(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトレジストからなる粘性液体が収容された圧送タンクと、前記圧送タンクから圧縮空気により圧送される前記粘性液体を濾過する精密フィルタと、前記精密フィルタにより濾過された前記粘性液体の供給或いは停止を行うダイヤフラム弁と、前記ダイヤフラム弁の下流側に着脱手段により着脱可能に構成された扁平口型からなる扁平ノズルと、を有する粘性液体供給装置の前記扁平ノズルから前記フォトレジストからなる粘性液体を吐出して供給する粘性液体供給方法であって、
前記扁平ノズルの内外面は、バフ掛けにより機械研磨加工した後、更に内面が電解研磨加工され、
前記扁平ノズルの扁平口型は、長径と短径を有する長円形または楕円形または長多角形で構成され、
前記扁平ノズルの扁平口型の長径が２．０〜１００．０mmの範囲で、且つ、短径が１．０〜５．０mmの範囲で設定された扁平ノズルにより前記フォトレジストからなる粘性液体を下向きに吐出して直接製品容器に供給充填することを特徴とする粘性液体供給方法。
【請求項２】
フォトレジストからなる粘性液体が収容された圧送タンクと、前記圧送タンクから圧縮空気により圧送される前記粘性液体を濾過する精密フィルタと、前記精密フィルタにより濾過された前記粘性液体の供給或いは停止を行うダイヤフラム弁と、前記ダイヤフラム弁の下流側に着脱手段により着脱可能に構成された扁平口型からなる扁平ノズルと、を有する粘性液体供給装置の前記扁平ノズルから前記フォトレジストからなる粘性液体を吐出して供給する粘性液体供給方法であって、
前記扁平ノズルの内外面は、バフ掛けにより機械研磨加工した後、更に内面が電解研磨加工され、
前記扁平ノズルの扁平口型は、湾曲した長円形または折曲した長円形または折曲した長多角形で構成され、
前記長円形または長多角形の長径の全長が２．０〜１００．０mmの範囲で、且つ、前記長円形または長多角形の短径が１．０〜５．０mmの範囲で設定された扁平ノズルにより前記フォトレジストからなる粘性液体を下向きに吐出して直接製品容器に供給充填することを特徴とする粘性液体供給方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体デバイスの製造時に使用されるフォトレジストの粘性液体を供給する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の粘性液体を容器に供給充填するための充填ノズルとしては、特開平4-18204号公報に開示されたようにピストン及びノズル内に配置されたシャット軸を軸方向に移動させることによりピストン方式で一定量の粘性液体を押し出し、且つ、瞬時にこれを止めることが出来るシャットノズルが提案されている。
【０００３】
また、特開昭61-13076号公報に開示されたように、ノズル胴体内で上下に作動する弁子を電磁コイルで作動させることにより、内部液体の漏洩をなくすると共に摩耗部分を低減する技術が提案されている。
【０００４】
また、特開平6-244092号公報に開示されたように、細管状のノズルの内面に液体に濡れる内面コーティングを施し、該ノズルの外面に液体に濡れない外面コーティングを施して液垂れを防止した技術が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の各従来例において、特開平4-18204号公報及び特開昭61-13076号公報に開示された技術では、摺動部分がノズル内にあるため、摺動による摩耗によりサブミクロン（１０-7）オーダのパーティクル（ゴミや不純物等）が発生して製品となる粘性液体中に混入し、粘性液体の品質を低下させるという問題がある。
【０００６】
また、フォトレジストの粘性液体に適用する場合には、該粘性液体が光や温度によってゲル化して硬化するため、比較的頻繁にノズルを分解して清掃する必要があるが、両者とも構造が複雑であるため、分解清掃作業に手間がかかるという問題がある。
【０００７】
また、特開平6-244092号公報に開示された技術では、ノズルの内面及び外面に各種のコーティング材をコーティングする必要があるので製造コストがかかると共に、細管状のノズルにより構成されるため粘性液体の流量が低下し、供給に時間がかかるという問題がある。
【０００８】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、粘性液体を吐出して供給するノズルを扁平ノズルにより構成することで、粘性液体の液切れを良くして液垂れを防止すると共に供給流量を大きくすることが出来、更に粘性液体中にパーティクル（ゴミや不純物等）が混入することがなく、粘性液体の品質を維持出来、更に分解清掃作業が容易に出来る粘性液体供給方法を提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係る粘性液体供給方法の第１の構成は、フォトレジストからなる粘性液体が収容された圧送タンクと、前記圧送タンクから圧縮空気により圧送される前記粘性液体を濾過する精密フィルタと、前記精密フィルタにより濾過された前記粘性液体の供給或いは停止を行うダイヤフラム弁と、前記ダイヤフラム弁の下流側に着脱手段により着脱可能に構成された扁平口型からなる扁平ノズルと、を有する粘性液体供給装置の前記扁平ノズルから前記フォトレジストからなる粘性液体を吐出して供給する粘性液体供給方法であって、前記扁平ノズルの内外面は、バフ掛けにより機械研磨加工した後、更に内面が電解研磨加工され、前記扁平ノズルの扁平口型は、長径と短径を有する長円形または楕円形または長多角形で構成され、前記扁平ノズルの扁平口型の長径が２．０〜１００．０mmの範囲で、且つ、短径が１．０〜５．０mmの範囲で設定された扁平ノズルにより前記フォトレジストからなる粘性液体を下向きに吐出して直接製品容器に供給充填することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る粘性液体供給方法の第２の構成は、フォトレジストからなる粘性液体が収容された圧送タンクと、前記圧送タンクから圧縮空気により圧送される前記粘性液体を濾過する精密フィルタと、前記精密フィルタにより濾過された前記粘性液体の供給或いは停止を行うダイヤフラム弁と、前記ダイヤフラム弁の下流側に着脱手段により着脱可能に構成された扁平口型からなる扁平ノズルと、を有する粘性液体供給装置の前記扁平ノズルから前記フォトレジストからなる粘性液体を吐出して供給する粘性液体供給方法であって、前記扁平ノズルの内外面は、バフ掛けにより機械研磨加工した後、更に内面が電解研磨加工され、前記扁平ノズルの扁平口型は、湾曲した長円形または折曲した長円形または折曲した長多角形で構成され、前記長円形または長多角形の長径の全長が２．０〜１００．０mmの範囲で、且つ、前記長円形または長多角形の短径が１．０〜５．０mmの範囲で設定された扁平ノズルにより前記フォトレジストからなる粘性液体を下向きに吐出して直接製品容器に供給充填することを特徴とする。
【００１１】
上記方法によれば、扁平口型からなる扁平ノズルにより粘性液体を下向きに吐出して直接製品容器に供給充填することで、該扁平ノズルの扁平口から吐出される粘性液体が該扁平口型形状に沿って扁平した流動体として扁平口から吐出され、該扁平口での粘性液体の表面張力と摩擦による粘性抵抗により扁平口での粘性液体の液切れが良く液垂れを防止すると共に供給流量を大きくすることが出来る。
【００１２】
また、前記扁平ノズルを着脱手段により着脱可能に構成した場合には、ノズル自体の構成が簡単であると共に着脱手段により容易に着脱できるので粘性液体として、例えば、光や温度によってゲル化して硬化するフォトレジスト等に適用する場合でも、必要に応じてノズルを容易に脱離して簡単に短時間で清掃作業を実施することが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図により本発明に係る粘性液体供給方法の一実施形態を具体的に説明する。図１（ａ）は粘性液体供給装置のノズルの第１実施形態の構成を示す平面説明図、図１（ｂ）は第１実施形態のノズルを扁平口側から見た図、図１（ｃ）は第１実施形態のノズルの扁平口型の形状を示す図、図２（ａ）は粘性液体供給装置のノズルの第２実施形態の構成を示す平面説明図、図２（ｂ）は第２実施形態のノズルを扁平口側から見た図、図２（ｃ）は第２実施形態のノズルの扁平口型の形状を示す図、図３（ａ）は粘性液体供給装置のノズルの第３実施形態の構成を示す平面説明図、図３（ｂ）は第３実施形態のノズルを扁平口側から見た図、図３（ｃ）は第３実施形態のノズルの扁平口型の形状を示す図、図４（ａ）は粘性液体供給装置のノズルの第４実施形態の構成を示す平面説明図、図４（ｂ）は第４実施形態のノズルを扁平口側から見た図、図４（ｃ）は第４実施形態のノズルの扁平口型の形状を示す図、図５（ａ）は粘性液体供給装置のノズルの第５実施形態の構成を示す平面説明図、図５（ｂ）は第５実施形態のノズルを扁平口側から見た図、図５（ｃ）は第５実施形態のノズルの扁平口型の形状を示す図、図６（ａ）は着脱手段の構成を示す斜視図、図６（ｂ）は着脱手段によりノズルを装着した様子を示す断面図、図６（ｃ）は着脱手段によりノズルを装着した様子を示す平面図、図７（ａ）は着脱手段の他の構成を示す斜視図、図７（ｂ）は着脱手段の他の構成を示す断面説明図、図８は粘性液体供給装置の一例を示す模式図である。尚、以下に示す粘性液体供給ノズルの寸法構成は、該粘性液体供給ノズルの具体的構成の一例を示すものであり、本発明がこれ等の数値に限定されるものではない。
【００１４】
図１〜図５において、粘性液体供給装置の扁平ノズルＡ〜Ｅは、詳しくは後述する所定形状の扁平口型を有して、その内面がなだらかな曲面により夫々構成され、粘性液体が停滞することなく円滑に供給し得るものであり、各扁平ノズルＡ〜Ｅでは、粘度が０．１〜２００Ｐｓ（ポアズ）の粘性液体を最大供給速度が２０kg/min程度で供給することが出来るように構成されている。扁平ノズルＡ〜Ｅから吐出して供給される粘性液体としては、半導体デバイスの製造時に使用されるフォトレジストの供給に好適に用いることが出来る。
【００１５】
各扁平ノズルＡ〜Ｅは、そのノズル本体１がステンレス（ＳＵＳ）等の材質で例えば、外径が１７．３mm、肉圧が１．６mm程度の寸法を有するパイプで構成され、該パイプの内外面はバフ掛け等により研磨加工した後、更に内面を電解研磨加工して該パイプの内面の表面は極めて滑らかに構成されている。
【００１６】
前記ノズル本体１の一端部には該ノズル本体１の外径よりも所定の寸法だけ大きい外径（例えば、３４mm程度)を有する鍔部１ａが形成されており、ノズル本体１の鍔部１ａから該ノズル本体１の他端部のノズル口１ｂに至る長さ寸法は、例えば、８１mm程度で構成される。そして、ノズル本体１のノズル口１ｂ側から、例えば、３６mm程度の位置から該ノズル口１ｂにかけて扁平加工して所定形状の扁平口型を有して構成される。
【００１７】
尚、前記鍔部１ａはノズル本体１の端部に鍔部１ａを有するヘルール配管を溶接等により接続して構成しても良いし、ノズル本体１の端部をプレス加工等により押し広げて構成しても良い。
【００１８】
図１に示す第１実施形態の扁平ノズルＡは、そのノズル口１ｂの扁平口型が図１（ｂ），（ｃ）に示すように、長径ａと短径ｂを有する長円形で構成され、その長径ａは２．０〜１００．０mmの範囲で、且つ、短径ｂは１．０〜５．０mmの範囲で設定される。本実施形態では、例えば、長径ａが２０．５mm、短径ｂが３．０mmで設定される。
【００１９】
また、図２に示す第２実施形態の扁平ノズルＢは、そのノズル口１ｂの扁平口型が図２（ｂ），（ｃ）に示すように、長径ａと短径ｂを有する楕円形で構成され、その長径ａは前記第１実施形態と同様に２．０〜１００．０mmの範囲で、且つ、短径ｂは１．０〜５．０mmの範囲で設定される。本実施形態では、例えば、長径ａが２０．５mm、短径ｂが３．０mmで設定される。
【００２０】
また、図３に示す第３実施形態の扁平ノズルＣは、そのノズル口１ｂの扁平口型が図３（ｂ），（ｃ）に示すように、長径ａと短径ｂを有する長多角形で構成され、本実施形態ではその一例として長６角形で構成したものである。尚、長６角形に限定されるものではなく他の多角形で構成することでも良い。そして、その長径ａは前記各実施形態と同様に２．０〜１００．０mmの範囲で、且つ、短径ｂは１．０〜５．０mmの範囲で設定される。本実施形態では、例えば、長径ａが２０．５mm、短径ｂが３．０mmで設定される。
【００２１】
また、図４に示す第４実施形態の扁平ノズルＤは、そのノズル口１ｂの扁平口型が図４（ｂ），（ｃ）に示すように、所定の曲率半径を有する円弧状の湾曲した長円形で構成され、該長円形の長径ａの全長は前記各実施形態と同様に２．０〜１００．０mmの範囲で、且つ、該長円形の短径ｂは１．０〜５．０mmの範囲で設定される。本実施形態では、例えば、長径ａの全長が２０．５mm、短径ｂが３．０mmで設定される。
【００２２】
尚、図４に示す第４実施形態の扁平ノズルＤは、そのノズル口１ｂの扁平口型が所定の曲率半径を有する円弧状の湾曲した長円形で構成した場合の一例を示したが、扁平ノズルＤのノズル口１ｂの扁平口型が湾曲した長円形の他の構成として、Ｓ字形状や波形形状等の種々の形状に湾曲した場合であっても良い。
【００２３】
また、図５に示す第５実施形態の扁平ノズルＥは、そのノズル口１ｂの扁平口型が図５（ｂ），（ｃ）に示すように、ハット型に折曲した長円形で構成され、該長円形の長径ａの全長（図５（ｃ）において、長径ａ＝ｃ＋２ｄ）は前記各実施形態と同様に２．０〜１００．０mmの範囲で、且つ、該長円形の短径ｂは１．０〜５．０mmの範囲で設定される。本実施形態では、例えば、長径ａの全長が２０．５mm、短径ｂが３．０mmで設定される。
【００２４】
尚、図５に示す第５実施形態の扁平ノズルＥは、そのノズル口１ｂの扁平口型がハット型に折曲した長円形で構成した場合の一例を示したが、扁平ノズルＥのノズル口１ｂの扁平口型が折曲した長円形の他の構成として、Ｕ字形状、Ｖ字形状、Ｗ字形状、Ｚ字形状等の種々の形状に折曲した場合であっても良い。
【００２５】
上記構成によれば、各扁平ノズルＡ〜Ｅの扁平口型で構成されたノズル口１ｂから吐出する粘性液体は該扁平口型形状に沿って扁平した流動体としてノズル口１ｂから吐出するため、短径ｂの絞りにより該ノズル口１ｂでの粘性液体の表面張力と摩擦による粘性抵抗により粘性液体の液切れが良く液垂れを防止することが出来ると共に、長径ａの長さを大きく設定することにより供給流量を大きくすることが出来る。
【００２６】
短径ｂの絞り及び長径ａの長さは、各扁平ノズルＡ〜Ｅのノズル口１ｂを扁平加工する際に適宜設定して成形される。
【００２７】
前記各実施形態において、供給する粘性液体の粘度が５０〜２００Ｐｓ（ポアズ）の高粘度である場合には、圧損を考慮して各扁平ノズルＡ〜Ｅの短径ｂを３．０〜５．０mmに設定して絞りを緩めに構成すれば各扁平ノズルＡ〜Ｅから吐出して供給される粘性液体の供給流量を大きくすることが出来るので好ましい。
【００２８】
また、該扁平ノズルＡ〜Ｅの長径ａを２０〜２５mmに設定して長さを大きく構成すれば各扁平ノズルＡ〜Ｅから吐出して供給される粘性液体が高粘度でも該粘性液体の流量が１kg/min以上の高流量の供給が可能となり、効率的な供給が可能である。
【００２９】
前記各扁平ノズルＡ〜Ｅは、図６に示す着脱手段となるクランプ部材２により着脱可能に構成される。クランプ部材２は、図６（ａ）に示すように、各扁平ノズルＡ〜Ｅの鍔部１ａの外径に対応する内径を有する溝部２ａが形成され、ヒンジ２ｂにより開閉自在に連結された一対の連結リング２ｃ，２ｄを有して構成される。
【００３０】
そして、各扁平ノズルＡ〜Ｅに対して粘性液体を供給するパイプ３の端部には、図６（ｂ）に示すように、ノズル本体１の鍔部１ａと略同形状の鍔部３ａが形成されており、鍔部１ａの当接面1a1と鍔部３ａの当接面3a1を当接させて該鍔部１ａ，３ａをクランプ部材２の溝部２ａに嵌入し、一方の連結リング２ｃの端部に設けられたボルト２ｅを他方の連結リング２ｄの端部に設けられたネジ孔２ｆに挿入して螺合締着することで溝部２ａに形成されたテーパ面2a1に沿って鍔部１ａ，３ａに形成されたテーパ面1a2，3a2が摺動して鍔部１ａの当接面1a1と鍔部３ａの当接面3a1とが液密に接合されて扁平ノズルＡ〜Ｅとパイプ３とが連結される。
【００３１】
上記構成のように、各扁平ノズルＡ〜Ｅを着脱手段となるクランプ部材２により着脱可能に構成した場合には、該扁平ノズルＡ〜Ｅのノズル自体の構成が簡単であると共にクランプ部材２のボルト２ｅを締着或いは取り外すことで各扁平ノズルＡ〜Ｅを容易に着脱できるので粘性液体として、例えば、光や温度によってゲル化して硬化するフォトレジスト等に適用する場合でも、必要に応じて各扁平ノズルＡ〜Ｅを容易に脱離して溶媒等の洗浄液に浸しておけば簡単に且つ短時間で扁平ノズルＡ〜Ｅの清掃作業を実施することが出来る。
【００３２】
尚、前記各実施形態では、各扁平ノズルＡ〜Ｅに鍔部１ａを形成し、着脱手段としてクランプ部材２を用いて各扁平ノズルＡ〜Ｅを着脱可能に構成したが、各扁平ノズルＡ〜Ｅの着脱手段は、これに限定される必要はなく、他の種々の着脱手段により構成することが出来、例えば、各扁平ノズルＡ〜Ｅのノズル本体１の径が大きい場合には、図７（ａ），（ｂ）に示すように、各扁平ノズルＡ〜Ｅの鍔部１ａ及びパイプ３の鍔部３ａを４方に径方向に切り込み1a3，3a3を形成したフランジで構成し、鍔部１ａ，３ａの当接面1a1，3a1の間にパッキン10を介在させてボルト11を前記切り込み1a3，3a3に嵌入してワッシャ12を鍔部３ａ側からボルト11に挿入し、該ボルト11にナット13を螺合締着して扁平ノズルＡ〜Ｅとパイプ３とを液密に連結することでも良い。
【００３３】
また、上記構成では、各扁平ノズルＡ〜Ｅ内に前述した従来例のような摺動部分がないため、該従来例のように摺動による摩耗によりサブミクロン（１０-7）オーダのパーティクル（ゴミや不純物等）が発生して製品となる粘性液体中に混入し、粘性液体の品質を低下させることがなく、粘性液体の品質を維持出来る。
【００３４】
また、前述した従来例のようにノズルの内面及び外面に各種のコーティング材をコーティングする必要もないので製造コストが低減出来ると共に、粘性液体の供給流量を大きく出来るので各扁平ノズルＡ〜Ｅから供給する粘性液体の供給時間を短縮出来る。
【００３５】
図８は上記各扁平ノズルＡ〜Ｅを装備した粘性液体供給装置の一例を示す。図８において、４は、例えば、３５Ｐｓ（ポアズ）の粘度を有する粘性液体が収容された圧送タンクであり、パイプ５から送られた圧縮空気により該圧送タンク４内に収容された粘性液体が加圧されてパイプ６を通って圧送され、カートリッジ型の精密フィルタ７を介して濾過されてパーティクル（ゴミや不純物等）が除去される。
【００３６】
８は合成ゴムやテフロン等の弾性材料を弁体とするダイヤフラム弁であり、該ダイヤフラム弁８を作動させて粘性液体の供給或いは停止を行うものである。該ダイヤフラム弁８と精密フィルタ７との間は前述した着脱手段となるクランプ部材２により着脱可能に接続されており、必要に応じてクランプ部材２を外してダイヤフラム弁８を脱離し、該ダイヤフラム弁８を溶媒等の洗浄液に浸して清掃するとが出来るようになっている。
【００３７】
また、ダイヤフラム弁８の下流側には前述したように、着脱手段となるクランプ部材２により着脱可能に構成された前記各扁平ノズルＡ〜Ｅが設けられており、該各扁平ノズルＡ〜Ｅのノズル口１ｂから吐出して供給された粘性液体は、数百ccから数リットルの容量のクリーンボトル９に定量収容される。
【００３８】
ダイヤフラム弁８を作動して粘性液体の供給を停止した時、上述したように、前記各扁平ノズルＡ〜Ｅの作用によって粘性液体の液切れが良く液垂れを防止することが出来、クリーンボトル９に正確に定量の粘性液体を供給充填することが出来る。これにより、粘性液体が高価なフォトレジストの場合には、余剰充填や液垂れによる損失が防止できるので経済的である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、粘性液体を吐出して供給するノズルを扁平ノズルにより構成することで、粘性液体の液切れを良くして液垂れを防止すると共に、供給流量を大きくすることが出来、更に粘性液体中にパーティクル（ゴミや不純物等）が混入することがなく、粘性液体の品質を維持出来、更に分解清掃作業が容易に出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は粘性液体供給装置のノズルの第１実施形態の構成を示す平面説明図、（ｂ）は第１実施形態のノズルを扁平口側から見た図、（ｃ）は第１実施形態のノズルの扁平口型の形状を示す図である。
【図２】  （ａ）は粘性液体供給装置のノズルの第２実施形態の構成を示す平面説明図、（ｂ）は第２実施形態のノズルを扁平口側から見た図、（ｃ）は第２実施形態のノズルの扁平口型の形状を示す図である。
【図３】  （ａ）は粘性液体供給装置のノズルの第３実施形態の構成を示す平面説明図、（ｂ）は第３実施形態のノズルを扁平口側から見た図、（ｃ）は第３実施形態のノズルの扁平口型の形状を示す図である。
【図４】  （ａ）は粘性液体供給装置のノズルの第４実施形態の構成を示す平面説明図、（ｂ）は第４実施形態のノズルを扁平口側から見た図、（ｃ）は第４実施形態のノズルの扁平口型の形状を示す図である。
【図５】  （ａ）は粘性液体供給装置のノズルの第５実施形態の構成を示す平面説明図、（ｂ）は第５実施形態のノズルを扁平口側から見た図、（ｃ）は第５実施形態のノズルの扁平口型の形状を示す図である。
【図６】  （ａ）は着脱手段の構成を示す斜視図、（ｂ）は着脱手段によりノズルを装着した様子を示す断面図、（ｃ）は着脱手段によりノズルを装着した様子を示す平面図である。
【図７】  （ａ）は着脱手段の他の構成を示す斜視図、（ｂ）は着脱手段の他の構成を示す断面説明図である。
【図８】  粘性液体供給装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
Ａ〜Ｅ…扁平ノズル
１…ノズル本体
１ａ…鍔部
1a1…当接面
1a2…テーパ面
1a3…切り込み
１ｂ…ノズル口
２…クランプ部材
２ａ…溝部
2a1…テーパ面
２ｂ…ヒンジ
２ｃ，２ｄ…連結リング
２ｅ…ボルト
２ｆ…ネジ孔
３…パイプ
３ａ…鍔部
3a1…当接面
3a2…テーパ面
3a3…切り込み
４…圧送タンク
５，６…パイプ
７…精密フィルタ
８…ダイヤフラム弁
９…クリーンボトル
10…パッキン
11…ボルト
12…ワッシャ
13…ナット
ａ…長径
ｂ…短径
【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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