(57)【要約】【課  題】多極子レンズの磁場の回転対称性を高めること。【解決手段】直交するＸ軸およびＹ軸に垂直なＺ軸に沿って設定された荷電粒子線の光軸（Ｂ）と、前記Ｚ軸に垂直なＸＹ面内において、前記光軸（Ｂ）に対し対称に且つ放射状に配置された複数対の極子（１６）と、前記極子（１６）の外端部を接続し且つ前記複数の極子（１６）全てと一体に形成された環状のヨーク（１７）と、前記ヨーク（１７）の前記各極子（１６）に隣接する部分に装着され且つ、複数対の前記極子（１６）のうち対称に配置された一対の前記極子（１６）に互いに逆極性の磁極を発生させるコイル（１８）とを備えた多極子レンズ（Ｌ１）。【選択図】      図２
2004234961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０４）を備えたことを特徴とする多極子レンズ、
（Ａ０１）直交するＸ軸およびＹ軸に垂直なＺ軸に沿って設定された荷電粒子ビームの光軸、
（Ａ０２）前記Ｚ軸に垂直なＸＹ面内において、前記光軸に対し対称に且つ放射状に配置された複数対の極子、
（Ａ０３）前記極子の外端部を接続し且つ前記複数の極子全てと一体に形成された環状のヨーク、
（Ａ０４）前記ヨークの前記各極子に隣接する部分に装着され且つ、複数対の前記極子のうち対称に配置された一対の前記極子に互いに逆極性の磁極を発生させるコイル。
【請求項２】
下記の構成要件（Ａ０５）を備えたことを特徴とする多極子レンズ、
（Ａ０５）ワイヤ放電加工により一体に形成された前記極子及び前記ヨーク。
【請求項３】
前記請求項１または２記載の多極子レンズを備えた荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子線（荷電粒子ビーム）が通過するビーム通路に配置された多極子レンズ及び前記多極子レンズを備えた荷電粒子線装置に関し、特に、荷電粒子線の光軸内に対称な磁場を発生させるための多極子レンズ及び前記多極子レンズを備えた荷電粒子線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子顕微鏡やＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ：集束イオンビーム）加工装置等の従来の荷電粒子線装置では、荷電粒子ビームを集束・拡大したり、集束レンズ等の電子レンズの球面収差を補正する場合等に、多極子レンズを使用して荷電粒子線の通路に磁場を発生させている。
次の図面により多極子レンズの従来例について説明する。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、右左方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【０００３】
（従来例１）
図４は荷電粒子線装置で使用される多極子レンズの従来例１の説明図であり、図４Ａは平面図、図４Ｂは図４ＡのＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図である。
図４において、従来例１の多極子レンズＬ０１では、上下方向（Ｚ軸方向）に延びる光軸Ｂに沿って真空を保持するための円筒状のライナーチューブ０１が配置されている。前記ライナーチューブ０１の周囲を囲むようにリング状の非磁性体の固定部０２（図４Ｂ参照）が配置されており、前記固定部０２は図示しない荷電粒子線装置の鏡筒に支持されている。前記固定部０２は上側固定部０２ａと下側固定部０２ｂとを有し、上側固定部０２ａ及び下側固定部０２ｂはリング状の中央壁０２ｃ，０２ｄを有している。前記上側固定部０２ａと下側固定部０２ｂとは前記中央壁０２ｃ，０２ｄを貫通する複数の固定部固定ネジ０３（図４Ａには２つのみ記載）によって固定されている。前記中央壁０２ｃ，０２ｄには半径方向に貫通する３対（合計６箇所）の極子貫通孔０２ｅが形成されており、各極子貫通孔０２ｅには放射状に配置された極子０４が貫通している。
【０００４】
前記極子０４は、内端（ライナーチューブ０１側）に行くに従って円周方向の幅が狭くなるように形成された内端極子部０４ａと、コイル０６の導線が巻付けられた円柱状のコイルコア部（磁性芯材部）０４ｂとを有している。前記極子０４は、極子位置決めピン０７，０７によって前記上側固定部０２ａ及び下側固定部０２ｂに位置決めされた状態で支持されている。前記中央壁０２ｃ，０２ｄの外側面に沿って磁路確保用のリング状ヨーク０８が配置されており、前記ヨーク０８には極子０４の外端部が嵌合する極子嵌合孔０８ａが形成されている。
前記構成の従来例１の多極子レンズＬ０１では、極子０４は、極子位置決めピン０７によって半径方向（リング状のヨーク０８の半径方向）の位置決めが行われ、ヨーク０８の極子嵌合孔０８ａとの嵌合により円周方向の位置決めが行われている。そして、コイル０６に通電されると、ライナーチューブ０１内の光軸Ｂに対して対称に配置された対を成す内端極子部０４ａ，０４ａの内端に互いに逆極性の磁極が発生し、３対の内端極子部０４ａによってライナーチューブ０１内の光軸Ｂに対して回転対称の磁場が発生する。
【０００５】
（従来例２）
図５は荷電粒子線装置で使用される多極子レンズの従来例２の説明図であり、図５Ａは平面図、図５Ｂは図５ＡのＶＢ−ＶＢ線断面図である。
なお、従来例２の多極子レンズＬ０２の説明において、従来例１の多極子レンズＬ０１と同様の構成要素には同一の符号を使用してその詳細な説明は省略する。
図５において、従来例２の多極子レンズＬ０２では、固定部０２にリング状のヨーク０８が複数のヨーク固定ネジ０９によって固定支持されている。前記極子０４の内端極子部０４ａは、半径方向に並んで配置された２本の極子位置決めピン０７，０７によって固定部０２に位置決めされた状態で支持されている。
前記構成の従来例２の多極子レンズＬ０２では、半径方向に並んで配置された２本の極子位置決めピン０７によって、極子０４の半径方向および円周方向の位置決めが行われている。
【０００６】
（従来例３）
図６は荷電粒子線装置で使用される多極子レンズの従来例３の説明図であり、図６Ａは平面図、図６Ｂは図６ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図である。
なお、従来例３の多極子レンズＬ０３の説明において、前記従来例１の多極子レンズＬ０１及び従来例２の多極子レンズＬ０２と同様の構成要素には同一の符号を使用してその詳細な説明は省略する。
図６において、従来例３の多極子レンズＬ０３では、隣り合う内端極子部４ａ，４ａに当接する円筒状の位置決めガイド０１１が固定部０２に固定支持されている。
前記構成の従来例３の多極子レンズＬ０３では、極子位置決めピン０７に替えて円筒状の位置決めガイド０１１によって極子０４の半径方向の位置決めが行われ、ヨーク０８の極子嵌合孔０８ａによって極子０４の円周方向の位置決めが行われている。
【０００７】
（従来例４（特許文献１記載の技術））
特許文献１記載の多極子レンズでは、円筒状のヨークの貫通孔に支持された２対の極子の外端部は、プレートを介して取り付けネジによってヨークに取り付けられている。そして、極子の内端部は、全ての極子の内端面に当接する１つの位置固定治具によって位置決めが行われている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３１２９８８号公報（段落番号「００１１」〜「００１７」、第２図、第３図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術１〜４では、複数の極子０４は１極子毎に形成し、それらを組み合わせて配列することによって多極子レンズＬ０１〜Ｌ０３が構成されている。そして、ライナーチューブ０１内の電子ビームの光軸Ｂに対して回転対称な磁場を発生させるために、極子位置決めピン０７や位置決めガイド０１１、位置固定治具、ヨーク０８（極子嵌合孔０８ａ）等の位置決め部材によって精度良く位置決めを行っている。
しかしながら、前記従来技術１〜４において回転対称な磁場を発生させるためには、各極子０４の１つずつの加工精度、位置決め部材（位置固定治具等）の加工精度及び位置決め部材と各極子０４との組み立て精度の全てにおいて高い精度が要求される。また、前記各精度を高くするためには、多極子レンズの組み立て（製造）に非常に時間がかかりコスト高となる。さらに、各極子０４をヨーク０８に取り付けて組み立てる時には、加工公差や組み立て公差による極子０４やヨーク０８の設計値からの半径方向および円周方向の位置ずれの調整・制御に非常に熟練を要する。
【００１０】
多極子レンズにおいて、極子０４の半径方向または円周方向の位置ずれがある場合には、極子０４内端に発生する磁極の対称性が崩れ、ライナーチューブ０１内の光軸Ｂに発生する磁場の回転対称性が崩れるという問題が発生する。磁場の対称性が崩れると、非点収差が発生したり、上方に配置された電子レンズの球面収差を補正する多極子レンズとして使用した場合、球面収差の補正が精確に行われなくなるという問題がある。発生する磁場の対称性は、各極子０４のコイル０６に供給する電流値により補正することができるが、極子０４等の機械的な精度を高めておくことが望ましい。
【００１１】
本発明は、前述の事情に鑑み、下記の記載内容（Ｏ０１），（Ｏ０２）を課題とする。
（Ｏ０１）多極子レンズの磁場の回転対称性を高めること。
（Ｏ０２）低コストの多極子レンズを提供すること。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決するために案出した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。
また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【００１３】
（本発明）
前記課題を解決するために、本発明の多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）は、下記の構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０４）を備えたことを特徴とする。
（Ａ０１）直交するＸ軸およびＹ軸に垂直なＺ軸に沿って設定された荷電粒子線の光軸（Ｂ）、
（Ａ０２）前記Ｚ軸に垂直なＸＹ面内において、前記光軸（Ｂ）に対し対称に且つ放射状に配置された複数対の極子（１６）、
（Ａ０３）前記極子（１６）の外端部を接続し且つ前記複数の極子（１６）全てと一体に形成された環状のヨーク（１７）、
（Ａ０４）前記ヨーク（１７）の前記各極子（１６）に隣接する部分に装着され且つ、複数対の前記極子（１６）のうち対称に配置された一対の前記極子（１６）に互いに逆極性の磁極を発生させるコイル（１８）。
【００１４】
前記構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０４）を備えた本発明の多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）では、ヨーク（１７）は前記Ｚ軸に垂直なＸＹ面内において、前記光軸（Ｂ）に対し対称に且つ放射状に配置された複数対の極子（１６）の全てと一体に形成されている。そして、前記ヨーク（１７）の前記各極子（１６）に隣接する部分にはコイル（１８）が装着されており、コイル（１８）によって複数対の前記極子（１６）のうち対称に配置された一対の前記極子（１６）に互いに逆極性の磁極が発生する。
【００１５】
したがって、本発明の多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）は、ヨーク（１７）と極子（１６）が一体に形成されているので、従来のように極子（１６）をヨーク（１７）に取り付けて組み立てる必要がなく、組み立て公差が無くなる。即ち、組み立て精度を考慮する必要がなくなり、精度が高まるので、極子（１６）の位置ずれを少なくすることができる。この結果、極子（１６）に発生する磁極の対称性が高まり、光軸（Ｂ）に発生する磁場の回転対称性を高めることができる。
【００１６】
また、本発明の多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）は極子（１６）とヨーク（１７）とが一体に形成されているので、極子（１６）をヨーク（１７）に取り付ける作業を無くすことができ、熟練した技術が必要な位置ずれの調節・制御をする作業もなくすことができる。この結果、多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）の組み立ての時間を短縮することができ、生産効率を高め、コストを抑えることができる。
さらに、極子（１６）とヨーク（１７）とが一体に形成されているので、極子（１６）とヨーク（１７）とが別体に構成された従来技術において極子（０４）とヨーク（０８）との連結部において磁場が乱れてしまう（漏れ磁場が発生する）ことを防止できる。したがって、磁場の回転対称性をより高めることができる。
【００１７】
また、前記構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０４）を備えた本発明の多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）において、下記の構成要件（Ａ０５）を備えることができる。
（Ａ０５）ワイヤ放電加工により一体に形成された前記極子（１６）及び前記ヨーク（１７）。
前記構成要件（Ａ０５）を備えた本発明の多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）では、前記極子（１６）及びヨーク（１７）はワイヤ放電加工により一体に形成されているので、加工精度を高くすることができ且つ、同一の性能の多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）を大量生産することができる。したがって、多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）を低コスト化できる。
【００１８】
また、前記課題を解決するために本発明の荷電粒子線装置（１）は、前記構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０４）または（Ａ０１）〜（Ａ０５）を備えた多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）を備えたことを特徴とする。
前記構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０４）または（Ａ０１）〜（Ａ０５）を備えた多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）を備えた本発明の荷電粒子線装置（１）は、ヨーク（１７）と極子（１６）が一体に形成されているので、極子（１６）の位置ずれを少なくすることができる。また、ヨーク（１７）と極子（１６）が一体に形成されているので、多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）を荷電粒子線装置（１）に取り付ける際に、極子（１６）どうしの位置ずれの発生を抑えることができる。この結果、磁極の対称性が高まり、磁場の回転対称性を高めることができる。
【００１９】
また、本発明の荷電粒子線装置（１）は多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）の極子（１６）とヨーク（１７）とが一体に形成されているので、極子（１６）をヨーク（１７）に取り付ける時間を無くすことができ、熟練した技術が必要な位置ずれの調節・制御をする手間をなくすことができる。この結果、多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）及び荷電粒子線装置（１）の組み立ての時間を短縮することができ、コストを抑えることができる。
さらに、本発明の荷電粒子線装置（１）は、多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）の極子（１６）とヨーク（１７）とが一体に形成されているので、漏れ磁場が発生することを防止でき、磁場の回転対称性をより高めることができる。
【００２０】
【実施の形態】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の透過型電子顕微鏡の説明図である。
図１において、透過型電子顕微鏡（荷電粒子線装置）１は、内部が真空に保持された鏡筒２を有し、鏡筒２上端に電子銃３が設けられている。前記電子銃３から出射される電子ビーム（荷電粒子ビーム）の光軸Ｂは上下方向（Ｚ軸方向）に沿って設定されている。鏡筒２下端部には、観察窓４および、実線で示す観察位置と二点鎖線で示す退避位置との間で移動可能な蛍光板５が設けられている。また、前記蛍光板５の下方には電子顕微鏡画像を撮影するためのフィルムＦを撮影位置に配置するための装置が配置されている。
【００２１】
図１において前記電子銃３の下方には、電子銃から出射された電子ビームを集束する集束レンズ（コンデンサレンズ）８が配置されている。前記集束レンズ８の下方には、電子ビームの光軸Ｂに沿ってライナーチューブ７が配置されており、前記ライナーチューブ７の周囲には集束レンズ８の球面収差を補正する球面収差補正用多極子レンズＬ１，Ｌ２が配置されている。そして、前記多極子レンズＬ１，Ｌ２の下方には、球面収差補正後の電子ビームの開き角を調整するコンデンサミニレンズ９が配置されている。
また、前記蛍光板５の上方には結像拡大用の結像レンズ１１と、対物レンズ１２とが配置されている。そして、前記コンデンサミニレンズ９および対物レンズ１２の間にはゴニオステージＧＳ、ゴニオメータＧＭ、および電子ビームが透過して検査される試料を保持する試料ホルダＨが設けられている。
【００２２】
（球面収差補正用多極子レンズ）
図２は実施の形態１の球面収差補正用の多極子レンズの説明図であり、図２Ａは平面図、図２Ｂは図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ線断面図である。
図２において、球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２のうち、上方に配置された第１多極子レンズＬ１は、上下方向（Ｚ軸方向）に沿う電子ビームの光軸Ｂ及びライナーチューブ７に垂直な面内（ＸＹ平面内）において、ライナーチューブ７に対して対称に配置された３対（合計６個）の極子１６を有している。前記６個の極子１６は円筒状のライナーチューブ７に対して放射状に６０°間隔で配置されている。前記６個の極子１６は同一形状をしており、上下方向（Ｚ軸方向）の厚みは一定（図２Ｂ参照）且つ内側（ライナーチューブ７側）に行くに従って円周方向の幅が狭くなるように形成されている（図２Ａ参照）。
【００２３】
前記各極子１６の外端部は、ライナーチューブ７と同心円上に配置されたリング状のヨーク１７と一体に形成されている。即ち、前記リング状のヨーク１７によって全極子１６が連結されている。図２Ｂに示すように、前記リング状のヨーク１７の上下方向の厚みは、極子１６よりも薄く形成されている。前記極子１６及びヨーク１７は、円柱状の部材からワイヤ放電加工によって一体成形されており、ワイヤ放電加工のＮＣ（数値制御）機能により同一の性能（加工精度）のものを大量に生産することができる。
【００２４】
図２Ａにおいて、前記ヨーク１７の各極子１６外端部に隣接する部分には、ヨーク１７を磁性芯材（コイルコア）とし、ヨーク１７に巻付けられた導線によって構成されたコイル１８が配置されている。前記コイル１８は、放射状に配置された極子１６外端部の円周方向両側に配置された一対のコイル部１８ａ、１８ｂと、前記コイル部１８ａ、１８ｂを電気的に接続する接続導線１８ｃとを有する。したがって、外部の電源（図示せず）からコイル部１８ａに供給された電流が接続導線１８ｃを介してコイル部１８ｂに供給される。そして、図示しない電源から電流が供給された時に図２Ａに示すような磁力線（図２Ａの実線の矢印、点線の矢印及び２点鎖線の矢印参照）が発生するように、ヨーク１７への前記コイル１８の導線の巻付け方（右巻きまたは左巻き）及び巻き数や、電源からコイル１８に供給される電流の方向及び電流値等が設定されている。そして、前記コイル１８によって発生する磁力線によって、図２Ａに示すように、ライナーチューブ７に対して対称に配置された一対の極子１６にＮ極とＳ極の逆極性の磁極が発生し且つ、隣接する極子１６にも互いに逆極性の磁極が発生する。したがって、６０°間隔で配置された３対の極子１６にはＮ極とＳ極の磁極が発生するので、ライナーチューブ７内には回転対称な磁場が発生する。
【００２５】
前記光軸Ｂ、ライナーチューブ７、極子１６、ヨーク１７及びコイル１８等によって第１多極子レンズＬ１が構成されている。
前記球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２のうち、下方に配置された第２多極子レンズＬ２は、前記第１多極子レンズＬ１と同様に構成されているが、電流供給時に極子１６に発生する磁極のＮ極及びＳ極が第１多極子レンズＬ１と逆になるように設定されている点が異なる。
したがって、例えば、第１多極子レンズＬ１で電子ビームの断面を三角形状にする磁場を発生させ、第２多極子レンズＬ２で断面逆三角形にするような磁場を発生させた場合、集束レンズ８を通過する時に断面円形であった電子ビームが、第１多極子レンズＬ１通過後は断面三角形状に変形する。そして、断面三角形状の電子ビームが第２多極子レンズＬ２を通過する際に、第１多極子レンズＬ１通過時と逆の力を受けるので、第２多極子レンズＬ２通過後の電子ビームの断面は、集束レンズ８の球面収差が補正された真円形になる。
【００２６】
（実施の形態１の作用）
前記構成を備えた球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２を有する透過型電子顕微鏡１では、電子銃３から出射された電子ビームは、集束レンズ８で収束され、球面収差補正用多極子レンズＬ１，Ｌ２で集束レンズ８の球面収差が補正される。球面収差補正後の電子ビームは、コンデンサミニレンズ９で開き角が調整され、試料ホルダＨに保持された試料（図示せず）を透過し、対物レンズ１２及び結像レンズ１１で結像拡大され、蛍光板５上に電子顕微鏡画像を形成する。
前記実施の形態１の球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２では、ヨーク１７と全極子１６とが一体に形成されている（一体加工されている）ので、多極子レンズＬ１，Ｌ２を製造する際に、従来のようにヨーク１７と極子１６を組み立てる必要がなくなる。したがって、組み立て時の組み立て公差が発生しないので、多極子レンズＬ１，Ｌ２の公差を減らすことができ、ワイヤ放電加工の加工精度で多極子レンズＬ１，Ｌ２を作製することができる。したがって、精度の高い多極子レンズＬ１，Ｌ２を作製することができる。また、組み立て公差が発生しないので、従来組み立て時に発生していた極子１６の位置ずれを少なくすることができる。したがって、６個の極子１６に発生する磁極の対称性を高くすることができる。
【００２７】
また、ヨーク１７と極子１６とが一体に形成されているので、球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２を透過型電子顕微鏡１に取り付ける際に、極子１６間の位置ずれの発生を防止できる。したがって、多極子レンズＬ１，Ｌ２の磁極の対称性が高まり、ライナーチューブ７内に発生する磁場の回転対称性を高めることができる。
さらに、ヨーク１７と極子１６とが一体に形成されているので、極子１６をヨーク１７に取り付ける作業（工程）や、熟練した技術が必要な極子１６の位置ずれの調節・制御をする作業をなくすことができる。また、ヨーク１７と極子１６とが一体に形成されているので、多極子レンズＬ１，Ｌ２を透過型電子顕微鏡１に取り付ける際の位置決めを容易に行うことができ、作業時間も短縮することができる。したがって、多極子レンズＬ１，Ｌ２及び透過型電子顕微鏡１を組み立てる（製造する）時間を短縮することができ、生産効率を高めることができ、コストを抑えることができる。
【００２８】
また、極子１６とヨーク１７とが一体に形成されているので、ヨーク１７に支持された（装着された）コイル１８で発生した磁力線がヨーク１７から極子１６に安定して導かれる。したがって、ヨークと極子が別体に構成された従来技術で発生していた極子とヨークとの連結部の微小な隙間等による磁力線の乱れ及び磁力線の乱れによる漏れ磁場を、実施の形態１の球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２では防止することができる。この結果、漏れ磁場の発生を防止できるので、ライナーチューブ７内の光軸Ｂ部分に発生する磁場の回転対称性をさらに高めることができる。
さらに、実施の形態１の多極子レンズＬ１，Ｌ２では極子１６及びヨーク１７はワイヤ放電加工で一体に形成されているので、ワイヤ放電加工のＮＣ（数値制御：ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ｃｏｎｔｒｏｌ）機能を用いることにより、高価な型板を使わずに、加工精度が高い同一の性能の多極子レンズＬ１，Ｌ２を大量に生産することができる。したがって、多極子レンズＬ１，Ｌ２のコストを抑えることができる。
【００２９】
（実施の形態２）
実施の形態２の説明において、前記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を使用してその詳細な説明は省略する。実施の形態２では、以下の点において前記実施の形態１と相違するがその他の構成は実施の形態１と同様に構成されている。
図３は実施の形態２の球面収差補正用の多極子レンズの説明図であり、図３Ａは平面図、図３Ｂは図３ＡのＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図である。
図３において、実施の形態２の球面収差補正用多極子レンズＬ１′（，Ｌ２′）は、ヨーク１７及び極子１６の上下方向（Ｚ軸方向）の厚みが同一に形成されている（図３Ｂ参照）。
【００３０】
（実施の形態２の作用）
前記構成を備えた実施の形態２の球面収差補正用の多極子レンズＬ１′（，Ｌ２′）は、ヨーク１７と極子１６の厚みが同一なので、実施の形態１において必要なワイヤ放電加工時にヨーク１７の厚みを設定された厚さに加工する作業を省略することができる。したがって、多極子レンズＬ１′（，Ｌ２′）を製造する時間を短縮することができ、生産効率を高めることができる。
【００３１】
（変更例）
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ０１）〜（Ｈ０９）を下記に例示する。
（Ｈ０１）前記実施の形態１，２において、多極子レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′は、透過型電子顕微鏡１以外のＳＥＭ等の電子顕微鏡やＦＩＢ加工装置等の荷電粒子線装置に使用することが可能である。また、荷電粒子線装置以外の磁界型の多極子レンズを使用する装置に使用することもできる。
（Ｈ０２）前記実施の形態１、２において、ライナーチューブ７を設けたが、鏡筒２内部は真空状態なので、省略することも可能である。
【００３２】
（Ｈ０３）前記実施の形態１、２において、本発明の多極子レンズは、球面収差補正用のレンズとしてだけでなく、コイルへ供給する電流や極子の数等を変更することによって非点補正レンズ、偏向レンズあるいはそれらを組み合わせた複合レンズとして使用することができる。また、この場合、実施の形態１、２のように多極子レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′を上下一組で使用せず、１個単独で使用することも可能である。
（Ｈ０４）前記実施の形態１，２の球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′を組み合わせて使用することができる。即ち、第１多極子レンズとして実施の形態１の多極子レンズＬ１を使用し、第２多極子レンズとして実施の形態２の多極子レンズＬ２′を使用することもできる。即ち、極子１６の上下方向（Ｚ軸方向）の厚みの異なる２つの多極子レンズを使用して集束レンズの球面収差を補正することができる。なお、この場合、第１多極子レンズＬ１及び第２多極子レンズＬ２′のそれぞれにおいて、電流値やコイル１８の導線の巻き数等を調節する必要がある。
【００３３】
（Ｈ０５）前記実施の形態１、２において、極子１６とヨーク１７をワイヤ放電加工で一体に形成したが、ワイヤ放電加工以外の公知の加工法で一体に形成することも可能である。
（Ｈ０６）前記実施の形態１，２において、３対（合計６個）の極子１６を使用して３回対称磁場を形成したが、必要な回転対称磁場に応じて、極子の数を変更することが可能である。即ち、ｎ回対称磁場が必要な場合、２ｎ個の（ｎ対の）極子１６を設ければよい。
（Ｈ０７）前記実施の形態１，２において、リング状のヨーク１７を使用したが、多角形状のヨーク１７を使用することも可能である。
【００３４】
（Ｈ０８）前記実施の形態１，２において、極子１６の形状（極子１６の上下方向（Ｚ軸方向）の厚さや、円周方向の幅の大きさや内側に行くに従って幅が狭くなる割合等）は任意に変更可能である。
（Ｈ０９）前記実施の形態１，２において、ヨーク１７に導線を直接巻付けてコイル１８を構成したが、導線巻付け時に、一対の半円筒状のコイル巻付け部材（ボビン等）でヨーク１７をカバーし、コイル巻付け部材（ボビン等）に導線を巻付けてコイル１８を構成することも可能である。また、接続導線１８ｃを省略して、各コイル部１８ａ、１８ｂそれぞれに給電するよう構成することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
前述の本発明の多極子レンズ及び荷電粒子線装置は、下記の効果（Ｅ０１）〜（Ｅ０４）を奏することができる。
（Ｅ０１）組み立て公差を無くし、極子の位置ずれを少なくして、極子を精確に位置決めして配置することができる。
（Ｅ０２）極子に発生する磁極の対称性を高めることができ、多極子レンズの磁場の回転対称性を高めることができる。
（Ｅ０３）極子をヨークに取り付ける作業や位置ずれの調整作業をなくすことができるので、製造時間を短縮でき、生産効率が向上し、低コストの多極子レンズ及び荷電粒子線装置を提供することができる。
（Ｅ０４）ワイヤ放電加工で一体に形成することにより、同一の性能の多極子レンズ及び荷電粒子線装置を大量に生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態１の透過型電子顕微鏡の説明図である。
【図２】図２は実施の形態１の球面収差補正用の多極子レンズの説明図であり、図２Ａは平面図、図２Ｂは図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ線断面図である。
【図３】図３は実施の形態２の球面収差補正用の多極子レンズの説明図であり、図３Ａは平面図、図３Ｂは図３ＡのＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図である。
【図４】図４は荷電粒子線装置で使用される多極子レンズの従来例１の説明図であり、図４Ａは平面図、図４Ｂは図４ＡのＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図である。
【図５】図５は荷電粒子線装置で使用される多極子レンズの従来例２の説明図であり、図５Ａは平面図、図５Ｂは図５ＡのＶＢ−ＶＢ線断面図である。
【図６】図６は荷電粒子線装置で使用される多極子レンズの従来例３の説明図であり、図６Ａは平面図、図６Ｂは図６ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線断面図である。
【符号の説明】
Ｂ…光軸、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′…多極子レンズ、１…荷電粒子線装置、１６…極子、１７…ヨーク、１８…コイル。
【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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