CN112433443A - 适用于jbx光刻机的图案修正方法、装置、介质、及*** - Google Patents
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Abstract
本申请提供适用于JBX光刻机的图案修正方法、装置、介质、及***,所述方法包括:获取设计图案的设计尺寸数据和所述设计图案在经JBX光刻机进行光掩模制作处理后所获得的光掩模图案的关键尺寸数据;建立用于描述所述设计尺寸数据和测量尺寸数据间关系的拟合模型;根据所述设计尺寸数据与测量尺寸数据之间的差异数据对所述设计尺寸数据做反向修正,以使尺寸数据修正后的设计图案在经所述JBX光刻机处理后所获得的光掩模图案与尺寸数据修正前的设计图案一致。本申请提供一种使用光掩模曝光图案修正的技术来抵消JBX光刻机误差的技术方案,通过计算机软件模拟结果验证其效果,从而能够有效修正小线宽处的线性误差,且调整周期短、消耗少、效率更高。
Description
技术领域
本申请涉及光刻技术领域,特别是涉及适用于JBX光刻机的图案修正方法、装置、介质、及***。
背景技术
一般的光掩模40nm及以上技术节点,JBX光刻机的线性误差(Linearity Error)调整主要通过改变光刻机台dose,η等参数以及机台内部设置的校正模式GLEC,FEC来使得线性误差曲线变得平坦且关键尺寸(Critical Dimension,简称CD)误差在要求范围内。
但针对小线宽处的线性误差机台参数调整有较大的难度,并且调整后需要实际曝光制作光掩模,量测关键尺寸计算误差来进行反馈验证。其缺点在于来回调整光刻机机台参数制作光掩模,需要消耗时间和原材料。
因此,本领域亟需一种能够抵消JBX光刻机误差,有效修正小线宽处的线性误差,且调整周期短、消耗少、效率更高的技术方案。
申请内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本申请的目的在于提供适用于JBX光刻机的图案修正方法、装置、介质、及***,用于解决现有技术中针对小线宽处需要来回调整光刻机机台参数制作光掩模,需要消耗时间和原材料问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本申请的第一方面提供一种适用于JBX光刻机的图案修正方法,其包括:获取设计图案的设计尺寸数据和所述设计图案在经JBX光刻机进行光掩模制作处理后所获得的光掩模图案的关键尺寸数据;建立用于描述所述设计尺寸数据和测量尺寸数据间关系的拟合模型;根据所述设计尺寸数据与测量尺寸数据之间的差异数据对所述设计尺寸数据做反向修正,以使尺寸数据修正后的设计图案在经所述JBX光刻机处理后所获得的光掩模图案与尺寸数据修正前的设计图案一致。
于本申请的第一方面的一些实施例中,获取设计图案的设计尺寸数据和所述设计图案在经JBX光刻机进行光掩模制作处理后所获得的光掩模图案的测量尺寸数据,包括:将所述测量尺寸数据中的误差数据滤除;滤除误差数据后的测量尺寸数据供用于建立所述拟合模型。
于本申请的第一方面的一些实施例中,将所述测量尺寸数据中的误差数据滤除,包括:为所述测量尺寸数据设定对应的误差容忍区间;将超出所述误差容忍区间的测量尺寸数据作为所述测量误差数据予以滤除。
于本申请的第一方面的一些实施例中,所述拟合模型包括基于多项式函数进行拟合的收敛模型;其中,所述多项式函数包括连续多项式函数和/或分段多项式函数。
于本申请的第一方面的一些实施例中,根据所述设计尺寸数据与测量尺寸数据之间的差异数据对所述设计尺寸数据做反向修正,包括:以修正前的设计尺寸数据作为理想拟合输出数据,计算所述理想拟合输出数据所对应的修正后的设计尺寸数据,以供形成与尺寸数据修正前的设计图案一致的修正后的设计图案。
于本申请的第一方面的一些实施例中,所述方法还包括:对所建立的拟合模型进行仿真模拟处理,以获取仿真模拟图案;分析所述仿真模拟图案的线性误差以用于评价所述拟合模型。
为实现上述目的及其他相关目的,本申请的第二方面提供一种适用于JBX光刻机的图案修正装置,其包括:数据获取模块,用于获取设计图案的设计尺寸数据和所述设计图案在经JBX光刻机进行光掩模制作处理后所获得的光掩模图案的测量尺寸数据;模型建立模块,用于建立用于描述所述设计尺寸数据和测量尺寸数据间关系的拟合模型;数据修正模块,用于根据所述拟合模型输出的拟合数据与测量尺寸数据之间的差异数据来修正所述设计尺寸数据,以使尺寸数据修正后的设计图案在经所述JBX光刻机处理后所获得的光掩模图案与尺寸数据修正前的设计图案一致。
为实现上述目的及其他相关目的,本申请的第三方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述适用于JBX光刻机的图案修正方法。
为实现上述目的及其他相关目的,本申请的第四方面提供一种电子终端,包括:处理器及存储器;所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述终端执行所述适用于JBX光刻机的图案修正方法。
如上所述,本申请的适用于JBX光刻机的图案修正方法、装置、介质、及***,具有以下有益效果:本申请提供一种使用光掩模曝光图案修正的技术来抵消JBX光刻机误差的技术方案,通过计算机软件模拟结果验证其效果,从而能够有效修正小线宽处的线性误差,且调整周期短、消耗少、效率更高。
附图说明
图1显示为现有技术中的光掩模制作及JBX光刻机参数调整流程的示意图。
图2显示为本申请一实施例中的光掩模线性误差修正过程的示意图。
图3显示为本申请一实施例中适用于JBX光刻机的图案修正方法的流程示意图。
图4显示为本申请一实施例中的设计图案经过实际曝光制作光掩模后测量得到的数据文件的示意图。
图5显示为本申请一实施例中的误差数据图的示意图。
图6显示为本申请一实施例中的神经网络模型的示意图。
图7显示为本申请一实施例中适用于JBX光刻机的图案修正装置的结构示意图。
图8显示为本申请一实施例中电子终端的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,在下述描述中,参考附图,附图描述了本申请的若干实施例。应当理解,还可使用其他实施例,并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的,并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例,而并非旨在限制本申请。空间相关的术语,例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等,可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
再者,如同在本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解,术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组,但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。因此,“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个:A;B;C;A和B;A和C;B和C;A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。
光刻机(Mask Aligner)又名掩模对准曝光机或光刻***等,光掩模的制作流程通常是:得到标准格式设计图案后,直接使用光刻机在空白光掩模上进行曝光、显影、蚀刻、去光阻、清洗、检验修补、贴膜、出货等操作。光刻机一般根据操作的简便性分为手动光刻机、半自动光刻机、及全自动光刻机。光刻机的线性误差的调整是光刻机极为重要的一部分。
需说明的是,本发明中所提及的JBX光刻机主要是指40nm光刻机。众所周知的是,光刻工艺是半导体制造中最为重要的工艺步骤之一,同时光刻机是生产线上最贵的机台之一,而对于工厂而言,由于客户成本、功耗等原因,需要不断地降低关键尺寸(CD,critical-dimension),因此在即0.13um,0.11um工艺相继量产后,研发40nm工艺变得重中之重。
正是针对一般的光掩模40nm及以上技术节点,JBX光刻机的线性误差(LinearityError)调整主要通过改变光刻机台dose,η等参数以及机台内部设置的校正模式GLEC,FEC来使得线性误差曲线变得平坦且关键尺寸(Critical Dimension,简称CD)误差在要求范围内,其调整过程过于繁琐、消耗多、效率低等问题,本发明提出了对应的技术解决方案。
如图1所示,展示现有技术中的光掩模制作及JBX光刻机参数调整流程的示意图。JBX光刻机11接收光掩模图案12并经光刻工艺(如曝光、显影、及蚀刻等)后输出实际制作的光掩模图案13,JBX光刻机11的线性误差(Linearity Error)调整主要通过改变光刻机11的dose,η等参数、光刻机内部设置的校正模式GLEC、或者FEC来使得线性误差曲线变得平坦且关键尺寸(Critical Dimension,简称CD)误差在要求范围内。
现有技术虽能调整光刻机的线性误差,但针对小线宽处的线性误差机台参数调整有较大的难度,并且调整后需要实际曝光制作光掩模,量测关键尺寸计算误差来进行反馈验证。其缺点在于来回调整光刻机机台参数制作光掩模,需要消耗时间和原材料。
因此,本申请提供一种使用光掩模曝光图案修正的技术来抵消JBX光刻机误差的技术方案,通过计算机软件模拟结果验证其效果,从而能够有效修正小线宽处的线性误差,且调整周期短、消耗少、效率更高。
如图2所示,展示本申请一实施例中的光掩模线性误差修正过程的示意图。设计图案21在经过图案修正装置22处理后,得到修正后的设计图案23,修正后的设计图案23输入至光刻机24。由于修正后的设计图案23已经抵消了光刻机24的线性误差,因此光刻机24输出的光掩模图案25的尺寸与修正前的设计图案21是一致的。
本领域技术人员根据图1和图2可知,现有技术需要来回调整光刻机的机台参数才能抵消光刻机的线性误差,导致巨大的时间成本和严重的原材料浪费;本发明提供的技术方案则不再需要光刻机调整机台参数这一环节,通过修正设计图案即可抵消光刻机的线性误差,因此大大提升了效率并且避免了原材料浪费。
如图3所示,展示本申请一实施例中适用于JBX光刻机的图案修正方法的流程示意图。所述图案修正方法可应用于包括存储器、存储控制器、一个或多个处理单元(CPU)、外设接口、RF电路、音频电路、扬声器、麦克风、输入/输出(I/O)子***、显示屏、其他输出或控制设备,以及外部端口等组件的计算机;所述计算机包括但不限于如台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机、智能电视、个人数字助理(Personal Digital Assistant,简称PDA)等个人电脑。所述图案修正方法也可应用于服务器,所述服务器可以根据功能、负载等多种因素布置在一个或多个实体服务器上,也可以由分布的或集中的服务器集群构成。
于本实施例中,适用于JBX光刻机的图案修正方法包括步骤S301、步骤S302、及步骤S303。
在步骤S301中,获取设计图案的设计尺寸数据和所述设计图案在经JBX光刻机进行光掩模制作处理后所获得的光掩模图案的测量尺寸数据。
如图4所示,展示本申请一实施例中的设计图案经过实际曝光制作光掩模后测量得到的数据文件的示意图。在这份数据文件中,“design”表示设计图案关键尺寸的设计尺寸数据,“measure”表示光掩模图案关键尺寸的测量尺寸数据,“x”和“y”表示图案在坐标系中的坐标数据。
在一或多个可选的实现方式中,获取设计图案的设计尺寸数据和所述设计图案在经JBX光刻机进行光掩模制作处理后所获得的光掩模图案的测量尺寸数据,其包括:将所述测量尺寸数据中的误差数据滤除;滤除误差数据后的测量尺寸数据供用于建立所述拟合模型,从而确保拟合模型的准确性。
具体的,将所述测量尺寸数据中的误差数据滤除的方式包括:为所述测量尺寸数据设定对应的误差容忍区间;将超出所述误差容忍区间的测量尺寸数据作为所述测量误差数据予以滤除。
例如,在图5所展示的误差数据图中,横轴表示预测的数据误差(Predicted CDError),纵轴表示实际测量获得的数据误差(Measured CD Error),图中的斜线表示预测的数据误差线,大多数测量获得的数据点都在这条斜线附近,但也有一些明显偏离这条斜线的异常点,如pointA和pointB,这两个点被归为超出误差容忍区间的异常点,故需被滤除。但需说明的是,误差容忍空间可根据实际应用场景的不同设为不同的数据区间,本实施例不作限定。
在步骤S302中,建立用于描述所述设计尺寸数据和测量尺寸数据间关系的拟合模型。
在一或多个可选的实现方式中,所述拟合模型包括基于多项式函数进行拟合的收敛模型;其中,所述多项式函数包括连续多项式函数和/或分段多项式函数。其中,所述选择连续函数如polynomial函数F(X)=A0+A1X+A2X2+···;所述分段函数如Spline函数F1(X)=A10+A11X+A12X2和F2(x)=A20+A21X+A22X2。需说明的是,以上连续函数和分段函数作为多项式函数的示例,并不是对多项式函数的限定。
在一或多个可选的实现方式中,建立所述拟合模型时可扩大设计图案周围的环境参考,以使针对目标图案的修正更吻合预期。具体的,通过神经网络模型拟合并根据拟合效果调整损失值。如图6所示,数据输入至输入层(Input Layer),经过多层隐藏层(Hidden1Layer 和Hidden2 Layer)之后,经输出层(Output Layer)输出最终结果。
在一实施例中,所述方法还包括:对所建立的拟合模型进行仿真模拟处理,以获取仿真模拟图案;分析所述仿真模拟图案的线性误差以用于评价所述拟合模型。具体的,若仿真模拟图案的线性误差在要求范围内,则说明这个拟合模型具有实用性可应用于实际生产中。
在一或多个可选的实现方式中,可通过RMS均方根值或者Residual残差值等指标来评价拟合模型的实用性。
其中,RMS均方根值用于评价拟合模型的收敛程度,RMS均方根值越小代表越收敛。需说明的是,不同的设计图案有不同的收敛要求,如下表1所示,对于图案类型为LS(Line/Space)的图案的收敛要求是RMS为1左右,而对于图案类型为DOT的图案的收敛要求是2左右。因此,表中DOT LIN和LS LIN的图案类型不符合收敛要求,拟合效果不佳;而DOT Tp和LSTP的图案类型符合收敛要求,拟合效果较好。
表1
图案类型 | RMS计算值 |
DOT LIN | 3.024 |
DOT TP | 1.930 |
LS LIN | 1.160 |
LS TP | 0.955 |
Residual残差值是指拟合模型预测的ΔCD(即拟合模型输出数据与输入数据之间的差异)与实际曝光的ΔCD之间的差值(即测量尺寸数据与设计尺寸数据之间的差异),这个差值要求越小越好,多个差值点连成误差曲线后曲线走势越平坦越好。
在步骤S103中,根据所述设计尺寸数据与测量尺寸数据之间的差异数据对所述设计尺寸数据做反向修正,以使尺寸数据修正后的设计图案在经所述JBX光刻机处理后所获得的光掩模图案与尺寸数据修正前的设计图案一致。
在一或多个可选的实现方式中,根据所述设计尺寸数据与测量尺寸数据之间的差异数据对所述设计尺寸数据做反向修正,其包括:以修正前的设计尺寸数据作为理想拟合输出数据,计算所述理想拟合输出数据所对应的修正后的设计尺寸数据,以供形成与尺寸数据修正前的设计图案一致的修正后的设计图案。
具体的,用于描述所述设计尺寸数据和测量尺寸数据间关系的拟合模型是一台模拟的JBX光刻机,而实际的JBX光刻机由于其自身存在的误差导致输出的光掩模图案与设计图案并不一致。因此,本实施例以修正前的设计尺寸数据作为理想目标值,根据实体JBX光刻机输出的测量尺寸数据与设计尺寸数据之间的差异不断反向修正设计尺寸数据,直到拟合模型的输出值符合理想目标值。与理想目标值相对应的修正后的设计图案,在经过JBX光刻机进行光掩模制作后便可获得符合要求的光掩模图案,无需再来回调整JBX光刻机的机台参数。
更具体的,若实体JBX光刻机输出的测量尺寸数据与设计尺寸数据之间的差异为﹣1nm,则对设计尺寸数据的修正值可选取﹢1nm,理想状态可以相互抵消,但小线宽处1nm的修正未必会有1nm的实际曝光修正,还需函数计算或者多次调试修改。
如图7所示,展示本申请一实施例中适用于JBX光刻机的图案修正装置的结构示意图。所述图案修正装置包括数据获取模块71、模型建立模块72、以及数据修正模块73。数据获取模块71用于建立用于描述所述设计尺寸数据和测量尺寸数据间关系的拟合模型;模型建立模块72用于建立用于描述所述设计尺寸数据和测量尺寸数据间关系的拟合模型;数据修正模块73用于根据所述拟合模型输出的拟合数据与测量尺寸数据之间的差异数据来修正所述设计尺寸数据,以使尺寸数据修正后的设计图案在经所述JBX光刻机处理后所获得的光掩模图案与尺寸数据修正前的设计图案一致。
需说明的是,本实施例提供的图案修正装置的实施方式与上文实施例中图案修正方法的实施方式类似,故不再赘述。另应理解的是,以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分,实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上,也可以物理上分开。
如图8所示,展示本申请一实施例中的电子终端的结构示意图。本实例提供的电子终端,包括:处理器81和存储器82;存储器82通过***总线与处理器81连接并完成相互间的通信,存储器82用于存储计算机程序,处理器81用于运行计算机程序,使电子终端执行如上图案修正方法的各个步骤。
上述提到的***总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,简称EISA)总线等。该***总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM),也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在一实施例中,本申请还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述适用于JBX光刻机的图案修正方法。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
综上所述,本申请提供适用于JBX光刻机的图案修正方法、装置、介质、及***,本申请提供一种使用光掩模曝光图案修正的技术来抵消JBX光刻机误差的技术方案,通过计算机软件模拟结果验证其效果,从而能够有效修正小线宽处的线性误差,且调整周期短、消耗少、效率更高。所以,本申请有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效,而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本申请的权利要求所涵盖。
Claims (11)
1.一种适用于JBX光刻机的图案修正方法,其特征在于,包括:
获取设计图案的设计尺寸数据和所述设计图案在经JBX光刻机进行光掩模制作处理后所获得的光掩模图案的测量尺寸数据;
建立用于描述所述设计尺寸数据和测量尺寸数据间关系的拟合模型;
根据所述设计尺寸数据与测量尺寸数据之间的差异数据对所述设计尺寸数据做反向修正,以使尺寸数据修正后的设计图案在经所述JBX光刻机处理后所获得的光掩模图案与尺寸数据修正前的设计图案一致。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述JBX光刻机为40nm光刻机。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取设计图案的设计尺寸数据和所述设计图案在经JBX光刻机进行光掩模制作处理后所获得的光掩模图案的测量尺寸数据,包括:
将所述测量尺寸数据中的误差数据滤除;滤除误差数据后的测量尺寸数据供用于建立所述拟合模型。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,将所述测量尺寸数据中的误差数据滤除,包括:
为所述测量尺寸数据设定对应的误差容忍区间;
将超出所述误差容忍区间的测量尺寸数据作为所述测量误差数据予以滤除。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述拟合模型包括基于多项式函数进行拟合的收敛模型;其中,所述多项式函数包括连续多项式函数和/或分段多项式函数。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述设计尺寸数据与测量尺寸数据之间的差异数据对所述设计尺寸数据做反向修正,包括:
以修正前的设计尺寸数据作为理想拟合输出数据,计算所述理想拟合输出数据所对应的修正后的设计尺寸数据,以供形成与尺寸数据修正前的设计图案一致的修正后的设计图案。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
对所建立的拟合模型进行仿真模拟处理,以获取仿真模拟图案;
分析所述仿真模拟图案的线性误差以用于评价所述拟合模型。
8.一种适用于JBX光刻机的图案修正装置,其特征在于,包括:
数据获取模块,用于获取设计图案的设计尺寸数据和所述设计图案在经JBX光刻机进行光掩模制作处理后所获得的光掩模图案的测量尺寸数据;
模型建立模块,用于建立用于描述所述设计尺寸数据和测量尺寸数据间关系的拟合模型;
数据修正模块,用于根据所述拟合模型输出的拟合数据与测量尺寸数据之间的差异数据来修正所述设计尺寸数据,以使尺寸数据修正后的设计图案在经所述JBX光刻机处理后所获得的光掩模图案与尺寸数据修正前的设计图案一致。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述拟合模型包括基于多项式函数进行拟合的收敛模型;其中,所述多项式函数包括连续多项式函数和/或分段多项式函数。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述适用于JBX光刻机的图案修正方法。
11.一种电子终端,其特征在于,包括:处理器及存储器;
所述存储器用于存储计算机程序;
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述终端执行如权利要求1至7中任一项所述适用于JBX光刻机的图案修正方法。
Priority Applications (1)
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