JPH08194737A - 微細パターンの段差測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エッチング製品のパターンを、ＸＹの２次元
方向と共にＺ方向の寸法を高精度に画像計測する。 【構成】 リードフレームのパターンをＸ方向、Ｙ方向
の微小区画毎に画像入力し、リードフレームと画像入力
手段との間のＺ軸方向の距離を変化させてオートフォー
カスにより合焦点を読み込むと共に、１区画につき少な
くとも１箇所以上でオートフォーカスを実行し、その点
のＸ、Ｙ座標値と合焦点のＺ座標値とを読み込み、区画
毎の２次元画像データを、又座標値を含めて３次元ＣＡ
Ｄデータに変換する段差測定装置により、３次元ＣＡＤ
上でアイランド１０のダウンセットを計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リードフレーム等のエ
ッチング製品について、ＸＹの２次元座標の画像計測に
加えてＺ座標の同時計測に有効に利用できる微細パター
ンの段差測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エッチング製品としては、搭載するＩＣ
（集積回路）チップと電気的に接続するために用いるリ
ードフレームがある。

【０００３】図２０は、一方の面から見た１チップ分の
リードフレームの一例を示したもので、中心にはチップ
（図示せず）を取り付けるためのダイパッド（アイラン
ド）１０が位置し、該ダイパッド１０は、外枠１２にタ
ブ吊りバー１４を介して支持されており、その周囲には
インナリード１６が先端をダイパッド１０に近接させて
配置されていると共に、該インナリード１６に連続する
アウタリード１８がダムバー２０等を介して上記外枠１
２に支持されている。又、上記インナリード１６には、
該リード１６の変形を防止するためにプラスチックから
なる固定用テープ２２が貼り付けられている。なお、図
中破線はモールドラインである。

【０００４】上記リードフレームを例に、エッチング製
品の設計から製品完成までの工程の概略を示すと、図２
１のようになる。

【０００５】リードフレームのパターン設計はＣＡＤ
（Ｃomputer Ａided Ｄesign ）を用いて行われ、まず
ＣＡＤ１の製品パターン設計工程で目標とする製品の寸
法と同一の（Ａ）製品寸法ＣＡＤデータを作成し、次い
でＣＡＤ２のエッチング補正工程で、実際のエッチング
工程でレジストパターンの幅より余分に削られてしまう
サイドエッチング分の補正代を、上記（Ａ）製品寸法Ｃ
ＡＤデータに加算してレジストパターンの原型となる
（Ｂ）加工寸法ＣＡＤデータを作成し、次のパターン製
造工程でこの加工寸法ＣＡＤデータをレーザプロッタで
描画し、描画したパターンをガラス乾板に焼付けて
（Ｃ）ガラス原版パターンを作成する。この原版パター
ンは、リードフレームの表裏両面についてそれぞれ作成
される。

【０００６】その後、上記ガラス原版をマスクとして用
いて、リードフレームの基材である銅板等の金属材料に
コーティングされているレジストを露光（焼付け）し、
現像し、バーニング（硬化）して（Ｄ）製版パターン
（レジストパターン）を作成し、次いで露出部分の金属
材料を除去するエッチングを行い、その後付着している
レジストを剥離することにより、最終的にリードフレー
ム、即ち（Ｅ）製品パターンが得られる。

【０００７】上記リードフレームの製造工程では、
（Ｅ）製品パターンは、設計パターンである（Ａ）製品
寸法ＣＡＤデータと同一になることが望ましい。そのた
めにこの（Ａ）に補正代を加えて設計される（Ｂ）加工
寸法ＣＡＤデータ（これは（Ｃ）ガラス原版パターン、
（Ｄ）製版パターンと基本的に同一寸法パターンであ
る）と上記（Ｅ）との寸法差は大きく、通常数十μｍの
差がある。

【０００８】同様に微細加工される他のエッチング製品
として、カラーテレビ用のシャドウマスクがあるが、こ
れに比較してリードフレームは形状が不規則である上
に、エッチング終了後に行う後工程が複雑であるという
特徴を有している。

【０００９】又、リードフレームの特徴として、チップ
が取り付けられるアイランド１０とワイヤボンディング
されるインナリードの先端との間にギャップ（エッチン
グ除去される空間）があり、そこにエッチング液が入り
易いために、インナリードの先端部のエッチングが進み
易く、先細りになり易い反面、ワイヤボンディングのた
めには十分な先端幅の寸法が要求される。

【００１０】このように加工が難しいリードフレームを
エッチングする際のマスクとなる（Ｄ）の製版パターン
を作成するための（Ｂ）加工寸法ＣＡＤデータは、上述
した如くレジストパターンより余分にサイドエッチング
される寸法を、補正代として（Ａ）の製品寸法ＣＡＤデ
ータに加算する補正を行って作成される。従来は、上記
エッチング補正に使用する補正代は、経験に基づいて設
定されていた。

【００１１】又、実際に作成された製品について、例え
ばインナリード先端部の寸法が、公差（目標値からの許
容範囲）内であることを認証する等のために寸法測定を
行う必要がある。この場合、従来は一部のリードについ
て行う局所的な寸法計測を行うことが多いが、中には全
リードについての要望もある。

【００１２】ところが、前記のようにエッチングの補正
代を経験に基づいて決定する方法では、過去に経験した
ことのない新しいパターンやピッチの細いファインパタ
ーンについて前記（Ｂ）の加工寸法パターンの設計を求
められると、補正代を適切に設定できないため、製品寸
法に不良が発生してしまい、その都度補正し直して再度
エッチング加工しなければならないことが起こり易くな
る。特に、難しいファインパターンのリードフレームは
何度も試行錯誤を繰り返すことになるため、製品納期の
大幅な遅延に結び付くことになる。

【００１３】又、従来は一般に局所的な寸法計測しか行
っていなかったため、不良箇所の見落としが生じ易かっ
たが、全てのリード（全ピン）について計測を行おうと
すると手間がかかり過ぎるため、結果として製品の公差
判定と認証に大幅な時間と労力がかかることになる。

【００１４】上述した不都合を解決する方法としては、
少なくとも設計パターンと製品パターンとを厳密に重ね
合せて照合することが極めて重要である。

【００１５】又、エッチング製品には、微小な段差（ダ
ウンセット）を設ける加工が行われることがあるため、
幅方向の寸法だけでなく上下方向の寸法を計測したい場
合もある。具体的には、リードフレームであれば、載置
するＩＣチップとインナリード先端部とのワイヤボンデ
ィングのギャップを小さくするために、ダイパッドをダ
ウンセットする金型加工が行われており、そのダウンセ
ット量が適切か否かの計測や、その金型加工等で生じる
ことがあるインナリードの上下方向の曲りの計測を行い
たい場合がある。

【００１６】従来、エッチング製品の上下方向の寸法の
測定には、光学顕微鏡とオートフォーカスを組合せた段
差測定機を用いて、例えばリードフレームのダウンセッ
トなどの特徴的なポイントを計測する方法が採用されて
いる。

【００１７】又、それ以外には、レーザ顕微鏡や干渉顕
微鏡を用いて、所定のエリアの段差パターンを３次元グ
ラフィックスで見る方法も知られている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記光
学顕微鏡によるポイント計測では、オペレータが手作業
で見たい位置にサンプルがセットされているステージを
移動させる必要があり、計測ポイントが多い場合には作
業負荷が大きく、その上計測したポイントを図面等にマ
ークして対応付けを記録しておく必要があるため、一段
と作業負荷が増大することになる。

【００１９】又、レーザ顕微鏡や干渉顕微鏡でダウンセ
ットを測る場合には、広範囲を見れるように視野を広げ
ようとすると倍率を小さくする必要があることから、２
次元方向の寸法精度が低くなるという問題がある。

【００２０】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、エッチング製品のパターンについ
て、２次元方向の精密な寸法測定と共に、Ｚ軸方向の寸
法も高精度に測定でき、しかも２次元方向の位置とＺ軸
方向座標値とを正確に対応付けて記録し、適宜再現して
画面等に表示することができる微細パターンの段差測定
装置を提供することを課題とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、微細パターン
の段差測定装置において、エッチング製品のパターンを
Ｘ方向、Ｙ方向の微小区画毎に画像入力する画像入力手
段と、エッチング製品と画像入力手段との間のＺ軸方向
の距離を変化させて合焦点に一致させるオートフォーカ
ス手段と、各区画パターンを画像入力する際、１区画に
つき少なくとも１箇所以上でオートフォーカスを実行
し、その点のＸ、Ｙ座標値及び合焦点のＺ座標値を読み
取る手段と、入力された区画毎の２次元画像データを、
読み取ったＺ座標値を含めて３次元ＣＡＤデータに変換
するラスタ・ベクタ変換手段とを備えた構成とすること
により、前記課題を解決したものである。

【００２２】本発明は、又、上記段差測定装置におい
て、画像入力手段が、微細パターンを拡大する光学顕微
鏡とその拡大像を微小区画毎に画像入力するカメラを有
し、オートフォーカスが光学顕微鏡の対物レンズとエッ
チング製品の間の距離を変化させて実行可能になされて
いるものである。

【００２３】本発明は、又、上記段差測定装置におい
て、エッチング製品が、該製品をＸ方向、Ｙ方向に移動
させるＸＹステージと、Ｚ方向に移動させるＺステージ
とを有するサンプル装着装置にセットされ、オートフォ
ーカスが、該Ｚステージを移動させて実行可能になされ
ているものである。

【００２４】本発明は、又、上記段差測定装置におい
て、１区画につき複数点でオートフォーカスを実行し、
これら複数点のＺ座標値を２次元補間して求めた補正座
標値を用いて、同区画の画像データを３次元ＣＡＤデー
タに変換するようになされているものである。

【００２５】本発明は、又、上記段差測定装置におい
て、作成された３次元ＣＡＤデータを、３次元ＣＡＤ機
能により少なくともＺ方向のスケールを拡大させ、目標
箇所の段差が計測可能になされているものである。

【００２６】本発明は、又、上記段差測定装置におい
て、作成された３次元ＣＡＤデータのＺ成分に基づい
て、２次元ＣＡＤデータの色情報を変化させ、２次元Ｃ
ＡＤ装置にカラー表示させるようにしたものである。

【００２７】

【作用】本発明においては、エッチング製品のパターン
をＸ、Ｙの２次元方向の微小区画毎に画像入力する際、
２次元方向に精密な位置測定を実行しながら、同時にオ
ートフォーカスによりフォーカスを局所的に逐次合せな
がら、その位置のＺ座標を計測して読み取り、入力した
画像データをＺ座標値を含めて３次元ＣＡＤデータに変
換するようにしたので、３次元ＣＡＤ装置が有する精密
画像計測機能を利用することにより、２次元方向の寸法
はもとより、Ｚ軸方向の段差や曲り等の寸法も高精度で
計測することができる。

【００２８】又、３次元ＣＡＤデータとして得られた段
差情報は、画像入力の段階でＸ、Ｙの２次元の位置と対
応付けられているため、測定位置を図面上でマークした
りする煩雑さはなく、しかも例えば１チップ分のリード
フレームを一度撮り込んで３次元ＣＡＤデータに変換し
てしまえば、任意箇所の計測を自由に行うことができ
る。

【００２９】このように本発明によれば、３次元ＣＡＤ
で高精度な寸法測定を行うことができるので、リードフ
レームの場合であれば、ダイパッド等のダウンセット以
外に、リード先端の浮き上り等の曲りの検計も同時にで
きる。

【００３０】又、本発明による段差測定は、オートフォ
ーカス自体は２次元の画像計測でも行っている操作であ
ることから、２次元の画像計測の場合と実質的に同一の
処理負荷と時間で実行することができる。

【００３１】又、本発明において、画像入力手段が、微
細パターンを拡大する光学顕微鏡とその拡大像を微小区
画毎に画像入力するカメラを有し、オートフォーカスが
光学顕微鏡の対物レンズとエッチング製品の間の距離を
変化させて実行可能になされている場合には、リードフ
レーム等の微細なエッチングパターンでも、２次元方向
に高精度に画像入力することができると共に、高精度な
段差測定ができる。

【００３２】又、本発明において、エッチング製品が、
該製品をＸ方向、Ｙ方向に移動させるＸＹステージと、
Ｚ方向に移動させるＺステージとを有するサンプル装着
装置にセットされ、オートフォーカスが、該Ｚステージ
を移動させて実行可能になされている場合には、エッチ
ング製品のＸ、Ｙ方向の移動と、Ｚ方向への移動を確実
に実行できるので、微小区画毎の画像入力と、任意の
Ｘ、Ｙ座標位置におけるオートフォーカスを高精度で行
うことができる。

【００３３】又、本発明において、１区画につき複数点
でオートフォーカスを実行し、これら複数点のＺ座標値
を２次元補間して求めた補正座標値を用いて、同区画の
画像データを３次元ＣＡＤデータに変換するようになさ
れている場合には、画像入力の単位である１区画内で段
差変化のある場合でも、その段差を正確に測定すること
ができる。

【００３４】又、本発明において、作成された３次元Ｃ
ＡＤデータを、３次元ＣＡＤ機能により少なくともＺ方
向のスケールを拡大させ、目標箇所の段差が計測可能に
なされている場合には、例えば３次元のパターン画像を
画面上に表示し、視覚的に容易に把握できるようにする
と共に、高精度な画像計測が可能となる。

【００３５】又、本発明において、作成された３次元Ｃ
ＡＤデータのＺ成分に基づいて、２次元ＣＡＤデータの
色情報を変化させ、２次元ＣＡＤ装置にカラー表示させ
る場合には、２次元ＣＡＤ装置でも段差を視覚的に表現
することができる。

【００３６】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００３７】図１は、本発明に係る一実施例のＣＡＤシ
ステム（微細パターンの段差測定装置）の概略構成を示
すブロック図である。

【００３８】上記ＣＡＤシステムは、サンプル（現物）
を装着するサンプル装着装置３０と、該装着装置３０に
セットされたサンプルを拡大する光学顕微鏡３２と、該
顕微鏡３２による観察像を受光してカラーのビデオ信号
に変換するＣＣＤカメラ３４と、該ＣＣＤカメラ３４か
らのカラービデオ信号を処理する画像処理装置３６と、
該画像処理装置３６で処理した画像データをカラー表示
できるＴＶモニタ３８と、通常の作図機能の他に上記画
像処理装置３６から入力される画像データからＣＡＤデ
ータを生成させるためのラスタ・ベクタ変換機能や、２
以上のＣＡＤデータの重ね合せや、それらの相互の位置
移動（シフト）、寸法測定等の機能を有するＣＡＤ装置
を構成するエンジニアリングワークステーション（ＥＷ
Ｓ）４０とを備えている。

【００３９】又、上記ＣＡＤシステムでは、サンプル装
着装置３０が、サンプル装着部（図示せず）を有する手
動の回転ステージ４２と、サンプルを平面方向に移動さ
せるＸＹステージ４４と、サンプルを垂直方向に移動さ
せるＺステージ４６で構成され、ＸＹステージ４４及び
Ｚステージ４６は、ワークステーション４０からインタ
フェイスＲＳ２３２Ｃを介して指令を受けて作動するＸ
Ｙステージコントローラ４８及びオートフォーカスコン
トローラ５０によりそれぞれ駆動制御されるようになっ
ている。又、上記ＸＹステージ４４にはレーザ位置検出
器が取り付けられ、そのＸＹ方向の位置計測が同じくワ
ークステーション４０からの指令により作動するレーザ
スケールカウンタ５２により行われ、その実測値がワー
クステーション４０にフィードバックされ、ＸＹステー
ジコントローラ４８によるＸＹステージ４４の位置計測
値の修正が行われるようになっている。

【００４０】又、上記オートフォーカスコントローラ５
０には、ＣＣＤカメラ３４からオートフォーカスに使用
する画像信号が直に入力されるようになっており、顕微
鏡３２を介して取り込まれた画像を別に設けてあるオー
トフォーカス用モニタ（図示せず）で直接見ることがで
きるようになっていると共に、該オートフォーカスコン
トローラ５０からＴＶモニタ３８にもモノクロ（Ｂ／
Ｗ）のビデオ信号が入力されるようになっている。

【００４１】図２は、上記装着装置３０、光学顕微鏡３
２及びＣＣＤカメラ３４の外観を示した斜示図であり、
前記図１に示したＸＹステージ４４は、Ｘステージ４４
ＡとＹステージ４４Ｂからなり、それぞれ前記ステージ
コントローラ４８に接続されているＸ駆動モータ５４
Ａ、Ｙ駆動モータ５４ＢによりＸ方向、Ｙ方向に移動可
能になされ、Ｙステージ４４Ｂの上にはサンプルを装着
する回転ステージ４２が取り付けられ、手動で回転でき
るようになっている。

【００４２】又、Ｘステージ４４Ａ及びＹステージ４４
Ｂの側面には、それぞれ微細回折格子からなるスケール
パターン５６Ａ、５６Ｂが付設され、且つ上記Ｘ駆動モ
ータ５４Ａ、Ｙ駆動モータ５４Ｂで移動された両ステー
ジ４４Ａ、４４Ｂの位置をレーザ光をスケールパターン
５６Ａ、５６Ｂに照射して検出するためのＸ位置検出器
５８Ａと、Ｙ位置検出器５８Ｂとが設置され、これら両
検出器５８Ａ、５８Ｂは前記レーザスケールカウンタ５
２に接続されている。

【００４３】又、上記Ｘステージ４４Ａの下には、前記
Ｚステージ４６が配置され、該Ｚステージ４６はＺ駆動
モータ５４Ｃにより垂直方向に進退動可能になってお
り、該Ｚ駆動モータ５４Ｃは前記オートフォーカスコン
トローラ５０に接続され、該コントローラ５０からの制
御信号に基づいて光学顕微鏡３２の対物レンズ３２Ａと
サンプルとの間の距離を増減して、該顕微鏡３２に対す
るオートフォーカスが行われるようになっている。

【００４４】又、上記Ｚステージ４６の下には支持台を
兼ねた透過光源ユニット６０が配置され、該ユニット６
０には顕微鏡３２に対して下から投光する透過光源（図
示せず）が内蔵され、且つその側壁には透過光源スイッ
チ６０Ａと光量調整ボリューム６０Ｂとが付設されてい
る。

【００４５】更に、前記顕微鏡３２には落射光源ユニッ
ト６２が取り付けられ、該ユニット６２には落射光源
（図示せず）が内蔵され、該ユニット６２の側壁には落
射光源スイッチ６２Ａと光量調整ボリューム６２Ｂとが
付設されている。

【００４６】従って、サンプルの顕微鏡画像をＣＣＤカ
メラ３４で取り込む際には、透過及び落射の少なくとも
一方の光源を使用することが可能になっている。

【００４７】次に、図３を用いて前記画像処理装置３６
の構成の特徴と処理機能について説明する。なお、この
処理装置３６としては、画像入力・処理・２値化の処理
機能を有する、例えば、セイコー電子工業（株）製のＳ
Ｖ−２１１０（商品名）を利用することができる。

【００４８】この画像処理装置３６は、ＣＣＤカメラ３
４から入力されるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各信
号を１画面毎に記憶することができる、それぞれ四角形
で囲んで示すＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像用の３つのフレー
ムメモリと、Ｙ（輝度）信号を記憶するモノクロのＢ／
Ｗ画像用の１つのフレームメモリと、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信
号を３×３マトリックス演算部で処理して得られるＨ
（色相）、Ｓ（彩度）、Ｖ（輝度）のそれぞれの画像デ
ータを記憶するＨ、Ｓ、Ｖの各画像用の３つのフレーム
メモリと、Ｒ信号とＢ信号を画像算術演算部で処理して
得た両者の差分画像データを記憶するＲ−Ｂ差分画像用
フレームメモリの、合計８個のフレームメモリを備えて
いる。

【００４９】このように異なる色信号を採用する理由
は、図４の表に示すように、現物資料（現物パターン）
によって使用されている材料や要求される画像の種類が
異なることがあるため、使用に適した光源の種類や最適
な色信号が異なることにある。

【００５０】即ち、原版パターンは、リードフレームの
表用と裏用の２種類あり、いずれもガラス乾板（ガラス
板に不透明なフィルムでパターンが形成されている）で
あるため、白黒の透過像が良好なコントラストで得られ
ることから、Ｂ／Ｗ画像のフレームメモリが最適プレー
ンである。

【００５１】又、製版パターンは、リードフレームの表
面及び裏面に形成されるレジストパターンであるため、
金属材料及びレジストの種類によって異なると共に、落
射光源を使用して反射像を受光する必要がある。

【００５２】レジストとしてカゼインを使用している場
合には、現像後の加熱硬化の段階でレジストが赤系統の
色になっているため、材料が銀白色の４２アロイでは最
適プレーンとしてＢ画像のフレームメモリを使用できる
が、銅（Ｃｕ）材ではそれ自体が赤系統の色であるた
め、Ｂ画像ではその差が明瞭でないため、Ｖ画像のフレ
ームメモリが最適のプレーンとなる。

【００５３】又、レジストとしてブルー系のドライフィ
ルムを使用する場合は、４２アロイではＲ画像が最適で
あるが、銅材ではＲ−Ｂ差分画像のフレームメモリが最
適プレーンとなる。

【００５４】エッチングが終了し、レジスト膜を除去し
た後の製品パターンの場合は、貫通形状の透過像と表裏
両面それぞれの反射像とを受光することができ、透過像
は前述した如く黒白のＢ／Ｗ画像が、反射像の場合はＨ
（色相）画像が最適プレーンとなる。

【００５５】又、製品パターンの中でも、前記図２０に
示したようにインナリードにポリイミド樹脂からなる固
定用テープ２２（表にはＴＰと記す）が貼り付けられて
いる場合には、テープは赤系統で透明度が高いため、テ
ープが画像入力されない完全透過像を得るためには、Ｂ
／Ｗ画像が最適プレーンとなる。但し、後述する２値化
の閾値を適切に設定する必要がある。

【００５６】逆に、テープを含めた透過像を撮り込むた
めには、テープに対しても不透過のブルーが好適である
ため、Ｂ画像が最適プレーンとなる。

【００５７】更に、テープ部分のみを撮り込みたい場合
は、落射光源を用いる反射像に対してＨ画像が最適プレ
ーンとなる。

【００５８】上述した如く、画像として撮り込む対象に
応じて最適な使用プレーンを選択すると、前記８個のフ
レームメモリの中から対応する画像信号が２値化処理部
に入力される。この２値化処理部で入力された画像デー
タについて２値化処理を行う。その際に設定する閾値
は、例えば０から２５５の階調値の中から任意に設定す
ることができる。

【００５９】上記２値化処理部で２値化された画像デー
タに対して、現物パターンの表面の微細な粗さ等が原因
で生じる画像上の黒スポット又は白スポットを除去する
ためのモフォロジー処理を行う。但し、透過像の場合は
このようなスポットは発生しないので行う必要はない。

【００６０】除去する対象のスポットが白又は黒のいず
れであるかを設定し、所定のモフォロジー回数を設定し
て、その回数の画像の膨脹・収縮処理を行ってスポット
の除去を行う。

【００６１】次いで、上記処理を行って得られた２値画
像は、ＣＡＤ装置として機能するワークステーション４
０に入力され、ここで該２値画像をラスタ・ベクタ変換
部で処理してＣＡＤデータに変換する。このワークステ
ーション４０としては、通常のＣＡＤソフトと現物照合
ＣＡＤソフト（例えばコンピュータビジョン社のＣＡＤ
ソフトＭedusa （商品名））で起動される、例えばサン
マイクロシステムズ社のＳparc Ｓtation１０（商品
名）を利用することができる。

【００６２】上記ラスタ・ベクタ変換部には、一般的な
アウトラインのＣＡＤデータに変換する方式と、詳細説
明は省略するが、白又は黒の領域の画像データを台形エ
リアのＣＡＤデータに変換する方式とがある。このラス
タ・ベクタ変換部で信号の変換処理を行う場合には、直
線近似の精度を決めるためのＲＶ頂点間引係数を設定す
る。この係数が小さい程アウトラインの場合は、線のギ
ザギザが少なく、台形エリアの場合は抽出される台形を
細かくすることができる。

【００６３】又、上記２つの変換方式のいずれかを選定
すると共に、台形エリア変換方式を選定する場合には、
白又は黒のいずれかを選定し、台形エリア処理の対象領
域を決めてやる必要がある。

【００６４】又、本実施例のＣＡＤシステムは、前記Ｃ
ＣＤカメラ３４により、リードフレーム内のアイランド
を画像データとして撮り込み、該アイランドの中心を原
点として算出する機能と、入力されているＣＡＤデータ
の対応する原点と、上記リードフレームの算出原点とを
一致させて両者を位置合せする機能とを有している。こ
の具体的な機能は後に詳述する。

【００６５】更に、本実施例のＣＡＤシステムは、後に
詳述するように、リードフレームの微細パターンをＸＹ
ステージ４４を移動させ、光学顕微鏡３２を介してＸ方
向、Ｙ方向の微小区画（後述するセル）である視野単位
でＣＣＤカメラ３４により画像入力されるようになって
いる。又、その画像入力の際、１区画につき少なくとも
１箇所、前記オートフォーカスコントローラ５０により
Ｚ駆動モータ５４Ｃを制御して、Ｚステージ４６を上下
に移動させてオートフォーカスを実行し、そのＺ座標値
をその位置のレーザスケールカウンタ５２から求まる
Ｘ、Ｙ座標値と共にファイルに保持し、且つ前記ワーク
ステーション４０において、画像入力された各区画毎の
画像データを上記Ｚ座標値を含めてラスタ・ベクタ変換
して３次元ＣＡＤデータに変換するようになっている。

【００６６】又、このＣＡＤシステムは、エッチング製
品が、該製品をＸ方向、Ｙ方向に移動させるＸＹステー
ジと、Ｚ方向に移動させるＺステージとを有するサンプ
ル装着装置にセットされ、オートフォーカスが、該Ｚス
テージを移動させて実行可能になされている。なお、段
差測定の際には、オートフォーカスとして通常は後述す
る１ＷＡＹ方式を採用する。

【００６７】又、１区画につき複数点でオートフォーカ
スを実行し、該区画の画像データを複数点のＺ座標値を
２次元補間して求めた補正座標値を用いて、３次元ＣＡ
Ｄデータに変換するようになされている。

【００６８】次に、本実施例の作用を、図５のフローチ
ャート等を参照しながら説明する。

【００６９】まず、具体的な操作を開始する前に、シス
テムの機能の基本的な設定と調整とを行っておく。特
に、顕微鏡３２のレンズやカメラ３４を交換したときに
は、カメラ３４とＸＹステージ４４の直交調整を行う必
要がある。これはカメラマウント部を手動で回転させて
行う。この直交調整は、図６にモニタ画面を模式的に示
すように、サンプル装着部にある、×印で示す微小なマ
ーク（微小なゴミでもよい）を基準点とし、これがモニ
タ画面から外れない範囲で左右のＸ方向に水平移動させ
た場合に、モニタ上の基準線（水平線）から上記基準点
がズレなければＯＫとすることで行うことができる。

【００７０】又、画像計測機能を与えるために、１画素
当りの寸法と、画面送りピッチを測定しておく必要があ
る。これは、１画面サイズ（本実施例では、５１２×４
８０画素）に対応するステージ送り値を測定することに
あたり、具体的には、モニタ３８の画面を示した図７に
示すように、×印で示す基準点を、画面上のＸ方向及び
Ｙ方向のいずれにも１／４、３／４の位置にある基準線
上の４ポイントに動かし、そのときのＸ方向、Ｙ方向の
ステージ移動距離を、前記レーザスケールカウンタ５２
によるカウント値を用いることにより高精度に測定する
ことができる。この場合、１画素当りの寸法はＸｓ／２
５６、Ｙｓ／２４０となり、Ｘ方向、Ｙ方向それぞれの
画面送りピッチは２Ｘａ、２Ｙｓとして計算される。な
お、上記寸法、ピッチの測定には、レーザスケールカウ
ンタ５２を使用せずに、ＸＹステージの駆動モータ（ス
テップモータ）による送りピッチ、例えば１μｍを使用
してもよい。

【００７１】以上の準備操作が完了していることを前提
に、ステップＳ１でサンプルのセッティングを行う。具
体的には、前記図２に示したように、回転ステージ４２
の所定位置にサンプル（リードフレーム）を装着し、オ
ペレータがモニタ３８に表示されているカメラ３４から
撮り込まれたサンプルの画像を見ながら、上記回転ステ
ージ４２を操作して、サンプルの直交調整を行う。

【００７２】上述したＸＹステージ４４との直交調整が
既に終了しているＣＣＤカメラ３４により入力されたサ
ンプルの水平エッジを表示したモニタ画面が、図８のよ
うであるとすれば、ＸＹステージ４４をＸ軸方向に大き
く動かした場合でも水平基準線から上記エッジがズレな
いような位置に、回転ステージ４２を手動で回転させ、
サンプルとＸＹステージ４４との間の直交調整を行う。

【００７３】次いで、ステップＳ２で、使用光源の選択
と、その光量調整を行う。即ち、スイッチ６０Ａ又は６
２Ａのいずれかをオンにすることにより、透過光源又は
落射光源を選択する。希望する光源を選択し、オートフ
ォーカス装置のモニタを見て輝度信号が規定範囲に入る
ように６０Ｂ又は６２Ｂの光量ボリュームにより、光量
の調整を行う。なお、場合によっては上記両光源を同時
に使用することもできる。

【００７４】次のステップＳ３からＳ６までは、例えば
図９〜図１１に模式的に示したような、モニタ画面に表
示されるメニュー画面（それぞれ同一画面にウィンドウ
表示することもできる）でメニューを選択することによ
り実行される。

【００７５】まず、ステップＳ３で、本発明の特徴であ
る原点算出機能を用いて、画像として取り込まれたアイ
ランド（ダイパッド）の中心指定（原点算出）を行う。

【００７６】本実施例では、図１２にアイランド１０を
拡大して示すと共に、その右側にモニタ画面を示すよう
に、該アイランド１０の上端の点Ｐ_T 、及び下端の点Ｐ
_B をそれぞれカメラ入力画面のＹ軸方向中心に一致させ
て入力することにより、それぞれのＹ座標値Ｙ_T 、Ｙ_B
が算出され、左側端の点Ｐ_L 及び右側端の点Ｐ_R をそれ
ぞれ画面のＸ方向中心に一致させて入力することによ
り、それぞれＸ座標値Ｘ _L 、Ｘ_R が算出されるようにな
っている。従って、これら４箇所の白黒（黒の部分は斜
線で示した）の境界にあたるエッジ位置の座標値から、
位置合せ原点となるアイランド中心の座標（Ｘ、Ｙ）が
次式で算出される。

【００７７】 Ｘ＝（Ｘ_R ＋Ｘ_L ）／２， Ｙ＝（Ｙ_T ＋Ｙ_B ）／２

【００７８】なお、本実施例のＣＡＤシステムにはエッ
ジ検出機能があり、エッジの自動認識が可能であるた
め、上述のように左右上下の白黒の境界のエッジを、画
面上のＸ座標、Ｙ座標の中心に一致させなくとも、単に
各エッジ部分を画面内に取り込むだけで、各エッジの座
標値を検出し、自動的に上記式により計算が実行され、
同様の中心指定を行うことができる。このように入力画
像のアイランドの中心を特定することにより、該中心を
ＣＡＤデータの設計パターンのアイランドの中心に一致
させる位置合せを行うことにより重ね合せ表示を正確に
行うことが可能となる。

【００７９】この位置合せは、通常１チップ分のリード
フレームは、基本的には左右上下に対称に設計されてい
るため、中心点を正確に特定することが可能となってお
り、この中心点を原点にしてＣＡＤデータが記述（設
計）されているか、原点の座標がデータ内に明示されて
いることから、前述した方法で算出された原点（アイラ
ンド中心）を、ＣＡＤ装置上で一致させることにより、
寸法差が大きい、例えば加工寸法パターンとエッチング
パターンでも、自動的に正確に位置合せを行うことが可
能となる。

【００８０】次のステップＳ４では、サンプルの撮り込
みエリアを指定する。

【００８１】１チップ分の、例えば前記図２０に示した
リードフレームを撮り込む場合であれば、ＸＹステージ
４４を移動させながら、カメラ３４から入力され、モニ
タ上に映し出されているリードフレームの左右上下の端
部を順次画面内に移動させて、例えばカーソルでそれぞ
れの点（矩形領域を規定する４端点）を指定することに
より、撮り込みエリアを指定することができる。その
際、部分的な領域（例えばインナリードのボンディング
エリア）を含む複数のエリアを指定することもできる。

【００８２】又、製品設計寸法のＣＡＤデータが入力さ
れている場合には、そのＣＡＤデータから寸法を読み取
り、その寸法値を使って４端点の座標を、例えば自動設
定できるようにして撮り込みエリアを指定することもで
きる。この場合は、短時間でエリア指定ができると共
に、後に実行するＣＡＤデータの設計パターンと画像入
力された現物パターンの重ね合せの際の位置合せが容易
になる。

【００８３】以上のステップＳ３、Ｓ４で指定された画
像上のアイランドの中心と撮り込みエリアに関する情報
は、設定ファイルＸＹに格納される。

【００８４】次いで、ステップＳ５でオートフォーカス
（ＡＦ）の条件設定を行う。ここでは、モードを選択
し、リミット値を設定する。このモードには、平坦なサ
ンプルに適用するＺ軸方向に１つの基準点（位置）を決
め、その点から上下にＺステージ４６を微小移動させな
がら合焦させる２ＷＡＹ方式と、凹凸の大きい表面に適
用する、合焦点を越える所定の下方位置迄Ｚステージ４
６を下降させた状態から、該ステージ４６を徐々に上昇
させてサンプルをレンズに近付けて合焦させる１ＷＡＹ
方式と、対物レンズ（本実施例では５種類）の中からの
使用レンズの選択とがある。

【００８５】リミットは、オートフォーカス時にレンズ
とサンプルとの衝突を防止するために設定する接近限界
距離である。なお、ここでは、モードとして凹凸の激し
い製品サンプルでは１ＷＡＹを、激しくない場合は２Ｗ
ＡＹを選択する、レンズとして分解能１μｍ／１画素で
取り込むために２０倍対物レンズを用い、そのためのフ
ォーカスパラメータ設定ファイルを使用する、リミット
値として原点より２ｍｍ、フォーカス作動距離の最大値
をリミットの１／２にする、等の通常デフォルト値を設
定する。このステップで設定した条件は、設定ファイル
ＡＦに格納される。

【００８６】ＡＦモードとして２ＷＡＹ方式を選択する
場合、試料のエッジ部分が画面に入るようにし、オート
フォーカスを起動するか、あるいはマニュアルでＺステ
ージ４６を移動するかして、フォーカス原点（基準点の
Ｚ座標値）も設定する。オートフォーカスは、上述の如
くこの位置を基準にＺステージ４６を上下微小移動して
実行される。

【００８７】次のステップＳ６では、画像処理の条件を
設定する。その内容は、使用する色が異なる前記図３に
示した８種類の画像フレームメモリの中から使用する入
力プレーンの選択と、２値画像を作成する際の２値化閾
値の設定、白又は黒の不要な点を画像データから除くた
めに行うモフォロジー条件及びラスタ・ベクタ（ＲＶ）
変換条件である。このステップで設定した条件は、設定
ファイルＳＶに格納される。

【００８８】以上の操作で各設定ファイルへの条件の格
納が終了した後、ラスタ・ベクタ変換方式（アウトライ
ン（輪郭）モード又は台形エリアモード）の選択を行
う。

【００８９】輪郭モードを選択するステップＳ７、台形
モードを選択するステップＳ８のバッチ処理がワークス
テーション４０内で自動的に実行され、画像入力された
撮り込み領域全体のラスタデータがベクタデータに変換
されて作成されるＣＡＤデータは、出力ファイルＬＦＸ
に格納されると共に、ステップＳ９で各種ＣＡＤシステ
ムのフォーマットへデータ変換され、種々の照合処理が
行われる。この照合（重ね合せ）処理はワークステーシ
ョンの画面上のメニューを選択することによって行われ
る。

【００９０】次に、ＣＡＤ装置（ワークステーション４
０）の内部で実行される上記ステップＳ７、Ｓ８のバッ
チ処理を、図１３のフローチャートに従って説明する。

【００９１】まず、ステップＳ１１で、前述した各設定
ファイルＸＹ、ＡＦ、ＳＶ等から前記操作で格納したデ
ータ等の読み込みと共に、撮り込みエリアのセル分割の
計算を行う。

【００９２】ここで読み込まれる各設定ファイル内容を
以下に例示する。

【００９３】ファイルＸＹ ・アイランド４辺の位置（アイランド中心） ・入力指定エリア数 ・各矩形エリアの座標値 ファイルＳＶ ・入力カラープレーン番号 ・２値化閾値 ・モフォロジー方向と回数（＋：白〜黒、−：黒〜白） ・ＲＶ間引係数 ファイルＡＦ（通常固定） ・セル単位実行か、固定フォーカス選択 ・ＡＦモード（レンズ５種類に各２モード（１又は２Ｗ
ＡＹ）） ・ソフトリミット値（Ｚステージ上限、下限） レンズファイル（固定） ・レンズ別視野寸法 ・５１２×４８０画素の実寸法（非矩形歪みを含む）

【００９４】なお、ファイルＳＶの内容でモフォロジ−
方向の＋は白い画像から黒点を除く場合、−は黒い画像
から白点を除く場合を意味する。又、ファイルＡＦの内
容で、「セル単位実行」は１回の画像撮り込み毎にオー
トフォーカスを実行することで、例えばリードフレーム
のように微小凹凸があるサンプルに適用し、固定フォー
カスはガラス原版のように平坦度が高いものに適用す
る。ソフトリミット値は、前記ステップ５で設定したリ
ミット値と同様で、オペレータがサンプルとレンズが衝
突しないように設定するＺステージの移動上限値や、必
要以上に下がらないようにするための下限値である。

【００９５】又、レンズファイルには、上記５種類の対
物レンズについて、それぞれの視野寸法、本実施例に採
用されているＣＣＤカメラ３４の全画素に対応する実寸
法（レンズによる歪み分を補正した４点の寸法）とが格
納されている。

【００９６】同じくステップＳ１１で実行する前記セル
分割の計算は、例えば１チップ分のリードフレームが４
０ｍｍ×４０ｍｍであり、ＣＣＤカメラ３４の５１２×
４８０画素による視野寸法が４９６μｍ×４６４μｍで
あるとして説明すると、図１５に示すように、リードフ
レームを８０×８６の単位（セル）に分割することを意
味し、セルはＸＹステージ４４をＸ方向、Ｙ方向に順次
移動させてリードフレーム全体を画像入力する際の入力
単位であり、又、次のセルに送る際の送りピッチ（オフ
セット量）でもある。但し、実際には、各撮り込み画像
の境界を鮮明にするために、通常はオフセット量をセル
寸法の９０％程度に設定する。

【００９７】ステップＳ１１のセル分割数の計算が終わ
ると、ステップＳ１２で、ワークステーションからの指
令によりＸＹステージコントローラ４８がＸＹステージ
４４を移動させて、光学顕微鏡３２の視野を最初の撮り
込み位置に設定する。その際、レーザスケールカウンタ
５２で実際に計測した実測位置（Ｘ、Ｙ座標値にあた
る）をワークステーション４０にフィードバックする。

【００９８】次いで、ステップＳ１３で、上記カメラ設
定位置でワークステーション４０からの指令に基づいて
オートフォーカスコントローラ５０によりオートフォー
カスが実行されると共に、該コントローラ５０で合焦位
置のＺ座標値を読み込み、それをワークステーション４
０に送信する。

【００９９】その後、ステップＳ１４で、ワークステー
ション４０から画像処理装置３６（ＳＶ）へ指令がなさ
れ、画像処理装置３６が起動して、ＣＣＤカメラ３４か
ら該処理装置３６へ画像フレームの入力が行われ、入力
されたラスタ画像に対する２値化と、不要な点を画像か
ら除くモフォロジー処理が行われて２値画像を生成す
る。

【０１００】次いで、ステップＳ１５で、ラスタ・ベク
タ変換が実行される。まず、ステップＳ１４で生成した
上記２値画像のデータが画像処理装置３６からワークス
テーション４０に読み込まれ、該データをＲＶ変換部で
ベクタデータに変換し、それを再び画像処理装置３６に
送信して、ＴＶモニタ３８に表示させると共に、ベクタ
データをＣＡＤデータに変換し、それをファイルに格納
すると同時に、ＸＹステージを送った１回のオフセット
量やスケーリングを演算して次のセルに移動し、前記ス
テップＳ１２に戻って該セルに対してステップＳ１５ま
での処理が実行され、この処理が繰り返される。

【０１０１】なお、図１３に破線で示したように、上記
ステップＳ１４が終了した時点で、ＸＹステージコント
ローラ４８、オートフォーカスコントローラ５０に次の
セルへ移動させるためのコマンドを発行し、先準備を行
うことにより、ＲＶ変換処理とＸＹステージ移動と、オ
ートフォーカス処理を並行処理で行うことができるよう
になっている。

【０１０２】以上の画像撮り込みを、例えば前記図１４
の全領域について実行することにより、１チップ分のリ
ードフレーム全体をベクタデータでモニタ３８上に表示
でき、且つリードフレームのＣＡＤデータを生成するこ
とができる。

【０１０３】このように作成したＣＡＤデータを前記図
５のフローチャートのステップＳ９で示したように、各
種ＣＡＤシステムのフォーマットへデータ変換すると、
モニタ３８の画面にもともとＣＡＤデータとして入力さ
れている製品設計寸法データや、それに補正代を加えた
加工寸法データを、図形パターンとして表示すると共
に、これらデータに本実施例で画像入力データからＣＡ
Ｄデータに変換したリードフレームの製品パターンを重
ねて表示させることができる。

【０１０４】図１５は、１つのリードフレームの画面上
の照合例を示したものであり、外側の線画Ａが加工寸法
パターン、その内側のＢが補正してＡにする前の製品設
計パターン、Ｃが実際にエッチングして得られた現物の
製品パターン（インナリード）である。この製品パター
ンは、Ｂ／Ｗ画像のフレームメモリを使用した貫通像で
ある。この図１５から、補正代の設定がほぼ適切である
ことが分かる。

【０１０５】又、図１６は、同じくインナリードの先端
部近傍を画面表示したもので、外側の線画Ｄは表側の反
射像、その内側のＥは裏側の反射像をそれぞれ重ね合せ
て表示した画像の照合例であり、それぞれ異なる色で塗
り潰して表示してある。

【０１０６】この図から、透過像からは把握できない表
側と裏側のエッチングの程度の差が明瞭に把握すること
ができる。リードフレームのエッチングは、通常、チッ
プが搭載される側の表面を下にして、上下両方向からエ
ッチング液を吹き付けて行う。表面側を下にする理由
は、インナリード先端部の表面にワイヤボンディングの
ために十分な幅を確保する必要があるのに、上の面の方
がエッチングが進み易いことにある。この図１６から、
表裏両面にエッチングの違いがあることが、はっきりと
理解することができる。

【０１０７】更に、本実施例のＣＡＤシステムは、以上
の機能に加えて、リードフレームの段差測定機能を有し
ている。即ち、前記図１３のステップ１３で実行される
オートフォーカスには、図１７（Ａ）に視野（１区画）
単位の撮り込み画像を模式的に示したように、１区画の
中心位置で実行する場合と、同図（Ｂ）に示したよう
に、１区画について５点で実行する場合とがあり、１点
フォーカス（前者）の場合は、合焦点のＺ座標値Ｚｃを
１区画に含まれる図中実線で示した２次元パターン全体
について設定し、５点フォーカス（後者）の場合は、オ
ートフォーカス実行時のみ１区画の視野を、中心を基準
に１／４の面積になるようにマスク処理を施し、５ケ所
のＺ座標Ｚ_UL，Ｚ_DL，Ｚ_DR，Ｚ_UR，Ｚ_C を測定し、５点
の補間値を区画内の各点に設定するようになっている。
なお、上記５点フォーカスは、微小区画の高精度測定に
有効である。

【０１０８】又、前記ステップ１４で、１区画毎に画像
入力された２次元画像データを、上記オートフォーカス
処理で測定したＺ座標値を含めて、ワークステーション
４０のＲＶ変換部で３次元ベクタデータに変換し、それ
にＸ、Ｙ座標値を考慮して３次元ＣＡＤデータを作成す
る。

【０１０９】これら処理以外は、前記図１３のフローチ
ャートと実質的に同一の処理を実行することにより、１
チップ分のリードフレームの３次元ＣＡＤデータを作成
することができ、ワークステーション４０が有する画像
計測機能により２次元寸法の外にＺ方向の段差の測定も
高精度に実行でき、しかも３次元ＣＡＤデータをこれら
モニタ３８の画面に縮小拡大表示し、又、ハードコピー
で出力することもできる。

【０１１０】又、３次元ベクタデータに変換せず、２次
元ベクタデータに色属性を、例えば黒バックのとき、Ｚ
が最小のとき完全な赤（Ｒ：２５５，Ｇ：０，Ｂ：
０）、Ｚが最大のとき完全な青（Ｒ：０，Ｇ：０，Ｂ：
２５５）とし、中間ではマゼンタ（Ｒ：１２８、Ｇ：
０，Ｂ：１２８）となるよう付加させることにより、カ
ラー表示可能な２次元ＣＡＤ装置又はカラーハードコピ
ーで段差を視覚的に表現できる。

【０１１１】従って、本実施例の段差測定機能により、
図１８（Ａ）に、アウターリード領域を省略し、インナ
リード領域より内側のリードフレームの平面図を、同図
（Ｂ）にその断面図を、それぞれ模式的に示したよう
に、タブ吊りバー１４を約４５°の角度で曲げ加工し
て、アイランド１０をインナリード１６より、例えば
０．３ｍｍ位低くするダウンセットが行われる場合に
は、このダウンセット量が適切か否かの検査を正確に行
うことができる。

【０１１２】又、本実施例によれば、図１９（Ａ）の側
面図に示すような、インナリード先端部分の浮き不良も
正確に測定でき、しかも、３次元ＣＡＤでリード部分を
モニタ３８の画面に拡大表示して、同図（Ｂ）の斜視図
や同図（Ｃ）の平面図を拡大して、その様子を見ること
ができるため、視覚的な評価も容易に行うことができ
る。

【０１１３】以上詳述した本実施例のＣＡＤシステムに
ついて、その基本的特徴と性能を簡単にまとめると、次
のようになる。

【０１１４】フルカラー画像入力処理が可能であるた
め、レジストパターン、製品の表裏別パターンを、相互
に、あるいは設計パターン等と重ね合せて照合すること
が可能になるため、寸法比較や計測が可能となり、エッ
チングの客観的評価が可能となる。独自の自動位置決め
機能を有するため、アイランドのセンターを自動算出す
ることができる。各種市販ＣＡＤシステム、例えば前記
コンピュータビジョン社のＭedusa （商品名）等に対し
てインタフェイスとして機能する。

【０１１５】又、測定性能としては、分解能：１μｍ、
測定精度：１μｍ保証、視野寸法：４９６×４６４μｍ
（５１２×４８０画素）、測定寸法：２００ｍｍ角（拡
張可能）、測定対象：製品（透過像、表裏別反射像）、
製版（レジスト反射像）、ガラス原版（透過像）を挙げ
ることができる。

【０１１６】従って、本実施例のＣＡＤシステムは、エ
ッチング補正代の自動算出、製造工程毎の寸法管理、製
品の寸法検査等の品質管理、エッチングシミュレータ
等、研究開発へのデータ提供等の用途に利用できる。

【０１１７】以上詳述した如く、本実施例によれば、リ
ードフレームのパターンをＸ、Ｙの２次元方向の微小区
画毎に画像入力する際、２次元方向に精密な位置測定を
実行しながら、同時にオートフォーカスによりフォーカ
スを局所的に逐次合せながら、その位置のＺ座標を計測
して読み取り、入力画像データをＺ座標値を含めて３次
元ＣＡＤデータに変換するようにしたので、３次元ＣＡ
Ｄ装置が有する精密画像計測機能を利用することによ
り、２次元方向の寸法はもとより、Ｚ軸方向の段差や曲
り等の寸法も高精度で計測することができる。又、３次
元ＣＡＤデータとして得られた段差情報は、画像入力の
段階でＸ、Ｙの２次元の位置と対応付けられているた
め、測定位置を図面上でマークしたりする煩雑さはな
く、しかも例えば１チップ分のリードフレームを一度撮
り込んで３次元ＣＡＤデータに変換してしまえば、任意
箇所の計測を自由に行うことができる。

【０１１８】このように３次元ＣＡＤで高精度な寸法測
定を行うことができるので、アイランドのダウンセット
以外に、リード先端の浮き上り等の評価も同時にでき
る。又、この段差測定は、オートフォーカス自体は２次
元計測でも行っている操作であることから、この場合と
実質的に同一の処理負荷と時間で実行することができ
る。

【０１１９】更に、本実施例のＣＡＤシステムによれ
ば、エッチング補正代を客観的データにより定量化する
ことが可能となることから、試行錯誤による補正代の入
れ直しを減らすことが可能となり、結果として納期を短
縮することができる。

【０１２０】又、公差判定をまとめて、しかも自動的に
行うことが可能となるため、その認証の手間を大幅に省
くことが可能となり、しかも見落としがなくなるため、
精度を向上することができる。

【０１２１】更に、ＣＡＤパターン、原版パターン、製
版パターン、製品パターンの間の相互比較が可能となる
ため、製造ラインの精度把握や品質保全が工程別に行う
ことが可能となる。

【０１２２】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に示したものに限られるもの
でなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であ
る。

【０１２３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、エッチング製
品のパターンについて、２次元方向の精密な測定と共
に、Ｚ軸方向の寸法も高精度に測定でき、しかも２次元
方向の位置とＺ軸方向座標値とを正確に対応付けて記録
し、適宜再現して画面等に表示することができる。

【０１２４】請求項２の発明によれば、リードフレーム
等の微細なエッチングパターンでも、２次元方向に高精
度な画像入力することができると共に、高精度な段差測
定ができる。

【０１２５】請求項３の発明によれば、エッチング製品
のＸ、Ｙ方向の移動と、Ｚ方向への移動を確実に実行で
きるので、微小区画毎の画像入力と、任意のＸ、Ｙ座標
位置におけるオートフォーカスを高精度で行うことがで
きる。

【０１２６】請求項４の発明によれば、画像入力の単位
である１区画内で段差変化のある場合でも、その段差を
正確に測定することができる。

【０１２７】請求項５の発明によれば、例えば３次元の
パターン画像を画面上に表示し、視覚的に容易に把握で
きるようにすると共に、高精度な画像計測が可能とな
る。

【０１２８】請求項６の発明によれば、２次元ＣＡＤ装
置でも段差を視覚的に表現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例のＣＡＤシステムの概略
構成を示すブロック図

【図２】ＣＡＤシステムのサンプル装着装置、顕微鏡、
ＣＣＤカメラを示す斜示図

【図３】ＣＡＤシステムの画像処理装置が有するフレー
ムメモリと、処理機能を示すブロック図

【図４】サンプル別の最適入力プレーンを求めて示す図
表

【図５】実施例の作用を示すフローチャート

【図６】カメラとＸＹステージの直交調整時のモニタ画
面を示す説明図

【図７】画素当りの寸法と画面送りピッチの算出時のモ
ニタ画面を示す説明図

【図８】サンプルとＸＹステージの直交調整時のモニタ
画面を示す説明図

【図９】ＣＡＤシステムのメニュー画面を例示する説明
図

【図１０】ＣＡＤシステムのメニュー画面を例示する他
の説明図

【図１１】ＣＡＤシステムのメニュー画面を例示する更
に他の説明図

【図１２】アイランドの中心指定の方法の一例を示す説
明図

【図１３】ＣＡＤ装置内部で実行されるバッチ処理の手
順を示すフローチャート

【図１４】セル分割の計算方法を示す説明図

【図１５】複数パターンを重ね合せ表示した画面の一例
を示す説明図

【図１６】複数パターンを重ね合せ表示した画面の他の
一例を示す説明図

【図１７】オートフォーカスによるＺ座標の設定方法を
示す説明図

【図１８】リードフレームのダウンセットを示す説明図

【図１９】インナリード先端の浮きを示す説明図

【図２０】リードフレームの一例を示す平面図

【図２１】リードフレームの製造過程を概念的に示す説
明図

【符号の説明】

３０…サンプル装着装置 ３２…光学顕微鏡 ３４…ＣＣＤカメラ ３６…画像処理装置 ３８…ＴＶモニタ ４０…ワークステーション（ＥＷＳ） ４２…回転ステージ ４４…ＸＹステージ ４４Ａ…Ｘステージ ４４Ｂ…Ｙステージ ４６…Ｚステージ ４８…ＸＹステージコントローラ ５０…オートフォーカスコントローラ ５２…レーザスケールカウンタ ５４Ａ…Ｘ駆動モータ ５４Ｂ…Ｙ駆動モータ ５４Ｃ…Ｚ駆動モータ ５６Ａ、５６Ｂ…スケールパターン ５８Ａ…Ｘ位置検出器 ５８Ｂ…Ｙ位置検出器 ６０…透過光源ユニット ６０Ａ…透過光源スイッチ ６０Ｂ…光量調整ボリューム ６２…落射光源ユニット ６２Ａ…落射光源スイッチ ６２Ｂ…光量調整ボリューム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯沼 輝明 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 山地 正高 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エッチング製品のパターンをＸ方向、Ｙ方
   向の微小区画毎に画像入力する画像入力手段と、 エッチング製品と画像入力手段との間のＺ軸方向の距離
   を変化させて合焦点に一致させるオートフォーカス手段
   と、 各区画パターンを画像入力する際、１区画につき少なく
   とも１箇所以上でオートフォーカスを実行し、その点の
   Ｘ、Ｙ座標値及び合焦点のＺ座標値を読み取る手段と、 入力された区画毎の２次元画像データを、読み取ったＺ
   座標値を含めて３次元ＣＡＤデータに変換するラスタ・
   ベクタ変換手段と、を備えていることを特徴とする微細
   パターンの段差測定装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 画像入力手段が、微細パターンを拡大する光学顕微鏡と
   その拡大像を微小区画毎に画像入力するカメラを有し、
   オートフォーカスが光学顕微鏡の対物レンズとエッチン
   グ製品の間の距離を変化させて実行可能になされている
   ことを特徴とする微細パターンの段差測定装置。
3. 【請求項３】請求項１において、 エッチング製品が、該製品をＸ方向、Ｙ方向に移動させ
   るＸＹステージと、Ｚ方向に移動させるＺステージとを
   有するサンプル装着装置にセットされ、オートフォーカ
   スが、該Ｚステージを移動させて実行可能になされてい
   ることを特徴とする微細パターンの段差測定装置。
4. 【請求項４】請求項１において、 １区画につき複数点でオートフォーカスを実行し、これ
   ら複数点のＺ座標値を２次元補間して求めた補正座標値
   を用いて、同区画の画像データを３次元ＣＡＤデータに
   変換するようになされていることを特徴とする微細パタ
   ーンの段差測定装置。
5. 【請求項５】請求項１において、 作成された３次元ＣＡＤデータを、３次元ＣＡＤ機能に
   より少なくともＺ方向のスケールを拡大させ、目標箇所
   の段差が計測可能になされていることを特徴とする微細
   パターンの段差測定装置。
6. 【請求項６】請求項１において、 作成された３次元ＣＡＤデータのＺ成分に基づいて、２
   次元ＣＡＤデータの色情報を変化させ、２次元ＣＡＤ装
   置にカラー表示させることを特徴とした微細パターンの
   段差測定装置。