(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の表面の形状が転写されたレプリカに基づいて前記試料のボイドを検出するボイド検出装置であって、
前記レプリカのうちの検出対象領域内の複数の位置のそれぞれの、前記レプリカの高さを表す高度情報が入力される入力部と、
前記検出対象領域のうちの、前記入力された高度情報が表す高さがボイド高度閾値よりも高い領域において前記ボイドの検出を行う検出部と、
を備える、ボイド検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のボイド検出装置であって、
前記検出部は、前記検出対象領域のうちの、前記入力された高度情報が表す高さが第１高度閾値よりも高い領域である第１転写異常領域以外の領域において前記ボイドの検出を行い、
前記第１高度閾値は、前記ボイド高度閾値よりも高い、ボイド検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のボイド検出装置であって、
前記入力部は、前記複数の位置のそれぞれの、前記レプリカの表面における色を表す色情報が入力され、
前記検出部は、前記検出対象領域のうちの、前記入力された色情報が表す色が色範囲内である領域である第３転写異常領域以外の領域において前記ボイドの検出を行う、ボイド検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載のボイド検出装置であって、
前記入力部は、前記複数の位置のそれぞれの、前記レプリカの表面における色を表す色情報が入力され、
前記検出部は、前記検出対象領域のうちの、前記入力された色情報が表す色が色範囲内である領域の中で、前記入力された高度情報が表す高さが第３高度閾値よりも低い領域である第４転写異常領域以外の領域において前記ボイドの検出を行い、
前記第３高度閾値は、前記ボイド高度閾値よりも高い、ボイド検出装置。
【請求項５】
請求項２に記載のボイド検出装置であって、
前記入力部は、前記複数の位置のそれぞれの、前記レプリカの表面における色を表す色情報が入力され、
前記検出部は、前記検出対象領域のうちの、前記入力された色情報が表す色が色範囲内である領域の中で、前記入力された高度情報が表す高さが第３高度閾値よりも低い領域である第４転写異常領域以外の領域において前記ボイドの検出を行い、
前記第３高度閾値は、前記ボイド高度閾値よりも高く、且つ、前記第１高度閾値よりも低い、ボイド検出装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のボイド検出装置であって、
前記検出部は、前記検出対象領域のうちの、前記入力された高度情報が表す高さが前記ボイド高度閾値よりも高い領域の中で、当該領域に亘って当該高さを積分した値である体積が第１ボイド体積閾値よりも大きい領域において前記ボイドの検出を行う、ボイド検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載のボイド検出装置であって、
前記検出部は、前記検出対象領域のうちの、前記入力された高度情報が表す高さが前記ボイド高度閾値よりも高い領域の中で、当該領域に亘って当該高さを積分した値である体積が第２ボイド体積閾値よりも大きい領域において前記ボイドの検出を行い、
前記第２ボイド体積閾値は、前記第１ボイド体積閾値よりも大きい、ボイド検出装置。
【請求項８】
試料の表面の形状が転写されたレプリカに基づいて前記試料のボイドを検出するボイド検出方法であって、
前記レプリカのうちの検出対象領域内の複数の位置のそれぞれの、前記レプリカの高さを表す高度情報が入力され、
前記検出対象領域のうちの、前記入力された高度情報が表す高さがボイド高度閾値よりも高い領域において前記ボイドの検出を行う、
ことを含む、ボイド検出方法。
【請求項９】
試料の表面の形状が転写されたレプリカに基づいて前記試料のボイドを検出する処理をコンピュータに実行させるボイド検出プログラムであって、
前記処理は、
前記レプリカのうちの検出対象領域内の複数の位置のそれぞれの、前記レプリカの高さを表す高度情報が入力され、
前記検出対象領域のうちの、前記入力された高度情報が表す高さがボイド高度閾値よりも高い領域において前記ボイドの検出を行う、
ことを含む、ボイド検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイド検出装置、ボイド検出方法、及び、ボイド検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
試料の表面の形状が転写されたレプリカに基づいて試料のボイドを検出するボイド検出装置が知られている。レプリカの観察は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）が用いられることが多い。しかしながら、走査電子顕微鏡が用いられる場合、レプリカの表面の導電性を高めるための処理等を行わなければならない。そこで、レプリカの観察に光学顕微鏡を用いることが好適であると考えられる。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のボイド検出装置は、レプリカのうちの、検出対象領域内の複数の位置のそれぞれの、レプリカの表面における光の反射率に応じた反射度（本例では、輝度）を表す反射度情報が入力され、入力された反射度情報が表す反射度が反射度閾値よりも高い領域においてボイドの検出を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０９３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レプリカは、以下のように製造されることが多い。先ず、試料の表面が、砥粒を用いて研磨される。次いで、試料の表面に腐食液が塗布されることにより、試料の表面が腐食される。次いで、ポリエチレン等の樹脂からなる基材層と、酢酸セルロースからなる転写層と、を備えるレプリカフィルムが、転写層を溶かす溶剤（例えば、酢酸メチル又はアセトン等）を介して試料に貼付される。この結果、転写層が軟化することにより、転写層には、試料の表面の形状が転写される。転写層が硬化した後、レプリカフィルムが試料から剥ぎ取られる。このようにして、レプリカが製造される。
【０００６】
ところで、レプリカにおいては、ボイドが転写されたことにより形成される凸部と、試料の表面に析出していた炭化物（換言すると、析出炭化物）が転写されたことにより形成される凹部と、が存在する。
【０００７】
しかしながら、凸部と凹部とのいずれにおいても、光が散乱しやすくなること等によって、反射度が高くなりやすい。従って、析出炭化物が誤ってボイドとして検出されやすい。このように、上記ボイド検出装置においては、ボイドの検出における精度が低くなりやすい、という課題があった。
【０００８】
本発明の目的の一つは、高い精度にてボイドを検出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一つの側面では、ボイド検出装置は、試料の表面の形状が転写されたレプリカに基づいて上記試料のボイドを検出する。ボイド検出装置は、入力部と検出部とを備える。入力部は、レプリカのうちの検出対象領域内の複数の位置のそれぞれの、レプリカの高さを表す高度情報が入力される。検出部は、検出対象領域のうちの、入力された高度情報が表す高さがボイド高度閾値よりも高い領域においてボイドの検出を行う。
【００１０】
他の一つの側面では、ボイド検出方法は、試料の表面の形状が転写されたレプリカに基づいて上記試料のボイドを検出する。ボイド検出方法は、レプリカのうちの検出対象領域内の複数の位置のそれぞれの、レプリカの高さを表す高度情報が入力され、検出対象領域のうちの、入力された高度情報が表す高さがボイド高度閾値よりも高い領域においてボイドの検出を行う、ことを含む。
【００１１】
他の一つの側面では、ボイド検出プログラムは、試料の表面の形状が転写されたレプリカに基づいて上記試料のボイドを検出する処理をコンピュータに実行させるプログラムである。上記処理は、レプリカのうちの検出対象領域内の複数の位置のそれぞれの、レプリカの高さを表す高度情報が入力され、検出対象領域のうちの、入力された高度情報が表す高さがボイド高度閾値よりも高い領域においてボイドの検出を行う、ことを含む。
【発明の効果】
【００１２】
高い精度にてボイドを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態のボイド検出システムの構成を表すブロック図である。
【図２】第１実施形態のボイド検出装置の構成を表すブロック図である。
【図３】第１実施形態のボイド検出装置の機能を表すブロック図である。
【図４】第１実施形態のボイド検出装置が実行するボイド検出処理を表すフローチャートである。
【図５】第１実施形態のボイド検出装置が実行するボイド領域抽出処理を表すフローチャートである。
【図６】第２実施形態のボイド検出装置の機能を表すブロック図である。
【図７】レプリカにおいて生じる、剥離領域、欠落領域、混入領域、及び、砥粒付着領域の一例を表す説明図である。
【図８】第２実施形態のボイド検出装置が実行するボイド検出処理を表すフローチャートである。
【図９】第２実施形態のボイド検出装置が実行する第１転写異常領域抽出処理を表すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態のボイド検出装置が実行する第２転写異常領域抽出処理を表すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態のボイド検出装置が実行する第３転写異常領域抽出処理を表すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態の第１変形例のボイド検出装置の機能を表すブロック図である。
【図１３】第２実施形態の第１変形例のボイド検出装置が実行するボイド検出処理を表すフローチャートである。
【図１４】第２実施形態の第１変形例のボイド検出装置が実行する第４転写異常領域抽出処理を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の、ボイド検出装置、ボイド検出方法、及び、ボイド検出プログラムに関する各実施形態について図１乃至図１４を参照しながら説明する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
（概要）
第１実施形態のボイド検出装置は、試料の表面の形状が転写されたレプリカに基づいて試料のボイドを検出する。ボイド検出装置は、入力部と検出部とを備える。入力部は、レプリカのうちの検出対象領域内の複数の位置のそれぞれの、レプリカの高さを表す高度情報が入力される。検出部は、検出対象領域のうちの、入力された高度情報が表す高さがボイド高度閾値よりも高い領域においてボイドの検出を行う。
【００１６】
例えば、共焦点レーザー顕微鏡を用いることにより、レプリカの高さが検出される。レプリカの高さは、レプリカにおける凸部を高い精度にて反映する。従って、上記ボイド検出装置によれば、析出炭化物が誤ってボイドとして検出されることを抑制できる。換言すると、高い精度にてボイドを検出できる。
次に、第１実施形態のボイド検出装置について、より詳細に説明する。
【００１７】
（構成）
図１に表されるように、ボイド検出システム１は、顕微鏡装置１０と、ボイド検出装置２０と、を備える。
【００１８】
顕微鏡装置１０は、共焦点レーザー顕微鏡を含む。共焦点レーザー顕微鏡は、共焦点（換言すると、コンフォーカル）光学系を用いる。本例では、共焦点レーザー顕微鏡は、レプリカの高さ方向における焦点の位置を変更するとともに、当該位置と反射光の強度（本例では、輝度）とを互いに関連付けて取得し、取得された輝度が最大である位置に基づいて、当該レプリカの高さを検出する。
このように、顕微鏡装置１０は、共焦点レーザー顕微鏡を用いることにより、レプリカの高さを検出する。なお、顕微鏡装置１０は、共焦点レーザー顕微鏡と異なる顕微鏡を用いて、レプリカの高さを検出してもよい。
【００１９】
顕微鏡装置１０は、高度情報を出力する。高度情報は、検出対象領域内の複数の画素位置のそれぞれに対して検出されたレプリカの高さを表す。換言すると、高度情報は、複数の画素位置のそれぞれに対して、当該画素位置と、当該画素位置におけるレプリカの高さと、が互いに関連付けられた情報である。本例では、検出対象領域は、長方形状である。また、本例では、複数の画素位置は、第１方向にて等しい間隔を有するとともに、第１方向に直交する第２方向にて等しい間隔を有する、格子状の位置である。本例では、レプリカの高さ方向は、第１方向及び第２方向に直交する第３方向である。
【００２０】
ボイド検出装置２０は、試料の表面の形状が転写されたレプリカに基づいて、当該試料のボイドを検出する。本例では、ボイド検出装置２０は、顕微鏡装置１０により出力された高度情報に基づいて、試料のボイドを検出する。
【００２１】
図２に表されるように、ボイド検出装置２０は、バスＢＵを介して互いに接続された、処理装置２１、記憶装置２２、入力装置２３、出力装置２４、及び、接続装置２５を備える。ボイド検出装置２０は、情報処理装置、又は、コンピュータと表されてもよい。例えば、ボイド検出装置２０は、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、又は、サーバ装置である。また、ボイド検出装置２０は、互いに通信可能に接続された複数の装置により構成されていてもよい。また、ボイド検出装置２０は、顕微鏡装置１０と一体であってもよい。
【００２２】
処理装置２１は、記憶装置２２に記憶されているボイド検出プログラムを実行することにより、記憶装置２２、入力装置２３、出力装置２４、及び、接続装置２５を制御する。これにより、処理装置２１は、後述の機能を実現する。
【００２３】
本例では、処理装置２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。なお、処理装置２１は、ＣＰＵに代えて、又は、ＣＰＵに加えて、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、又は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を含んでもよい。
【００２４】
本例では、記憶装置２２は、揮発性メモリと不揮発性メモリとを含む。例えば、記憶装置２２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ、有機メモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、及び、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）の少なくとも１つを含む。
【００２５】
入力装置２３は、ボイド検出装置２０の外部から情報を入力する。本例では、入力装置２３は、キーボード及びマウスを備える。なお、入力装置２３は、マイクロフォンを備えてもよい。
出力装置２４は、ボイド検出装置２０の外部に情報を出力する。本例では、出力装置２４は、ディスプレイを備える。なお、出力装置２４は、スピーカを備えてもよい。
なお、ボイド検出装置２０は、入力装置２３及び出力装置２４の両方を構成するタッチパネル式のディスプレイを備えてもよい。
【００２６】
接続装置２５は、情報を授受可能に顕微鏡装置１０に接続される。本例では、接続装置２５は、電気信号を伝送可能なケーブルを介して顕微鏡装置１０に接続される。なお、接続装置２５は、無線により顕微鏡装置１０に接続されていてもよい。
接続装置２５は、顕微鏡装置１０を制御するための制御情報を顕微鏡装置１０へ送るとともに、顕微鏡装置１０から送られた出力情報（本例では、高度情報）を受け取る。
【００２７】
（機能）
図３に表されるように、ボイド検出装置２０の機能は、入力部２１０と、検出部２２０と、出力部２３０と、を含む。
【００２８】
入力部２１０は、高度情報入力部２１１を含む。高度情報入力部２１１は、レプリカのうちの検出対象領域内の複数の画素位置のそれぞれの、当該レプリカの高さを表す高度情報が入力される。
入力部２１０は、入力された高度情報を補正する。本例では、高度情報の補正は、平面補正を含む。なお、高度情報の補正は、省略されてもよい。
【００２９】
平面補正は、検出対象領域におけるレプリカの高さの、平面状の勾配を除去するように、当該高さを補正する。本例では、平面補正は、第１方向平面補正と、第２方向平面補正と、を含む。なお、平面補正は、第１方向平面補正と、第２方向平面補正と、のうちの一方のみを含んでいてもよい。
【００３０】
第１方向平面補正において、入力部２１０は、第１高度変化近似関数を取得する。本例では、第１高度変化近似関数は、一次関数である。
第１高度変化近似関数は、着目行画素位置群におけるレプリカの高さの、第１方向における変化を近似する。着目行画素位置群は、検出対象領域内の複数の画素位置のうちの、第２方向における第１基準画素位置を有し且つ第１方向にて一列に並ぶ、複数の画素位置である。本例では、第２方向は、第１方向に直交する。
【００３１】
例えば、第１高度変化近似関数は、最小二乗法を用いて取得される。本例では、第１基準画素位置は、検出対象領域内の、第２方向における中央の画素位置である。なお、第１基準画素位置は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【００３２】
更に、第１方向平面補正において、入力部２１０は、第１補正基準高度を決定する。例えば、第１補正基準高度は、着目行画素位置群におけるレプリカの高さの平均値である。なお、第１補正基準高度は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【００３３】
更に、第１方向平面補正において、入力部２１０は、検出対象領域のうちの、第１方向における複数の画素位置のそれぞれに対して、補正量を取得するとともに、第１方向における当該画素位置を有し且つ第２方向にて一列に並ぶ列画素位置群におけるレプリカの高さのそれぞれを、当該高さから当該補正量を減じることにより補正する。補正量は、第１高度変化近似関数の、第１方向における画素位置に対応する値から、決定された第１補正基準高度を減じた値である。
このようにして、入力部２１０は、第１方向平面補正を行う。
【００３４】
第２方向平面補正において、入力部２１０は、第２高度変化近似関数を取得する。本例では、第２高度変化近似関数は、一次関数である。
第２高度変化近似関数は、着目列画素位置群におけるレプリカの高さの、第２方向における変化を近似する。着目列画素位置群は、検出対象領域内の複数の画素位置のうちの、第１方向における第２基準画素位置を有し且つ第２方向にて一列に並ぶ、複数の画素位置である。
【００３５】
例えば、第２高度変化近似関数は、最小二乗法を用いて取得される。本例では、第２基準画素位置は、検出対象領域内の、第１方向における中央の画素位置である。なお、第２基準画素位置は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【００３６】
更に、第２方向平面補正において、入力部２１０は、第２補正基準高度を決定する。例えば、第２補正基準高度は、着目列画素位置群におけるレプリカの高さの平均値である。なお、第２補正基準高度は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【００３７】
更に、第２方向平面補正において、入力部２１０は、検出対象領域のうちの、第２方向における複数の画素位置のそれぞれに対して、補正量を取得するとともに、第２方向における当該画素位置を有し且つ第１方向にて一列に並ぶ行画素位置群におけるレプリカの高さのそれぞれを、当該高さから当該補正量を減じることにより補正する。補正量は、第２高度変化近似関数の、第２方向における画素位置に対応する値から、決定された第２補正基準高度を減じた値である。
このようにして、入力部２１０は、第２方向平面補正を行う。
【００３８】
入力部２１０は、補正された高度情報に基づいて、基準面高度を決定する。本例では、入力部２１０は、検出対象領域におけるレプリカの高さの平均値を基準面高度として決定する。なお、入力部２１０は、検出対象領域におけるレプリカの高さの最頻値を基準面高度として決定してもよい。
【００３９】
検出部２２０は、ボイド領域抽出部２２１を含む。ボイド領域抽出部２２１は、入力部２１０により補正された高度情報に基づいて、ボイド領域抽出処理を実行する。
【００４０】
ボイド領域抽出処理において、ボイド領域抽出部２２１は、背景除去を実行する。なお、ボイド領域抽出処理において、背景除去は、省略されてもよい。
背景除去は、検出対象領域に含まれる複数の部分領域において、部分領域におけるレプリカの高さのうちの背景成分の、部分領域間の差を除去するように、当該高さを補正する。
【００４１】
背景除去において、ボイド領域抽出部２２１は、検出対象領域の中で、レプリカの高さが基準高度範囲内であり且つ基準面積よりも大きい、複数の部分領域を抽出する。本例では、基準高度範囲、及び、基準面積のそれぞれは、予め定められた値を有する。なお、基準高度範囲、及び、基準面積の少なくとも一方は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【００４２】
更に、背景除去において、ボイド領域抽出部２２１は、抽出された複数の部分領域のそれぞれに対して、部分領域基準高度を取得するとともに、当該部分領域におけるレプリカの高さを、当該高さから部分領域基準高度を減じることにより補正する。例えば、部分領域基準高度は、当該部分領域におけるレプリカの高さの平均値である。なお、部分領域基準高度は、当該部分領域におけるレプリカの高さの最頻値であってもよい。
このようにして、ボイド領域抽出部２２１は、背景除去を行う。
【００４３】
ボイド領域抽出処理において、ボイド領域抽出部２２１は、検出対象領域の中から、ボイド領域を抽出する。本例では、ボイド領域抽出部２２１は、検出対象領域のうちの、背景除去が実行された後のレプリカの高さがボイド高度閾値よりも高い領域をボイド領域として抽出する。ボイド高度閾値は、入力部２１０により決定された基準面高度から、第１マージン量だけ高い値である。例えば、第１マージン量は、０．０１０μｍ乃至２．０μｍである。本例では、第１マージン量は、予め定められた値を有する。なお、第１マージン量は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【００４４】
更に、ボイド領域抽出処理において、ボイド領域抽出部２２１は、抽出されたボイド領域のそれぞれに対して、ボイド面積を取得する。ボイド面積は、ボイド領域の面積である。加えて、ボイド領域抽出処理において、ボイド領域抽出部２２１は、抽出されたボイド領域のそれぞれに対して、ボイド体積を取得する。ボイド体積は、ボイド領域に亘って、レプリカの高さを積分した値である。
【００４５】
更に、ボイド領域抽出処理において、ボイド領域抽出部２２１は、抽出されたボイド領域の中から、ノイズ領域を削除する。ボイド領域抽出処理において、ノイズ領域は、抽出されたボイド領域のうちの、ボイド体積が第１ボイド体積閾値以下である領域である。本例では、第１ボイド体積閾値は、予め定められた値を有する。なお、第１ボイド体積閾値は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【００４６】
また、ボイド領域抽出処理において、ノイズ領域は、抽出されたボイド領域のうちの、ボイド体積が第１ボイド体積閾値以下である領域に代えて、又は、当該領域に加えて、抽出されたボイド領域のうちの、ボイド面積がボイド面積閾値以下である領域であってもよい。また、ボイド領域抽出処理において、ノイズ領域の削除は、省略されてもよい。
【００４７】
更に、ボイド領域抽出処理において、ボイド領域抽出部２２１は、抽出されたボイド領域の形状を補正する。本例では、ボイド領域の形状の補正は、クロージング処理と、膨張処理と、を含む。ボイド領域の形状の補正において、クロージング処理、及び、膨張処理の少なくとも一方は、複数回、繰り返し実行されてもよい。なお、ボイド領域の形状の補正は、クロージング処理、及び、膨張処理の少なくとも一方のみを含んでいてもよい。また、ボイド領域の形状の補正は、省略されてもよい。
【００４８】
クロージング処理において、膨張処理が実行され、次いで、収縮処理が実行される。膨張処理は、ボイド領域に含まれない画素位置のうちの、ボイド領域に隣接する画素位置を、ボイド領域に追加する処理である。収縮処理は、ボイド領域に含まれる画素位置のうちの、ボイド領域に含まれない画素位置に隣接する画素位置を、ボイド領域から削除する処理である。
【００４９】
加えて、ボイド領域抽出処理において、ボイド領域抽出部２２１は、形状が補正されたボイド領域の中から、欠落粒子付着領域を削除する。例えば、欠落粒子付着領域は、試料の表面に析出していた炭化物（換言すると、析出炭化物）等の粒子が、試料から欠落することによりレプリカの転写層に付着している領域（換言すると、粒子が付着することによりレプリカにおいて凸部が形成された領域）である。
【００５０】
ボイド領域抽出処理において、欠落粒子付着領域は、形状が補正されたボイド領域のうちの、ボイド体積が第２ボイド体積閾値以下である領域である。本例では、第２ボイド体積閾値は、予め定められた値を有する。なお、第２ボイド体積閾値は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。第２ボイド体積閾値は、第１ボイド体積閾値よりも大きい。
なお、ボイド領域抽出処理において、欠落粒子付着領域の削除の後に、ボイド領域の形状を補正する処理（例えば、膨張処理）が実行されてもよい。また、ボイド領域抽出処理において、欠落粒子付着領域の削除は、省略されてもよい。
【００５１】
出力部２３０は、検出部２２０により検出されたボイド領域に基づいて、試料の劣化度を推定する。本例では、記憶装置２２は、試料の劣化度と、ボイド面積率と、が互いに関連付けられた劣化度ボイド面積率関係を予め記憶する。
【００５２】
出力部２３０は、検出部２２０により検出されたボイド領域に基づいて、ボイド総面積と、評価面積と、を取得する。ボイド総面積は、ボイド面積の総和である。評価面積は、ボイド領域抽出処理の対象となる領域（本例では、検出対象領域）の面積である。出力部２３０は、取得された評価面積に対する、取得されたボイド総面積の割合であるボイド面積率を取得する。出力部２３０は、取得されたボイド面積率と、記憶装置２２に記憶されている劣化度ボイド面積率関係と、に基づいて、試料の劣化度を推定する。
【００５３】
出力部２３０は、検出部２２０により検出されたボイド領域に基づいて、検出結果情報を出力する。なお、検出結果情報の出力は、省略されてもよい。
本例では、検出結果情報は、推定された試料の劣化度を含む。なお、検出結果情報は、試料の劣化度に加えて、又は、試料の劣化度に代えて、ボイド面積、ボイド体積、ボイド最大高さ、ボイド絶対最大長、評価面積、ボイド総数、ボイド総面積、ボイド総体積、ボイド面積率、ボイド最大面積、ボイド平均面積、連結ボイド総数、及び、ボイド平均長の少なくとも１つを含んでいてもよい。
【００５４】
ボイド最大高さは、ボイド領域におけるレプリカの高さの最大値である。ボイド絶対最大長は、ボイド領域の、任意の方向における長さのうちの最大値である。ボイド総数は、ボイド領域の総数である。ボイド総体積は、ボイド体積の総和である。ボイド最大面積は、ボイド面積の最大値である。ボイド平均面積は、ボイド面積の平均値である。連結ボイド総数は、連結ボイド領域の総数である。連結ボイド領域は、ボイド絶対最大長が所定の連結ボイド閾値（例えば、１μｍ乃至１０μｍ）以上であるボイド領域である。ボイド平均長は、ボイド絶対最大長の平均値である。
【００５５】
（動作）
次に、ボイド検出システム１の動作について、図４及び図５を参照しながら説明する。
先ず、ボイド検出装置２０は、ユーザにより入力された情報に応じて顕微鏡装置１０へ制御情報を送る。これにより、顕微鏡装置１０は、共焦点レーザー顕微鏡を用いることにより、レプリカのうちの、検出対象領域における複数の画素位置のそれぞれに対するレプリカの高さを検出する。顕微鏡装置１０は、検出対象領域における複数の画素位置のそれぞれに対して検出された、レプリカの高さを表す高度情報を出力する。
【００５６】
一方、ボイド検出装置２０の処理装置２１は、図４に表されるボイド検出処理を実行する。
具体的には、処理装置２１は、顕微鏡装置１０から出力された高度情報が入力される（ステップＳ１０１）。
次いで、処理装置２１は、入力された高度情報に対して平面補正を実行する（ステップＳ１０２）。
【００５７】
次いで、処理装置２１は、平面補正が実行された高度情報に基づいて基準面高度を決定する（ステップＳ１０３）。
次いで、処理装置２１は、ボイド領域抽出処理を実行する（ステップＳ１０４）。
ボイド領域抽出処理において、処理装置２１は、図５に表される処理を実行する。
具体的には、処理装置２１は、平面補正が実行された高度情報に対して背景除去を実行する（ステップＳ２０１）。
次いで、処理装置２１は、背景除去が実行された高度情報と、決定された基準面高度と、に基づいてボイド領域を抽出する（ステップＳ２０２）。
次いで、処理装置２１は、抽出されたボイド領域からノイズ領域を削除する（ステップＳ２０３）。
次いで、処理装置２１は、ノイズ領域が削除された後のボイド領域の形状を補正する（ステップＳ２０４）。
次いで、処理装置２１は、形状が補正された後のボイド領域から欠落粒子付着領域を削除する（ステップＳ２０５）。
このようにして、処理装置２１は、ボイド領域抽出処理を実行する。
次いで、処理装置２１は、欠落粒子付着領域が削除された後のボイド領域に基づいて、試料の劣化度を推定する（ステップＳ１０５）。
次いで、処理装置２１は、欠落粒子付着領域が削除された後のボイド領域に基づいて検出結果情報を出力する（ステップＳ１０６）。
【００５８】
以上、説明したように、第１実施形態のボイド検出装置２０は、試料の表面の形状が転写されたレプリカに基づいて、当該試料のボイドを検出する。ボイド検出装置２０は、レプリカのうちの検出対象領域内の複数の画素位置のそれぞれの、当該レプリカの高さを表す高度情報が入力される。ボイド検出装置２０は、検出対象領域のうちの、入力された高度情報が表す高さがボイド高度閾値よりも高い領域においてボイドの検出を行う。
【００５９】
本例では、ボイド検出システム１は、共焦点レーザー顕微鏡を用いる。これにより、レプリカの高さが検出される。レプリカの高さは、レプリカにおける凸部を高い精度にて反映する。従って、ボイド検出装置２０によれば、析出炭化物が誤ってボイドとして検出されることを抑制できる。換言すると、高い精度にてボイドを検出できる。
【００６０】
更に、第１実施形態のボイド検出装置２０は、検出対象領域のうちの、ボイド体積が第１ボイド体積閾値よりも大きい領域においてボイドの検出を行う。
【００６１】
レプリカの高さがボイド高度閾値よりも高い領域であっても、当該領域の体積が過少である場合、当該領域がボイド以外の領域である（換言すると、ノイズである）確率が高い。そこで、ボイド検出装置２０においては、ボイド体積が第１ボイド体積閾値よりも大きい領域にてボイドの検出を行う。これによれば、高い精度にてボイドを検出できる。
【００６２】
更に、第１実施形態のボイド検出装置２０は、検出対象領域のうちの、体積が第２ボイド体積閾値よりも大きい領域においてボイドの検出を行う。第２ボイド体積閾値は、第１ボイド体積閾値よりも大きい。
【００６３】
ところで、試料の表面に析出していた炭化物（換言すると、析出炭化物）等の粒子が、試料から欠落することによりレプリカの転写層に付着することがある。これにより、レプリカにおいて、ボイドよりも体積が小さい凸部が形成されることがある。この場合、このような凸部が誤ってボイドとして検出される虞がある。そこで、ボイド検出装置２０においては、体積が第２ボイド体積閾値よりも大きい領域にてボイドの検出を行う。これによれば、高い精度にてボイドを検出できる。
【００６４】
顕微鏡装置１０が、結像光学系及び固体撮像素子を備えるとともに、結像光学系及び固体撮像素子を用いてレプリカを撮像することにより撮影画像を出力する場合、出力部２３０は、顕微鏡装置１０により出力された撮影画像に、抽出されたボイド領域を表す画像を合成し、合成された画像を出力してよい。
【００６５】
また、ボイド検出システム１は、格子状に連接する複数の検出対象領域に対するボイドの検出を連続して行ってもよい。この場合、顕微鏡装置１０は、格子状に連接する複数の検出対象領域に対する高度情報の出力を連続して行う。更に、ボイド検出装置２０は、複数の検出対象領域に対するボイドの検出を連続して行う。この場合、ボイド検出装置２０は、複数の検出対象領域の画像が格子状に連結された画像（換言すると、タイリング画像）を合成し、合成された画像を出力してもよい。
【００６６】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態のボイド検出装置について説明する。第２実施形態のボイド検出装置は、第１実施形態のボイド検出装置に対して、転写異常領域以外の領域においてボイドの検出を行う点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又は略同様のものである。
【００６７】
（構成）
第２実施形態の顕微鏡装置１０は、第１実施形態の顕微鏡装置１０の構成に加えて、結像光学系及び固体撮像素子を備えるとともに、結像光学系及び固体撮像素子を用いてレプリカを撮像することによりレプリカの表面における色を検出する。本例では、固体撮像素子は、カラーＣＣＤイメージセンサである。ＣＣＤは、Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅの略記である。
【００６８】
顕微鏡装置１０は、色情報を出力する。色情報は、検出対象領域内の複数の画素位置のそれぞれに対して検出されたレプリカの表面における色を表す。換言すると、色情報は、複数の画素位置のそれぞれに対して、当該画素位置と、当該画素位置におけるレプリカの表面における色と、が互いに関連付けられた情報である。本例では、色情報は、撮影画像と表されてもよい。
【００６９】
本例では、色は、ＨＬＳ色空間、又は、ＲＧＢ色空間等の色空間により表される。ＨＬＳ色空間において、色は、色相（Ｈｕｅ）成分、彩度（Ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）成分、及び、輝度（Ｌｉｇｈｔｎｅｓｓ、Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ、又は、Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）成分からなる３つの成分により表される。また、ＲＧＢ色空間において、色は、赤（Ｒｅｄ）成分、緑（Ｇｒｅｅｎ）成分、及び、青（Ｂｌｕｅ）成分からなる３つの成分により表される。
【００７０】
顕微鏡装置１０は、共焦点光学系を用いて、検出対象領域内の複数の画素位置のそれぞれに対して、レプリカの高さ方向における焦点の位置を変更するとともに、反射光の強度（本例では、輝度）を取得し、取得された輝度のうちの最大値（換言すると、最大輝度）を取得し、且つ、取得された最大輝度を表す色情報を出力してもよい。この場合、色情報は、拡張焦点画像（換言すると、全焦点画像）と表されてもよい。拡張焦点画像は、複数の画素位置のそれぞれに対して、当該画素位置と、当該画素位置における最大輝度と、が互いに関連付けられた情報である。
【００７１】
なお、顕微鏡装置１０は、撮影画像と、拡張焦点画像と、が合成された画像を色情報として出力してもよい。また、第２実施形態のボイド検出装置２０Ａは、顕微鏡装置１０から、撮影画像及び拡張焦点画像が入力され、入力された撮影画像及び拡張焦点画像を合成し、合成された画像を色情報として用いてもよい。
【００７２】
（機能）
図６に表されるように、第２実施形態のボイド検出装置２０Ａの機能は、第１実施形態のボイド検出装置２０の機能のうちの、入力部２１０及び検出部２２０に代えて、入力部２１０Ａと、検出部２２０Ａと、を含む。
【００７３】
入力部２１０Ａは、第１実施形態の入力部２１０の機能に加えて、色情報入力部２１２Ａを含む。色情報入力部２１２Ａは、レプリカのうちの検出対象領域内の複数の画素位置のそれぞれの、当該レプリカの表面における色を表す色情報が入力される。
【００７４】
検出部２２０Ａは、第１実施形態の検出部２２０の機能に加えて、第１転写異常領域抽出部２２２Ａと、第２転写異常領域抽出部２２３Ａと、第３転写異常領域抽出部２２４Ａと、を含む。
【００７５】
ところで、図７（Ａ）に表されるように、レプリカフィルムが試料から剥ぎ取られる際に、転写層ＬＴが基材層ＬＢから剥離することがある。転写層ＬＴが基材層ＬＢから剥離している領域（換言すると、剥離領域）ＲＰにおいては、光が散乱しやすくなること等によって、ボイドと同様に、反射度が高くなりやすい。従って、剥離領域ＲＰが誤ってボイドとして検出されやすい。一方、レプリカにおいて、剥離領域ＲＰは、他の領域よりもレプリカの高さが高い。
【００７６】
そこで、検出部２２０Ａは、高度情報入力部２１１により入力された高度情報に基づいて、検出対象領域のうちの、レプリカの高さが第１高度閾値よりも高い領域の少なくとも一部である第１転写異常領域以外の領域においてボイドの検出を行う。第１高度閾値は、ボイド高度閾値よりも高い。
【００７７】
本例では、第１転写異常領域抽出部２２２Ａは、入力部２１０により補正された高度情報に基づいて、第１転写異常領域抽出処理を実行する。
【００７８】
第１転写異常領域抽出処理において、第１転写異常領域抽出部２２２Ａは、検出対象領域の中から、第１転写異常領域を抽出する。本例では、第１転写異常領域抽出部２２２Ａは、検出対象領域のうちの、レプリカの高さが第１高度閾値よりも高い領域を第１転写異常領域として抽出する。第１高度閾値は、ボイド高度閾値から、第２マージン量だけ高い値である。例えば、第２マージン量は、０．５０μｍ乃至５．０μｍである。本例では、第２マージン量は、予め定められた値を有する。なお、第２マージン量は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【００７９】
更に、第１転写異常領域抽出処理において、第１転写異常領域抽出部２２２Ａは、抽出された第１転写異常領域のそれぞれに対して、第１転写異常体積を取得する。第１転写異常体積は、第１転写異常領域に亘って、レプリカの高さを積分した値である。
【００８０】
更に、第１転写異常領域抽出処理において、第１転写異常領域抽出部２２２Ａは、抽出された第１転写異常領域の中から、ノイズ領域を削除する。第１転写異常領域抽出処理において、ノイズ領域は、抽出された第１転写異常領域のうちの、第１転写異常体積が第１転写異常体積閾値以下である領域である。本例では、第１転写異常体積閾値は、予め定められた値を有する。なお、第１転写異常体積閾値は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【００８１】
また、第１転写異常領域抽出処理において、ノイズ領域は、抽出された第１転写異常領域のうちの、第１転写異常体積が第１転写異常体積閾値以下である領域に代えて、又は、当該領域に加えて、抽出された第１転写異常領域のうちの、第１転写異常面積が第１転写異常面積閾値以下である領域であってもよい。第１転写異常面積は、第１転写異常領域の面積である。この場合、第１転写異常領域抽出処理において、第１転写異常領域抽出部２２２Ａは、抽出された第１転写異常領域のそれぞれに対して、第１転写異常面積を取得する。
なお、第１転写異常領域抽出処理において、ノイズ領域の削除は、省略されてもよい。
【００８２】
更に、第１転写異常領域抽出処理において、第１転写異常領域抽出部２２２Ａは、抽出された第１転写異常領域の形状を補正する。本例では、第１転写異常領域の形状の補正は、ボイド領域に代えて第１転写異常領域を用いる点を除いて、ボイド領域抽出処理におけるボイド領域の形状の補正と同様である。なお、第１転写異常領域の形状の補正は、穴埋め処理を含んでいてもよい。穴埋め処理は、第１転写異常領域に含まれない画素位置のうちの、第１転写異常領域に包囲された画素位置を、第１転写異常領域に追加する処理である。また、第１転写異常領域の形状の補正は、省略されてもよい。
【００８３】
第２実施形態のボイド領域抽出部２２１は、第１転写異常領域抽出部２２２Ａにより形状が補正された後の第１転写異常領域が、検出対象領域から除外された処理対象領域の中から、ボイド領域を抽出する。従って、ボイド検出装置２０Ａによれば、剥離領域ＲＰが誤ってボイドとして検出されることを抑制できる。換言すると、高い精度にてボイドを検出できる。
【００８４】
また、図７（Ｂ）に表されるように、レプリカフィルムが試料から剥ぎ取られる際に、転写層の一部が試料の表面に付着したまま残留することにより、転写層ＬＴの一部が欠落することがある。転写層ＬＴの一部が欠落している領域（換言すると、欠落領域）ＲＬにおいては、光が散乱しやすくなること等によって、ボイドと同様に、反射度が高くなりやすい。従って、欠落領域ＲＬが誤ってボイドとして検出されやすい。一方、レプリカにおいて、欠落領域ＲＬは、他の領域よりもレプリカの高さが低い。
【００８５】
そこで、検出部２２０Ａは、高度情報入力部２１１により入力された高度情報に基づいて、検出対象領域のうちの、レプリカの高さが第２高度閾値よりも低い領域の少なくとも一部である第２転写異常領域以外の領域においてボイドの検出を行う。第２高度閾値は、ボイド高度閾値よりも低い。
【００８６】
本例では、第２転写異常領域抽出部２２３Ａは、入力部２１０により補正された高度情報に基づいて、第２転写異常領域抽出処理を実行する。
【００８７】
第２転写異常領域抽出処理において、第２転写異常領域抽出部２２３Ａは、検出対象領域の中から、第２転写異常領域を抽出する。本例では、第２転写異常領域抽出部２２３Ａは、検出対象領域のうちの、レプリカの高さが第２高度閾値よりも低い領域を第２転写異常領域として抽出する。第２高度閾値は、基準面高度から、第３マージン量だけ低い値である。本例では、第３マージン量は、０．０１０μｍ乃至５．０μｍである。本例では、第３マージン量は、予め定められた値を有する。なお、第３マージン量は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【００８８】
更に、第２転写異常領域抽出処理において、第２転写異常領域抽出部２２３Ａは、抽出された第２転写異常領域のそれぞれに対して、第２転写異常体積を取得する。第２転写異常体積は、第２転写異常領域に亘って、レプリカの高さを積分した値である。
【００８９】
更に、第２転写異常領域抽出処理において、第２転写異常領域抽出部２２３Ａは、抽出された第２転写異常領域の中から、ノイズ領域を削除する。第２転写異常領域抽出処理において、ノイズ領域は、抽出された第２転写異常領域のうちの、第２転写異常体積が第２転写異常体積閾値以下である領域である。本例では、第２転写異常体積閾値は、予め定められた値を有する。なお、第２転写異常体積閾値は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【００９０】
また、第２転写異常領域抽出処理において、ノイズ領域は、抽出された第２転写異常領域のうちの、第２転写異常体積が第２転写異常体積閾値以下である領域に代えて、又は、当該領域に加えて、抽出された第２転写異常領域のうちの、第２転写異常面積が第２転写異常面積閾値以下である領域であってもよい。第２転写異常面積は、第２転写異常領域の面積である。この場合、第２転写異常領域抽出処理において、第２転写異常領域抽出部２２３Ａは、抽出された第２転写異常領域のそれぞれに対して、第２転写異常面積を取得する。
なお、第２転写異常領域抽出処理において、ノイズ領域の削除は、省略されてもよい。
【００９１】
更に、第２転写異常領域抽出処理において、第２転写異常領域抽出部２２３Ａは、抽出された第２転写異常領域の形状を補正する。本例では、第２転写異常領域の形状の補正は、ボイド領域に代えて第２転写異常領域を用いる点を除いて、ボイド領域抽出処理におけるボイド領域の形状の補正と同様である。なお、第２転写異常領域の形状の補正は、穴埋め処理を含んでいてもよい。穴埋め処理は、第２転写異常領域に含まれない画素位置のうちの、第２転写異常領域に包囲された画素位置を、第２転写異常領域に追加する処理である。また、第２転写異常領域の形状の補正は、省略されてもよい。
【００９２】
第２実施形態のボイド領域抽出部２２１は、第２転写異常領域抽出部２２３Ａにより形状が補正された後の第２転写異常領域が、検出対象領域から除外された処理対象領域の中から、ボイド領域を抽出する。従って、ボイド検出装置２０Ａによれば、欠落領域ＲＬが誤ってボイドとして検出されることを抑制できる。換言すると、高い精度にてボイドを検出できる。
【００９３】
ところで、レプリカにおいて、剥離領域ＲＰは、他の領域よりも色が特定の色範囲に入りやすい。
また、図７（Ｃ）に表されるように、レプリカにおいて、転写層ＬＴに気泡ＢＡが混入することがある。例えば、レプリカにおいて、転写層ＬＴに気泡ＢＡが混入している領域（換言すると、混入領域）ＲＭは、他の領域よりも色が特定の色範囲に入りやすい。
また、図７（Ｄ）に表されるように、レプリカにおいて、研磨に用いられた砥粒ＰＳが転写層ＬＴに付着することがある。例えば、レプリカにおいて、砥粒ＰＳが転写層ＬＴに付着している領域（換言すると、砥粒付着領域）ＲＡは、他の領域よりも色が特定の色範囲に入りやすい。
【００９４】
そこで、検出部２２０Ａは、色情報入力部２１２Ａにより入力された色情報に基づいて、検出対象領域のうちの、レプリカの表面における色が色範囲内である領域の少なくとも一部である第３転写異常領域以外の領域においてボイドの検出を行う。
【００９５】
本例では、第３転写異常領域抽出部２２４Ａは、色情報入力部２１２Ａにより入力された色情報に基づいて、第３転写異常領域抽出処理を実行する。
【００９６】
第３転写異常領域抽出処理において、第３転写異常領域抽出部２２４Ａは、検出対象領域の中から、第３転写異常領域を抽出する。本例では、第３転写異常領域抽出部２２４Ａは、検出対象領域のうちの、レプリカの表面における色が色範囲内である領域を第３転写異常領域として抽出する。本例では、色範囲は、色空間を構成する３つの成分のそれぞれに対する値の範囲である。なお、色範囲は、色空間を構成する３つの成分のうちの、２つの成分のそれぞれに対する値の範囲であってもよい。また、色範囲は、色空間を構成する３つの成分のうちの、１つの成分に対する値の範囲であってもよい。この場合、色範囲は、輝度の範囲であってもよい。
本例では、色範囲は、予め定められた値を有する。なお、色範囲は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【００９７】
更に、第３転写異常領域抽出処理において、第３転写異常領域抽出部２２４Ａは、抽出された第３転写異常領域のそれぞれに対して、第３転写異常面積を取得する。第３転写異常面積は、第３転写異常領域の面積である。
【００９８】
更に、第３転写異常領域抽出処理において、第３転写異常領域抽出部２２４Ａは、抽出された第３転写異常領域の中から、ノイズ領域を削除する。第３転写異常領域抽出処理において、ノイズ領域は、抽出された第３転写異常領域のうちの、第３転写異常面積が第３転写異常面積閾値以下である領域である。本例では、第３転写異常面積閾値は、予め定められた値を有する。なお、第３転写異常面積閾値は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【００９９】
また、第３転写異常領域抽出処理において、ノイズ領域は、抽出された第３転写異常領域のうちの、第３転写異常面積が第３転写異常面積閾値以下である領域に代えて、又は、当該領域に加えて、抽出された第３転写異常領域のうちの、第３転写異常体積が第３転写異常体積閾値以下である領域であってもよい。第３転写異常体積は、第３転写異常領域に亘って、レプリカの高さを積分した値である。この場合、第３転写異常領域抽出処理において、第３転写異常領域抽出部２２４Ａは、抽出された第３転写異常領域のそれぞれに対して、第３転写異常体積を取得する。
なお、第３転写異常領域抽出処理において、ノイズ領域の削除は、省略されてもよい。
【０１００】
更に、第３転写異常領域抽出処理において、第３転写異常領域抽出部２２４Ａは、抽出された第３転写異常領域の形状を補正する。本例では、第３転写異常領域の形状の補正は、ボイド領域に代えて第３転写異常領域を用いる点を除いて、ボイド領域抽出処理におけるボイド領域の形状の補正と同様である。なお、第３転写異常領域の形状の補正は、穴埋め処理を含んでいてもよい。穴埋め処理は、第３転写異常領域に含まれない画素位置のうちの、第３転写異常領域に包囲された画素位置を、第３転写異常領域に追加する処理である。また、第３転写異常領域の形状の補正は、省略されてもよい。
【０１０１】
第２実施形態のボイド領域抽出部２２１は、第３転写異常領域抽出部２２４Ａにより形状が補正された後の第３転写異常領域が、検出対象領域から除外された処理対象領域の中から、ボイド領域を抽出する。従って、ボイド検出装置２０Ａによれば、剥離領域ＲＰ、混入領域ＲＭ、又は、砥粒付着領域ＲＡが誤ってボイドとして検出されることを抑制できる。換言すると、高い精度にてボイドを検出できる。
【０１０２】
なお、第３転写異常領域抽出部２２４Ａは、互いに異なる複数の色範囲のそれぞれに対して第３転写異常領域を抽出してもよい。
【０１０３】
第２実施形態の出力部２３０は、評価面積として、ボイド領域抽出処理の対象となる領域（本例では、処理対象領域）の面積を用いる。処理対象領域は、検出対象領域から、第１転写異常領域、第２転写異常領域、及び、第３転写異常領域が除外された領域である。
【０１０４】
従って、第２実施形態のボイド検出装置２０Ａによれば、ボイド面積率を高い精度にて取得できるので、試料の劣化度を高い精度にて推定できる。
【０１０５】
（動作）
次に、第２実施形態のボイド検出システム１の動作について、図８乃至図１１を参照しながら説明する。
先ず、ボイド検出装置２０Ａは、ユーザにより入力された情報に応じて顕微鏡装置１０へ制御情報を送る。これにより、顕微鏡装置１０は、共焦点光学系を用いることにより、レプリカのうちの、検出対象領域における複数の画素位置のそれぞれに対するレプリカの高さを検出する。顕微鏡装置１０は、検出対象領域における複数の画素位置のそれぞれに対して検出された、レプリカの高さを表す高度情報を出力する。
【０１０６】
更に、顕微鏡装置１０は、結像光学系及び固体撮像素子を用いることにより、レプリカのうちの、検出対象領域における複数の画素位置のそれぞれに対するレプリカの表面における色を検出する。顕微鏡装置１０は、検出対象領域における複数の画素位置のそれぞれに対して検出された、レプリカの表面における色を表す色情報を出力する。
【０１０７】
一方、ボイド検出装置２０Ａの処理装置２１は、図４に表される処理に代えて、図８に表される処理を実行する。
図８に表される処理は、図４に表される処理において、ステップＳ１０１とステップＳ１０２との間に、ステップＳ１０１１Ａが追加されるとともに、ステップＳ１０３とステップＳ１０４との間に、ステップＳ１０３１Ａ乃至ステップＳ１０３４Ａが追加された処理である。
【０１０８】
具体的には、処理装置２１は、顕微鏡装置１０から出力された高度情報が入力される（ステップＳ１０１）。
次いで、処理装置２１は、顕微鏡装置１０から出力された色情報が入力される（ステップＳ１０１１Ａ）。
次いで、処理装置２１は、入力された高度情報に対して平面補正を実行する（ステップＳ１０２）。
【０１０９】
次いで、処理装置２１は、平面補正が実行された高度情報に基づいて基準面高度を決定する（ステップＳ１０３）。
【０１１０】
次いで、処理装置２１は、第１転写異常領域抽出処理を実行する（ステップＳ１０３１Ａ）。第１転写異常領域抽出処理において、処理装置２１は、図９に表される処理を実行する。
具体的には、処理装置２１は、平面補正が実行された高度情報と、第１高度閾値と、に基づいて、レプリカの高さが第１高度閾値よりも高い領域を第１転写異常領域として抽出する（ステップＳ３０１Ａ）。
次いで、処理装置２１は、抽出された第１転写異常領域からノイズ領域を削除する（ステップＳ３０２Ａ）。
次いで、処理装置２１は、ノイズ領域が削除された後の第１転写異常領域の形状を補正する（ステップＳ３０３Ａ）。
このようにして、処理装置２１は、第１転写異常領域抽出処理を実行する。
【０１１１】
次いで、処理装置２１は、第２転写異常領域抽出処理を実行する（ステップＳ１０３２Ａ）。第２転写異常領域抽出処理において、処理装置２１は、図１０に表される処理を実行する。
具体的には、処理装置２１は、平面補正が実行された高度情報と、第２高度閾値と、に基づいて、レプリカの高さが第２高度閾値よりも低い領域を第２転写異常領域として抽出する（ステップＳ４０１Ａ）。
次いで、処理装置２１は、抽出された第２転写異常領域からノイズ領域を削除する（ステップＳ４０２Ａ）。
次いで、処理装置２１は、ノイズ領域が削除された後の第２転写異常領域の形状を補正する（ステップＳ４０３Ａ）。
このようにして、処理装置２１は、第２転写異常領域抽出処理を実行する。
【０１１２】
次いで、処理装置２１は、第３転写異常領域抽出処理を実行する（ステップＳ１０３３Ａ）。第３転写異常領域抽出処理において、処理装置２１は、図１１に表される処理を実行する。
具体的には、処理装置２１は、色情報と、色範囲と、に基づいて、レプリカの表面における色が色範囲内である領域を第３転写異常領域として抽出する（ステップＳ５０１Ａ）。
次いで、処理装置２１は、抽出された第３転写異常領域からノイズ領域を削除する（ステップＳ５０２Ａ）。
次いで、処理装置２１は、ノイズ領域が削除された後の第３転写異常領域の形状を補正する（ステップＳ５０３Ａ）。
このようにして、処理装置２１は、第３転写異常領域抽出処理を実行する。
【０１１３】
次いで、処理装置２１は、ボイド領域抽出処理の対象となる領域である処理対象領域を設定する（ステップＳ１０３４Ａ）。本例では、処理装置２１は、第１転写異常領域抽出処理において形状が補正された後の第１転写異常領域と、第２転写異常領域抽出処理において形状が補正された後の第２転写異常領域と、第３転写異常領域抽出処理において形状が補正された後の第３転写異常領域と、が検出対象領域から除外された領域を処理対象領域として設定する。
【０１１４】
次いで、処理装置２１は、ボイド領域抽出処理を実行する（ステップＳ１０４）。本例では、処理装置２１は、ボイド領域抽出処理において、ボイド領域を抽出する対象となる領域として、検出対象領域に代えて処理対象領域を用いる。換言すると、本例では、処理装置２１は、ボイド領域抽出処理において、処理対象領域の中から、ボイド領域を抽出する。
【０１１５】
ボイド領域抽出処理において、処理装置２１は、図５に表される処理を実行する。
具体的には、処理装置２１は、平面補正が実行された高度情報に対して背景除去を実行する（ステップＳ２０１）。
次いで、処理装置２１は、背景除去が実行された高度情報と、決定された基準面高度と、に基づいて、処理対象領域の中からボイド領域を抽出する（ステップＳ２０２）。
【０１１６】
次いで、処理装置２１は、抽出されたボイド領域からノイズ領域を削除する（ステップＳ２０３）。
次いで、処理装置２１は、ノイズ領域が削除された後のボイド領域の形状を補正する（ステップＳ２０４）。
次いで、処理装置２１は、形状が補正された後のボイド領域から欠落粒子付着領域を削除する（ステップＳ２０５）。
このようにして、処理装置２１は、ボイド領域抽出処理を実行する。
次いで、処理装置２１は、欠落粒子付着領域が削除された後のボイド領域に基づいて、試料の劣化度を推定する（ステップＳ１０５）。
次いで、処理装置２１は、欠落粒子付着領域が削除された後のボイド領域に基づいて検出結果情報を出力する（ステップＳ１０６）。
【０１１７】
以上、説明したように、第２実施形態のボイド検出装置２０Ａによれば、第１実施形態のボイド検出装置２０と同様の作用及び効果が奏される。
更に、第２実施形態のボイド検出装置２０Ａにおいて、検出部２２０Ａは、検出対象領域のうちの、入力された高度情報が表す高さが第１高度閾値よりも高い領域の少なくとも一部である第１転写異常領域以外の領域においてボイドの検出を行う。更に、第１高度閾値は、ボイド高度閾値よりも高い。
【０１１８】
これによれば、剥離領域ＲＰが誤ってボイドとして検出されることを抑制できる。換言すると、高い精度にてボイドを検出できる。
【０１１９】
更に、第２実施形態のボイド検出装置２０Ａにおいて、検出部２２０Ａは、検出対象領域のうちの、入力された高度情報が表す高さが第２高度閾値よりも低い領域の少なくとも一部である第２転写異常領域以外の領域においてボイドの検出を行う。更に、第２高度閾値は、ボイド高度閾値よりも低い。
【０１２０】
これによれば、欠落領域ＲＬが誤ってボイドとして検出されることを抑制できる。換言すると、高い精度にてボイドを検出できる。
【０１２１】
更に、第２実施形態のボイド検出装置２０Ａにおいて、入力部２１０Ａは、複数の画素位置のそれぞれの、レプリカの表面における色を表す色情報が入力される。更に、検出部２２０Ａは、検出対象領域のうちの、入力された色情報が表す色が色範囲内である領域の少なくとも一部である第３転写異常領域以外の領域においてボイドの検出を行う。
【０１２２】
これによれば、剥離領域ＲＰ、混入領域ＲＭ、又は、砥粒付着領域ＲＡが誤ってボイドとして検出されることを抑制できる。換言すると、高い精度にてボイドを検出できる。
【０１２３】
ところで、第２実施形態のボイド検出装置２０Ａは、第１転写異常領域と、第２転写異常領域と、第３転写異常領域と、のすべてが検出対象領域から除外された領域を処理対象領域として設定する。なお、第２実施形態の変形例のボイド検出装置２０Ａは、第１転写異常領域と、第２転写異常領域と、第３転写異常領域と、のうちの少なくとも１つが検出対象領域から除外された領域を処理対象領域として設定してもよい。
【０１２４】
＜第２実施形態の第１変形例＞
次に、第２実施形態の第１変形例のボイド検出装置について説明する。第２実施形態の第１変形例のボイド検出装置は、第２実施形態のボイド検出装置に対して、色が色範囲内である領域の中で、レプリカの高さが相当に高い領域を、ボイドの検出を行う対象として用いる点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第２実施形態の第１変形例の説明において、第２実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又は略同様のものである。
【０１２５】
（機能）
図１２に表されるように、第２実施形態の第１変形例のボイド検出装置２０Ｂの機能は、第２実施形態のボイド検出装置２０Ａの機能のうちの検出部２２０Ａに代えて、検出部２２０Ｂを含む。
【０１２６】
検出部２２０Ｂは、第２実施形態の検出部２２０Ａの機能のうちの第３転写異常領域抽出部２２４Ａに代えて、第４転写異常領域抽出部２２５Ｂを含む点を除いて、検出部２２０Ａと同様の機能を有する。
【０１２７】
ところで、レプリカのうちの、相当に深いボイドが転写された領域は、色が特定の色範囲に入りやすい。このため、色が特定の色範囲内である領域に、このようなボイドが含まれることがある。
【０１２８】
そこで、検出部２２０Ｂは、色情報入力部２１２Ａにより入力された色情報に基づいて、検出対象領域のうちの、レプリカの表面における色が色範囲内である領域の中で、レプリカの高さが第３高度閾値よりも低い領域の少なくとも一部である第４転写異常領域以外の領域においてボイドの検出を行う。第３高度閾値は、ボイド高度閾値よりも高い。
【０１２９】
本例では、第４転写異常領域抽出部２２５Ｂは、色情報入力部２１２Ａにより入力された色情報と、高度情報入力部２１１により補正された高度情報と、に基づいて、第４転写異常領域抽出処理を実行する。
【０１３０】
第４転写異常領域抽出処理において、第４転写異常領域抽出部２２５Ｂは、第３転写異常領域抽出処理と同様に、第３転写異常領域の抽出と、ノイズ領域の削除と、第３転写異常領域の形状の補正と、を行う。なお、第４転写異常領域抽出処理において、ノイズ領域の削除、及び、第３転写異常領域の形状の補正のうちの少なくとも一方は、省略されてもよい。
【０１３１】
更に、第４転写異常領域抽出処理において、第４転写異常領域抽出部２２５Ｂは、形状が補正された後の第３転写異常領域のうちの、レプリカの高さが第３高度閾値よりも低い領域を第４転写異常領域として抽出する。第３高度閾値は、ボイド高度閾値から、第４マージン量だけ高い値である。例えば、第４マージン量は、０．５０μｍ乃至５．０μｍである。本例では、第４マージン量は、第２マージン量よりも小さい。本例では、第４マージン量は、予め定められた値を有する。なお、第４マージン量は、ユーザにより入力された情報に基づいて決定されてもよい。
【０１３２】
第２実施形態の第１変形例のボイド領域抽出部２２１は、第４転写異常領域抽出部２２５Ｂにより抽出された第４転写異常領域が、検出対象領域から除外された処理対象領域の中から、ボイド領域を抽出する。従って、ボイド検出装置２０Ｂによれば、相当に深いボイドが検出されないことを抑制できる。従って、高い精度にてボイドを検出できる。
【０１３３】
第２実施形態の第１変形例の出力部２３０は、評価面積として、ボイド領域抽出処理の対象となる領域（本例では、処理対象領域）の面積を用いる。処理対象領域は、検出対象領域から、第１転写異常領域、第２転写異常領域、及び、第４転写異常領域が除外された領域である。
【０１３４】
従って、第２実施形態の第１変形例のボイド検出装置２０Ｂによれば、ボイド面積率を高い精度にて取得できるので、試料の劣化度を高い精度にて推定できる。
【０１３５】
（動作）
次に、第２実施形態の第１変形例のボイド検出システム１の動作について、図１３及び図１４を参照しながら説明する。
先ず、ボイド検出装置２０Ｂは、ユーザにより入力された情報に応じて顕微鏡装置１０へ制御情報を送る。これにより、顕微鏡装置１０は、共焦点光学系を用いることにより、レプリカのうちの、検出対象領域における複数の画素位置のそれぞれに対するレプリカの高さを検出する。顕微鏡装置１０は、検出対象領域における複数の画素位置のそれぞれに対して検出された、レプリカの高さを表す高度情報を出力する。
【０１３６】
更に、顕微鏡装置１０は、結像光学系及び固体撮像素子を用いることにより、レプリカのうちの、検出対象領域における複数の画素位置のそれぞれに対するレプリカの表面における色を検出する。顕微鏡装置１０は、検出対象領域における複数の画素位置のそれぞれに対して検出された、レプリカの表面における色を表す色情報を出力する。
【０１３７】
一方、ボイド検出装置２０Ｂの処理装置２１は、図８に表される処理に代えて、図１３に表される処理を実行する。
図１３に表される処理は、図８に表される処理において、ステップＳ１０３３Ａ及びステップＳ１０３４Ａが、ステップＳ１０３３Ｂ及びステップＳ１０３４Ｂに置換された処理である。
【０１３８】
具体的には、処理装置２１は、第２実施形態と同様に、ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０３２Ａの処理を実行する。
次いで、処理装置２１は、第４転写異常領域抽出処理を実行する（ステップＳ１０３３Ｂ）。第４転写異常領域抽出処理において、処理装置２１は、図１４に表される処理を実行する。
図１４に表される処理は、図１１に表される処理において、ステップＳ５０３Ａの後に、ステップＳ５０３１Ｂが追加された処理である。
【０１３９】
具体的には、処理装置２１は、色情報と、色範囲と、に基づいて、レプリカの表面における色が色範囲内である領域を第３転写異常領域として抽出する（ステップＳ５０１Ａ）。
次いで、処理装置２１は、抽出された第３転写異常領域からノイズ領域を削除する（ステップＳ５０２Ａ）。
次いで、処理装置２１は、ノイズ領域が削除された後の第３転写異常領域の形状を補正する（ステップＳ５０３Ａ）。
次いで、処理装置２１は、形状が補正された後の第４転写異常領域のうちの、レプリカの高さが第３高度閾値よりも低い領域を第４転写異常領域として抽出する（ステップＳ５０３１Ｂ）。
このようにして、処理装置２１は、第４転写異常領域抽出処理を実行する。
【０１４０】
次いで、処理装置２１は、ボイド領域抽出処理の対象となる領域である処理対象領域を設定する（ステップＳ１０３４Ｂ）。本例では、処理装置２１は、第１転写異常領域抽出処理において形状が補正された後の第１転写異常領域と、第２転写異常領域抽出処理において形状が補正された後の第２転写異常領域と、第４転写異常領域抽出処理において抽出された第４転写異常領域と、が検出対象領域から除外された領域を処理対象領域として設定する。
【０１４１】
次いで、処理装置２１は、ボイド領域抽出処理を実行する（ステップＳ１０４）。本例では、処理装置２１は、ボイド領域抽出処理において、ボイド領域を抽出する対象となる領域として、検出対象領域に代えて処理対象領域を用いる。換言すると、本例では、処理装置２１は、ボイド領域抽出処理において、処理対象領域の中から、ボイド領域を抽出する。
【０１４２】
ボイド領域抽出処理において、処理装置２１は、第２実施形態と同様に、図５に表される処理を実行する。
次いで、処理装置２１は、形状が補正された後のボイド領域に基づいて、試料の劣化度を推定する（ステップＳ１０５）。
次いで、処理装置２１は、形状が補正された後のボイド領域に基づいて検出結果情報を出力する（ステップＳ１０６）。
【０１４３】
以上、説明したように、第２実施形態の第１変形例のボイド検出装置２０Ｂによれば、第２実施形態のボイド検出装置２０Ａと同様の作用及び効果が奏される。
更に、第２実施形態の第１変形例のボイド検出装置２０Ｂにおいて、検出部２２０Ｂは、検出対象領域のうちの、入力された色情報が表す色が色範囲内である領域の中で、入力された高度情報が表す高さが第３高度閾値よりも低い領域の少なくとも一部である第４転写異常領域以外の領域においてボイドの検出を行う。更に、第３高度閾値は、ボイド高度閾値よりも高い。
【０１４４】
これによれば、色が色範囲内である領域の中で、レプリカの高さが相当に高い領域は、ボイドの検出を行う対象として用いられる。これにより、相当に深いボイドが検出されないことを抑制できる。従って、高い精度にてボイドを検出できる。
【０１４５】
ところで、第２実施形態の第１変形例のボイド検出装置２０Ｂは、第１転写異常領域と、第２転写異常領域と、第４転写異常領域と、のすべてが検出対象領域から除外された領域を処理対象領域として設定する。なお、第２実施形態の第１変形例の、他の変形例のボイド検出装置２０Ｂは、第１転写異常領域と、第２転写異常領域と、第４転写異常領域と、のうちの少なくとも１つが検出対象領域から除外された領域を処理対象領域として設定してもよい。
【０１４６】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した実施形態に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において当業者が理解し得る様々な変更が加えられてよい。
【符号の説明】
【０１４７】
１      ボイド検出システム
１０    顕微鏡装置
２０，２０Ａ，２０Ｂ  ボイド検出装置
２１    処理装置
２２    記憶装置
２３    入力装置
２４    出力装置
２５    接続装置
２１０，２１０Ａ  入力部
２１１  高度情報入力部
２１２Ａ  色情報入力部
２２０，２２０Ａ，２２０Ｂ  検出部
２２１  ボイド領域抽出部
２２２Ａ  第１転写異常領域抽出部
２２３Ａ  第２転写異常領域抽出部
２２４Ａ  第３転写異常領域抽出部
２２５Ｂ  第４転写異常領域抽出部
２３０  出力部
ＢＡ    気泡
ＢＵ    バス
ＬＢ    基材層
ＬＴ    転写層
ＰＳ    砥粒
ＲＡ    砥粒付着領域
ＲＬ    欠落領域
ＲＭ    混入領域
ＲＰ    剥離領域
【要約】
【課題】高い精度にてボイドを検出することが可能なボイド検出装置を提供すること。
【解決手段】ボイド検出装置２０は、試料の表面の形状が転写されたレプリカに基づいて上記試料のボイドを検出する。ボイド検出装置２０は、入力部２１０と検出部２２０とを備える。入力部２１０は、レプリカのうちの検出対象領域内の複数の位置のそれぞれの、レプリカの高さを表す高度情報が入力される。検出部２２０は、検出対象領域のうちの、入力された高度情報が表す高さがボイド高度閾値よりも高い領域においてボイドの検出を行う。
【選択図】図３【図１】
0006751546.tif 000002
【図２】
0006751546.tif 000003
【図３】
0006751546.tif 000004
【図４】
0006751546.tif 000005
【図５】
0006751546.tif 000006
【図６】
0006751546.tif 000007
【図７】
0006751546.tif 000008
【図８】
0006751546.tif 000009
【図９】
0006751546.tif 000010
【図１０】
0006751546.tif 000011
【図１１】
0006751546.tif 000012
【図１２】
0006751546.tif 000013
【図１３】
0006751546.tif 000014
【図１４】
0006751546.tif 000015