JPS59106152A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPS59106152A JPS59106152A JP57216701A JP21670182A JPS59106152A JP S59106152 A JPS59106152 A JP S59106152A JP 57216701 A JP57216701 A JP 57216701A JP 21670182 A JP21670182 A JP 21670182A JP S59106152 A JPS59106152 A JP S59106152A
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- JP
- Japan
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- type
- region
- analog
- circuit
- field effect
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D48/00—Individual devices not covered by groups H10D1/00 - H10D44/00
- H10D48/30—Devices controlled by electric currents or voltages
- H10D48/32—Devices controlled by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C27/00—Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
- G11C27/005—Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values with non-volatile charge storage, e.g. on floating gate or MNOS
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C27/00—Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
- G11C27/02—Sample-and-hold arrangements
Landscapes
- Non-Volatile Memory (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Read Only Memory (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発ツJは半導体装置、特に不揮発性半導体記憶装置を
含む半導体装置の構成に関するものである。
含む半導体装置の構成に関するものである。
MO8型不揮発性記憶累子は、ゲート絶縁層内に電荷蓄
積領域が設けられておシ、ゲート電極と半導体基板との
間に印加する電圧パルスの極性、高さおよび幅によって
前記電荷蓄積領域と半導体基板との間での電荷の注入/
放出量を制御し、もってMOS FETとしての閾値電
圧を変化させるものである。
積領域が設けられておシ、ゲート電極と半導体基板との
間に印加する電圧パルスの極性、高さおよび幅によって
前記電荷蓄積領域と半導体基板との間での電荷の注入/
放出量を制御し、もってMOS FETとしての閾値電
圧を変化させるものである。
電荷蓄積領域としては、絶縁層中に分散するトラップ準
位群あるいは絶縁層中に独立して設けられた導電体層が
一般的に用いられる。
位群あるいは絶縁層中に独立して設けられた導電体層が
一般的に用いられる。
ここで、MO8型半導体記憶素子の特徴のうち本発明に
関わる点を挙げると、 16 印加パルス電圧の高さないし幅が増加すると、
電荷蓄積領域と半導体基板との間での電荷注入/放出量
が増加する。
関わる点を挙げると、 16 印加パルス電圧の高さないし幅が増加すると、
電荷蓄積領域と半導体基板との間での電荷注入/放出量
が増加する。
2、以加パルス電圧の変化に対して、MOSFETとし
ての閾値電圧の変化が線型となる印加パルス電圧範囲が
ある。
ての閾値電圧の変化が線型となる印加パルス電圧範囲が
ある。
しかしながら、電荷蓄積領域と半導体基板との間での電
荷の注入/放出量の増加は、電荷蓄積領域と半導体基板
とをへたて絶縁物層を通過する電荷の増加を意味し、こ
の通過電荷量の増加は、絶縁物層中でのトラップ準位の
増加をもたらす。この電荷蓄積領域と牛梼体基板とをへ
だてでいる絶縁物層中でのトシップ準位の増加は、不揮
発性半導体記憶素子の記憶保持l持件の劣化および疲労
特性の劣化をもんらf、 1〜たかって印加パルス電圧
の高さおよび幅は、必要以上の霜、荷量の注入/放出い
わゆる過剰書込みの状態を避けるために、ある最大値を
越えないように制御されなければならない。
荷の注入/放出量の増加は、電荷蓄積領域と半導体基板
とをへたて絶縁物層を通過する電荷の増加を意味し、こ
の通過電荷量の増加は、絶縁物層中でのトラップ準位の
増加をもたらす。この電荷蓄積領域と牛梼体基板とをへ
だてでいる絶縁物層中でのトシップ準位の増加は、不揮
発性半導体記憶素子の記憶保持l持件の劣化および疲労
特性の劣化をもんらf、 1〜たかって印加パルス電圧
の高さおよび幅は、必要以上の霜、荷量の注入/放出い
わゆる過剰書込みの状態を避けるために、ある最大値を
越えないように制御されなければならない。
また、印加パルス電圧の変化に対して閾(ffli電圧
が線型に変化する領域が存在することは、M、O8型半
導体記憶素子がアナログ量の記憶素子として用い得るこ
とを意味している。逆にいえは、MO8型半導体記憶素
子をアナログ量記憶素子として用いるためには、印加電
圧パルスの高さをアナログ量として制御し、また閾値電
圧をアナログ量として読み出し、増幅する必要がある。
が線型に変化する領域が存在することは、M、O8型半
導体記憶素子がアナログ量の記憶素子として用い得るこ
とを意味している。逆にいえは、MO8型半導体記憶素
子をアナログ量記憶素子として用いるためには、印加電
圧パルスの高さをアナログ量として制御し、また閾値電
圧をアナログ量として読み出し、増幅する必要がある。
従来のMO8O8型半導体記憶素子用した不揮発性半導
体装置では、デジタル量を記憶することしかできず、か
つMO8型半導体記憶素子の論理制御を行なうためにM
O8型電界効果トランジスタからなる周辺回路を有して
いた。LZれは、MO8型半導体記tは素+:を形成す
る工程と、MO8型箪界効牙トジンジスタメタ成する二
E程とがほぼ同一であること、および同一基板上への集
稙密艮の点でMO8型電界効果トランジスタの方がバイ
ポ・−シトランジスタ層内まり高いことによるものであ
る。
体装置では、デジタル量を記憶することしかできず、か
つMO8型半導体記憶素子の論理制御を行なうためにM
O8型電界効果トランジスタからなる周辺回路を有して
いた。LZれは、MO8型半導体記tは素+:を形成す
る工程と、MO8型箪界効牙トジンジスタメタ成する二
E程とがほぼ同一であること、および同一基板上への集
稙密艮の点でMO8型電界効果トランジスタの方がバイ
ポ・−シトランジスタ層内まり高いことによるものであ
る。
しかしながら、印加電圧パルスの制御、特に最大値の設
定ないしアナログ量制御あるいは閾値電圧のアナログ量
とじての読み出し/増幅の点では、MO8型′市界効果
トランジスタよりもバイポーラトランジスタ素子を用い
た方が有利であることは明らかである6、 本発明の目的は、不揮発性半導体装置の記憶保持特性お
よび疲労特性の改善をはかるとともに、アナログ量の記
憶/町生という新しい機能を伺加した半導体装置を提供
することにある。
定ないしアナログ量制御あるいは閾値電圧のアナログ量
とじての読み出し/増幅の点では、MO8型′市界効果
トランジスタよりもバイポーラトランジスタ素子を用い
た方が有利であることは明らかである6、 本発明の目的は、不揮発性半導体装置の記憶保持特性お
よび疲労特性の改善をはかるとともに、アナログ量の記
憶/町生という新しい機能を伺加した半導体装置を提供
することにある。
本発明は、記憶素子部および論理制御部はMO8型電界
効果素子により構成し、アナログ量制御増幅部はバイポ
ーラトランジスタ朱子により構成することを特徴とする
ものが、以=ト、図面によシ詳述する。
効果素子により構成し、アナログ量制御増幅部はバイポ
ーラトランジスタ朱子により構成することを特徴とする
ものが、以=ト、図面によシ詳述する。
第1図は、本発明の一実施例な示す図である1゜マトリ
ックス状に配置されたMO8型記憶素子群21、MO8
型電界効果トランジスタ群で構成されたアドレス撰択回
路22、)くイボージトランジスタ素子群で構成された
ゲート電極印加電圧のアナログ制御回路23および閾値
電圧のアナログ読み出し回路25、ならびにバイポーラ
トランジスタ素子で構成されたアナログ量増幅回路24
が同一基板上に集積回路として形成されている1J第1
図に示された構成において、入力端726に印加された
アナログ量はゲート電極印加電圧制御回路23を通って
アドレス撰択回路22によって撰択されたMO8型記憶
素子のケート電極に印加される。寸だ、アドレス撰択回
路22によって撰択されたMO8型記憶素子の闇値電圧
は、読み出し回路25によってアブ−ログ量として読み
出され、増幅回路24によって増幅された後、出力端・
子27よりアナログ量として出力される。
ックス状に配置されたMO8型記憶素子群21、MO8
型電界効果トランジスタ群で構成されたアドレス撰択回
路22、)くイボージトランジスタ素子群で構成された
ゲート電極印加電圧のアナログ制御回路23および閾値
電圧のアナログ読み出し回路25、ならびにバイポーラ
トランジスタ素子で構成されたアナログ量増幅回路24
が同一基板上に集積回路として形成されている1J第1
図に示された構成において、入力端726に印加された
アナログ量はゲート電極印加電圧制御回路23を通って
アドレス撰択回路22によって撰択されたMO8型記憶
素子のケート電極に印加される。寸だ、アドレス撰択回
路22によって撰択されたMO8型記憶素子の闇値電圧
は、読み出し回路25によってアブ−ログ量として読み
出され、増幅回路24によって増幅された後、出力端・
子27よりアナログ量として出力される。
即ち、本発明の一実施例において−1、論理制御回路で
あるアドレス撰択回路22はMO8型電界効果トランジ
スタ群で構成され、アナログ回路であるゲ・−ト印加箱
、圧制御回路23、閾値電圧読み出し回路25および増
幅回路24は、ノ(イΣtS−ラトランジスク素子で構
成させることによって、アナログ量−の記憶という新し
7い機能を有する不揮発性半導体装置装V)、が(j¥
成されていン)。。
あるアドレス撰択回路22はMO8型電界効果トランジ
スタ群で構成され、アナログ回路であるゲ・−ト印加箱
、圧制御回路23、閾値電圧読み出し回路25および増
幅回路24は、ノ(イΣtS−ラトランジスク素子で構
成させることによって、アナログ量−の記憶という新し
7い機能を有する不揮発性半導体装置装V)、が(j¥
成されていン)。。
第2[゛g陳t1第1し] t My成するためのN1
°Sを不揮発性記1ゐ赤子、MO8型トクンジスタメタ
びノ(イポーラトランジスタの断侑1オノ4造図を示す
ものであり、MO8型不揮発性記憶素子としてP5−ヤ
ンネル型MNO8素子(↓ソ、下、P−MNOS FE
Tと称す)50を用い、MO8型電界効果トランジスタ
とし’flPチャンネルMO8型′市界効果トランジス
タ(以下、F”−IVIO8FjづT、11:称−t)
51を用い、さらにバイポー:/l−ランジメタ素子と
して、N l) Nトランジスタ(以下 NPNTrと
称す)52を用いている。
°Sを不揮発性記1ゐ赤子、MO8型トクンジスタメタ
びノ(イポーラトランジスタの断侑1オノ4造図を示す
ものであり、MO8型不揮発性記憶素子としてP5−ヤ
ンネル型MNO8素子(↓ソ、下、P−MNOS FE
Tと称す)50を用い、MO8型電界効果トランジスタ
とし’flPチャンネルMO8型′市界効果トランジス
タ(以下、F”−IVIO8FjづT、11:称−t)
51を用い、さらにバイポー:/l−ランジメタ素子と
して、N l) Nトランジスタ(以下 NPNTrと
称す)52を用いている。
第2図に示すFj:に、同一のP型シリコン′基板3】
−FにN型−rピタキシャル層32を形成し1.さらに
熱拡散法によりp型絶縁層33を形成することによシエ
ビタキシャル層32を各々分離し、P−MNOS F
ET50 を形成する領域43およびP−MOS FE
’i”51を形成する領域44をそれぞれ分離形成する
と同時に、NPNTr52のコレクタ領域45をも形成
する。閘、コレクタ直列抵抗の低減のために、コレクタ
領域45と基板31との界面に埋込み領域を設けてもよ
い。
−FにN型−rピタキシャル層32を形成し1.さらに
熱拡散法によりp型絶縁層33を形成することによシエ
ビタキシャル層32を各々分離し、P−MNOS F
ET50 を形成する領域43およびP−MOS FE
’i”51を形成する領域44をそれぞれ分離形成する
と同時に、NPNTr52のコレクタ領域45をも形成
する。閘、コレクタ直列抵抗の低減のために、コレクタ
領域45と基板31との界面に埋込み領域を設けてもよ
い。
その後、NPNTr52のベース領域46をP型不純物
のイオン注入により形成し、つついてl)−MNOS
FET50.P−MOS FET51(7)f ヤ7ネ
ルストッパー領域34およびNPNTr52のエミッタ
領域35をN型の不純物によシ同時に形成し、さらにP
−MNOS FET50.P−MOS FET51
の:/−ス領域36、ドレイン領域37およびNPN
T、−52のベースコンタクト領域38としてP型の不
純物を熱拡散法により同時に形成する。
のイオン注入により形成し、つついてl)−MNOS
FET50.P−MOS FET51(7)f ヤ7ネ
ルストッパー領域34およびNPNTr52のエミッタ
領域35をN型の不純物によシ同時に形成し、さらにP
−MNOS FET50.P−MOS FET51
の:/−ス領域36、ドレイン領域37およびNPN
T、−52のベースコンタクト領域38としてP型の不
純物を熱拡散法により同時に形成する。
しかる後に、P−MOS FET51のゲート絶縁膜と
してシリコン酸化膜39、P−MNOS F’ET50
のゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜4oおよびシリコ
ン窒化膜41をそれぞれ形成し、その上にアルミニウム
ゲート電極42を形成する。アルミニウムゲート電極4
2の形成と同時に、アルミニウム配線47も形成される
。。
してシリコン酸化膜39、P−MNOS F’ET50
のゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜4oおよびシリコ
ン窒化膜41をそれぞれ形成し、その上にアルミニウム
ゲート電極42を形成する。アルミニウムゲート電極4
2の形成と同時に、アルミニウム配線47も形成される
。。
以上の工程によシ、l)−MNOS FE’I’50お
よびP−MD8 FB’l”51さらにNPNTr52
を同一シリコン基板31上に形成している。
よびP−MD8 FB’l”51さらにNPNTr52
を同一シリコン基板31上に形成している。
尚、第1図、第2図の実施例におけるす、i o s型
半導体記憶素子は、先に述べた電荷蓄積領域としてトラ
ップ準位群を用いるMNO3構造FETないし49□電
体層を用いる浮遊ゲート構造1” E Tが特にアナロ
グ記憶素子として適している。
半導体記憶素子は、先に述べた電荷蓄積領域としてトラ
ップ準位群を用いるMNO3構造FETないし49□電
体層を用いる浮遊ゲート構造1” E Tが特にアナロ
グ記憶素子として適している。
第1図は本発明の一ブ赫−例を説明するブロック図、第
2図は第1図を14tt成する素子の断面構造図を示す
ものである。 21・・・・・・λjOs型記憶素子群、22・・・・
・アドレス撰択回路、23・・・・・・アナログ制釧]
回路、24・・・・・アナログ増帖1回餡、25・・・
・・[創f直牝、圧のアナログ読み出し回路、26・・
・・・・入力端子、27・・・・・・出力端子、31・
・・・・・P型シリコン基板、32・・・・・・N型エ
ピタキシャル層、33・・・・・・Pfi絶縁層、34
・・・・・・チャンネルストッパー、35・・・・・・
エミッタ、36・・・・・・ソース、:う7・・・・・
・ドレイン、38・・・・・・ベースコンタクト、39
.40・・・・・・シリコン酸化膜、41・・・・・・
シリコン窒化膜、42・・・・・・アルミニウムゲート
電極、43・・・・・・MNO8素子を形成する領域、
44・・・・・・MOSFETを形成する領域、45・
・・・・・NPN)ランジスクのコレクタ領域、46・
・・・・・NPN)ランジメタのベース領域、47・・
・・・・アルミニウム配線、50・・・・・・Pチャン
イ、ル型MNO82子(P−MNOS FET)、51
・・・・・・PチャンネルMOS型電界効果トランジス
タ(P−MOS FlらT)、52・・・・・・NPN
I−ランジメタ(NPNTr)。 ネl 図 427 手続補正書(自発) 58 S。 昭和 年 月 [−j 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和57年 特許 願第2167
01号2、発明の名称 半導体装置 3、補正をする者 事件との関係 出 願 大東にr都dし区
芝1i−1’ f−133番]号(423) 日本
電気株式会社 代表者 関本忠弘 4、代理人 〒108 東東部イ巷区芝11.1’l’+37番8
ン; 住す二1iil 1てル1−1本電気株式会社内 (659D 4百111十内原 晋 電1話 東lハ(03)456−3111友代表〉(連
絡先 11+7[気株四=磐+−’l旨′1部)5 補
正の対象 明細1書の「゛発明の詳細な説明 6 補正の内容 明細書の第8頁第6行のl’−P−MDS l奮[P−
MOSJと訂正する。 代理人 弁理士 内 原 17 \ト這
2図は第1図を14tt成する素子の断面構造図を示す
ものである。 21・・・・・・λjOs型記憶素子群、22・・・・
・アドレス撰択回路、23・・・・・・アナログ制釧]
回路、24・・・・・アナログ増帖1回餡、25・・・
・・[創f直牝、圧のアナログ読み出し回路、26・・
・・・・入力端子、27・・・・・・出力端子、31・
・・・・・P型シリコン基板、32・・・・・・N型エ
ピタキシャル層、33・・・・・・Pfi絶縁層、34
・・・・・・チャンネルストッパー、35・・・・・・
エミッタ、36・・・・・・ソース、:う7・・・・・
・ドレイン、38・・・・・・ベースコンタクト、39
.40・・・・・・シリコン酸化膜、41・・・・・・
シリコン窒化膜、42・・・・・・アルミニウムゲート
電極、43・・・・・・MNO8素子を形成する領域、
44・・・・・・MOSFETを形成する領域、45・
・・・・・NPN)ランジスクのコレクタ領域、46・
・・・・・NPN)ランジメタのベース領域、47・・
・・・・アルミニウム配線、50・・・・・・Pチャン
イ、ル型MNO82子(P−MNOS FET)、51
・・・・・・PチャンネルMOS型電界効果トランジス
タ(P−MOS FlらT)、52・・・・・・NPN
I−ランジメタ(NPNTr)。 ネl 図 427 手続補正書(自発) 58 S。 昭和 年 月 [−j 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和57年 特許 願第2167
01号2、発明の名称 半導体装置 3、補正をする者 事件との関係 出 願 大東にr都dし区
芝1i−1’ f−133番]号(423) 日本
電気株式会社 代表者 関本忠弘 4、代理人 〒108 東東部イ巷区芝11.1’l’+37番8
ン; 住す二1iil 1てル1−1本電気株式会社内 (659D 4百111十内原 晋 電1話 東lハ(03)456−3111友代表〉(連
絡先 11+7[気株四=磐+−’l旨′1部)5 補
正の対象 明細1書の「゛発明の詳細な説明 6 補正の内容 明細書の第8頁第6行のl’−P−MDS l奮[P−
MOSJと訂正する。 代理人 弁理士 内 原 17 \ト這
Claims (1)
- 少なくとも1個のMO8型不揮発性記憶素子、少なくと
も1個のMO8型電界効果トランジスタ素子から力るデ
ィジタル制御回路ならびに少なくとも1個のバイポーラ
トランジスタ素子からなるアナログ処理回路が同一の半
導体基板上に配置され、かつ相互に結線されていること
を特徴とする半導体装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57216701A JPS59106152A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 半導体装置 |
| US06/560,308 US4558431A (en) | 1982-12-10 | 1983-12-12 | Memory system for storing analog information |
| EP83112487A EP0111868A3 (en) | 1982-12-10 | 1983-12-12 | A memory system for storing analog information |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57216701A JPS59106152A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59106152A true JPS59106152A (ja) | 1984-06-19 |
| JPS6313353B2 JPS6313353B2 (ja) | 1988-03-25 |
Family
ID=16692560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57216701A Granted JPS59106152A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 半導体装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4558431A (ja) |
| EP (1) | EP0111868A3 (ja) |
| JP (1) | JPS59106152A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61232656A (ja) * | 1985-04-09 | 1986-10-16 | Citizen Watch Co Ltd | 半導体集積回路 |
| JPS63260158A (ja) * | 1987-04-17 | 1988-10-27 | Nec Corp | 半導体集積回路の製造方法 |
| JPH0629472A (ja) * | 1992-04-03 | 1994-02-04 | Toshiba Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| US6022778A (en) * | 1995-03-09 | 2000-02-08 | Sgs-Thomson Microelectronics, S.R.L. | Process for the manufacturing of integrated circuits comprising low-voltage and high-voltage DMOS-technology power devices and non-volatile memory cells |
Families Citing this family (75)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5388064A (en) * | 1991-11-26 | 1995-02-07 | Information Storage Devices, Inc. | Programmable non-volatile analog voltage source devices and methods |
| US5623436A (en) * | 1993-06-17 | 1997-04-22 | Information Storage Devices | Method and apparatus for adjustment and control of an iterative method of recording analog signals with on-chip trimming techniques |
| US5504699A (en) * | 1994-04-08 | 1996-04-02 | Goller; Stuart E. | Nonvolatile magnetic analog memory |
| KR970702563A (ko) * | 1995-02-23 | 1997-05-13 | 펠릭스 제이. 로젠가르텐 | 아날로그 신호의 반복적 레코딩 방법(in iterative method of recording analog signals) |
| US6662263B1 (en) | 2000-03-03 | 2003-12-09 | Multi Level Memory Technology | Sectorless flash memory architecture |
| PL1861578T3 (pl) | 2005-03-02 | 2019-08-30 | Tuboscope Vetco (France) Sas | Złącze żerdzi wiertniczej |
| WO2007132456A2 (en) | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Anobit Technologies Ltd. | Memory device with adaptive capacity |
| KR101202537B1 (ko) | 2006-05-12 | 2012-11-19 | 애플 인크. | 메모리 디바이스를 위한 결합된 왜곡 추정 및 에러 보정 코딩 |
| KR101375955B1 (ko) | 2006-05-12 | 2014-03-18 | 애플 인크. | 메모리 디바이스 내의 왜곡 추정 및 상쇄 |
| WO2007132452A2 (en) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Anobit Technologies | Reducing programming error in memory devices |
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