(57)【要約】【課題】複数の発光器からの複数の光ビームにより試料を含む対象物を照明する場合において、対象物表面上にギラギラ光った反射部分が生じないようにする。【解決手段】撮影器３０は、試料ステージ２０によって保持された試料ホルダ２２を撮影するものである。撮影器３０の前方（対象物側）には、発光器アレイ３２及びマスクアレイ３４が設けられている。発光器アレイ３２により複数の光ビームが生じる。それらの内で、複数の中央部分がマスクアレイ３４によってマスクされる。これにより生じる複数の陰は、複数の光ビームにおける複数の周辺部分により覆われる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を含む対象物を撮影する撮影器と、
前記対象物に向けて複数の光ビームを照射する複数の発光器と、
前記対象物と前記複数の発光器との間に配置される複数の光制限要素を備える光分布調整部材と、
を含み、
前記各光ビームは、中央部分と、その外側において広がった周辺部分と、を含み、
前記各光制限要素は前記各光ビームにおける前記中央部分の強度を制限する、
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記複数の光制限要素は、前記複数の発光器に対して非接触で近接した位置に配置される、
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
前記光分布調整部材は、前記複数の光制限要素が一体化されたフレームを含む、
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記フレームは、外側リング及びその内側に設けられた内側リングを含み、
前記光分布調整部材は、更に、前記外側リングと前記内側リングとの間を繋ぐ複数のブリッジを含み、
前記各ブリッジが前記各光制限要素の全体又は一部分として機能する、
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項５】
請求項３記載の装置において、
前記複数の発光器を搭載した基板を含み、
前記フレームには複数のアームが設けられ、
前記複数のアームが前記基板に対して固定された、
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項６】
請求項１記載の装置において、
前記撮影器の観察中心軸に対して直交する仮想的な照射面上において、前記複数の光制限要素により複数の影が生じ、前記複数の光ビームにおける複数の周辺部分が前記複数の影を覆う、
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項７】
請求項１記載の装置において、
前記対象物を収容する試料室に隣接して撮影位置が設定され、
前記撮影位置の上方に、前記撮影器、前記複数の発光器及び前記光分布調整部材が設けられた、
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は荷電粒子線装置に関し、特に、撮影器を備えた荷電粒子線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷電粒子線装置として、走査電子顕微鏡、透過電子顕微鏡、イオンビーム照射装置、等が知られている。以下、走査電子顕微鏡を例にとり、その構成について説明する。
【０００３】
走査電子顕微鏡は、試料を保持した試料ホルダ及びそれを撮影する撮影器を備えている。撮影された画像を観察することにより試料の状態を確認でき、また、その画像上において電子線の走査を行う場所を指定することが可能である。撮影された画像とＣＧ画像とを合成して試料室内での試料ホルダの状態を表す参照画像を生成する機能を備えた走査電子顕微鏡も知られている。
【０００４】
撮影器は、カメラ、レンズ等により構成される。撮影器と共に、対象物を照らすための光源が設けられる。光源は、例えば、レンズの周囲に配置された複数の発光器により構成される（特許文献１を参照）。各発光器は、典型的には、ＬＥＤ発光素子により構成される。
【０００５】
なお、特許文献２には、ＬＥＤランプが開示されている。ＬＥＤランプにおけるレンズ部の表面に、遮光部として機能する塗装膜が設けられている。この特許文献２に開示されたＬＥＤランプは交通信号用であり、荷電粒子線装置用ではない。特許文献２には、複数の発光器からなる光源は開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第６３３５３２８号公報（図２）
【特許文献２】特開２０１０−２２５９８０号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
荷電粒子線装置において、試料を含む対象物の撮影を行う場合、通常、複数の発光器が設けられる。個々の発光器として、絞られた光ビームを生じさせるものを利用した場合、対象物の表面上において、ギラギラ光った反射部分、つまり目障りな高輝度部分が生じ易くなる。
【０００８】
具体的に説明する。試料を保持したホルダは通常、金属で構成され、その表面には、その切削過程で生じた多数の細かい筋つまり加工痕（カッターマークとも言う）が存在する。各光ビームにおける中央部分の照度は非常に高く、もっぱら中央部分が加工痕で反射して、ギラギラ光った反射部分が生じるものと考えられる。加工痕以外の要因により高輝度部分が生じることも考えられ、また、試料の表面で高輝度部分が生じることも考えられる。いずれにしても、そのような高輝度部分は、対象物の観察の妨げとなるものである。
【０００９】
本発明の目的は、荷電粒子線装置において、複数の発光器からの複数の光ビームにより対象物を照明する場合において、対象物表面上での高輝度部分の発生を防止又は低減することにある。あるいは、本発明の目的は、荷電粒子線装置において、複数の発光器により形成される光量分布を簡易な構成で平坦化することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る荷電粒子線装置は、試料を含む対象物を撮影する撮影器と、前記対象物に向けて複数の光ビームを照射する複数の発光器と、前記対象物と前記複数の発光器との間に配置される複数の光制限要素を備える光分布調整部材と、を含み、前記各光ビームは、中央部分と、その外側において広がった周辺部分と、を含み、前記各光制限要素は前記各光ビームにおける前記中央部分の強度を制限する、ことを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成によれば、各発光器で生じた光ビームにおける中央部分が各光制限要素により制限される。すなわち、中央部分の光量又は照度が減弱され、あるいは、ゼロとされる。これにより、対象物表面上での高輝度部分の発生が軽減され、あるいは、防止される。対象物に対しては、複数の光源から複数の光ビームが照射されているので、個々の光ビームにおける一部の光量を制限しても、対象物の全体を照明することが可能である。即ち、上記構成によれば、簡易な構成で、光量分布（又は照度分布）を平坦化することが可能となる。上記構成において、光ビーム中で光制限部材の作用を受ける部分が中央部分であり、そうでない部分が周辺部分である。
【００１２】
実施形態において、前記複数の光制限要素は、前記複数の発光器に対して非接触で近接した位置に配置される。各光制限部材に対して各光制限要素を直接的に取り付ける場合には、発光器における透明カバーの磨耗等が生じ易くなるが、上記構成によれば、そのような問題が生じなくなる。一般に、各発光器と各光制限部材との間が０．５〜５ｍｍの範囲内にあれば、両者が近接していると言い得る。両者の間隔を増大させると、個々の光制限部材のサイズを大きくする必要が生じるので、また、複数の光制限要素が撮影機の視野の妨げになる可能性が生じるので、両者を近接させた方がよい。
【００１３】
実施形態において、前記光分布調整部材は、前記複数の光制限要素が一体化されたフレームを含む。この構成によれば、個々の光制限要素の位置決め精度を高められ、また、組立作業性を良好にできる。
【００１４】
実施形態において、前記フレームは、外側リング及びその内側に設けられた内側リングを含み、前記光分布調整部材は、更に、前記外側リングと前記内側リングとの間を繋ぐ複数のブリッジを含み、前記各ブリッジが前記各光制限要素の全体又は一部分として機能する。この構成によれば、個々のブリッジが２つのリングによって両持ち方式で保持されるので、個々のブリッジの位置や向きが安定化する。逆に言えば、個々のリングや個々のブリッジの厚みを薄くしても十分な形態安定性を得られ易くなる。
【００１５】
実施形態において、荷電粒子線装置は、前記複数の発光器を搭載した基板を含み、前記フレームには複数のアームが設けられ、前記複数のアームが前記基板に対して固定される。この構成によれば、複数の発光器に対して光分布調整部材を適正な位置及び向きで配置することが容易となる。
【００１６】
実施形態において、前記撮影器の観察中心軸に対して直交する仮想的な照射面上において、前記複数の光制限要素により複数の影が生じ、前記複数の光ビームにおける複数の周辺部分が前記複数の影を覆う。この構成によれば、照射面上において複数の光制限要素により生じる得る複数の陰が緩和され、あるいは、複数の陰が実質的に解消される。照射面は、対象物の表面（例えば試料ホルダの上面）を含む仮想的な面として観念し得る。
【００１７】
実施形態において、前記対象物を収容する試料室に隣接して撮影位置が設定され、前記撮影位置の上方に、前記撮影器、前記複数の発光器及び前記光分布調整部材が設けられる。この構成によれば、例えば、試料室への対象物の投入前に、上方を向いた対象物を簡便に撮影できる。その場合において、対象物表面上における高輝度部分の発生が防止又は抑制されるので、撮影された画像の品質を高められる。実施形態において、画像は静止画像であるが、動画像が撮影されてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、荷電粒子線装置において、複数の発光器からの複数の光ビームを照射して対象物を照明する場合において、対象物表面上での高輝度部分の発生を防止又は低減できる。あるいは、本発明によれば、荷電粒子線装置において、複数の発光器により形成される光量分布を簡易な構成で平坦化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る走査電子顕微鏡を示す模式図である。
【図２】撮影ユニットにより撮影された画像を示す図である。
【図３】複数の光ビームの重なりを示す特性図である。
【図４】発光器アレイに対応して設けられたマスクアレイを示す図である。
【図５】撮影ユニットの側面図である。
【図６】複数の光ビームの重なりを示す斜視図である。
【図７】マスクプレートの第１実施例を示す図である。
【図８】マスクプレートの第２実施例を示す図である。
【図９】マスクプレートの第３実施例を示す図である。
【図１０】マスクプレートの第４実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１には、実施形態に係る荷電粒子線装置が開示されている。図示された荷電粒子線装置は走査電子顕微鏡１０であり、図１においてはそれが模式的に示されている。なお、走査電子顕微鏡以外の装置に対して以下に説明する構成が適用されてもよい。
【００２２】
走査電子顕微鏡１０は、測定部及び情報処理部を有する。もちろん、測定部と情報処理部とが別体化されてもよい。測定部は、試料室１３、鏡筒１６、撮影ユニット２４等を有する。情報処理部は、画像形成部４０、表示器４２、制御部４４等を有する。走査電子顕微鏡１０は、例えば、机又はテーブル上に設置される。なお、ｙ方向は第１水平方向であり、それに直交するｘ方向が第２水平方向である。ｚ方向はｘ方向及びｙ方向に直交する垂直方向（鉛直方向）である。
【００２３】
試料室１３には、観察対象となる試料が収容される。具体的には、試料は試料ホルダ２２によって保持されている。図１において、試料室１３内に配置された試料ホルダが符号２２ａで示されている。鏡筒１６は、電子銃、偏向走査コイル、対物レンズ、等により構成される。鏡筒１６によって、電子線３９が形成され、それが試料に対して照射される。電子線３９は二次元走査される。図１において、反射電子検出器、二次電子検出器、等の図示が省略されている。
【００２４】
試料室１３は金属部材により構成されるハウジング１４により囲まれている。扉１８をｙ方向に移動させると、ハウジング１４と扉１８とが合体し、試料室１３が密閉空間となる。試料の観察時においては、試料室１３が減圧され、試料室１３が真空室となる。扉１８は、ハウジング１４に対してｙ方向にスライド運動するものであり、そのために図示されていないスライド機構が設けられている。
【００２５】
扉１８には試料ステージ２０が設けられている。試料ステージ２０は、ｚ方向移動機構、ｘ方向移動機構及びｙ方向移動機構を有する。更に、試料ステージ２０の一部として、回転機構、チルト機構等を設けてもよい。試料ステージ２０によって試料ホルダ２２が保持される。
【００２６】
試料ホルダ２２は、例えば、円形の凹部を有する枠体、凹部に落とし込まれる円盤状のブロック、ブロックに形成された複数の小孔の中に配置される複数のプレート、等により構成される。個々のプレートの表面上に個別試料が設けられる。但し、この構成は例示に過ぎないものである。
【００２７】
試料ステージ２０により、試料ホルダ２２が上向きの姿勢で保持される。試料ステージ２０がチルト機構等を有する場合、少なくとも、扉１８の開閉時において、試料ホルダ２２は上向きの姿勢とされる。実施形態において、扉１８のスライド運動範囲内に撮影位置が設定されており、その撮影位置に試料ホルダ２２の中心が位置した時点で、試料ホルダ２２の上面が撮影される。これについては後に詳述する。扉１８及び試料ステージ２０はそれら全体として可動体又はスライド運動体を構成する。
【００２８】
図示の構成例において、ハウジング１４の上部にはタワー２６が固定されており、そのタワー２６に対してフレーム２８が固定されている。そのフレーム２８に対して撮影ユニット２４が下向きの姿勢で固定されている。フレーム２８は、撮影ユニットで生じる熱を外界へ逃がす放熱板としても機能する。なお、図１においては撮影ユニット２４が模式的に示されている。
【００２９】
撮影ユニット２４は、撮影器３０、発光器アレイ３２、及び、マスクアレイ３４を有する。撮影器３０は、カメラ及びレンズ系により構成される。発光器アレイ３２は光源として機能し、実施形態において、それはリング状に配列された複数の発光器により構成され、具体的には５個の発光器により構成される。その個数を増大させてもよいし、その個数を減少させてもよい。発光器アレイ３２の前面側つまり下方にはマスクアレイ３４が設けられている。マスクアレイ３４は、発光器アレイ３２に近接しつつその前方に設けられた複数のマスク（遮光部）からなる。個々のマスクは光制限要素として機能する。実施形態においては、後に説明するように、マスクアレイ３４はマスクプレートの一部として構成されている。マスクプレートは光分布調整部材として機能するものである。
【００３０】
図１において、撮影器３０の視野３６は、撮影中心軸３８からｘ方向及びｙ方向に広がる領域である。撮影位置にある試料ホルダ２２の上面は視野３６内に包含される。試料ホルダが撮影位置にある場合、その中心軸が撮影中心軸３８に一致する。なお、符号１８Ａは後進端にある扉を示している。
【００３１】
画像形成部４０は、撮影ユニット２４からの出力信号に基づいて画像を形成し、また、必要に応じてその画像を加工するモジュールである。形成又は加工された画像が表示器４２に表示される。画像形成部４０において、試料室１３内での試料ホルダの位置及び姿勢を示す参照画像が合成されてもよい。その場合に、撮影された画像とＣＧ画像とを合成することにより参照画像が生成されてもよい。その参照画像上において電子線が走査される場所が指定されてもよい。表示器４２には、電子線の走査により形成されたＳＥＭ画像が表示される。図１においては、それに関する構成の図示が省略されている。
【００３２】
制御部４４は、走査電子顕微鏡を構成する個々の要素の動作を制御するものである。制御部４４により、撮影ユニット２４の動作が制御されている。すなわち、発光器アレイ３２の点灯消灯及びカメラによる撮像が制御部４４によって制御されている。
【００３３】
実施形態においては、扉１８及び試料ステージ２０からなる可動体がｙ方向へ（図１において右側へ）スライド運動する過程において、その位置が所定の撮影位置に一致した時点で、撮影ユニット２４による試料ホルダ２２に撮影が自動的に実行される。そのために、ハウジング１４の下部にセンサ４６が固定配置されている。センサ４６は、例えば、フォトインタラプタ用センサ、マイクロスイッチ、磁気センサ等により構成される。センサ４６により、可動体のスライド位置が撮影位置に一致した時点で、センサ４６から検出信号が出力される。制御部４４は、検出信号が出力されたタイミングで、発光器アレイ３２を点灯動作させ、且つ、カメラに撮影を行わせる。マニュアル指示に基づいて撮影が実行されてもよい。
【００３４】
発光器アレイ３２を構成する各発光器は実施形態において白色ＬＥＤ発光素子により構成されている。そのような発光素子により形成される光ビームは、一般に、シャープであり、特に光ビームの中心軸付近において照度が高くなる。試料ホルダ２２は、一般に、金属により構成され、その表面には切削加工時に生じた切削痕が存在する。光ビームにおける照度の高い中央部分が切削痕に当てられると、そこにおいてギラギラ光る高輝度反射光が生じ易くなる。つまり、カメラで試料ホルダを撮影した場合、画像中に、１又は複数の高輝度部分が生じ易くなる。それらは対象物の観察を妨げるものである。
【００３５】
この問題を解消又は軽減するために、上記のマスクアレイ３４が設けられている。マスクアレイ３４によって個々の光ビームにおける中央部分の照度又は光量が低減されている。これに関しては、図３以降の各図を用いて詳述する。
【００３６】
図２には、撮影ユニットによって撮影された画像（静止画像）５０が示されている。画像５０にはホルダ像５２が含まれる。ホルダ像５２の中には、複数の個別試料像５６が含まれる。ホルダ像５２の外側の領域５８は、必要に応じて、トリミング処理により除去される。例えば、その処理後の画像がＣＧ像と合成される。
【００３７】
図３には、ｒ軸上で並ぶ複数の光ビームプロファイル６０，６２，６４が示されている。縦軸は光量又は照度を示している。後に示すように複数の光ビームは実施形態においてリング状の配列を有するが、図３においては、説明のため、一次元配列された３つの光ビームに対応する３つの光ビームプロファイル６０，６２，６４が示されている。個々の光ビームプロファイル６０，６２，６４はそれぞれ山状の形態を有し、ビーム中心において最も強度が大きく、そこから左右方向（周囲方向）に離れるに従って強度が連続的に下がっている。それらの裾野は左右方向に広がっている。
【００３８】
ここで、光ビームプロファイル６０に着目すると、その全幅６６は中央部分６８とそれ以外の周辺部分７０とからなる。上記高輝度部分は専ら中央部分６８により生じる。そこで、実施形態においては、以下に示すように複数の発光器の前方に複数の遮光部としての複数のマスクを設置している。
【００３９】
図４には、発光器アレイ３２及びマスクアレイ３４の正面が示されている。発光器アレイ３２は、レンズ端面７２の周囲に環状に配列された５つの発光器７４により構成される。個々の発光器７４は上記のように白色ＬＥＤ発光素子により構成される。マスクアレイ３４は、上記の５つの発光器７４と同様に環状に配列された５つのマスク７６により構成される。個々のマスク７６は、例えば、光ビームの中央部分を完全に遮断する部材（例えば金属）により構成される。個々のマスク７６として、光を減弱する半透明部材を設けてもよい。個々のマスク７６として、その中心からその周囲にかけて光減弱作用が連続的に又は段階的に変化する部材を設けてもよい。なお、符号７８は、カメラにおける撮像エリアを模式的に示している。
【００４０】
図５には、撮影ユニットの側面が示されている。撮影器３０は、カメラ８０、及び、その前側に設けられたレンズ系８２により構成される。カメラ８０は例えばＣＣＤカメラである。レンズ系８２の前側（撮影対象物側）には基板８４が設けられ、そこに発光器アレイ３２が配置されている。発光器アレイ３２を構成する複数の発光器７４は、複数のスペーサ８６を介して、基板８４に対して固定されている。基板８４には、開口８４Ａが形成されている。
【００４１】
基板８４の前側には、マスクプレート８８が設けられている。マスクプレート８８は、薄い金属板であり、それには複数のマスク７６が含まれる。マスクプレート８８は一対の支柱８９を介して基板８４に対してそれと平行に取り付けられている。これにより、発光器アレイ３２に対するマスクアレイ３４の位置決め精度が高められている。図５においては、視野９０と複数の光ビーム９２の関係も示されている。マスクプレートが金属以外の樹脂その他の部材により構成されてもよい。なお、レンズ端面の直径は例えば２〜５ｃｍの範囲内にある。ＬＥＤ発光素子の透明カバー部分の直径（外径）は例えば数〜１０ｍｍの範囲内である。各マスクの直径は例えば数ｍｍである。発光器アレイ３２とマスクアレイ３４との間の距離は、例えば０．５ｍｍから５ｍｍの範囲内に設定される。望ましくは、１．０ｍｍから１．５ｍｍの範囲内に設定される。
【００４２】
図６には複数の光ビームが示されている。発光器アレイ３２により５つの光ビーム９２が形成される。それらは相互に多重的にオーバーラップしている。特に、それらの周辺部分は相互に多重的にオーバーラップしている。撮影中心軸に直交するｘ方向及びｙ方向に広がる仮想的な撮影面上において５つの照射エリアが重なり合う。
【００４３】
マスクアレイ３４は、５つの光ビームに含まれる５つの中央部分の通過を制限し、５つの光ビームに含まれる５つの周辺部分の通過を許容する。通過が制限された５つの部分が符号９２Ａで示されている。それらに対応して、照射面上においては、５つの円形の陰９２Ｂが生じる。５つの円形の陰は、互いにオーバーラップしておらず、リング状の並びを有する。もっとも、個々の陰９２Ｂは、他の４つのビームの周辺部分に覆われており、個々の陰９２Ｂは事実上、生じない。これにより照射面全体として照度が均一化される。この結果、加工痕と相俟って、個々の光ビームにおける中央部分により生じる高輝度部分はかなり抑制される。実施形態によればそのような良好な結果を簡易な構成で実現できる。
【００４４】
次に、図７乃至図１０を用いて、光分布調整部材であるマスクプレートの第１実施例乃至第４実施例を説明する。
【００４５】
図７には、第１実施例に係るマスクプレート１００が示されている。マスクプレート１００は、リング状のフレーム１０２、そのフレーム１０２に保持された５つの突起１０８、及び、フレーム１０２に設けられた一対のアーム１０４、からなる。それらの要素は一体化されており、マスクプレート１００は単一の部材からなる。
【００４６】
マスクプレートは例えばアルミ又はステンレス等の金属により構成される。それが他の不透明な材料により構成されてもよい。マスクプレート１００の表面に黒色処理が施されてもよく、マスクプレート１００が黒色材料により構成されてもよい。
【００４７】
各突起１０８は、フレーム１０２の中心方向へつまり内側へ突出している。各突起１０８は、マスクつまり遮光部として機能する円形部分１１０と、それをフレームに繋ぐ連絡帯１２４と、により構成される。個々のアーム１０４には、支柱に対してそれを固定する際に利用されるねじ穴が形成されている。第１実施例に係るマスクプレート１００を採用した場合、一般に、マスクプレート１００全体の剛性を高めるために、フレーム１０２の横幅や厚みをある程度大きくする必要がある。
【００４８】
図８には、第２実施例に係るマスクプレート１１４が示されている。マスクプレート１１４は、ほぼ円形のフレーム１１６、その内側に設けられた５つの小円形部分１２６、及び、フレーム１１６の外側に設けられた一対のアーム１４２Ａ，１４２Ｂ、からなる。フレーム１１６は、外側リング１２０及びその内側に設けられた内側リング１２２により構成される。それらの間には複数の連絡帯１２４が設けられ、複数の連絡帯１２４によって外側リング１２０と内側リング１２２とが相互に一体化されている。複数の連絡帯１２４の相互間にはスリットが生じている。複数の小円形部分１２６が複数のマスクとして機能する。外側リング１２０及び内側リング１２２の一部分も事実上、マスクとして働くが、複数の光ビーム全体として十分な照明作用を有していれば、そのような事実上のマスク作用は問題となるものではない。
【００４９】
第２実施例によれば、第１実施例に比べて、フレーム１１６の剛性を確保しつつ、マスクプレート１１４の物量を削減することが可能となる。個々の小円形部分１２６が比較的に広い範囲にわたって内側リング１２２と一体化されているので、個々の小円形部分１２６の向きや位置が維持され易くなっている。もっとも、個々の小円形部分１２６に対しては片持ち方式が採用されているので、マスクプレート１１４の厚みを薄くした場合、個々の小円形部分１２６の向きが変わり易くなる。
【００５０】
なお、アーム１４２Ａには、円形の開口１４４が形成され、アーム１４２Ｂには、長孔としての開口１４６が形成されている。開口１４６の伸長方向は、アーム１４２Ａ，１４２Ｂの並び方向である。この構成により、開口１４４側をネジ止めにより仮固定しておいて、反対側のアーム１４２Ｂを動かすことにより、マスクプレート１１４の水平方向の位置を調整することが容易となる。調整後において、開口１４４側がネジ止め固定され、且つ、開口１４６側もネジ止め固定される。ｘ方向及びｙ方向の両方向においてマスクプレートの位置を調整できるように、また、ｚ方向に平行なプレート中心軸回りにおいてマスクプレート１１４の回転角度を調整できるように、構成してもよい。
【００５１】
図９には、第３実施例に係るマスクプレート１２８が示されている。マスクプレート１２８は、第１実施例及び第２実施例と同様、一様な厚さをもった単一の金属板として構成されている。具体的には、マスクプレートは、フレーム１３０を有する。フレーム１３０は外側リング１３２及び内側リング１３４を有する。外側リング１３２と内側リング１３４の間に複数のブリッジ１３６が設けられている。外側リング１３２と内側リング１３５は複数のブリッジ１３６を介して一体化されている。
【００５２】
各ブリッジ１３６は連絡部又は連結部として機能し、その形状は矩形である。各ブリッジ１３６を含む各局所領域１３８がマスクとして機能する。個々の局所領域１３８は、ブリッジ１３６とそれに連なる部分１３８ａ，１３８ｂとからなる。ここで、部分１３８ａは外側リング１２０の一部であり、部分１３８ｂは内側リング１２２の一部である。各局所領域１３８は、高輝度部分を生じさせる中央部分の光量を制限する領域である。
【００５３】
図示の構成例において、各ブリッジ１３６の横幅（フレーム伸長方向の幅、リング並び方向に直交する方向の幅）ａと、フレーム１３０の横幅（フレーム伸長方向に直交する方向の幅、リング並び方向の幅）ｂは実質的に見て等しく、それらは中央部分のサイズに一致する。すなわち、フレーム１３０の横幅はかなり小さく、フレーム１３０の物量が削減されている。なお、ａとｂのいずれかを基準として見て、ａとｂの差が例えば１０％以内であれば、ａ及びｂは同等であると言い得る。
【００５４】
フレーム１３０における局所部分以外の部分も事実上、マスクとして機能するが、それによる問題が生じないことは上述のとおりである。個々のブリッジ１３６だけで各中央部分に対する遮光が行われてもよい。複数のブリッジ１３６の相互間に複数のスリット１４０が形成されており、フレーム１３０の物量が削減されている。また、複数のスリット１４０を通過する光により照度が高められている。
【００５５】
外側リング１３２及び内側リング１３４は、実質的な視野（撮像エリア）を避けつつ、その外側を取り囲む矩形の形態を有している。外側リング１３２には一対のアーム１４２Ａ，１４２Ｂが設けられている。それらには図８において説明した開口１４４，１４６が形成されている（但し図面上、両者の位置は入れ変わっている）。
【００５６】
第３実施例によれば、マスクプレート１２８の剛性を確保しつつ、その物量を大幅に削減することが可能である。その場合においても、個々のマスクの主要部である個々のブリッジ１３６が２つのリング１３２，１３４によって両持ち方式で保持されているため、個々のブリッジ１３６の向き及び位置を維持することが可能である。本来的なマスク以外の部分により、各光ビームが遮られることになるが、それによる光分布の崩れは無視できる程度である。第３実施例によれば、物量を削減できると共に、高輝度部分の発生を防止しつつ、均一な光分布を得られる。
【００５７】
図１０には、第４実施例に係るマスクプレート１５０が示されている。マスクプレート１５０は、本体１５２を含み、その本体１５２は透明部材により構成される。例えば、本体１５２は透明性を有する樹脂により構成される。本体１５２は２つのアーム１５４を有している。本体１５２におけるリング状の部分には複数の遮光パッチ１５６が設けられている。各遮光パッチ１５６は、黒色のシール、塗膜、等によって構成される。複数の遮光パッチ１５６が複数の遮光部つまり複数のマスクとして機能する。この構成によれば、個々の光ビームにおける中央部分を局所的に遮断しつつ、個々の光ビームにおける周辺部分の通過が完全に許容される。
【００５８】
上記実施形態においては、個々のマスクが不透過部として構成されていたが、例えば、３０％の透過度を有する部材により個々のマスクを構成してもよい。また、照度プロファイルに対応して制限特性が変化するように個々のマスクを構成してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０  走査電子顕微鏡、１３  試料室、２２  試料ホルダ、２４  撮影ユニット、３０  撮影器、３２  発光器アレイ、３４  マスクアレイ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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