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次世代高集積回路(LSI)用クラスターイオン注入装置の試作研究

研究課題

研究課題/領域番号 04555003
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用物性
研究機関京都大学

研究代表者

山田 公  京都大学, 工学部, 教授 (00026048)

研究分担者 松田 耗自  日新電機株式会社, 生産技術研究開発部, 主幹
山西 健一郎  三菱電機株式会社, 生産技術センター, グループマネージャー
友田 利正  三菱電機株式会社, 生産技術センター, 部長
松尾 二郎  京都大学, 工学部, 助手 (40263123)
高岡 義寛  京都大学, 工学部, 助教授 (90135525)
松永 幸二  日新電機株式会社, 研究開発本部, 課長
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
14,300千円 (直接経費: 14,300千円)
1994年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1993年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1992年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
キーワードガスクラスター / 高密度照射効果 / 低エネルギーイオンビーム / ラテラルスパッタ / イオン注入 / 表面クリーニング / 薄膜形成 / LSI / イオンビーム / クラスターイオン / ラテラルスパッタ効果 / 多体衝突効果 / クラスターイオン注入 / クラスターイオンビーム技術 / ラバルノズル / フリージェットノズル / スパッタ / 高密度照射 / 極浅接合形成
研究概要

平成6年度は本研究の最終年度である。本年度は、アユミ工業(株)で製作されたイオンビーム注入制御装置を用いてArなどのガスクラスターの注入制御ができるようにした。また、ArやCo2など得られた種々のガスクラスターをイオン注入し、その結晶性や表面・界面特性を現有の高解像度電子顕微鏡などで評価し、低エネルギーイオンビームによる照射の効果を明らかにした。具体的には(1)ガスクラスターイオンをSi基板に照射した場合、単原子や単分子イオンの照射に比べ、損傷が非常に小さいことを明らかにした。(2)ガスクラスターイオンビームでは、固体表面に高密度照射が可能なため、従来のイオンビーム法では達成できない高スパッタ率が得られ、またラテラルスパッタ作用によって表面は超平坦になることが分かった。(3)ガスクラスターイオンビームの入射エネルギーを制御することにより、固体表面に極く浅いイオン注入層を形成することが可能であることを明らかにした。(4)クラスターイオンと固体との衝突過程を分子動力学法によって計算機シミュレーションし、実験結果との対応を行った。この結果、上述の低エネルギー大電流効果を確認し、装置の基本特性に関する有用な計算結果を得た。
以上、試作したクライスターイオンビーム装置は、次世代LSIの製作に必要な(a)浅いイオン注入、(b)表面の電子レベルの平坦化、(c)低損傷表面クリーニング、(d)高効率スパッタリング、(e)表面改質による薄膜形成などのプロセスへの応用が可能となった。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (67件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (67件)

  • [文献書誌] G.H.Takaoka: "Irradiation Effects of Ar-Cluster Ion Beams on Si Surfaces" Materials Research Society Symposium Proceedings. 316. 1005-1010 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Insepov: "Molecular Dynamics Simulation of the Effects of Energetic Cluster Ion Impact on Solid Surface" Materials Reserch Society Symposium Proceedings. 316. 999-1004 (1994)

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  • [文献書誌] K.Fukushima: "Low Temperature Epitaxial Growth of TiO_2 Rutile Films by ICB Deposition and Mechanical Properties in Helium Implanted Rutile Films" Materials Research Society Symposium Proceedings. 316. 905-910 (1994)

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  • [文献書誌] P.R.Besser: "Mechanical Behavior of Single Crystal Al(111) and Bicrystal Al(110) Films on Silicon Substrates" Materials Research Society Symposium Proceedings. 343. 659-664 (1994)

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  • [文献書誌] G.H.Takaoka: "Ionized Cluster Beam Techniques for Film Formation" Proceeding of Advanced Materials '93, IV/Laser and Ion Beam Modification of Materials. 17. 125-131 (1994)

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  • [文献書誌] K.Fukushima: "Low Temperature Growth of Epitaxial and Highly Oriented TiO_2 Rutile Films by ICB" Proceeding of Advanced Materials '93, IV/Laser and Ion Beam Modification of Materials. 17. 271-274 (1994)

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  • [文献書誌] K.Akedo: "Epitaxial Growth of Metal-Insulator-Metal Structures on Si(111) Substrates" Proceedings of Advanced Materials '93, IV/Laser and Ion Beam Modification of Materials. 17. 247-250 (1994)

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  • [文献書誌] N.Sakuma: "Epitaxial Al Films Grown on Heavily Doped Si(100) Surfaces by ICB Methods for Fabricating ULSI Contacts" Proceedings of Advanced Materials '93, IV/Laser and Ion Beam Modification of Materials. 17. 255-258 (1994)

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  • [文献書誌] T.Yamawaki: "STM Observations of the Initial Growth Processes of Metal Thin Film" Proceedings of Advanced Materials '93, IV/Laser and Ion Beam Modification of Materials. 17. 263-266 (1994)

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  • [文献書誌] D.Takeuchi: "Characteristics of Polyimide Prepared by Ion Beam Assisted Vapor Deposition" Proceedings of Advanced Materials '93, IV/Laser and Ion Beam Modification of Materials. 17. 251-254 (1994)

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  • [文献書誌] M.Ishii: "Irradiation Effects of Gas-Cluster Ar Ion Beams on Solid Surfaces" Proceedings of Advanced Materials '93, IV/Laser and Ion Beam Modification of Materials. 17. 119-122 (1994)

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  • [文献書誌] I.Yamada: "Ionized Cluster Beam Technique ; A New Process for Deposition, Sputtering and Implantation" Abstracts of 7th International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters. 96 (1994)

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  • [文献書誌] C.Ascheron: "Cluster Ion Bombardment-Induced Defect Production in Singlecrystalline Semiconductor Materials" Abstracts of 7th International Sumposium on Small Particles and Inorganic Clusters. 281 (1994)

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  • [文献書誌] J.Matsuo: "Sputtering with Gas Cluster Ion Beam" Abstracts of 7th International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters. 282 (1994)

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  • [文献書誌] Z.Insepov: "Molegular Dynamics Simulation of Cluster Ion Beam Process" Abstracts of 7th International Symposium on Small Particles and Inorganic Clusters. 283 (1994)

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  • [文献書誌] I.Yamada: "Cluster Ion Beam Processing of Materials" Abstracts of International Conference on Ion Implantation Technology '94. (1994)

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  • [文献書誌] I.Yamada: "Gas Cluster Ion Beam Equipment" Abstracts of International Conference on Ion Implantation Technology '94. (1994)

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  • [文献書誌] I.Yamada: "Ionized Cluster Beam Technology : Present and Future" Proceedings of 13th International Conference on the Application of Accelerators in Research & Industry. (1995)

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  • [文献書誌] T.Yamaguchi: "Sputtering Effects of Gas Cluster Ion Beams on Solid Surfaces" Proceedings of 13th International Conference on the Application of Accelerators in Research & Industry. (1995)

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  • [文献書誌] I.Yamada: "Nano-Space Laboratory and Materials Development" Extended Abstracts of 3rd Asia-Pacific Workshop on Intelligent Materials & 4th Sumposium on Intelligent Materials. 112-114 (1995)

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  • [文献書誌] G.H.Takaoka: "Irradiation Effects of Ar-Cluster ion Beams on Si Surfaces" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.316. 1005-1010 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Insepov: "Molecular Dynamics simulation of the Effects of Energetic Cluster Ion Impact on Solid Surface" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.316. 999-1004 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fukushima: "Low Temperature EpitaXial Growth of TiO_2 Rutile Films by ICB Deposition and Mechanical Properties in Helium Implanted Rutile Films" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.316. 905-910 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.R.Besser: "Mechanical Behavior of Single Crystal Al (111) and Bicrystal Al (110) Films on Silicon Substrates" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.343. 659-664 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.H.Takaoka: "Ionized Cluster Beam Techniques for Film Formation" Proc.Adv.Mat.'93, IV/Laser and Ion Beam Mod.Mat.17. 125-131 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fukushima: "Low Temperature Growth of Epitaxial and Highly Oriented TiO_2 Rutile Films by ICB" Proc.Adv.Mat.'93, IV/Laser and Ion Beam Mod.Mat.17. 271-274 (1994)

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  • [文献書誌] K.Akedo: "Epitaxial Growth of Metal-Insulator-Metal Structures on Si (111) Substrates" Proc.Adv.Mat.'93, IV/Laser and Ion Beam Mod.Mat.17. 247-250 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Sakuma: "Epitaxial Al Films Grown on Heavily Doped Si (100) Surfaces by ICB Methods for Fabricating ULSI Contacts" Proc.Adv.Mat.'93, IV/Laser and Ion Beam Mod.Mat.17. 255-258 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yamawaki: "STM Observations of the Initial Growth Processes of Metal Thin Film" Proc.Adv.Mat.'93, IV/Laser and Ion Beam Mod.Mat.17. 263-266 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Takeuchi: "Characteristics of Polyimide Prepared by Ion Beam Assisted Vapor Deposition" Proc.Adv.Mat.'93, IV/Laser and Ion Beam Mod.Mat.17. 251-254 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ishii: "Irradiation Effects of Gas-Cluster Ar Ion Beams on Solid Surfaces" Proc.Adv.Mat.'93, IV/Laser and Ion Beam Mod.Mat.17. 119-122 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Yamada: ""Ionized Cluster Beam Technique : A New Process for Deposition, Sputtering and Implantation"" Abstracts of ISSPIC. 7. 96 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.Ascheron: ""Cluster Ion Bombardment-Induced Defect Production in Snglecrystalline Semiconductor Materials"" Abstracts of ISSPIC. 7. 281 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Matsuo: ""Sputtering with Gas Cluster Ion Beam"" Abstracts of ISSPIC. 7. 282 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Insepov: ""Molecular Dynamics Simulation of Cluster Ion Beam Process"" Abstracts of ISSPIC. 7. 283 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Yamada: ""Cluster Ion Beam Processing of Materials"" Abstracts of IIT'94. O-2.4. (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Yamada: ""Gas Cluster Ion Beam Equipment"" Abstracts of IIT'94. P-2.25. (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Yamada: ""Ionized Cluster Beam Technology : Present and Future"" Proc.13th Int.Conf.on Appli.of Accel.in Res.and Industry. (to be published). (1995)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yamaguchi: ""Sputtering Effects of Gas Cluster Ion Beams on Solid Surfaces"" Proc.13th Int.Conf.on Appli.of Accel.in Res.and Industry. (to be published). (1995)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Yamada: ""Nano-Space Laboratory and Materials Development"" Abstracts of 3rd Asia-Pacific Workshop & 4th Symp.on Intelligent Materials. 112-114 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Yamada: "Irradiation Effects of Ar-Cluster Ion Beams on Si Surfaces" Materials Research Society Symposium Proceedings. 316. 1005-1010 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Molecular Dynamics Simulation of the Effects of Energetic Cluster Ion Impact on Solid Surface" Materials Research Society Symposium Proceedings. 316. 999-1004 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Low Temperature Epitaxial Growth of TiO_2 Rutile Films by ICB Deposition and Mechanical Properties in Helium Implanted" Materials Research Society Symposium Proceedings. 316. 905-910 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Mechanical Behavior of Single Crystal Al(III)and Bicrystal Al(llO)Films on Silicon Substrates" Materials Research Society Symposium Proceedings. 343. 659-664 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Ionized Cluster Beam Techniques for Film Formation" Proceeding of Advanced Materials'93,IV/Laser and Ion Beam Modification of Materials. 17. 125-131 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Low Temperature Growth of Epitaxial and Highly Oriented TiO_2 Rutile Films by ICB" Proceeding of Advanced Materials'93,IV/Laser and Ton Beam Modification of Materials. 17. 271-274 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Epitaxial Growth of Metal-Insulator-Metal Structures on Si(lll)Substrates" Proceeding of Advanced Materials'93,IV/Laser and Ion Beam Modification of Materials. 17. 247-250 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Epitaxial Al Films Grown on Heavily Doped Si(lOO)Surfaces by ICB Methods for Fabricating ULSI Contacts" Proceeding of Advanced Materials'93,IV/Laser and Ion Beam Modification of Materials. 17. 255-258 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "STM Observations of the Initial Growth Processes of Metal Thin Film" Proceeding of Advanced Materials'93,IV/Laser and Ion Beam Modification of Matorials. 17. 263-266 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Characteristics of Polyimide Prepared by Ion Beam Assisted Vapor Deposition" Proceeding of Advanced Materials'93,IV/Laser and Ion Beam Modification of Matorials. 17. 251-254 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Irradiation Effects of Gas-Cluster Ar Ion Beams on Solid Surfaces" Proceeding of Advanced Materials'93,IV/Laser and Ion Beam Modification of Materials. 17. 119-122 (1994)

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      1994 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada,W.L.Brown,J.A.Northby and M.Sosnowski: "Surface Modification with Gas Cluster Ion Beams" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B37. 223-226 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada,G.H.Takaoka,M.Current,Y.Yamashita: "Irradiation Effects of Gas-Cluster CO_2 Ion Beams on Si" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. B74. 341-346 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada and G.H.Takaoka: "Ionized Cluster Beams:Physics and Technology" Japanese Journal of Applied Physics. 32. 2121-2141 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fukushima,G.H.Takaoka and I.Yamada: "Epitaxial Growth of TiO_2 Rutile Thin Films on Sapphire Substrates by a Reactive Ionized Cluster Beam Method" Japanese Journal of Applied Physics. 32. 3561-3565 (1993)

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      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Z.Insepov and I.Yamada: "Molecular-Dynamics Simulation of Metal Surface Sputtering by Energetic Rare-Gas Cluster Impact" Proceedings of 3rd International Union of Materials Research Society International Conference. (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ishii,G.Sugahara,M.Kumagai,G.H.Takaoka,J.Northby and I.Yamada: "Irradiation Effects of Gas-Cluster Ar Ion Beams on Solid Surfaces" Proceedings of 3rd International Union of Materials Research Society International Conference. (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Irradiation Effects of Gas-Cluster CO_2 Ion Beams on Si" To be Published in Nuclear Instruments and Methods. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] J.A.Northby: "A Method and Apparatus for Surface Modification by Gas-Cluster Ion Impact" To be published in Nuclear Instruments and Methods. (1993)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Surface Modification and Other Advanced Ion Beam Processing Projects Japan" Surface and Coatings Technology. 51. 514-521 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Novel Paths for Nucleation and Growth of Thin Films by Ionized Cluster Beam (ICB)Techniques:Atomic-Scale Observation" Materials Research Society Symposim Proceedings. 235. 597-607 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] S.Wada: "Epitaxial Al(110)Films Grown on Heavily-Doped Si(100) by Cluster Beam Deposition" Materials Research Society Symposium Proceedings. 235. 621-626 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] G.H.Takaoka: "Surface Modification of Bio-Active Ceramic(Artificial Bone)by Ion Implantation" Materials Research Society Symposium Proceedings. 252. 23-28 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Advanced Ion Beam Material Processing Projects in Japan" Materials Research Society Symposium Proceedings. 268. 261-272 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] G.H.Takaoka: "Surface and Interface Properties of Copper Phthalocyanine Multilayer Structure Prepared by ICB Method" Proceedings of the First Meeting on the Ion Engineering Society of Japan. 251-254 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamashita: "Irradiation Effects of a Mass Analyzed Gas Cluster Ion Beam on Silicon Substrates" Proceedings of the First Meeting on the Ion Engineering Society of Japan. 247-250 (1992)

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      1992 実績報告書
  • [文献書誌] I.Yamada: "Physics and Chemistry:From Clusters to Crystals" Kluwer Academic Publishers, (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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