(57)【要約】【課題】磁場変動が電子線に与える影響を低減することができるライナーチューブを提供することにある。【解決手段】ライナーチューブ１０は、電子顕微鏡の鏡筒２内に配置され、内部が電子線ＥＢの経路となるライナーチューブであって、材質が銅、金、銀、またはこれらの金属のうちの１つを主成分とする合金である第１筒状部材１１０を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子顕微鏡の鏡筒内に配置され、内部が電子線の経路となるライナーチューブであって、
材質が銅、金、銀、またはこれらの金属のうちの１つを主成分とする合金である第１筒状部材を含む、ライナーチューブ。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１筒状部材の内側に配置された第２筒状部材を含み、
前記第２筒状部材の材質は、ステンレス鋼、またはチタンである、ライナーチューブ。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記第１筒状部材の材質は、銅またはベリリウム銅である、ライナーチューブ。
【請求項４】
鏡筒内に配置され、内部が電子線の経路となるライナーチューブを含み、
前記ライナーチューブは、材質が銅、金、銀、またはこれらの金属のうちの１つを主成分とする合金である第１筒状部材を有する、電子顕微鏡。
【請求項５】
請求項４において、
多極子を備えた収差補正装置を含み、
前記多極子は、前記第１筒状部材の周囲に配置された複数の極子を有する、電子顕微鏡。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記ライナーチューブは、前記第１筒状部材の内側に配置された第２筒状部材を有し、
前記第２筒状部材の材質は、ステンレス鋼、またはチタンである、電子顕微鏡。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか１項において、
前記電子線を走査するための走査コイルを含み、
前記ライナーチューブは、材質がステンレス鋼、またはチタンである第３筒状部材を有し、
前記走査コイルは、前記第３筒状部材の周囲に配置されている、電子顕微鏡。
【請求項８】
請求項４ないし７のいずれか１項において、
前記第１筒状部材の材質は、銅またはベリリウム銅である、電子顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライナーチューブ、および電子顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子顕微鏡の分解能は、球面収差補正装置によって格段に向上した。球面収差補正装置は多極子を備えており、多極子から負の球面収差を発生させて対物レンズの正の球面収差と相殺させている（例えば、特許文献１参照）。球面収差補正装置では、十分に収差補正力を発生させるために、多極子内において電子線が軸上から広がった軌道が構築される。
【０００３】
電子顕微鏡では、一般的に、球面収差補正装置を構成している多極子は真空外に配置されるが電子線は真空内を通過するため、ライナーチューブが用いられる。ライナーチューブは、多極子やコイル等の真空内に配置すると真空を悪化させる部材を真空外に配置しつつ、電子線の通過領域を真空排気可能とする構造体として存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２４３４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、電子顕微鏡の分解能は５０ｐｍまで到達し、数ｐｍの電子線の動きも走査電子顕微鏡像（ＳＴＥＭ像）中のノイズとなり、定量解析などにおいて問題となる。上述したように多極子内では電子線は広がっており、プローブ（実空間）に対して前方焦点面と等価な面（逆空間）に位置する。この面内は擾乱に敏感な（弱い）面であり、この面内における微細なノイズ（主に磁場変動）が試料上における電子線のｐｍオーダーの変位となりノイズを生み出す。これにより、電子顕微鏡の分解能は著しく低減してしまう。
【０００６】
多極子近傍では、コイルに流れる電流のリップルが生み出す偏向場成分の変動や、外乱、多極子の軟磁性体（パーマロイ）が生み出す熱揺らぎ起因の磁場変動等が存在する。上述したｐｍオーダーの安定度を実現するためには、このような磁場変動が電子線に与える影響を低減する必要がある。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、磁場変動が電子線に与える影響を低減することができるライナーチューブを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、磁場変動が電子線に与える影響を低減することができる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】
（１）本発明に係るライナーチューブは、
電子顕微鏡の鏡筒内に配置され、内部が電子線の経路となるライナーチューブであって、
材質が銅、金、銀、またはこれらの金属のうちの１つを主成分とする合金である第１筒状部材を含む。
【０００９】
このようなライナーチューブでは、第１筒状部材の材質が銅、金、銀、またはこれらの金属のうちの１つを主成分とする合金であるため、変動磁場をシールドする効果を高める
ことができ、磁場変動がライナーチューブ内を通る電子線に与える影響を低減することができる。
【００１０】
（２）本発明に係るライナーチューブにおいて、
前記第１筒状部材の内側に配置された第２筒状部材を含み、
前記第２筒状部材の材質は、ステンレス鋼、またはチタンであってもよい。
【００１１】
このようなライナーチューブでは、第１筒状部材の内側に配置され、材質がステンレス鋼またはチタンである第２筒状部材を含むため、変動磁場をシールドする効果を高めて磁場変動がライナーチューブ内を通る電子線に与える影響を低減できるとともに、強度を高めることができ、かつ、真空中における脱ガス、腐食等を防止できる。
【００１２】
（３）本発明に係るライナーチューブにおいて、
前記第１筒状部材の材質は、銅またはベリリウム銅であってもよい。
【００１３】
このようなライナーチューブでは、第１筒状部材の材質が銅である場合には、第１筒状部材の材質が金または銀である場合と比べて、安価に製造することができる。また、第１筒状部材の材質がベリリウム銅である場合には、強度を高めることができ、かつ、製造が容易である。
【００１４】
（４）本発明に係る電子顕微鏡は、
鏡筒内に配置され、内部が電子線の経路となるライナーチューブを含み、
前記ライナーチューブは、材質が銅、金、銀、またはこれらの金属のうちの１つを主成分とする合金である第１筒状部材を有する。
【００１５】
このような電子顕微鏡では、ライナーチューブが第１筒状部材を有し、第１筒状部材の材質が銅、金、銀、またはこれらの金属のうちの１つを主成分とする合金であるため、変動磁場をシールドする効果を高めることができ、磁場変動がライナーチューブ内を通る電子線に与える影響を低減することができる。
【００１６】
（５）本発明に係る電子顕微鏡において、
多極子を備えた収差補正装置を含み、
前記多極子は、前記第１筒状部材の周囲に配置された複数の極子を有してもよい。
【００１７】
このような電子顕微鏡では、第１筒状部材によって、多極子の駆動電流のリップルに起因する擾乱磁場、外乱、多極子の熱雑音に起因する磁場変動等が原因となる高周波磁場をシールドすることができる。
【００１８】
（６）本発明に係る電子顕微鏡において、
前記ライナーチューブは、前記第１筒状部材の内側に配置された第２筒状部材を有し、
前記第２筒状部材の材質は、ステンレス鋼、またはチタンであってもよい。
【００１９】
このような電子顕微鏡では、ライナーチューブが第１筒状部材の内側に配置されている第２筒状部材を有し、第２筒状部材の材質がステンレス鋼またはチタンであるため、変動磁場をシールドする効果を高めて磁場変動がライナーチューブ内を通る電子線に与える影響を低減できるとともに、ライナーチューブの強度を高めることができ、かつ、真空中における脱ガス、腐食等を防止できる。
【００２０】
（６）本発明に係る電子顕微鏡において、
前記電子線を走査するための走査コイルを含み、
前記ライナーチューブは、材質がステンレス鋼、またはチタンである第３筒状部材を有し、
前記走査コイルは、前記第３筒状部材の周囲に配置されている。
【００２１】
このような電子顕微鏡では、ライナーチューブが第３筒状部材を有し、第３筒状部材の材質がステンレス鋼またはチタンであるため、第３筒状部材の周囲に配置されている走査コイルが発生させる高周波磁場がライナーチューブによってシールドされない。したがって、電子線を正確に走査することができる。
【００２２】
（７）本発明に係る電子顕微鏡において、
前記第１筒状部材の材質は、銅またはベリリウム銅であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る電子顕微鏡を模式的に示す図。
【図２】第１実施形態に係る電子顕微鏡のライナーチューブを模式的に示す断面図。
【図３】第１実施形態に係る電子顕微鏡のライナーチューブを模式的に示す断面図。
【図４】第１実施形態に係る電子顕微鏡のライナーチューブおよび多極子を模式的に示す図。
【図５】第１実施形態に係る電子顕微鏡のライナーチューブおよび多極子を模式的に示す図。
【図６】ライナーチューブのシールド効果を説明するための図。
【図７】ライナーチューブのシールド効果を説明するための図。
【図８】筒状部材の材質がステンレス鋼である場合のノイズの周波数特性と、筒状部材の材質が銅である場合のノイズの周波数特性と、を示すグラフ。
【図９】筒状部材の材質がステンレス鋼である場合のＳＴＥＭ暗視野像。
【図１０】筒状部材の材質が銅である場合のＳＴＥＭ暗視野像。
【図１１】第１実施形態の変形例に係る電子顕微鏡のライナーチューブを模式的に示す断面図。
【図１２】第１実施形態の変形例に係る電子顕微鏡のライナーチューブを模式的に示す断面図。
【図１３】第２実施形態に係る電子顕微鏡を模式的に示す図。
【図１４】第２実施形態に係る電子顕微鏡のライナーチューブを模式的に示す断面図。
【図１５】第２実施形態の変形例に係る電子顕微鏡のライナーチューブを模式的に示す断面図。
【図１６】第２実施形態の変形例に係る電子顕微鏡のライナーチューブおよび多極子を模式的に示す図。
【図１７】第２実施形態の変形例に係る電子顕微鏡のライナーチューブおよび多極子を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２５】
１．  第１実施形態
１．１．  電子顕微鏡
まず、第１実施形態に係る電子顕微鏡について図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る電子顕微鏡１００を模式的に示す図である。
【００２６】
電子顕微鏡１００は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）である。すなわち、電子顕微鏡１００は、試料Ｓを透過した電子で結像して、透過電子顕微鏡像（ＴＥＭ像）を取得する装置である。また、電子顕微鏡１００は、後述するように、電子線（電子プローブ）を走査するための走査コイル１６を備えており、走査透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）としても機能する。
【００２７】
電子顕微鏡１００は、図１に示すように、ライナーチューブ１０と、電子線源１２と、集束レンズ１４と、走査コイル１６と、収差補正装置２０と、対物レンズ２２と、試料ステージ２４と、試料ホルダー２５と、中間レンズ２６と、投影レンズ２８と、ＳＴＥＭ検出器３０ａと、撮像部３０ｂと、を含む。なお、図１では、収差補正装置２０を簡略化して図示している。
【００２８】
電子線源１２は、電子線ＥＢを発生させる。電子線源１２は、陰極から放出された電子を陽極で加速し電子線ＥＢを放出する。電子線源１２としては、例えば、公知の電子銃を用いることができる。
【００２９】
集束レンズ（コンデンサーレンズ）１４は、電子線源１２の後段（電子線ＥＢの下流側）に配置されている。集束レンズ１４は、電子線源１２で発生した電子線ＥＢを集束して試料Ｓに照射するためのレンズである。
【００３０】
走査コイル１６は、集束レンズ１４の後段に配置されている。走査コイル１６は、電子線ＥＢを偏向させて、集束レンズ１４および対物レンズ２２（対物レンズの上部磁極）で集束された電子線（電子プローブ）で試料Ｓ上を走査するためのコイルである。走査コイル１６は、電子顕微鏡１００の制御部（図示せず）で生成された走査信号に基づき、電子プローブで試料Ｓ上を走査する動作を行う。電子顕微鏡１００では、試料Ｓを透過した電子線の強度信号を走査信号に同期させて画像化し、走査透過電子顕微鏡像（ＳＴＥＭ像）を取得する。
【００３１】
収差補正装置２０は、走査コイル１６の後段に配置されている。なお、収差補正装置２０は、走査コイル１６の前段に配置されていてもよい。収差補正装置２０は、磁場を発生させる多極子を備えている。収差補正装置２０は、多極子によって所定の磁場を発生させて、照射系の収差を補正する。収差補正装置２０は、例えば、球面収差を補正するための球面収差補正装置であり、負の球面収差を作り出し、照射系の正の球面収差を打ち消すことで、照射系の球面収差を補正する。
【００３２】
対物レンズ２２は、収差補正装置２０の後段に配置されている。対物レンズ２２は、試料Ｓを透過した電子線ＥＢで結像するための初段のレンズである。電子顕微鏡１００が走査透過電子顕微鏡として機能する場合には、対物レンズ２２は、電子プローブを形成するためのレンズとして用いられる。対物レンズ２２は、図示はしないが、上部磁極（ポールピースの上極）、および下部磁極（ポールピースの下極）を有している。対物レンズ２２では、上部磁極と下部磁極との間に磁場を発生させて電子線ＥＢを集束させる。
【００３３】
試料ステージ２４は、試料Ｓを保持する。図示の例では、試料ステージ２４は、試料ホルダー２５を介して、試料Ｓを保持している。試料ステージ２４は、例えば、対物レンズ２２の上部磁極と下部磁極との間に試料Ｓを位置させる。試料ステージ２４は、試料ホルダー２５を移動および静止させることにより、試料Ｓの位置決めを行うことができる。
【００３４】
中間レンズ２６は、対物レンズ２２の後段に配置されている。投影レンズ２８は、中間レンズ２６の後段に配置されている。中間レンズ２６および投影レンズ２８は、対物レンズ２２によって結像された像をさらに拡大し、撮像部３０ｂに結像させる。また、中間レ
ンズ２６、および投影レンズ２８は、試料Ｓを透過した電子線をＳＴＥＭ検出器３０ａに導くこともできる。電子顕微鏡１００では、対物レンズ２２、中間レンズ２６、および投影レンズ２８によって、結像系が構成されている。
【００３５】
ＳＴＥＭ検出器３０ａは、試料Ｓを透過した電子線を検出する。ＳＴＥＭ検出器３０ａで検出された電子線の検出信号を走査信号に同期させて画像化することで、ＳＴＥＭ像が得られる。ＳＴＥＭ検出器３０ａは、試料Ｓで所定の角度で散乱された電子を検出する暗視野ＳＴＥＭ検出器としても機能する。
【００３６】
撮像部３０ｂは、結像系によって結像された透過電子顕微鏡像（ＴＥＭ像）を撮影する。撮像部３０ｂは、例えば、ＣＣＤカメラや、ＣＭＯＳカメラ等のデジタルカメラである。
【００３７】
電子顕微鏡の本体部は、図示の例では、除振器３２を介して架台３４上に設置されている。
【００３８】
ライナーチューブ１０は、電子顕微鏡１００の鏡筒２内に配置されている。ライナーチューブ１０は、図示の例では、集束レンズ１４、走査コイル１６、収差補正装置２０等の照射系が配置された鏡筒２内の領域と、対物レンズ２２、中間レンズ２６、投影レンズ２８等の結像系が配置された鏡筒２内の領域と、にそれぞれ配置されている。ライナーチューブ１０は、内部が電子線ＥＢの経路となる。ライナーチューブ１０の内部は、真空排気装置（図示せず）によって真空排気されて真空状態となる。ライナーチューブ１０によって、電子顕微鏡１００を構成しているレンズ１４，２２，２６，２８や、走査コイル１６、収差補正装置２０等を真空外に配置しつつ、電子線ＥＢの経路を真空とすることができる。
【００３９】
図２および図３は、ライナーチューブ１０を模式的に示す断面図である。なお、図２は、ライナーチューブ１０の中心軸に直交する断面を示す図である。また、図３は、図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００４０】
ライナーチューブ１０は、図２および図３に示すように、筒状部材（第１筒状部材）１１０で構成されている。筒状部材１１０は、円筒状であり、内部が電子線ＥＢの経路となる。ライナーチューブ１０の半径は、例えば、数ｍｍ程度である。
【００４１】
図４および図５は、ライナーチューブ１０および収差補正装置２０の多極子２１を模式的に示す図である。なお、図４はライナーチューブ１０および多極子２１を電子線ＥＢの進行方向から見た模式図であり、図５はライナーチューブ１０および多極子２１を模式的に示す斜視図である。なお、図５では、便宜上、多極子２１を構成している複数の極子２１２のうちの１つを図示している。
【００４２】
収差補正装置２０は、図４および図５に示すように、複数（図示の例では１２個）の極子２１２からなる多極子２１と、各極子２１２に設けられたコイル２１４と、円筒状のヨーク２１６と、を有している。複数の極子２１２は、筒状部材１１０の周囲に配置されている。複数の極子２１２は、図４に示すように、筒状部材１１０を囲むように、筒状部材１１０に対して対称に配置されている。多極子２１やコイル２１４は、筒状部材１１０の外に配置されている。筒状部材１１０は、電子線ＥＢの経路となる真空部と、多極子２１やコイル２１４が配置される真空外部と、を隔てるための真空隔壁として機能する。多極子２１で発生した磁場は、筒状部材１１０からしみ出して、筒状部材１１０内を通過する電子線ＥＢに作用する。
【００４３】
筒状部材１１０の材質は、銅、金、または銀であり、好ましくは銅である。筒状部材１１０の材質は、銅、金、および銀のうちの１つを主成分とする合金であってもよく、例えば銅、金、または銀を９０％以上含む合金である。このような筒状部材１１０の材質として用いられる合金のなかでは、ベリリウム銅が好ましい。ここで、ベリリウム銅とは、銅に０．５％以上３％以下のベリリウムを加えた合金であり、ニッケル、コバルト、鉄等の他の金属が少量含まれていてもよい。
【００４４】
筒状部材１１０の材質が、銅、金、銀、またはこれらの金属のうちの１つを主成分とする合金であることにより、ライナーチューブ１０は、上述した真空隔壁としての機能に加えて、変動磁場をシールドする機能を有することができる。
【００４５】
図６および図７は、ライナーチューブ１０のシールド効果を説明するための図である。
【００４６】
筒状部材１１０の材質が銅、金、または銀である場合、図６に示すように、筒状部材１１０の外で変動磁場（交流磁場）Ｂが発生すると、電磁誘導効果により、これらの金属内で渦状の誘導電流（渦電流）が発生し、変動磁場Ｂを打ち消す方向の磁場Ｂｒが発生する。この磁場Ｂｒの大きさは、電気抵抗率が小さいほど大きくなる。したがって、筒状部材の材質が、銅（電気抵抗率１．７×１０−８Ωｍ）、金（電気抵抗率２．２×１０−８Ωｍ）、または銀（電気抵抗率１．６×１０−８Ωｍ）である場合、例えば筒状部材の材質がステンレス鋼（ＳＵＳ、電気抵抗率７．２×１０−７Ωｍ）である場合と比べて、変動磁場Ｂをシールドする効果を高めることができる。
【００４７】
図８は、筒状部材の材質がステンレス鋼（ＳＵＳ）である場合に像中に現れるノイズの周波数特性と、筒状部材の材質が銅である場合に像中に現れるノイズの周波数特性と、を示すグラフである。
【００４８】
図８に示すように、筒状部材の材質が銅である場合、筒状部材の材質がステンレス鋼である場合と比べて、１．００×１０Ｈｚ以上１．００×１０４Ｈｚ以下の領域のノイズ成分が減少している。特に、１．００×１０２Ｈｚ以上１．００×１０３Ｈｚ以下の領域のノイズ成分が大幅に減少している。このように、筒状部材の材質が銅である場合、筒状部材の材質がステンレス鋼である場合と比べて、１．００×１０Ｈｚ以上１．００×１０４Ｈｚ以下、特に、１．００×１０２Ｈｚ以上１．００×１０３Ｈｚ以下の高周波磁場をシールドする効果を高めることができる。
【００４９】
また、銅、金、および銀の比透磁率は１に極めて近い。そのため、筒状部材の材質が、銅、金、または銀であっても、多極子２１が発生させる磁場に与える影響は極めて小さい。
【００５０】
したがって、筒状部材１１０の材質が銅、金、銀であることにより、多極子２１が発生させる磁場に影響を与えることなく、磁場変動（特に高周波磁場による磁場変動）が電子線に与える影響を低減することができる。筒状部材１１０の材質を銅、金、および銀のうちの１つを主成分とする合金とする場合も、筒状部材１１０を銅、金、銀とする場合と、同様の効果が得られる。
【００５１】
また、銅は、金、銀と比べて、安価である。したがって、筒状部材１１０の材質が銅であることにより、ライナーチューブ１０を安価に製造することができる。また、ベリリウム銅は、高い強度を有し、加工性に優れた材料である。したがって、筒状部材１１０の材質がベリリウム銅であることにより、ライナーチューブ１０の強度を高めることができ、かつ、ライナーチューブ１０を容易に製造することができる。
【００５２】
電子顕微鏡１００は、例えば、以下の特長を有する。
【００５３】
電子顕微鏡１００では、ライナーチューブ１０は、材質が銅、金、銀、またはこれらの金属のうちの１つを主成分とする合金である筒状部材１１０を有するため、上述したように、変動磁場をシールドする効果を高めることができ、磁場変動が電子線ＥＢに与える影響を低減することができる。これにより、電子線ＥＢの試料上でのぶれを抑え、分解能を向上させることができる。
【００５４】
電子顕微鏡１００では、多極子２１を構成している複数の極子２１２は、筒状部材１１０の周囲に配置されているため、例えば、多極子の駆動電流のリップルに起因する擾乱磁場、外乱、多極子の熱雑音に起因する磁場変動等が原因となる高周波磁場を、筒状部材１１０でシールドすることができる。これにより、当該高周波磁場による磁場変動が電子線ＥＢに与える影響を低減することができる。
【００５５】
また、電子線ＥＢは多極子２１内において光学的に広がった軌道をとるため、ノイズの影響を受けやすい状態となる。電子顕微鏡１００では、多極子２１を構成している複数の極子２１２は、筒状部材１１０の周囲に配置されているため、筒状部材１１０によって、多極子２１内の電子線ＥＢに影響を与える変動磁場をシールドすることができる。これにより、磁場変動（ノイズ）が多極子２１内の電子線ＥＢに与える影響を低減することができ、より分解能を向上させることができる。
【００５６】
図９は、筒状部材の材質がステンレス鋼（ＳＵＳ）である場合のＳＴＥＭ暗視野像である。図１０は、筒状部材の材質が銅である場合のＳＴＥＭ暗視野像である。図９および図１０に示すＳＴＥＭ暗視野像は、Ｇｅ［１１２］方向からＧｅ−Ｇｅダンベル構造を観察したものである。なお、Ｇｅ−Ｇｅ間の距離は、８２ｐｍである。
【００５７】
図９に示すＳＴＥＭ暗視野像では、Ｇｅ−Ｇｅダンベル構造を観察することは困難であるが、図１０に示すＳＴＥＭ暗視野像では、Ｇｅ−Ｇｅダンベル構造を明瞭に観察することができる。
【００５８】
このように本実施形態は、数ｐｍの電子線の動きがＳＴＥＭ像中のノイズとなるような高分解能（例えば５０ｐｍ程度の分解能）の観察が可能な電子顕微鏡において、特に有効である。
【００５９】
１．２．  電子顕微鏡の変形例
次に、第１実施形態に係る電子顕微鏡の変形例について、図面を参照しながら説明する。本変形例に係る電子顕微鏡の構成は、図１に示す電子顕微鏡１００の構成と同様であるため、その図示を省略する。ただし、本変形例に係る電子顕微鏡では、ライナーチューブ１０の構成が、電子顕微鏡１００のライナーチューブ１０の構成と異なる。本変形例に係る電子顕微鏡のその他の構成は、上述した電子顕微鏡１００と同様であるため、その説明を省略する。
【００６０】
図１１および図１２は、本変形例に係る電子顕微鏡のライナーチューブ１０を模式的に示す断面図である。なお、図１１は、図２に対応し、図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図であり、図３に対応する。
【００６１】
上述した電子顕微鏡１００では、ライナーチューブ１０は、図２および図３に示すように、材質が銅、金、銀、またはこれらの金属のうちの１つを主成分とする合金である筒状部材（以下「第１筒状部材」ともいう）１１０で構成されていた。
【００６２】
これに対して、本変形例に係る電子顕微鏡では、ライナーチューブ１０は、図１１および図１２に示すように、第１筒状部材１１０と、第１筒状部材１１０の内側に配置された第２筒状部材１２０と、を有している。
【００６３】
ライナーチューブ１０は、第１筒状部材１１０と、第２筒状部材１２０と、の二重構造である。ライナーチューブ１０では、第２筒状部材１２０の内部が電子線ＥＢの経路となる。第２筒状部材１２０の材質は、例えば、ステンレス鋼、またはチタンである。ステンレス鋼や、チタンは、高い強度を有し、かつ、真空中において脱ガス等が少ない。また、ステンレス鋼やチタンは、耐食性が高い。
【００６４】
本変形例に係る電子顕微鏡では、ライナーチューブ１０は、第１筒状部材１１０の内側に配置された第２筒状部材１２０を有し、第２筒状部材１２０の材質は、ステンレス鋼またはチタンである。そのため、本変形例では、変動磁場をシールドする効果を高めて磁場変動が電子線ＥＢに与える影響を低減できるとともに、ライナーチューブの強度を高めることができ、かつ、真空中における脱ガス、腐食等を防止できる。
【００６５】
２．  第２実施形態
２．１．  電子顕微鏡
次に、第２実施形態に係る電子顕微鏡について、図面を参照しながら説明する。図１３は、第２実施形態に係る電子顕微鏡２００を模式的に示す図である。図１４は、第２実施形態に係る電子顕微鏡２００のライナーチューブ１０を模式的に示す断面図であり、図３に対応している。
【００６６】
以下、第２実施形態に係る電子顕微鏡２００において、上述した第１実施形態に係る電子顕微鏡１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
上述した電子顕微鏡１００では、図１〜図３に示すように、ライナーチューブ１０は、第１筒状部材１１０で構成されていた。
【００６８】
これに対して、電子顕微鏡２００では、図１３および図１４に示すように、ライナーチューブ１０は、多極子２１の各極子２１２が周囲に配置された第１筒状部材１１０と、走査コイル１６が周囲に配置された第３筒状部材１３０と、を有している。
【００６９】
第３筒状部材１３０の材質は、例えば、ステンレス鋼、またはチタンである。走査コイル１６は、高周波磁場を発生させて電子線ＥＢを偏向し、試料Ｓ上で電子プローブ（電子線ＥＢ）を走査する。例えば、走査コイル１６が周囲に配置された筒状部材の材質が、銅、金、銀、またはこれらの金属のうちの１つを主成分とする合金であった場合、走査コイル１６からの高周波磁場が筒状部材によってシールドされてしまう。この結果、電子プローブを正確に走査することができずに、像が歪んでしまう場合がある。
【００７０】
ライナーチューブ１０は、多極子２１の近傍は、第１筒状部材１１０で構成されており、走査コイル１６の近傍およびその他の構成部材の近傍は第３筒状部材１３０で構成されている。ライナーチューブ１０は、図示の例では、多極子２１の各極子２１２が周囲に配置された部分は第１筒状部材１１０で構成されており、走査コイル１６が周囲に配置された部分を含むその他の部分は第３筒状部材１３０で構成されている。
【００７１】
電子顕微鏡２００では、ライナーチューブ１０が、材質が銅、金、銀、またはこれらの合金である第１筒状部材１１０と、材質がステンレス鋼、またはチタンである第３筒状部材１３０と、を有し、多極子２１の各極子２１２は第１筒状部材１１０の周囲に配置され
、走査コイル１６は第３筒状部材１３０の周囲に配置されている。このように、第３筒状部材１３０の材質がステンレス鋼またはチタンであるため、走査コイル１６が発生させる高周波磁場（電子プローブの走査のための磁場）はライナーチューブ１０（第３筒状部材１３０）によってシールドされない。これにより、電子線（電子プローブ）を正確に走査することができる。したがって、電子顕微鏡２００では、電子プローブを正確に走査することができ、かつ、多極子に起因する高周波磁場が電子線ＥＢに与える影響を低減することができる。
【００７２】
なお、図示はしないが、電子顕微鏡２００において、多極子２１の他に高周波磁場を発生させる構成部材が鏡筒２内にある場合には、ライナーチューブ１０の当該部材の近傍を第１筒状部材１１０で構成してもよい。また、例えば、ライナーチューブ１０の電子線ＥＢが光学的に広がった軌道をとる領域を囲む部分を第１筒状部材１１０で構成してもよい。電子線ＥＢが光学的に広がった軌道をとる領域は、上述したように、ノイズの影響を受けやすいためである。
【００７３】
２．２．  電子顕微鏡の変形例
次に、第２実施形態に係る電子顕微鏡の変形例について、図面を参照しながら説明する。本変形例に係る電子顕微鏡の構成は、図１３に示す電子顕微鏡２００の構成と同様であるため、その図示を省略する。ただし、本変形例に係る電子顕微鏡では、ライナーチューブ１０の構成が、電子顕微鏡２００のライナーチューブ１０の構成と異なる。本変形例に係る電子顕微鏡のその他の構成は、上述した電子顕微鏡２００と同様であるため、その説明を省略する。
【００７４】
図１５は、本変形例に係る電子顕微鏡のライナーチューブ１０を模式的に示す断面図である。なお、図１５は、図１４に対応する。図１６および図１７は、本変形例に係る電子顕微鏡のライナーチューブ１０および収差補正装置２０の多極子２１を模式的に示す図である。なお、図１６は図４に対応し、図１７は図５に対応している。
【００７５】
本変形例に係る電子顕微鏡では、図１５〜図１７に示すように、ライナーチューブ１０は、第１筒状部材１１０と、第３筒状部材１３０と、を有しており、第１筒状部材１１０と第３筒状部材１３０とが二重構造となっている部分を有している。
【００７６】
ライナーチューブ１０の多極子２１の各極子２１２が周囲に配置される部分（多極子２１の近傍）は、第１筒状部材１１０の内側に第３筒状部材１３０が配置されており、二重構造となっている。図示の例では、ライナーチューブ１０の多極子２１の各極子２１２が周囲に配置される部分のみが二重構造となっている。
【００７７】
第１筒状部材１１０は、多極子２１の各極子２１２に接するように配置されている。第１筒状部材１１０は、多極子２１の各極子２１２に囲まれた領域に挿入されて嵌め込まれている。第１筒状部材１１０は、各極子２１２によって支持されている。第１筒状部材１１０と第３筒状部材１３０との間には、図示のように、隙間があってもよい。
【００７８】
本変形例に係る電子顕微鏡では、上述した電子顕微鏡２００と同様の作用効果を奏することができる。
【００７９】
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。
【００８０】
上述した実施形態では、図１および図１３に示すように、収差補正装置２０が照射系の収差補正装置である例について説明したが、本発明は、結像系の収差補正装置にも同様に
適用できる。
【００８１】
また、上述した実施形態では、収差補正装置２０が球面収差を補正する球面収差補正装置である例について説明したが、本発明は多極子を用いて収差を補正するその他の収差補正装置（例えば色収差補正装置等）にも適用できる。
【００８２】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００８３】
２…鏡筒、１０…ライナーチューブ、１２…電子線源、１４…集束レンズ、１６…走査コイル、２０…収差補正装置、２１…多極子、２２…対物レンズ、２４…試料ステージ、２５…試料ホルダー、２６…中間レンズ、２８…投影レンズ、３０ａ…ＳＴＥＭ検出器、３０ｂ…撮像部、３２…除振器、３４…架台、１００…電子顕微鏡、１１０…第１筒状部材、１２０…第２筒状部材、１３０…第３筒状部材、２００…電子顕微鏡、２１２…極子、２１４…コイル、２１６…ヨーク
【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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図９】
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【図１０】
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