JPH0883417A - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
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- JPH0883417A JPH0883417A JP21889394A JP21889394A JPH0883417A JP H0883417 A JPH0883417 A JP H0883417A JP 21889394 A JP21889394 A JP 21889394A JP 21889394 A JP21889394 A JP 21889394A JP H0883417 A JPH0883417 A JP H0883417A
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- JP
- Japan
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- substrate
- film
- silicon
- recording medium
- magnetic recording
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 磁気ディスクにおいて磁気記録媒体の磁気特
性の向上を目的とするものである。 【構成】 シリコンを基板として用いた磁気記録媒体に
おいて該基板の抵抗率が2Ωcm以下であることを特徴と
する磁気記録媒体。
性の向上を目的とするものである。 【構成】 シリコンを基板として用いた磁気記録媒体に
おいて該基板の抵抗率が2Ωcm以下であることを特徴と
する磁気記録媒体。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】コンピュータの外部記録装置、特
には磁気ハードディスクに有用な磁気記録媒体に関する
ものである。
には磁気ハードディスクに有用な磁気記録媒体に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】情報化社会の進展にともない、大容量の
記録媒体が必要とされ、特にコンピュータの外部メモリ
として中心的な役割をはたしている磁気ディスクは年々
記録容量、記録密度ともに増加しているが、さらに高密
度な記録を行なうために開発が進められている。特に、
ノート型パソコンやパームトップパソコンの開発により
小型のディスクが必要なため、より高密度記録が望まれ
ている。
記録媒体が必要とされ、特にコンピュータの外部メモリ
として中心的な役割をはたしている磁気ディスクは年々
記録容量、記録密度ともに増加しているが、さらに高密
度な記録を行なうために開発が進められている。特に、
ノート型パソコンやパームトップパソコンの開発により
小型のディスクが必要なため、より高密度記録が望まれ
ている。
【0003】このような磁気ディスクにおいて記録媒体
の強度、表面の平滑度、そり、重量等の問題点はほとん
どは基板によるものである。従来から、基板にはNiP
をメッキしたアルミ合金基板が用いられているが、Al
合金は柔らかいために、基板の厚みを薄くできなかった
り、ハンドリングの最中に傷がつきやすかったり、衝撃
によって凹んだりするという問題があった。そこで、基
板に単結晶シリコンを用いることが提案(特公平 1-420
48、特公平 2-41089、特公平 2-59523、特公平1-4514
0、特開平 6-68463、特開平 6-28655、特開平4-25990
8、IUMRS-ICAM-93VBb1.3)されている。特公平 2-41089
ではシリコン基板を用いる時には半導体で用いている基
板を用い、下地層を形成してから、鉄合金、コバルトな
どの磁性体からなる記録膜を形成することが開示されて
いる。特公平 2-59523では塗布型記録媒体において、シ
リコン基板に凹凸をつける手法が記載されているが、記
録密度が高くなるに従って、記録膜が薄くなり、かつ情
報を記録、再生している時の磁気ヘッドと記録媒体との
距離(フライングハイト)が 0.1μm以下と狭くなって
いるが、この文献にあるような大きな突起を形成してし
まうとフライングハイトが狭くできないため、シリコン
の優れた表面性を十分に利用することができない上に工
程が煩雑となる。しかし、基板表面を平滑にしすぎると
CSS特性が悪くなるため、同心円状のテクスチャリン
グを施すことが特開平4-259908に開示されている。
の強度、表面の平滑度、そり、重量等の問題点はほとん
どは基板によるものである。従来から、基板にはNiP
をメッキしたアルミ合金基板が用いられているが、Al
合金は柔らかいために、基板の厚みを薄くできなかった
り、ハンドリングの最中に傷がつきやすかったり、衝撃
によって凹んだりするという問題があった。そこで、基
板に単結晶シリコンを用いることが提案(特公平 1-420
48、特公平 2-41089、特公平 2-59523、特公平1-4514
0、特開平 6-68463、特開平 6-28655、特開平4-25990
8、IUMRS-ICAM-93VBb1.3)されている。特公平 2-41089
ではシリコン基板を用いる時には半導体で用いている基
板を用い、下地層を形成してから、鉄合金、コバルトな
どの磁性体からなる記録膜を形成することが開示されて
いる。特公平 2-59523では塗布型記録媒体において、シ
リコン基板に凹凸をつける手法が記載されているが、記
録密度が高くなるに従って、記録膜が薄くなり、かつ情
報を記録、再生している時の磁気ヘッドと記録媒体との
距離(フライングハイト)が 0.1μm以下と狭くなって
いるが、この文献にあるような大きな突起を形成してし
まうとフライングハイトが狭くできないため、シリコン
の優れた表面性を十分に利用することができない上に工
程が煩雑となる。しかし、基板表面を平滑にしすぎると
CSS特性が悪くなるため、同心円状のテクスチャリン
グを施すことが特開平4-259908に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、記録膜が薄
くなるにしたがって、記録膜等の成膜はメッキや塗布に
変わって、スパッタ法で行なうことが一般的に行なわれ
ている。一般に記録膜である磁性体の保磁力は大きいほ
ど、高記録密度化が可能である。このため、保磁力を上
げるための研究が行なわれており、記録膜と基板の間に
下地層と呼ばれるCrやCr合金などの層を設けたり、
成膜時に基板を 250℃から 300℃程度に加熱することが
一般に行なわれている。
くなるにしたがって、記録膜等の成膜はメッキや塗布に
変わって、スパッタ法で行なうことが一般的に行なわれ
ている。一般に記録膜である磁性体の保磁力は大きいほ
ど、高記録密度化が可能である。このため、保磁力を上
げるための研究が行なわれており、記録膜と基板の間に
下地層と呼ばれるCrやCr合金などの層を設けたり、
成膜時に基板を 250℃から 300℃程度に加熱することが
一般に行なわれている。
【0005】しかし、シリコンを基板として用いた時の
保磁力は、例えば一般に用いられている磁気記録媒体の
記録膜であるCoCrTa合金を用い、DCまたはRFスパッ
タで成膜を行なった時は、磁化容易軸が基板面内にある
ときは、Crを下地層として用いても、保磁力は 1,000
Oe〜 1,300Oeと低い。保磁力を大きくするためには
アルミ基板では成膜時に基板にマイナスの電圧をかけて
スパッタ成膜を行なう、バイアススパッタが効果的であ
ることが知られている(特公平05-72015)。
保磁力は、例えば一般に用いられている磁気記録媒体の
記録膜であるCoCrTa合金を用い、DCまたはRFスパッ
タで成膜を行なった時は、磁化容易軸が基板面内にある
ときは、Crを下地層として用いても、保磁力は 1,000
Oe〜 1,300Oeと低い。保磁力を大きくするためには
アルミ基板では成膜時に基板にマイナスの電圧をかけて
スパッタ成膜を行なう、バイアススパッタが効果的であ
ることが知られている(特公平05-72015)。
【0006】バイアススパッタ時に基板に流れる電流
(バイアス電流)はわずかのため、若干の電気伝導性が
あればバイアススパッタによって保磁力の増大の効果が
期待できる。シリコンの場合、真性半導体の抵抗率は室
温で230KΩcm(岩波理化学辞典第3版)であるが、ボロ
ンやリンなどを添加することで導電性をだすことができ
ることが知られており(倍風館「アドバンストエレクト
ロニクスシリーズI−5シリコン」、IUMRS-ICAM-93 VB
b1.3)、基板製造上10Ωcm程度のものが便利である。し
かし、シリコン基板の場合、一般に量産に用いられてい
る、枚葉型や通過型などのスパッタ装置で、10Ωcm程度
の導電率のある基板をもちいて、バイアススパッタを行
なっても、保磁力は大きくすることはできないという問
題がある。
(バイアス電流)はわずかのため、若干の電気伝導性が
あればバイアススパッタによって保磁力の増大の効果が
期待できる。シリコンの場合、真性半導体の抵抗率は室
温で230KΩcm(岩波理化学辞典第3版)であるが、ボロ
ンやリンなどを添加することで導電性をだすことができ
ることが知られており(倍風館「アドバンストエレクト
ロニクスシリーズI−5シリコン」、IUMRS-ICAM-93 VB
b1.3)、基板製造上10Ωcm程度のものが便利である。し
かし、シリコン基板の場合、一般に量産に用いられてい
る、枚葉型や通過型などのスパッタ装置で、10Ωcm程度
の導電率のある基板をもちいて、バイアススパッタを行
なっても、保磁力は大きくすることはできないという問
題がある。
【0007】バイアススパッタによって保磁力を上げる
ためには、NiP膜をメッキで形成したり、CrやTi
などの金属膜をスパッタで形成する等がバイアススパッ
タを行なう前に施すことも可能ではあるが、工程が複雑
になったり、基板表面の凹凸や平滑性などの表面性を損
なうという問題がある。
ためには、NiP膜をメッキで形成したり、CrやTi
などの金属膜をスパッタで形成する等がバイアススパッ
タを行なう前に施すことも可能ではあるが、工程が複雑
になったり、基板表面の凹凸や平滑性などの表面性を損
なうという問題がある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の問題点を
解決した磁気記録媒体に関するもので、それはシリコン
を基板として用いた磁気記録媒体において、該基板の抵
抗率が2Ωcm以下、好ましくは 0.2Ωcm以下、さらに好
ましくは0.02Ωcm以下であることを特徴とする磁気記録
媒体で、これは又バイアススパッタ法にて成膜されてな
ることを特徴とするものである。
解決した磁気記録媒体に関するもので、それはシリコン
を基板として用いた磁気記録媒体において、該基板の抵
抗率が2Ωcm以下、好ましくは 0.2Ωcm以下、さらに好
ましくは0.02Ωcm以下であることを特徴とする磁気記録
媒体で、これは又バイアススパッタ法にて成膜されてな
ることを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明の特徴はシリコン基板の抵抗率を2Ωcm
以下、好ましくは 0.2Ωcm以下、さらに好ましくは0.02
Ωcm以下とすることが必要で、それによりバイアススパ
ッタ法によりスパッタ成膜する時に、基板にバイアス電
圧をかけることによって記録膜の保磁力を 1,400Oeか
ら 1,600Oeと大きくするものである。従ってこのシリ
コン基板の抵抗率が2Ωcmを超えると保磁力が 1,300O
e程度の小さなものしか得られないという問題が生じる
ためこれを2Ωcm以下とすることが必要である。抵抗率
をさげるには一般に行なわれているように不純物を添加
する方法でよく、不純物の種類はボロン、リン、砒素、
アンチモンなどP型、N型にかかわらず、所定の抵抗率
になれば効果がある。不純物の添加方法はシリコンを製
造する前、中、後のいずれかにドーピングすればよく、
例えばCZ法で単結晶シリコンを製造する時は一般に行
なわれているように、シリコン多結晶と一緒に所定量の
不純物を石英ルツボにいれ、溶融すればよい。抵抗率を
さげる時には不純物の添加量を多くすればよいが、単結
晶シリコンの場合添加量が多くなると、添加不純物がシ
リコンに固溶しきれず、別の相が析出し、結晶が乱れる
原因となる。例えば砒素では 0.001Ωcmが限界となる。
以下、好ましくは 0.2Ωcm以下、さらに好ましくは0.02
Ωcm以下とすることが必要で、それによりバイアススパ
ッタ法によりスパッタ成膜する時に、基板にバイアス電
圧をかけることによって記録膜の保磁力を 1,400Oeか
ら 1,600Oeと大きくするものである。従ってこのシリ
コン基板の抵抗率が2Ωcmを超えると保磁力が 1,300O
e程度の小さなものしか得られないという問題が生じる
ためこれを2Ωcm以下とすることが必要である。抵抗率
をさげるには一般に行なわれているように不純物を添加
する方法でよく、不純物の種類はボロン、リン、砒素、
アンチモンなどP型、N型にかかわらず、所定の抵抗率
になれば効果がある。不純物の添加方法はシリコンを製
造する前、中、後のいずれかにドーピングすればよく、
例えばCZ法で単結晶シリコンを製造する時は一般に行
なわれているように、シリコン多結晶と一緒に所定量の
不純物を石英ルツボにいれ、溶融すればよい。抵抗率を
さげる時には不純物の添加量を多くすればよいが、単結
晶シリコンの場合添加量が多くなると、添加不純物がシ
リコンに固溶しきれず、別の相が析出し、結晶が乱れる
原因となる。例えば砒素では 0.001Ωcmが限界となる。
【0010】本発明では単結晶、多結晶、アモルファス
等が用いられるが、特に単結晶シリコンが平滑な基板を
得られ易いため、好ましい。シリコンの製造方法は半導
体や太陽電池用に用いられるシリコンの製造方法でよい
が、特に単結晶の場合、CZ法が大きな結晶が得やすい
ため、好ましい。基板が単結晶シリコンの場合、スリッ
プや転位、積層欠陥、酸素析出物などの欠陥やピンホー
ルは強度の低下や、基板表面の小さな凹凸の原因となる
ので少ない方が好ましく、基板1枚10個以下、さらには
ゼロのものがより好ましい。
等が用いられるが、特に単結晶シリコンが平滑な基板を
得られ易いため、好ましい。シリコンの製造方法は半導
体や太陽電池用に用いられるシリコンの製造方法でよい
が、特に単結晶の場合、CZ法が大きな結晶が得やすい
ため、好ましい。基板が単結晶シリコンの場合、スリッ
プや転位、積層欠陥、酸素析出物などの欠陥やピンホー
ルは強度の低下や、基板表面の小さな凹凸の原因となる
ので少ない方が好ましく、基板1枚10個以下、さらには
ゼロのものがより好ましい。
【0011】単結晶シリコンを用いる場合、結晶方位に
ついては特に制限はない。本実施例では結晶方位(100)
について記載したが、(111) 、(110) や、基板面がこれ
ら結晶方位に対して何度か傾いたもの等でも同様な結果
が得られた。
ついては特に制限はない。本実施例では結晶方位(100)
について記載したが、(111) 、(110) や、基板面がこれ
ら結晶方位に対して何度か傾いたもの等でも同様な結果
が得られた。
【0012】本発明の膜の構造は常法によるものでよ
く、例えば基板の上に下地層、記録層、保護層の順に成
膜したものとすればよい。膜の材料は一般に用いられて
いるものでよく、下地層の材質はCrやCr合金、記録
膜はCoCrTaやCoCrNiなどのCo合金やFe合金、保護膜
はCやSiC、SiO2 などとすればよい。成膜方法は
容易に薄い膜が制御よくつくれるスパッタ法がよく、特
に基板にマイナス電圧(バイアス電圧)をかけて成膜す
ると保磁力が大きくなる。バイアス電圧の大きさは-200
Vから-500Vが好ましい。基板の表面荒さはなるべく小
さい方が情報を記録、再生している時の磁気ヘッドと記
録媒体の距離(フライングハイト)が低くでき、より高
記録密度が可能となるため、最大荒さRmaxで20nm以下、
さらには10nm以下がより好ましい。
く、例えば基板の上に下地層、記録層、保護層の順に成
膜したものとすればよい。膜の材料は一般に用いられて
いるものでよく、下地層の材質はCrやCr合金、記録
膜はCoCrTaやCoCrNiなどのCo合金やFe合金、保護膜
はCやSiC、SiO2 などとすればよい。成膜方法は
容易に薄い膜が制御よくつくれるスパッタ法がよく、特
に基板にマイナス電圧(バイアス電圧)をかけて成膜す
ると保磁力が大きくなる。バイアス電圧の大きさは-200
Vから-500Vが好ましい。基板の表面荒さはなるべく小
さい方が情報を記録、再生している時の磁気ヘッドと記
録媒体の距離(フライングハイト)が低くでき、より高
記録密度が可能となるため、最大荒さRmaxで20nm以下、
さらには10nm以下がより好ましい。
【0013】
【実施例】以下実施例について本発明を説明するがこれ
は本発明を限定するものではない。 実施例1 CZ法で製造した結晶方位(100) 、ホウ素を添加した電
気抵抗率 0.1Ωcm(室温)の単結晶シリコンをスライ
ス、ラップした後、コアドリルで中心部をカッティング
し、外径65mm、内径20mm、厚み 0.635mmの円板にした
後、この表面をさらにコロイダルシリカを用いてメカノ
ケミカルにポリッシュを行ない、Rmax=6nmの基板を作
製した。この基板にバイアススパッタ法により、下地層
としてCr層100nm、記録膜として Co86Cr12Ta2層60n
m、保護膜としてC層30nmをこの順に基板温度 300℃、
アルゴンガス雰囲気中、ガス圧 20mtorr、バイアス電圧
-250V、カソード(ターゲット)電圧 500V、でDCス
パッタ成膜を行なった。この試料を一辺1cmの正方形に
割り、VSMで最高10kOeまで印加し、保磁力を測定
したところ 1,490Oeであった。
は本発明を限定するものではない。 実施例1 CZ法で製造した結晶方位(100) 、ホウ素を添加した電
気抵抗率 0.1Ωcm(室温)の単結晶シリコンをスライ
ス、ラップした後、コアドリルで中心部をカッティング
し、外径65mm、内径20mm、厚み 0.635mmの円板にした
後、この表面をさらにコロイダルシリカを用いてメカノ
ケミカルにポリッシュを行ない、Rmax=6nmの基板を作
製した。この基板にバイアススパッタ法により、下地層
としてCr層100nm、記録膜として Co86Cr12Ta2層60n
m、保護膜としてC層30nmをこの順に基板温度 300℃、
アルゴンガス雰囲気中、ガス圧 20mtorr、バイアス電圧
-250V、カソード(ターゲット)電圧 500V、でDCス
パッタ成膜を行なった。この試料を一辺1cmの正方形に
割り、VSMで最高10kOeまで印加し、保磁力を測定
したところ 1,490Oeであった。
【0014】実施例2 砒素を添加し電気抵抗率が0.01Ωcmである単結晶シリコ
ンを用いた以外は実施例1と同様に行って基板を作製、
成膜したのち、保磁力を測定したところ 1,640Oeであ
った。
ンを用いた以外は実施例1と同様に行って基板を作製、
成膜したのち、保磁力を測定したところ 1,640Oeであ
った。
【0015】実施例3 リンを添加して電気抵抗率が1Ωcmである単結晶シリコ
ンを用いた以外は実施例1と同様に行って基板を作製、
成膜したのち、保磁力を測定したところ 1,410Oeであ
った。
ンを用いた以外は実施例1と同様に行って基板を作製、
成膜したのち、保磁力を測定したところ 1,410Oeであ
った。
【0016】比較例1 ホウ素を添加し電気抵抗率が10Ωcmである単結晶シリコ
ンを用いた以外は実施例1と同様に行って基板を作製、
成膜したのち、保磁力を測定したところ 1,280Oeであ
った。
ンを用いた以外は実施例1と同様に行って基板を作製、
成膜したのち、保磁力を測定したところ 1,280Oeであ
った。
【0017】比較例2 リンを添加し電気抵抗率が3Ωcmである単結晶シリコン
を用いた以外は実施例1と同様に行って基板を作製、成
膜したのち、保磁力を測定したところ 1,310Oeであっ
た。
を用いた以外は実施例1と同様に行って基板を作製、成
膜したのち、保磁力を測定したところ 1,310Oeであっ
た。
【0018】比較例3 実施例2においてバイアス電圧を印加せず行った以外は
実施例2と同様に成膜したのち、保磁力を測定したとこ
ろ 1,270Oeであった。
実施例2と同様に成膜したのち、保磁力を測定したとこ
ろ 1,270Oeであった。
【0019】
【発明の効果】本発明のシリコン基板を用いた磁気記録
媒体は従来のシリコン基板を用いた磁気記録媒体より保
磁力が大巾に増加し、高記録密度に適したものである。
媒体は従来のシリコン基板を用いた磁気記録媒体より保
磁力が大巾に増加し、高記録密度に適したものである。
フロントページの続き (72)発明者 俵 好夫 神奈川県川崎市高津区坂戸3丁目2番1号 KSPビル 信越化学工業株式会社コーポ レートリサーチセンター内
Claims (4)
- 【請求項1】 シリコンを基板として用いた磁気記録媒
体において、該基板の抵抗率が2Ωcm以下であることを
特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項2】 該基板の抵抗率が 0.2Ωcm以下であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項3】 該基板の抵抗率が0.02Ωcm以下であるこ
とを特徴とする請求項2に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項4】 バイアススパッタ法にて成膜されてなる
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の磁気記
録媒体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06218893A JP3126278B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 磁気記録媒体 |
| US08/516,046 US5720861A (en) | 1994-09-13 | 1995-08-17 | Magnetic recording medium |
| EP95306250A EP0702360B1 (en) | 1994-09-13 | 1995-09-07 | Method for the preparation of a magnetic recording medium |
| DE69518204T DE69518204T2 (de) | 1994-09-13 | 1995-09-07 | Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06218893A JP3126278B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 磁気記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883417A true JPH0883417A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3126278B2 JP3126278B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=16726963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06218893A Expired - Fee Related JP3126278B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3126278B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08167134A (ja) * | 1994-12-13 | 1996-06-25 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
| JP2009070464A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 情報記録媒体用基板、およびそれを用いた情報磁気記録媒体 |
| JP2011119009A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Toshiba Corp | 電鋳用原盤、及びその製造方法 |
| WO2022131210A1 (ja) * | 2020-12-15 | 2022-06-23 | 株式会社Uacj | 磁気ディスク用アルミニウム合金ディスクブランク及び磁気ディスク |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP06218893A patent/JP3126278B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08167134A (ja) * | 1994-12-13 | 1996-06-25 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
| JP2009070464A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 情報記録媒体用基板、およびそれを用いた情報磁気記録媒体 |
| JP2011119009A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Toshiba Corp | 電鋳用原盤、及びその製造方法 |
| US8349163B2 (en) | 2009-12-07 | 2013-01-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Perpendicular magnetic recording medium, method of manufacturing the same, and magnetic read/write apparatus |
| WO2022131210A1 (ja) * | 2020-12-15 | 2022-06-23 | 株式会社Uacj | 磁気ディスク用アルミニウム合金ディスクブランク及び磁気ディスク |
| JPWO2022131210A1 (ja) * | 2020-12-15 | 2022-06-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3126278B2 (ja) | 2001-01-22 |
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