを用いるという着眼に基づいてなされたものである。
【０００７】
本発明による手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置は、基板を載置する基板テーブルを、基板を装脱着する装脱着部と、基板に露光する露光部との間で移動させる手動式ダイレクト露光装置において、装脱着部は上方が開放されていること、該露光装置の躯体に、装脱着部の上部を開閉するロールスクリーンの巻軸が支持されていること、及び巻軸に対峙して、ロールスクリーンから引き出して装脱着部を覆ったスクリーン先端の掛止部が設けられていること、を特徴としている。
【０００８】
好ましい実施形態では、躯体は、基板に対する露光を実行する露光ユニットを内蔵した露光部と、この露光部に連なる上記装脱着部とを有している。このとき、上記巻軸支持部は、上記露光部の外面に固定するのが実際的である。
【０００９】
ロールスクリーンの巻軸支持部は、掛止部よりも床面から高い位置に設けられていることが好ましい。
【００１０】
ロールスクリーンの巻軸支持部には、巻軸支持部に巻回されるロールスクリーンの表裏の少なくとも一方に位置させて、ロールスクリーンに接触または隣接する、除塵手段を支持することが好ましい。
【００１１】
ロールスクリーンの巻軸支持部は、具体的には、露光部の外面に固定されたロールスクリーンユニットのハウジングの両側壁に設け、ハウジングにはスクリーンを導出するスリットを形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、手動式ダイレクト露光装置において、基板テーブルの装脱着部の上部をロールスクリーンによって開閉するので、開閉に伴う塵埃の発生が少ない。また、閉状態のスクリーンが露光部側から掛止部まで下り傾斜となるようにすることで、スクリーン上に降着した塵埃が装置周囲のダウンフローによって装置外に除去される。更に、ロールスクリーンにクリーンローラなどの除塵手段を付設することによって、発生した塵埃を簡単に除去できる。よって、発生する塵埃が基板の露光に悪影響を及ぼし、製品の歩留まりが悪化することを防止することができる手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による手動式ダイレクト露光装置のテーブル保護装置の一実施形態を示す、ロールスクリーン引出状態の斜視図である。
【図２】同ロールスクリーンの巻取（収納）状態の斜視図である。
【図３】同ロールスクリーンを有する装脱着部の側面図である。
【図４】同ロールスクリーンの動きの一例を示す側面図である。
【図５】同本発明によるテーブル保護装置を備えた手動式ダイレクト露光装置の基板テーブルの駆動機構の具体例を示す斜視図である。
【図６】同本発明によるテーブル保護装置を備えた手動式ダイレクト露光装置の露光部の光学構成の一例を示す斜視図である。
【図７】図６の露光部の光学構成において、基板に対する走査態様を説明する図である。
【図８】同基板に対する走査態様を説明する図である。
【図９】露光部の制御系を示すブロック図である。
【図１０】ロールスクリーンユニットの要部正面図である。
【図１１】図１０のXI矢視側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１ないし図５は、本発明によるテーブル保護装置を備えた手動式ダイレクト露光装置１０の一実施形態を示している。この露光装置１０は、その外観を示す図１と図２のように、外部との連通部分を可及的に少なくした露光部２０と、この露光部２０内で露光処理する基板Ｗ（図５参照）を作業者が装脱着するための装脱着部１１とを有している。装脱着部１１はその上面が開放されている。基板Ｗは、例えばシリコンウェハ、フィルム、ガラス基板、あるいは銅貼積層板であり、プリペーグ処理、フォトレジストの塗布等の処理が施されたブランクスの状態で提供される。ここでは、例えば、ネガ型のフォトレジストが表面に形成された基板Ｗとする。
【００１５】
装脱着部１１と露光部２０の間には、図５、図３に示すように、一対の平行なレール１２が延びており、このレール１２上に、基板を載置する基板テーブル１８（図２、図３、図５）が移動可能に支持されている。この基板テーブル１８は、基板Ｗの吸着機能を備えている。この基板テーブル１８の移動方向と垂直な方向を主走査方向Ｘとし、基板テーブル１８の移動方向を副走査方向Ｙと定める。基板テーブル１８は、モータを有するテーブル駆動部１３によって、レール１２上を副走査方向（Ｙ方向）に正逆に移動可能である。また、基板テーブル１８は図示しないガイド及び駆動手段により主走査方向（Ｘ方向）へも移動可能である。基板テーブル１８には、基板Ｗに設けられた少なくとも２つのアライメントマーク１４、１５を撮影するための少なくとも２つのＣＣＤカメラ１６、１７が設けられている。露光部２０内には、基板に対する露光を実行する露光ユニット２０Ｕが収納されている。なお、基板テーブル１８が主走査方向へ移動する代わりに露光ユニット２０Ｕが主走査方向に移動してもよい。
【００１６】
露光装置１０の躯体２０Ｗの露光部２０と装脱着部１１との境界部には、ロールスクリーンユニット５０が固定されている。このロールスクリーンユニット５０は、主走査方向（Ｘ方向）と平行な方向に延びるスリット５１を有する横長のケーシング５２内に、ロールスクリーン６０と、クリーンローラ７０を支持している。ロールスクリーン６０は、図３、図４、図１０及び図１１に示すように、ケーシング５２の両側壁５２Ｗに固定された一対の巻軸支持部６１の間に、スクリーン６２を巻回した巻軸（ロール）６３を回転自在に支持したもので、この巻軸６３は、図示しない付勢手段によってスクリーン６２を巻き取る方向に付勢されている。スクリーン６２は、ロールスクリーンユニット５０のスリット５１からその先端部が突出して（導出されて）おり、その突出端（先端部）に、スクリーン６２の全長に渡る先端硬質部材６４が設けられ、この先端硬質部材６４の長さ方向の中央部に起倒動作可能な把手６５が設けられている。スクリーン６２は、例えば、ガラス繊維の基材に、塵埃が発生しにくいよう塩ビなどを樹脂コートした素材からなっている。
【００１７】
クリーンローラ７０は、巻軸６３とともに主走査方向Ｘと平行な方向に延びる一定径のローラ部材７１と、このローラ部材７１の両端部を支持する、ハウジング５２の両側壁５２Ｗに回転自在に支持した一対の端部支持部材７２を有している。一対の端部支持部材７２は、巻軸６３の半径方向に向けてハウジング５２の両側壁５２Ｗに形成した長孔７３（図１１）に移動可能に支持されており、かつ付勢ばね７４により巻軸６３に接近する（巻軸６３に巻かれているスクリーン６２に接触する）ように付勢されていて、ローラ部材７１の周面がスクリーン６２の上面に接触する。ローラ部材７１は、周面に粘着材（粘着テープ）を有する周知のものであり、適宜交換し、あるいは新鮮な接着面を露出させることができる。
【００１８】
一方、装脱着部１１には、露光部２０との反対側の端部に、引き出したスクリーン６２の先端硬質部材６４の両端部を受け入れる一対の支持部（掛止部）１１Ａ（図１ないし図４）が巻軸６３より低い位置に設けられている。掛止部は、フック、磁石などの掛止手段が用いられる。
【００１９】
上記構成の本露光装置１０のスクリーン６２は、装脱着部１１の上部を閉じる図１に示す閉成位置と、装脱着部１１の上部を開放する図２に示す開放位置とに移動可能である。すなわち、装脱着部１１に移動した基板テーブル１８に対して基板Ｗをセットするときには、図２に示すように、ロールスクリーンユニット５０内にスクリーン６２を収納して装脱着部１１の上部を開放する。一方、基板Ｗの基板テーブル１８に対するセットを終了し、基板テーブル１８を露光部２０内に移動させて露光ユニット２０Ｕにより露光動作を実行するときには、図１に示すように、ロールスクリーンユニット５０からスクリーン６２を引き出して、装脱着部１１の上部を覆う。
【００２０】
具体的に、スクリーン６２によって装脱着部１１の上部を覆うときには、把手６５を持ってスクリーン６２をロールスクリーンユニット５０のスリット５１から引き出し、先端硬質部材６４を支持部１１Ａに支持する（掛け止める）。このとき、巻軸６３と支持部１１Ａの支持位置の高さにより、スクリーン６２は露光部側から装置手前まで下り傾斜となる。スクリーン６２を収納する（装脱着部１１の上部を開放する）ときには、逆に、把手６５を起こして先端硬質部材６４と支持部１１Ａとの係合を解き、静かにロールスクリーンユニット５０側に近づけると、巻軸６３の回動付勢力によってスクリーン６２が巻軸６３に巻き取られる。図４は、以上のスクリーン６２の挙動（異なる状態）を示している。
【００２１】
そして、スクリーン６２をロールスクリーンユニット５０から引き出すとき、同ユニット５０内に収納するときのいずれも、スクリーン６２の表面に弾接しているクリーンローラ７０のローラ部材７１が連れ回りし、その粘着力によりスクリーン６２に付着している塵埃が接着除去される。ローラ部材７１は粘着テープロールあるいはシリコンローラ等、除塵に適当な周知の部材を任意に選択できる。
【００２２】
なお、装脱着部１１の上方を開放した状態で基板テーブル１８上に基板Ｗをセットする際には、作業者は基板テーブル１８に設けられた少なくとも２つのＣＣＤカメラ１６、１７によって撮影された基板Ｗのアライメントマーク１４、１５の像を見ながら基板テーブル１８上の正しい位置に基板Ｗをセットする。
【００２３】
以上の実施形態では、スクリーン６２に接触するローラ部材７１（クリーンローラ７０）をスクリーン６２の上面にのみ設けたが、上下両面に設けることもできる。また、除塵手段として周囲に粘着材を有するクリーンローラを用いた例を説明したが、真空式、静電式、ブラシなどの除塵手段に置き換えてもよい。また、作業者が手動でスクリーン６２を開閉する実施形態を説明したが、スイッチを押すことでスクリーンが自動的に開閉する電動機構にしてもよい。
【００２４】
本発明は、露光部２０内に収納されている露光ユニット２０Ｕの構成を問うものではないが、その一例を図６について説明する。露光ユニット２０Ｕは、光源２１、ＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）２２、および露光用光学系として照明光学系２４、結像光学系２６を備えており、光源２１とＤＭＤ２２との間に照明光学系２４が配置され、ＤＭＤ２２と基板Ｗとの間に結像光学系２６が配置されている。半導体レーザなどの光源２１は、一定の強度でビームを連続的に放射し、放射された光は照明光学系２４へ導かれる。照明光学系２４は、インテグレータ２４Ａとコリメータレンズ２４Ｂから構成されており、ビームＬＢが照明光学系２４を通過すると、ＤＭＤ２２を全体的に照明する光束からなる光に成形される。なお、図６に示すＤＭＤ２２だけでなく、複数のＤＭＤが主走査方向（Ｘ方向）に沿って配置されており、光源２２から放射されるビームは各ＤＭＤへ光ファイバ（図示せず）を介して伝達される。
【００２５】
ＤＭＤ２２は、マイクロメートル（μｍ）のオーダである微小のマイクロミラーがマトリクス状に配列された光変調ユニットであり、各マイクロミラーは、静電界作用により回転変動する。この例では、ＤＭＤ２２はＭ×Ｎ個のマイクロミラーがマトリクス状に配列されることによって構成されており、以下では配列（ｉ，ｊ）の位置に応じたマイクロミラーを“Ｘｉｊ”（１ ≦ ｉ ≦ Ｍ，１ ≦ ｊ ≦ Ｎ）と表す。例えば、１０２４×７６８のマイクロミラーによってＤＭＤ２２が構成される。
【００２６】
マイクロミラーＸｉｊは、光源２１からのビームＬＢを基板Ｗの露光面ＳＵの方向へ反射させる第１の姿勢と、露光面ＳＵ外の方向へ反射させる第２の姿勢いずれかの姿勢で位置決めされ、制御ユニット３０Ａ（図９）からの制御信号に従って姿勢が切り替えられる。マイクロミラーＸｉｊが第１の姿勢で位置決めされている場合、マイクロミラーＸｉｊ上で反射した光は、結像光学系２６の方向へ導かれる。模式的に示した結像光学系２６は、複数のレンズ（図示せず）から構成されており、結像光学系２６を通った光は、フォトレジスト層が形成されている露光面ＳＵの所定領域を照射する。
【００２７】
一方、マイクロミラーＸｉｊが第２の姿勢で位置決めされた場合、マイクロミラーＸｉｊで反射した光は光吸収板（図示せず）の方向へ導かれ、露光面ＳＵには光が照射されない。以下では、マイクロミラーＸｉｊが第１の姿勢で支持されている状態をＯＮ状態、第２の姿勢で支持されている状態をＯＦＦ状態と定める。
【００２８】
結像光学系２６の倍率は、ここでは１倍に定められているため、１つのマイクロミラーＸｉｊによる照射スポットＹｉｊのサイズ（幅、高さ）は、マイクロミラーＸｉｊのサイズと一致する。マイクロミラーＸｉｊの副走査方向（Ｙ方向）に対応する高さをｈ、走査方向（主走査方向Ｘ）に対応する幅をｌと表すと、ｌ×ｈのサイズを有する照射スポット（以下では、微小スポットという）になる。マイクロミラーＸｉｊは正方形状であり（ｈ＝ｌ）、また、パターンの線幅に対してマイクロミラーＸｉｊのサイズは非常に微小であって、一片の長さは数μｍ〜数十μｍに定められている。
【００２９】
ＤＭＤ２２のサイズは、テレビジョンの表示規格に従って定められ、ＤＭＤ２２の主走査方向に対応する方向を横方向、副走査方向に対応する方向を縦方向と規定し、幅（横方向長さ）および高さ（縦方向長さ）をそれぞれ「Ｗ」、「Ｋ」と表すと、ＤＭＤ２２のアスペクト比（横縦比Ｗ：Ｋ）は３：４と定められる。
【００３０】
基板テーブル１８が停止した状態ですべてのマイクロミラーがＯＮ状態である場合、露光面ＳＵ上には、所定サイズを有するスポットＥＡが当たる（このスポット領域を露光エリアという）。結像光学系２６の倍率は１倍であることから、Ｄ×Ｒ＝Ｋ×Ｗ（＝（Ｍ×ｈ）×（Ｎ×ｌ））の関係が成り立つ。
【００３１】
ＤＭＤ２２ではマイクロミラーＸｉｊがそれぞれ独立してＯＮ／ＯＦＦ制御されるため、ＤＭＤ２２全体に照射した光は、各マイクロミラーにおいて選択的に反射された光の光束から構成される光となる。その結果、露光面ＳＵ上において露光エリアＥＡが位置する任意の領域Ｅｗには、その場所に形成すべき回路パターンに応じた光が照射される。ラスタ走査に従い、基板テーブル１８は主走査方向（Ｘ方向）に一定速度で移動し、これに伴い、露光エリアＥＡは主走査方向（Ｘ方向）に沿って露光面ＳＵ上を相対的に一定速度で移動し、回路パターンが主走査方向（Ｘ方向）に沿って形成されていく。
【００３２】
基板テーブル１８が主走査方向（Ｘ方向）に一定速度で移動している間、微小スポットの照射位置をずらす、すなわちオーバラップさせるように露光動作が実行される。すなわち、所定の露光動作時間間隔（露光周期）で繰り返し光を投影開始させるためのマイクロミラーＸｉｊのＯＮ切替制御が実行されるとともに、主走査方向（Ｘ方向）に並んだデジタルマイクロミラーが順番に所定のエリアへ向けて光を投影する際、順次照射する微小スポットの位置が同じにならなうように（オーバラップするように）露光動作時間間隔、走査速度が定められる。ここでは、マイクロミラーＸｉｊの微小スポットＹｉｊの幅ｌに応じた区間ｌを露光エリアＥＡが移動するにかかる時間よりも短い時間間隔で露光動作が実行される。
【００３３】
このような露光動作のタイミング制御により、図７に示すように、基板Ｗが一定速度で相対的に移動する間、露光エリアＥＡが距離（以下、露光動作ピッチという）ｄ（＜ｌ）だけ進む毎に露光エリアの動作が繰り返し実行される。さらに、１回の露光動作の中で、各マイクロミラーのＯＮ状態が継続されている時間は、露光エリアＥＡが距離ｄだけ進むのに掛かる時間よりも短い。ここでは、露光エリアＥＡが距離Ｌｄだけ進む時間だけマイクロミラーがＯＮ状態に維持され、残りの距離を露光エリアＥＡが移動する間、各マイクロミラーはＯＦＦ状態に切り替えられる（図７参照）。なお、露光動作ピッチｄは、（ｌ＋ｄ）に設定してもよい。
【００３４】
１つの走査バンドＳＢに沿って走査が終了すると、副走査方向（Ｙ方向）へ基板テーブル１８が距離Ｄだけ移動し、次の走査バンドを相対移動していく（図８参照）。露光エリアＥＡが往復しながらすべての走査バンドを走査すると、描画処理が終了する。描画処理後には、現像処理、エッチング又はメッキ、レジスト剥離処理などが施され、回路パターンが形成された基板が製造される。
【００３５】
以上のダイレクト露光装置１０は、図９に示す制御系によって制御される。描画制御部３０の制御ユニット３０Ａは、システムコントロール回路３２、ＤＭＤ制御部３４、ステージ制御部３８、ステージ位置検出部４０、ラスタ変換部４２、光源制御部４４を備え、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含むシステムコントロール回路３２は、露光装置１０全体を制御し、あらかじめＲＯＭに格納された描画処理用プログラムに従ってＤＭＤ制御部３４はＤＭＤ２２を制御する。
【００３６】
露光装置１０に応じた回路パターンデータがＣＡＭデータ（ベクタデータ）としてワークステーション（図示せず）から制御ユニット３０Ａのラスタ変換部４２へ送られると、パターンデータはラスタ走査に応じたラスタデータに変換され、一時的にＤＭＤ制御部３４のビットマップメモリ４３に格納される。ラスタデータは、マイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦいずれかを示す２値化データであり、回路パターンの２次元ドットパターンとして表される。
【００３７】
ビットマップメモリ４３に格納されたラスタデータは露光エリアＥＡの相対位置に合わせて所定タイミングで順次読み出される。読み出されたビットマップデータとステージ位置検出部４０から送られてくる露光エリアＥＡの相対位置情報に基づいて、マイクロミラーをＯＮ／ＯＦＦ制御する制御信号がＤＭＤ２２へ出力される。ステージ制御部３８は、モータ（図示せず）を備えたＸ−Ｙステージ駆動機構１９を制御し、これによって基板テーブル１８の移動速度等が制御される。ステージ位置検出部４０は、露光エリアＥＡの基板テーブル１８に対する相対的位置を検出する。
【００３８】
システムコントロール回路３２は、光源２１から光を放出するために光源制御部４４へ制御信号を送るとともに、ＤＭＤ制御部３４に対して露光タイミングを制御するための制御信号を出力する。メモリ３１には、露光パラメータのデータが記録され、必要に応じて書き込まれ、読み出される。
【００３９】
露光装置１０では、表示処理回路３９においてモニタ３０Ｃに画面表示するための信号処理が施され、キーボード３０Ｂに対する入力操作によって露光パラメータの選択群が自動的に算出される。そして、実際に基板を製造する状況では、あらかじめ算出された露光パラメータの選択群が表示処理回路３９によって表示され、キーボード３０Ｂに対する入力操作によって露光パラメータが決定される。
【符号の説明】
【００４０】
１０  手動式ダイレクト露光装置
１１  装脱着部
１１Ａ  支持部（掛止部）
２０  露光部
２０Ｕ  露光ユニット
２０Ｗ  躯体
５０  ロールスクリーンユニット
５１  スリット
５２  ケーシング
５２Ｗ  両側壁
６０  ロールスクリーン
６１  巻軸支持部
６２  スクリーン
６３  巻軸
６４  先端硬質部材
６５  把手
７０  クリーンローラ（除塵手段）
７１  ローラ部材
７２  端部支持部材
７３  長孔
７４  付勢ばね
Ｗ  基板
【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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