(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子源と、電子源から放出された電子線の収差を補正する収差補正器と、前記電子線を試料に照射するための電子光学系と、を備えた電子顕微鏡において、  前記収差補正器は、中心軸に前記電子線を通す開口と、  前記中心軸から第一の半径で離れた位置にて光軸と平行に配置され、第一の多極子場を励起する第一の電流線群と、  前記第一の半径よりも長さが大きい第二の半径で離れた位置にて光軸と平行に配置され、前記第一の多極子場とは異なる次数と強度である第二の多極子場を独立に励起する第二の電流線群と、を備えることを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項２】
請求項１記載の電子顕微鏡において、  前記第一の電流線群の線数は、１２以上で構成されることを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項３】
請求項１記載の電子顕微鏡において、  前記第一の多極子場は、前記第二の多極子場よりも次数が高いことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項４】
請求項１記載の電子顕微鏡において、  前記第二の電流線群を構成する電流線の１極当たりの線幅は、前記第一の電流線群を構成する電流線の１極当たりの線幅よりも大きいことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項５】
請求項１記載の電子顕微鏡において、  前記第一の多極子場は６極子場以上の多極子場で、かつ前記第二の多極子場と前記第一の多極子場は、軸からの距離が同一となる条件で励起した場合には、第一の多極子場の電流量が大きいことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項６】
請求項１記載の電子顕微鏡において、  電源と、該電源からの電流経路を変更する切り替え器と、制御部とを備え、  前記制御部は、加速電圧または光学倍率または作動距離に応じて、前記電源で駆動される電流線群を前記第一の電流線群と第二の電流線群で切り替えるように前記切り替え器を制御するものであることを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項７】
請求項１記載の電子顕微鏡において、  前記第一の半径と長さが異なる第三の半径で離れた位置にて光軸と平行に配置された第三の電流線群とを備え、前記第二の半径は前記第三の半径より小さく、前記第三の電流線群に第三の多極子場を励起するものであることを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項８】
請求項１記載の電子顕微鏡において、  前記第一の電流線群の線数および前記第二の電流線群の線数は、それぞれが４の倍数、もしくは６の倍数であること、もしくは４Ｎ極子場もしくは６Ｍ極子場（Ｎ，Ｍは自然数）励起することを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項９】
中心軸に電子線を通す開口と、  前記中心軸から第一の半径で離れた位置にて光軸と平行に配置され、第一の多極子場を励起する第一の電流線群と、  前記第一の半径よりも長さが大きい第二の半径で離れた位置にて光軸と平行に配置され、前記第一の多極子場とは異なる次数と強度である第二の多極子場を独立に励起する第二の電流線群と、を備えることを特徴とする収差補正器。
【請求項１０】
請求項９記載の収差補正器において、  前記第二の半径よりも小さい前記第一の半径上に配置された前記第一の電流線群により励起される前記第一の多極子場は、前記第二の多極子場よりも次数が高いことを特徴とする収差補正器。
【請求項１１】
請求項９記載の収差補正器において、  前記第一の半径よりも大きい前記第二の半径上に配置された前記第二の電流線群を構成する電流線の１極当たりの線幅は、前記第一の電流線群を構成する電流線の１極当たりの線幅よりも大きいことを特徴とする収差補正器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、収差補正器および電子顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】  走査電子顕微鏡（以下ＳＥＭと称する）や走査透過電子顕微鏡（以下ＳＴＥＭと称する）などの電子顕微鏡では、分解能を向上するために収差補正器が導入されている。収差補正器は、多段に設置された多極子レンズにより構成され、電場ないし磁場を発生することにより複数の多極子場を合わせた多極子レンズとして、内部を通過する電子線に含まれる収差を除去する。特許文献１には、多極子を用いた収差補正器が開示されている。特許文献１では、金属でできたくさび型の複数の極子を、中心軸向きに放射状に配置して、各々に電場ないしは磁場を印加することで、多極子場を発生させる構成となっている。特許文献２および特許文献３には、くさび型の多極子に代えて電流線からの磁場を直接用いて多極子場を発生さる技術が開示されている。ここではくさび型の極子の巻線が使用される。くさび型、巻線型いずれの収差補正器においても、共に機械的に高い位置精度が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４１１９号公報
【特許文献２】特開２００９−０５４５８１号公報
【特許文献３】特開２００９−８１１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  特許文献１記載の収差補正器は、複数の部品から構成されており、かつ極子先端は高い位置精度を満たす必要があるため、大量生産が難しく、製作時間とコストがかかる課題がある。そこで発明者等は、低コストで収差補正が可能と思われる巻線型の収差補正技術に着目し検討を行った。【０００５】  低コスト化が可能な巻線型の収差補正器は、例えば特許文献２で提案されている。ここでは電流線１本を１極、又は同一電流線を複数本束ねたものを１極として多極子を形成するが、電流線の位置と径とによる空間的な制約と、中心軸を取り巻く電流線群が単層であり電流線に印加可能な電流の上限から、多極子場の強度に限界が生じ、適用可能な条件の範囲が狭くなることが危惧される。多極子場は４極子場、６極子場など複数の場を重畳して励起する。その際、多極場によって必要な電流量や感度が異なるが、これを印加する電源は同一である。電源は、最も強度が必要となる状況に応じて最大電流が決まり、最も感度が高いものに応じて変化幅の最小値が決まることから、制御精度の厳しい仕様を満たす必要があるものと思われる。【０００６】  特許文献３には中心軸から一定距離にある四角状の配線を１極として多極子場を形成する構成が開示されている。多極子場強度を高めるため１極を円周方向（θ方向）に広げ、１極内で配線を複数回巻いているが、極子同士がオーバーラップするため、中心軸から極子までの距離が異なる極子同士では一定とならず、不要な収差が発生し性能が低下する恐れがある。さらに特許文献３の構成では、１極は四角状に２次元的に広がりを持つため位置精度を出すのが難しいこと、四角配線の上下の電流線から上下方向に不要な漏れ磁場が生じること等が危惧される。【０００７】  本発明の目的は、収差補正範囲が広く、制御が容易で高精度の収差補正が可能な、且つ低コストな収差補正器および電子顕微鏡を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  上記目的を達成するための一実施形態として、中心軸に電子線を通す開口と、  前記中心軸から第一の半径で離れた位置にて光軸と平行に配置され、第一の多極子場を励起する第一の電流線群と、  前記第一の半径よりも長さが大きい第二の半径で離れた位置にて光軸と平行に配置され、前記第一の多極子場とは異なる次数と強度である第二の多極子場を独立に励起する第二の電流線群と、を備えることを特徴とする収差補正器とする。【０００９】  又、他の形態として、電子源と、電子源から放出された電子線の収差を補正する収差補正器と、前記電子線を試料に照射するための電子光学系と、を備えた電子顕微鏡において、  前記収差補正器は、中心軸に前記電子線を通す開口と、  前記中心軸から第一の半径で離れた位置にて光軸と平行に配置され、第一の多極子場を励起する第一の電流線群と、  前記第一の半径よりも長さが大きい第二の半径で離れた位置にて光軸と平行に配置され、前記第一の多極子場とは異なる次数と強度である第二の多極子場を独立に励起する第二の電流線群と、を備えることを特徴とする電子顕微鏡とする。
【発明の効果】
【００１０】  本発明によれば、収差補正範囲が広く、制御が容易で高精度の収差補正が可能な、且つ低コストな収差補正器および電子顕微鏡を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施例に係る収差補正器における多層巻線配置構成の一例を示す概略平面模式図である。
【図２】従来の収差補正器における単層巻線配置構成の例を示す概略平面模式図である。
【図３】図１に示す多層巻線の外観を説明するための概略斜視図である。
【図４Ａ】図１に示す多層巻線の一構成要素を説明するための概略断面図である。
【図４Ｂ】図１に示す多層巻線の多層構成の具体例を説明するための概略断面図である。
【図５】本発明の各実施例に係る電子顕微鏡（走査電子顕微鏡）の全体構成の一例を示す概略断面模式図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係る収差補正器における多層巻線配置構成の一例を示す概略平面模式図である。
【図７】光軸から巻線までの距離Ｒ１と多極子場強度との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第３の実施例に係る収差補正器における多層巻線配置および多層巻線への電流供給方法の一例を説明するための概略平面模式図である。
【図９】本発明の第３の実施例に係る収差補正器における多層巻線配置および多層巻線への電流供給方法の他の例を説明するための概略平面模式図である。
【図１０】本発明の第４の実施例に係る収差補正器における多層巻線配置構成の一例を示す概略平面模式図である。
【図１１】本発明の第５の実施例に係る収差補正器における多層巻線配置構成の一例を示す概略平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】  発明者等は、低コストの巻線型収差補正器の性能向上について検討した結果、中心軸に電子線を通す収差補正器の１段分の多極子レンズにおいて、光軸と平行に一定の半径離れて円周上に配置される複数の電流線を１組として異なる半径で複数の組を配置（多層配置）することで構成され、それぞれの組で独立に異なる種類と強度の多極子場を励起して制御すればよいことに思い至った。
【００１３】  このように中心軸を取り囲む電流線群を多層配置構成とすることにより、巻線型の収差補正器において、必要な多極子の強度に応じた励起強度が設定可能となるため適用範囲が広がる。また、使用する電源出力の最大値と変化ステップを最適化できるようになる。
【００１４】  以下、本発明を実施例により図面を用いて説明する。なお、実施例では走査電子顕微鏡を例に説明するが電子顕微鏡一般に適用することができる。同一符号は同一構成要素を示す。
【実施例１】
【００１５】  図１に本発明の第１の実施例に係る収差補正器における多層巻線の配置構成例の模式平面図を示す。図１は、紙面と垂直に進行する電子線の光軸（中心軸）２０１を中心として、半径Ｒ１上に電流線１０１〜１１２、半径Ｒ２上に電流線２１〜３２の２組の電流線群が多層配置されている。図１の電流線を通る電流は光軸２０１と平行に電子線と同一方向または逆方向に流れる。例えば２Ｎ極子場（Ｎは１以上の整数。例：Ｎ＝１は２極子場、Ｎ＝２は４極子場）を励起ずる電流線１０１〜１１２の電流Ｉｉ（ｉ＝１〜１２）は基準電流ＡＮに対して（１）式の組合せとなる。（Ｉｉの正負の符号は電流の向きを表す。）【００１６】
【数１】
0006666629.tif 000002
【００１７】  収差補正器の多極子レンズにおいては、球面収差やコマ収差など複数の収差を補正することから、同一段で複数の多極子場を重畳する。図２に示す電流線１０１〜１１２から構成された従来の１層の巻線レンズにおいては、複数の場を重畳させるために各巻線の電流は（２）式に示すようにＮ＝１〜４および６までの和をとる（Ｎ＝５は図２の構成で不可のため除く）。どこまでの和をとるかについては、図２では線数が１２のため６までとしたが、線数が多ければ増やすことができ、Ｎ＝５も含むことができる。【００１８】
【数２】
0006666629.tif 000003
【００１９】  図１では、電流線１０１〜１１２においてＮ＝４（８極子場）、電流線２１〜３２においてＮ＝２（４極子場）のように電流線群の層毎に異なる種類の多極子場を励起することで、多極子場の制御性を高めることができる。例えば、（２）式において各多極子場の電流の和がとられるため、周期性の違いにより、電流の上限に達して制御できない場の強度の組合せが不連続的に発生するが、特定の多極子場のみ出力すれば、組合せを気にすることなく上限値が一意に定まる。【００２０】  電流線群について、図１では簡略化したものを示したが、実際には図３の斜視図で示すような外観となる。具体的には、図３では図１で示した電流線１０１〜１１２について光軸と平行部分以外の配線を含めて図示してあり、各々の配線は光軸２０１と各電流線で形成される平面上に四角形の配線をなしている（ただし四角形の配線の方向は特許文献３と異なる）。このうち光軸２０１を基準に対向する２極の電流線を図４Ａに示す。図４Ａでは、光軸側の電流線１３部分を主線、上下の電流線１４および１５の部分を副線、光軸２０１から半径Ｂ１離れた電流線１６部分を戻り線と定義する。配線は四角形状としたが、同一面上にあれば円や三角形などの形状も可能である。同一主線群の電流量の絶対値が同一であれば、主線同士は接続部１７の入力と出力を直列に結び電源１台で電流を賄うこともできる。【００２１】  多極子場は主に主線の磁場で形成され、多極子場としては主線以外の配線は原理的には不要である。このうち戻り線は主線と逆方向の電流が流れるため主線と逆符号の多極子場が発生し、多極子場強度を弱める作用を持つ。これを防ぐには半径Ｂ１を半径Ｒ１に比べて大きくすれば良い。以降、戻り線から光軸までの距離は主線と光軸までの距離より十分大きいものとし、特に断りがない限り図１のように主線のみ記載する。【００２２】  図４Ａでは巻線が単層の場合について図示したが、巻線が多層の場合について電流線１０７及び電流線２７を例として図４Ｂに示す。光軸２０１から電流線１０７迄の距離がＲ１、光軸２０１から電流線２７迄の距離がＲ２であり、それぞれの距離Ｒ１、Ｒ２は、光軸２０１からそれぞれの戻り線迄の距離Ｂ１に比べて十分小さな値である。なお、図面上は、電流線１０７の上下の副線と電流線２７の上下の副線との間に隙間があるように記載されているが、実際には隣接して配置されている。電流線１０７の上下の副線と電流線２７の上下の副線とは、平面的に重なるように配置することが望ましい。【００２３】  図５に本実施例に係る走査電子顕微鏡の全体構成の一例を示す概略断面模式図を示す。本走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）には図１に示す多層巻線を備えた収差補正器が組み込まれている。本ＳＥＭでは、電子銃４１から１次電子線（図示せず）が放出され、コンデンサレンズ４２で平行ビームに形成され、多極子レンズ４３を通過する。多極子レンズ４３を通過した１次電子線は、コンデンサレンズ４４とコンデンサレンズ４５によって多極子レンズ４６へ転写される。その後、１次電子線はコンデンサレンズ４７および対物レンズ４８で収束作用を受けて試料４９上に照射される。真空容器４０内は真空にされており、電子線は電子銃４１から試料４９��達まで真空状態が維持された中を進む。多極子レンズ４３および多極子レンズ４６は図１の多層巻線群で構成され、球面収差補正を行うために６極子場が励起される。本球面収差光学系は、ＳＴＥＭなどで用いられる一般的な収差補正器と同一の光学系である。多極子レンズ４３および４６としてくさび型の多極子でなく多層の巻線多極子を用いることにより、球面収差補正を低コストで行うことができる。また、単層巻線多極子に比べ収差補正範囲が広く、制御が容易であり、高精度の観察を行うことができる。巻線多極子は本例以外の４極子場と８極子場を用いた４段の収差補正器の多極子レンズとしても適用可能である。【００２４】  以上本実施例によれば、収差補正範囲が広く、制御が容易で高精度の収差補正が可能な、且つ低コストな収差補正器や電子顕微鏡を提供することができる。
【実施例２】
【００２５】  本発明の第２の実施例に係る収差補正器について図６及び図７を用いて説明する。なお、実施例１に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情がない限り本実施例にも適用することができる。【００２６】  本実施例では多層化した巻線多極子について、効率的な多極子場の強度を得られる構成を示す。図６は多層の巻線多極子の模式図であり、紙面と垂直に進行する荷電粒子線の光軸２０１を中心に半径毎に主線群５０、５１、５２が配置されている。主線群５０〜５２はそれぞれ同位相の１２本の円状の電流線から成り、電流線の半径は各配置において最大半径Ｒｍａｘをとるよう設定されている。１２本で構成される電流線群の最大半径Ｒｍａｘは主線と光軸２０１までの距離Ｒ１に対して（３）式で与えられる。【００２７】
【数３】
0006666629.tif 000004
【００２８】  なお、実際には電流線には被覆が施され絶縁されるが、本説明では簡単のため省略する。【００２９】  電流線に印加できる電流値の上限は、気温などの外部要因を除くと、電流線の面積と素材で決まる。素材に対しては、単位面積における許容電流密度Ｊｍａｘを定める。一方、２Ｎ極子場の強度Ｂｗｍａｘは、電流線の電流が一定であれば（４）式で示すように（１／Ｒ１）のＮ−１乗に比例する。【００３０】
【数４】
0006666629.tif 000005
【００３１】  上限値として許容電流まで流す場合、基準電流ＡＮは（５）式となる。【００３２】
【数５】
0006666629.tif 000006
【００３３】  （５）式を（４）式と合わせると、２Ｎ極子場の強度Ｂｗｍａｘは（６）式のように表される。【００３４】
【数６】
0006666629.tif 000007
【００３５】  （６）式のＢｗｍａｘについてＲ１＝５ｍｍの強度で規格化してグラフ化すると図７のようになる。ここから１２極の巻線について電流の上限値を考慮すると、多極子場の強度を大きくするには、２極子場に対しては中心から距離Ｒ１を広げること、６極子場以上に対してはＲ１を短くすることが必要となる。また、４極子場に対して強度は一定のため、光軸方向の電流線の長さを長くして作用距離で稼ぐことが必要となる。このように多極子場の強度は種類によってＲ１に対する変化量が異なるため、１層の巻線においてはＲ１の設計が難しい。特に、加速電圧や光学倍率、作動距離（Working Distance）などに対する巻線多極子の収差補正器の適用条件が狭くなってしまう。これに対して、多層化巻線においては各々の多極子の感度に応じてＲ１を設定できるため適用条件は広がる。【００３６】  多層の巻線多極子は図７の性質から原則的には、高次の多極子場（２Ｎ極子場のＮが大）を光軸側の層へ設定することが望ましい。これにより電源ノイズについては影響を抑えることもできる。ノイズは多極子場に含まれる２極子場成分もしくは４極子成分など比較的低次の成分とみなせるが、図７によればＲ１を小さくすると２極子場に対して４極子場以上の強度比が高まるため、相対的に影響が小さくなるからである。【００３７】  一方で、収差補正器の種類によって最も磁場強度が必要な多極子場は異なるため、最終的には必要と強度に応じて割り当てる層を設定する。例えば実施例１の図５のタイプの収差補正器では６極子場の強度が最も必要であるため、原則に関わらず軸側の層に６極子を割り当てることになる。【００３８】  図６では主線群５０〜５２の配置の角度を半分ずらした位相に補助多極子場を励起する主線群５３および主線群５４を配置している。主線群５３、５４の半径は主線群５０〜５２に影響しないよう比較して小さく設定されている。補助多極子場の目的は、主線群５０〜５２で発生する多極子場のズレを補償することである。例えば主線群５０で６極子場を励起する際、機械的ズレによって本来かけるべき６極子場から回転した６極子場成分が含まれることがある。その場合に主線群５３は回転成分を打ち消す６極子場を励起する。回転成分は機械精度が高ければ小さく、印加する電流量は小さくなるため、補助多極子場の電流線の径は小さくなる。なお、回転成分は主線５３に重畳することもできるが、必要な電源数が増える問題がある。【００３９】  図６に示す多層の巻線多極子を備えた収差補正器を図５に示す走査電子顕微鏡に搭載し試料観察を行った結果、収差補正範囲が広く、制御が容易であり、高精度の観察を行うことができた。【００４０】  以上本実施例によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、補助多極子場を設けることにより、より精密な収差補正を行うことができる。
【実施例３】
【００４１】  本発明の第３の実施例に係る収差補正器について図８及び図９を用いて説明する。なお、実施例１又は２に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情がない限り本実施例にも適用することができる。【００４２】  本実施例では多層化した巻線多極子について、加速電圧や光学倍率、作動距離などの条件の変更に対して広い範囲に適用可能な構成を示す。図８は、本実施例に係る収差補正器における多層巻線配置および多層巻線への電流供給方法の一例を説明するための概略平面模式図である。図８では多極子電流を印加する電源８１および電源８２を備えており、制御部８０の命令で、切り替え部８３および切り替え部８４にて電源８１および電源８２が印加する対象を巻線群５０〜５２のいずれか２者に切り替えられるようになっている。【００４３】  加速電圧が高い場合やＷＤが小さい場合は補正量が大きくなるよう多極子場の強度を高める必要がある。この場合は６極子場や８極子場に対してＲ１を小さくなるよう電源８１は主線群５０と電源８２は主線群５１と接続される。逆に、加速電圧を低くする場合やＷＤを大きくする場合は、６極子場や８極子場に対してＲ１が大きくなるよう電源８１は主線群５１と電源８２は主線群５２と接続される。このように条件に応じて切り替えると電源８１の出力を一定範囲に留めることができる。なお、低加速などでは単純に電流の出力を小さくすれば良いように考えられるが、実際には電流変更ステップや安定性（リップルノイズ量）なども比例して小さくする必要があるため、出力を小さくする方法では電源コストが増加するため好ましくない。【００４４】  上記実施例では、１層に対して１種類の多極子場を占有してきたが、多層の全ての層で１種類の多極子場に限定する必要はない。比較的強度が弱く電流の上限に達しない多極子場同士は重畳しても問題ない。特に加速電圧変更時は、色収差の影響度合いの変化により補正すべき収差の種類と量が変わることに合わせて、重畳する組合せや使用する電源数を変更しても良い。図９に示す構成は、図８の構成に多極子電流を印加する電源８５を加えたものであり、制御部８０の命令で、切り替え部８６にて電源８５が印加する対象を巻線群５２または対象なしに切り替え可能になっている。電源８２が主線群５２に接続される場合は、電源８５は未接続となり、主線群５２では複数の場が重畳して励起される。【００４５】  図８或いは図９に示す多層の巻線多極子と電源切り替え手段とを備えた収差補正器を図５に示す走査電子顕微鏡に搭載し試料観察を行った結果、収差補正範囲が広く、制御が容易であり、高精度の観察を行うことができた。【００４６】  以上本実施例によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、電源切り替え手段を備えることにより、加速電圧や光学倍率、作動距離などの条件の変更に対してより広い範囲への適用が可能となる。
【実施例４】
【００４７】  本発明の第４の実施例に係る収差補正器について図１０を用いて説明する。なお、実施例１乃至３のいずれかに記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情がない限り本実施例にも適用することができる。【００４８】  図１０は、本実施例に係る収差補正器における多層巻線配置構成の一例を示す概略平面模式図である。これまで巻線群の電流線数を１２で示してきたが、図１０で示すように層毎で線数を変えることもできる。ここでは光軸２０１に対し、最内周に線数１２で構成された主線群６０を、その外側に線数８で構成される主線群６１、線数６で構成される主線群６２と主線群６３、線数４で構成される主線群６４と主線群６５、線数２で構成される主線群６６と主線群６７を配置している。主線群６０では１２極子場、主線群６１では８極子場、主線群６２、６３では６極子場、主線群６４、６５では４極子場、主線群６６、６７では２極子場を印加している。このうち線数と中心からの距離が同じ主線群の組については、配置の角度を半分ずらした位相の組合せとなっている。図１０では一部省略したが全ての主線群について別位相を設けても良い。【００４９】  線数が１２でない場合に巻線に印加する電流Ｉｉは、線群を構成する電流線数をＭとおくと（７）式で表記できる。【００５０】
【数７】
0006666629.tif 000008
【００５１】  ここでＭ＝２Ｎとすると（８）式となり、電流線の入力と出力位置を交換しながら直列に接続できる。【００５２】
【数８】
0006666629.tif 000009
【００５３】  以上のように、あらかじめ設定する多極子場を限定しておくと構造を単純にできる。使用条件が限定される場合に本実施例の構成は有利になる。【００５４】  図１０に示す多層の巻線多極子を備えた収差補正器を図５に示す走査電子顕微鏡に搭載し試料観察を行った結果、収差補正範囲が広く、制御が容易であり、高精度の観察を行うことができた。【００５５】  以上本実施例によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、あらかじめ設定する多極子場を限定しておくと構造を単純化できる。
【実施例５】
【００５６】  本発明の第５の実施例に係る収差補正器について図１１を用いて説明する。なお、実施例１乃至３のいずれかに記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情がない限り本実施例にも適用することができる。【００５７】  上記実施例では多層巻線を用いて２Ｎ極子場も励起したが、２極子場については、通常の偏向器を最外周に配置することができる。実施例４の図１０の構成で示した主線群６６、６７については主目的の２極子場以外に余分な収差を発生する。一方、一般的な偏向器は２極子場の励起に使用可能で、偏向器は分布巻などにより余計な収差や位置ズレなどが生じにくい。【００５８】  図１１は、本実施例に係る収差補正器における多層巻線配置構成の一例を示す概略平面模式図である。図１１では巻線２極子の代わりに偏向器６８および偏向器６９を用いて巻線多極子を構成している。なお、くさび型の多極子の場合は極子が磁性体であり、外周に偏向器を配置しても磁気遮蔽されるため、本実施例のような構成にすることは困難である。このように通常の偏向器を外部に配置できる点も巻線多極子の特徴である。【００５９】  図１１に示す多層の巻線多極子を備えた収差補正器を図５に示す走査電子顕微鏡に搭載し試料観察を行った結果、収差補正範囲が広く、制御が容易であり、高精度の観察を行うことができた。【００６０】  以上本実施例によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。また、巻線２極子の代わりに偏向器を用いることにより、２極子場以外の余分な収差の発生を低減することができる。【００６１】  なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００６２】１０１〜１１２…電流線、１３…電流線主線部、１４…電流線上副線部、１５…電流線下副線部、１６…電流線戻り部、１７…電流線入出力部、２１〜３２…電流線、４０…真空容器、４１…電子銃、４２…コンデンサレンズ、４３…多極子レンズ、４４…コンデンサレンズ、４５…コンデンサレンズ、４６…多極子レンズ、４７…コンデンサレンズ、４８…対物レンズ、４９…試料、５０…主線群、５１…主線群、５２…主線群、５３…主線群、５４…主線群、６０…主線群、６１…主線群、６２…主線群、６３…主線群、６４…主線群、６５…主線群、６６…主線群、６７…主線群、６８…偏向器、６９…偏向器、８０…制御部、８１…電源、８２…電源、８３…切り替え器、８４…切り替え器、８５…電源、８６…切り替え器、２０１…光軸（中心軸）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図１１】
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