(57)【要約】【課題】  組み込まれる荷電粒子線装置の設定光学条件から外れた条件であっても機能する収差補正装置を提供する。【解決手段】  収差補正装置を構成する多極子レンズ段間に、補正器の接地電位とは異なる中間電位領域を設け、電位は調整可能とする。これを用いて、入射（出射）条件が一つに選択されても、出射（入射）条件を調整可能とする。【選択図】  図１
2005149962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線源と、
荷電粒子線が照射される試料を保持する試料ステージと、
前記荷電粒子線源から放射された荷電粒子線を集束する収束レンズと、
該収束レンズを通過した荷電粒子線を前記試料に対して照射する対物レンズと、
前記収束レンズと対物レンズの間に配置される収差補正装置と、
前記各部品を収容する真空容器とを有し、
当該収差補正装置は、
互いに対抗して配置される複数の多極子レンズと、
該多極子レンズに電圧を印加する手段と、
前記対抗して配置された複数の多極子レンズの間の領域に電圧を印加する手段とを備えたことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
荷電粒子線源と、荷電粒子線が照射される試料を保持する試料ステージと、前記荷電粒子線源から放射された荷電粒子線を集束する収束レンズと、該収束レンズを通過した荷電粒子線を前記試料に対して照射する対物レンズと、前記集束レンズと対物レンズの間に配置される収差補正装置と、前記各部品を収容する真空容器とを有し、
当該収差補正装置は、
互いに対抗して配置された第１の多極子レンズおよび第２の多極子レンズと、
該第１の多極子レンズおよび第２の多極子レンズ多極子レンズに電圧を印加する第１の電源と、
該第１の多極子レンズおよび第２の多極子の間に配置された一対の電極と、
該一対の電極に接続された第２の電源とを有することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項３】
請求項１に記載の荷電粒子線装置において、
前記収差補正装置は、
静電的、磁気的或はその複合で４極子場を、単独もしくは任意の多極子場と加算して発生する４段の多極子レンズを持ち、該多極子レンズ各々の極子に多極子場を形成する電圧を印加する第１の電源群と、
励磁を付与する励磁装置ならびにこれを駆動する第２の電源群と、
第２の多極子レンズおよび第３の多極子レンズの間に配置された一対の電極と、
該一対の電極に接続された第３の電源とを有することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項４】
請求項１に記載の荷電粒子線装置において、
前記収差補正装置は、
静電的、磁気的或はその複合で４極子場を、単独もしくは任意の多極子場と加算して発生する４段の多極子レンズを持ち、該多極子レンズ各々の極子に多極子場を形成する電圧を印加する第１の電源群と、励磁を付与する励磁装置ならびにこれを駆動する第２の電源群を備え、
該第２および該第3の多極子レンズ各々の極子に多極子場を形成する電圧と該第２、第３多極子レンズ各々の極子に等しいオフセット電圧を加算して印加する第３の電源群を有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に記載の荷電粒子線装置において、
前記第２の多極子レンズと第３の多極子レンズに挟まれた領域であって、かつ前記一対の電極の外側に配置されたシールド電極を有することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項６】
請求項３に記載の荷電粒子線装置において、
前記第１、２、３の電源が可変電圧源であることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項７】
請求項３に記載の荷電粒子線装置において、
前記第１、２、３の電源を制御する制御手段を有し、
該制御手段により前記一対の電極に印加する電圧が制御可能であることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項８】
請求項３に記載の荷電粒子線装置において、
前記収差補正装置を保持する筐体を備えたことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項９】
請求項８に記載の荷電粒子線装置において、
前記第１と第２の多極子レンズ、および前記第３と第４の多極子レンズをそれぞれの間に設けられた電気絶縁性を保持するベースプレートを用いて一体化する構造を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の荷電粒子線装置において、
前記ベースプレートは、極子の水平位置合わせ用のピンを備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の荷電粒子線装置において、
前記筐体は、真空引き用のポートを備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の荷電粒子線装置において、
前記筐体は、前記第２と第３の多極子レンズの極子に励磁を付与する為の励磁装置であるコイルを筐体外に持ち、
該コイル群から筐体内部の極子群に磁束を伝達する導入手段を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１３】
請求項７に記載の荷電粒子線装置において、
前記制御装置を制御するためのコンピュータと、該コンピュータを操作するための入力手段と、表示画面とを有し、
収差補正の要求から決められる電子光学条件に基づいて、該コンピュータによって前記多極子レンズの各極子に配分すべき電圧および励磁を計算し、前記制御装置を通して多極子の各極子を制御することを特長とする荷電粒子線装置。
【請求項１４】
荷電粒子光学装置の光路上に配置される収差補正装置であって、
少なくとも４段の多極子レンズと、
該４段の多極子レンズに挟まれた領域に配置された静電レンズと、
該静電レンズを制御する手段とを備え
前記静電レンズ強度を変更することによりフォーカスを変更することを特長とする収差補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は荷電粒子線装置のビームスポット径を最小化する技術に関するものであり、特に多極子レンズを含む多段レンズによる収差補正装置で、走査型電子顕微鏡をはじめとする荷電粒子線顕微鏡装置で使用されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
走査型電子顕微鏡（SEM）や透過型電子顕微鏡（TEM）などの電子顕微鏡をはじめとする荷電粒子光学装置においては、荷電粒子線を集束するため電場もしくは磁場を用いたレンズが不可欠である。この電磁レンズとして一般に用いられる回転対称なレンズでは、色収差や球面収差などの開口収差が不可避的に発生し、実質的な分解能限界を定める。従って発生する収差を抑制もしくは補正する手段が荷電粒子光学装置の高分解能化の為長らく望まれてきたが、非回転対称な電磁レンズを用いた収差補正器はそのための抜本的かつ強力な解決方法の一つである。例えば、 J. Zach, and M. Haider, Nucl. Inst. and Methods in Phys. Res. A vol.363 (1995), p316-325（文献１）には、４段12極子システムによるSEM用収差補正装置が開示されている。
【０００３】
文献１に開示されたSEM用収差補正装置の動作原理を模式的に図２に示す。この補正器１は、４段の12極子レンズ２、３、４、５からなり、うち２、５は静電場で、３、４は電磁場を重畳して４極子場を発生できるようになっている。また、１〜４各段を12極子で構成することで、４極子場だけでなくこれに重ねて２、６、８極子場を組み合わせて発生できる。９は光軸、すなわち補正装置１の中心軸に角度０で入射する荷電粒子軌道であり、補正装置の中心軸に一致する。
４極子場は電場と磁場の場合でそれぞれ(1)、(2)の形で表される。
2005149962.tif 000003
2005149962.tif 000004
(1)、(2)のz依存部分を用いて４極子場の強度を(3)で定義し
2005149962.tif 000005
１０に示す。また、光軸９に関する軸上ポテンシャルを１１に示す。
【０００４】
収差補正の基本原理は、多極子場によって形成される一次元的な凹レンズの利用にある。以下図２の収差補正器で色収差の補正原理を説明する。この補正器１ではさらに２、３段目において静電の一次元凹レンズと磁場による一次元凸レンズを組み合わせることで、負の色収差を持った一次元凸レンズを実現している。この負の色収差は、(3)式 β(z) を一定に保つように電磁場の配分を調整することで、大きさを任意に調整することが可能である。
【０００５】
この一次元レンズを利用して色収差補正を行う為には、補正器を通過する荷電粒子線は、以下の(i)〜(iv)の軌道条件を満たす特定の基準軌道７、８を選択する必要がある。
(i)    x軌道７が２段目多極子レンズ３の中心を通る。
(ii)   y軌道８が３段目多極子レンズ４の中心を通る。
(iii) ４段目多極子レンズ５出射面で、x軌道とy軌道の離軸距離が等しい。
(iv)  子レンズ５出射面で、x軌道とy軌道の傾斜が等しい。
レンズの中心を通る軌道は収差を含む当該レンズの作用を受けないので、基準軌道７、８を用いればx、y軌道を分離して、２段目と３段目においてそれぞれに適切な負の色収差を加えることができる。以上のように、文献１に記載の収差補正装置においては、４段の12極子レンズにより発生する静電場および電磁場を適当に調整して、上記４条件を満たすことにより、色収差を補正している。
【０００６】
【非特許文献１】J. Zach, and M. Haider, Nucl. Inst. and Methods in Phys. Res. A vol.363 (1995), p316-325
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述の４条件(i)〜(iv)を満たすため制御可変なパラメータは、４段の多極子レンズにより形成される４極子場強度β1〜β4だけである。すなわち、条件数とパラメータ数が等しいから、入射条件もしくは出射条件が決まれば、β1〜β4は条件式(i)〜(iv)を表現する連立方程式の解として、解の存在する範囲で一意的に決められることになる。言い換えれば、入射条件もしくは出射条件いずれかを選択し固定すると、他方の条件は自動的に決められ任意に選択することは許されない。さらに入射条件によっては、上記(i)〜(iv)の軌道条件を満たすβ1〜β4が原理的に見つからない場合、或は見つかるとしても掛ける電圧や励磁に過剰となって現実的に実現不能となる場合もある。
【０００８】
このため、従来の収差補正装置は前もって適切な光学系を準備し、設計の段階でこの特定の光学条件に適合するようβ1〜β4の制御パラメータに加えて設計パラメータも最適化されて製作されていた。ここで設計パラメータと呼ぶのは、具体的には極子の厚さ（z方向の長さ）や多極子極子各段の段間距離等の寸法値である。勿論これら設計パラメータは制御パラメータβ1〜β4のように、装置完成後に適宜調整することはできない。
【０００９】
上述の通り、従来提案されてきた収差補正装置では、電子光学的な使用条件が固定されるので、収差補正器への入射条件を調節したり、複数の光学条件で用いようとすることは難しく、期待する収差補正効果が十分に得られなくなる可能性があった。収差補正器への入射条件を変えるべき操作としては、例えばプローブ電流密度や焦点深度の選択を行うなどが考えられる。
【００１０】
また前記の通り収差補正器の形状パラメータも最適化に用いるとすれば、それは装置設計の際の制約になる。実際の電子顕微鏡設計では、収差補正の為の条件以外にもレンズ等他の電子光学装置との取合いや構造強度、組立精度など構造的な条件も考慮しなければならないので、設計上の制約が増えればそれらを同時に満足することはより困難になる。
このように、収差補正器に自律的な調整手段がないことで、使用上、設計上の自由度が大きく制限されてきた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前述の形式の収差補正装置で特定の光学条件以外で収差補正を実行できるよう、補正器自体にフォーカス調整機能を搭載する。
収差補正装置にフォーカスの調整機能を持たせるためには、多段多極子の段間に電位を与える手段を設けて、中間電位領域を形成する。領域内外の電位差に応じて電子軌道は屈折されるが、この中間電位が領域内で平坦であればこの屈曲による効果は当該段間の距離を調整するのと等価な効果を及ぼす。すなわち前項で形状パラメータの一つとして挙げた段間距離と等しい制御可能な可変パラメータを、この発明によって余分に加えることができることになる。
【００１２】
実際にこのような中間電位を与えるとすると、場の凹凸が生じて所謂静電レンズが形成されるが、当該領域での電子線の屈曲にこのレンズ効果を考慮し、かつ静電レンズに付随して発生する色と3次までの開口収差は、回帰的に収差補正器によって補償するとすれば、中間電位領域が静電レンズ的であっても原理的には目的の調整機能を得られることに変わりない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、補正器の設計上で最適化された光学条件から外れた条件においても収差補正器内蔵のフォーカス調整機能によって、前記(i)〜(iv)の収差補正条件に適合するよう再調整し適切に収差補正を行うことが可能となる。例えば、SEMにおいてプローブ電流量調整の為収束レンズによるクロスオーバ位置を変える時にも、これに応じて最適な収差補正を探すことができる。また、本発明で調節可能なパラメータを余分に得たことにより、これまでの自由度だけでは得られなかったより高次の最適収差補正条件を選ぶこともできる。後者の例としては、色収差補正条件を満足しながら、さらに２次色収差・５次開口収差などの高次の収差を抑制する条件や、電源不安定度に対して色収差補正を安定化する条件の設定が挙げられる。
【００１４】
さらに本発明は、収差補正機能とフォーカス調整機能を一体化して補正器単体で実現するので、補正器の光学調整を集束レンズ、対物レンズ等他の光学的要素から独立して行うことができる。例えば、補正器のクロスオーバ位置を調整しようとすると、従来の構成では集束レンズと連動して調整を行わなければならないが、補正装置自体にフォーカス調整機能を持たせた本発明では集束レンズに触ることなく補正器単独で上記の調整を行うことができるようになる。また収差補正装置が一体化された構造は、設計製作の面においても、軸合わせの精度を出しやすくメリットがある。
【実施例１】
【００１５】
以下図をもって、実施の形態を説明する。
図１には、SEMについての実施例を示す。図１には、SEMの電子光学系の主要要素を含めて表している。電子源１３から射出された電子線は、集束レンズ１４と１５でビーム電流量を調整した後、対物レンズ１６に対し適切な位置にクロスオーバを結ぶ。これをさらに対物レンズ１６で試料表面１７に縮小投影しビームプローブとする。ビームプローブを偏向コイル（不図示）によって試料表面で走査することで、電子線照射によって発生する二次電子量を、試料表面各々位置毎に配列し画像化して所謂“走査電子顕微鏡像（SEM像）”を得ることができる。二次電子検出器と試料を保持する試料ステージ、またビーム開き角度を制限するための絞り装置など本発明の説明に主要ではない装置を図１では省略した。
【００１６】
上述の光学系において収差補正器１は、主に対物レンズ１６の収差を補償すべく、下段収束レンズ１５と対物レンズ１６の間に設置される。本実施例の収差補正装置１は多段多極子レンズを基本構造とし、少なくとも第１と第４は静電場、第２と第３は電磁複合で４極子場を発生可能である４段多極子レンズである。中間電位領域はこれら多極子レンズの少なくとも一つの段間に形成される。図１の構成では、第１〜第４の４段の多極子レンズ２、３、４、５があり、第２多極子レンズ３と第３多極子レンズ４の間に中間電位領域６が形成されている。多極子レンズ２、３、４、５は、１２個の極子を備えており、具体的な構造は後段の図３により説明される。中間電位領域６を形成するために、領域６には少なくとも一対の電極が設けられている。
【００１７】
収差補正器１を含む上記核装置は、筐体１２によって支持される。また筐体１２は真空気密も同時に保持するもので、装置に付加される真空排気装置によって電子線行路を真空に保つ。原理的に電子減１３ならびに試料１７はこの真空内に配置され、また収差補正器１の多極子レンズ２、３、４、５の電極子先端は真空内に露出するものでなければならない。
多極子レンズ２、３、４、５および中間電位形成用の電極を機能させるために電圧源２５、２６ａ、２８ａ、２９、２７ならびに電流源２６b、２６cが用意され、図１に示す通り、各多極子レンズと中間電位電極に独立に接続される。このうち多極子２、３、４、５の為の電源２５、２６ａ、２６b、２８ａ、２８b、２９、２７はさらに当該の多極子レンズが形成する多極子場の対称性に応じた複数の電源から成る。例えば１つの１２極子レンズで４極子場をつくるには最小＋V2と-V2の二つの電位すなわち２台の電圧源が必要であり、高次収差を抑える為にはこれに＋V2/2と-V2/2を加え計４電位すなわち４台の電圧源で４極子場を構成することが望ましい。
【００１８】
さらに寄生収差と高次収差を補正するため２、６、８極子場を重畳しようとすれば、形成される対称性の低下に応じて最大極子数と等しい12台の電圧源が必要となる。以上の電源は図３に説明する方法によって、筐体１２の外部に配置され筐体内部の極子と上記多極子場対称性に基づく関係によって各電極子と接続される。
さらに本実施例でそれぞれ電圧源／電流源は制御器２１を介して、パーソナルコンピュータ等の計算機２２を用いて制御される。荷電粒子線装置の操作者が計算機２２に付属するキーボード等入力装置から必要に応じて光学設定条件を入力すると、計算機２２は前述の基準軌道設定条件と収差補正条件からこれらを満たす各電極子の電位、と磁極子の励磁を計算し、制御器２１を介して電圧源２５、２６ａ、２７、２８ａ、２９ならびに電流源２６b、２８bに所定の電圧、電流を発生させる。これら制御過程は計算機２２によってモニタされ付属のCRT等表示装置に表示されので、操作者はこれをみて装置の状態を確認できる。
【００１９】
図１の構成の装置では、SEM本来の光学要素である電子源１３、集束レンズ１４、１５、対物レンズ１６はそれぞれを駆動する為の電源装置１８、１９、２０、２３が接続され、各々電源はSEMの制御装置２４によって制御される。SEM制御装置２４と、収差補正装置の制御装置である計算機２２はネットワーク的に接続されており、両者を連動して運用することができるようになっている。
【００２０】
図３は、図１に示した収差補正装置の具体的な構成例である。図３では電極と磁極のみ記載し、外部電源との接続や電極の保持方法は省略している。４段の多極子レンズはそれぞれ12個の極子で構成され、極子に対し対称性に基づいた電圧配分を行うことで、２、４、６、８極子場を重ねて発生することができる。ここで「極子」という言葉は、多極子レンズを構成する単体の電極もしくは磁極を指して用いた。
【００２１】
なお、図３では、第１段多極子レンズ２と第２段多極子レンズ３の極子は、２ａ〜２ｈ、３ａ〜３ｈの８個しか示されていないが、実際には、２ａ〜２ｌ、３ａ〜３ｌの１２個存在する。また、第２段多極子レンズ３と第３段多極子レンズ４の極子は磁極も兼ねており、色収差補正のため同多極子の発生する静電４極子場と同形で４５度回転した磁気４極子場を発生する。電場と磁場で４５度回転しているのは、通過する電子線に働く力場が電場、磁場それそれに対して同形となるようにする為である。
【００２２】
中間電位領域は、第２段多極子レンズ３と第３段多極子レンズ４の段間に形成され、領域を形成するために、少なくとも一対の電極が設けられる。本実施例においては、４枚の中心に円孔を持つ電極６ａ、b、c、dから成る電極が第２段多極子レンズ３と第２段多極子レンズ４の段間に配置される。外側の６ａ，ｄは収差補正装置の基準電位に接地されたシールド電極で、内側６ｂ、ｃに所定の中間電位Vmを印加できるようになっている。６ｂ、ｃ間はすなわち一様に電位Vmとなり、外側はシールド電極６ａ，ｄによって急速に電位を下げられることから、矩形に近い電位分布を形成することができる。このような電位領域を設けるとき収差の発生は電位の２次微分が現れる電位領域端に主に局在するが、シールド電極により電位分布を強制的に矩形に近づけることで領域端の実質的な長さを短縮し、中間電位領域による収差の発生を抑えることができる。ただし、電位領域端で収差が発生するとしても収差補正器によって回帰的にこれを補償することにすれば、本発明の意義を損なうものではない。
【００２３】
１〜４段目の12極子の電極（２ａ〜５ｌ）と中間電位電極（６ａ〜ｄ）は外部の電圧源２５〜２９につながれ、２、３段目は同時に励磁装置となるコイルを介して電流源２６b、２７b（図で省略）につながれる。これら電源は、前記の計算機２２等を用いた制御装置によって制御される。また、これらの電源は全て可変電源を用いた。
図４には、電極の保持手段ならびに電位、励磁の導入手段を含めたより詳細な例で、収差補正装置の上半までを表示している。１段目12極子の電極２ａ、b、．．．ならびに２段目の電磁極３ａ、b．．．は、相互位置ずれを最小限に抑える目的で、平板絶縁体のベースプレート３２とこれに精度良く立てられる絶縁体の固定ピン３３を基準に組み立てられる。ベースプレート３２は電極子の高さ方向の位置を規定し、また固定ピン３３は電極子の面内の位置を規定する。
【００２４】
中間電位電極６ａ〜６ｄは、やはり電極間の平行性と同心性を保証するため、平板絶縁板３７ａ，ｂを電極間に挟んで組み立てられる。中間電位電極６ａ〜６ｄと平板絶縁板３７ａ，ｂからなる構造は、中心軸に対して回転対称である。
【００２５】
さらに上２段の12極子、中間電位電極、（図示されない）下２段の12極子の中心軸を同心させるため、円筒の筐体真空容器３１を基準として全部品を重ね組み立てる。12極子２の電位は、真空外から各電極に接続される端子３４をもって真空外から供給される。12極子の励磁３は、やはり真空外から各磁極に接続される端子４６を用い、端子３６の真空外に設置されたコイル３５により磁極を励磁することができる。コイル３５につながる端子３６と磁極をパーマロイ等の高透磁性材料で形成することで、磁束を効率良く極子の先端まで伝えることができる。またこの端子は、１段目12極子端子と同様に電位を導入する機能も兼ねて果たしている。
【００２６】
装置筐体３１は上記のように内部電極等を精密に支持するだけでなく、それらを真空に保持する為の真空容器の役目も果たす。図では省略されているが、収差補正器の真空排気の為にはこの筐体３１の上端もしくは下端に真空排気口を設け、外部の真空ポンプによって排気する。
【実施例２】
【００２７】
図５は図３とは異なる構成例で、２、３段目の12極子３、４と中間電位電極を併用し、中間電位Vmを多極子場形成のための電位に加えて印加している。この時２、３段目の段間が中間電位領域となる。図５では、これを電圧源２６、２８と２７を直列につないで、多極子電位に中間電位を重畳する。
【００２８】
図６は、中間電位を制御した時の補正器部分での軌道変化をシミュレートした結果である。補正器への入射条件は固定し、計算は電位および４極子場強度に矩形z分布を仮定して計算した。７ａ、ｂ、ｃがx軌道、８ａ、ｂ、ｃがy軌道である。ａ，ｂ，ｃに対する計算条件は表１にまとめる条件であるが、与える中間電位の増減によって入射条件固定にも関わらず収差補正装置のつくるクロスオーバ点が光軸上を移動している。
【００２９】
【表１】
2005149962.tif 000006
【実施例３】
【００３０】
実施例１および実施例２では、多極子レンズを対称に４段組み上げ、多段多極子レンズの最も中心に配置された多極子レンズの間に中間電位領域を形成した。しかしながら、中心に配置された多極子レンズの間ではなく、別の段間もしくは複数の段間に中間電位領域を形成しても構わない。
実施例１，２では、２段目多極子レンズ３と３段目多極子レンズ３の段間にのみ中間電位領域６を作っていた。一方、図７に示した構成例では、１２（６Ａ）、２３（６B）、３４（６C）の３つの段間全てに中間電位領域を設けている。このような複数の中間電位領域は、図３の中間電位電極構造６ａ，ｂ，ｃ，ｄを各多極子レンズの段間に  
それぞれ設けることで実現することができる。
それぞれの中間電位は、独立した電源２７Ａ、B、Cから供給され前述の制御装置２１と２２によってそれぞれに任意の中間電位を与えられるものとする。図で１０は、図２で示したと同じ４極子場の強度分布であり、また１１は中心軸上のポテンシャルである。計算機２２が入力手段と画面表示手段とを備える点やその機能は、実施例１で説明した構成の装置と同じである。
【００３１】
この場合、１２極子レンズ３、４、５に対して入射条件を中間電位によって制御できるので、例えば４段の多極子レンズの一つに強度が偏重する場合など、中間電位の調整することで４極子場強度を４段の多極子で再配分して緩和することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の収差補正装置を含む粒子光学装置（ＳＥＭ）の構成図である。
【図２】従来の４段多極子レンズを用いた収差補正の原理説明図である。
【図３】本発明の４段多極子レンズを用いた収差補正器の一つの構成を説明するする図である。
【図４】本発明の一つの実施の形態である収差補正装置の組み立て方法を示す図である。
【図５】本発明の別の実施の形態である収差補正装置の構成を説明する図である。
【図６】本発明の収差補正器の効果を説明する図である。
【図７】本発明のまた別の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１：４段多極子レンズを用いた収差補正装置、２：第１段多極子レンズ、２ａ〜２ｌ  第１段多極子レンズの電極、３：第２段多極子レンズ、３ａ〜３ｌ  第２段多極子レンズの電極、４：第３段多極子レンズ、４ａ〜４ｌ  第３段多極子レンズの電極、５：第４段多極子レンズ、５ａ〜５ｌ  第４段多極子レンズの電極、６：中間電位領域、６ａ，６ｄ：シールド電極、６ｂ，６ｃ：中間電位電極、７：収差補正基準x軌道、８：収差補正基準y軌道、９：装置光軸、１０：収差補正装置の４極子場強度、１１：収差補正装置の軸上ポテンシャル、１２：SEM装置筐体、１３：電子源、１４：第１集束レンズ、１５：第２集束レンズ、１６：対物レンズ、１７：試料、１８：電子源電源、１９：第１集束レンズ電源、２０：第２集束レンズ電源、２１：収差補正制御装置、２２：計算機（収差補正制御装置の演算部と操作インターフェース）、２３：対物レンズ電源、２４：SEM制御装置、２５：収差補正第１段多極子レンズ電源、２６：収差補正第２段多極子レンズ電源、２６ａ：収差補正第２段多極子電圧源、２６ｂ：収差補正第２段多極子電流源、２７：収差補正中間電位電源、２８：収差補正第３段多極子レンズ電源、２８ａ：収差補正第３段多極子電圧源、２８ｂ：収差補正第３段多極子電流源、２９：収差補正第４段多極子レンズ電源、３０：収差補正装置の基準電位（接地電位）、３１：装置筐体（真空容器）、３２：ベースプレート、３３：固定ピン、３４：電圧導入端子、３５：励磁装置（コイル）、３６：電圧・励磁導入端子、３７：絶縁板。
【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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