"電子ビームをZ軸方向に射出する電子銃を具備する電子ビーム装置において利用される電子レンズであって、Z軸を中心軸とした円筒型強磁性体からなる外側円筒と、前記外側円筒の内側に配置された、Z軸方向に着磁された円筒型永久磁石と、前記円筒型永久磁石の内側または外側に、前記円筒型永久磁石と間隙をおいて配置され、前記円筒型永久磁石によるZ軸方向の磁界強度を調整する補正用コイルと、前記円筒型永久磁石と、前記補正用コイルとの間隙に配置され、内部に冷媒が流通されて、前記円筒型永久磁石の温度変化を抑制する冷媒流路と、を有する電子レンズ。請求項1に記載の電子レンズであって、前記円筒型永久磁石における電子ビーム射出側のZ軸方向端面に、前記円筒型永久磁石による磁界を平均化する、薄い強磁性体リングを設置する電子レンズ。請求項1または2に記載の電子レンズであって、前記円筒型永久磁石は、Z軸方向に並んで配置され、前記電子ビームの入射側に位置する第1円筒型永久磁石と電子ビームの射出側に位置する第2円筒型永久磁石を含み、前記第1円筒型永久磁石と第2円筒型永久磁石は、互いに反対方向の磁界を発生するように着磁されており、前記第1円筒型永久磁石は第2円筒型永久磁石に比べ内径が大きく、前記第2円筒型永久磁石により発生される中心磁界に対し、第1円筒型永久磁石による中心磁界が重ねられる電子レンズ。請求項1または2に記載の電子レンズであって、前記円筒型永久磁石の、前記電子ビームの入射側に配置される他の円筒型永久磁石をさらに含み、前記他の円筒型永久磁石は、前記円筒型永久磁石側に発生する磁界が前記円筒型永久磁石により発生される磁界を強める磁界となるように径方向着磁されている電子レンズ。請求項1~4のいずれか1つに記載の電子レンズであって、前記冷媒流路は、前記間隙に位置する円筒状の流路を有する電子レンズ。請求項1~5のいずれか1つに記載の電子レンズをZ軸に略直交する平面上に複数個配列した複数の電子ビームを試料に向けて照射する電子ビーム装置。少なくとも1段の電子ビームを収束結像する円筒型半径方向薄肉磁界型の電子レンズであって、Z軸を中心軸とした外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体からなる強磁性体と、前記外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体の内側に、長さが略2分の1以下の半径方向に着磁された円筒型半径方向薄肉永久磁石と、前記円筒型半径方向薄肉永久磁石の内側に、少なくとも前記円筒型薄肉永久磁石とZ方向の長さが同じかまたは長い、内周の円筒型半径方向薄肉強磁性体と、を具備する電子レンズ。請求項7に記載の電子レンズであって、内部に円筒状の非磁性空間を具備し、前記円筒状の非磁性空間の半径は前記外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体の外周の半径の略3分の1よりも大きな半径であることを特徴とする電子レンズ。請求項8に記載の電子レンズにおいて、前記外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体の内側に、半径方向に着磁された前記円筒型半径方向薄肉永久磁石を挟むように設置された、前記円筒型半径方向薄肉永久磁石内径と略内径が等しい1対の電磁コイルを具備し、前記1対の電磁コイルは前記薄肉永久磁石の強度を補正する逆向き磁界を発生することを特徴とする電子レンズ。請求項9に記載の電子レンズにおいて、前記外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体の上面または下面の一方、またはその両面に略外周半径の3分の1よりも大きな円形開口を具備する円板状の強磁性体を具備することを特徴とする電子レンズ。請求項7~10のいずれか1つに記載の電子レンズをZ軸に略直交する平面上に複数個配列した複数の電子ビームを対象物に向けて照射する電子ビーム装置。請求項11に記載する電子ビーム装置であって、前記Z軸方向とそれぞれに略直交するX軸方向とY軸方向のそれぞれの方向に、X軸方向にはピッチ略PXで等間隔に複数個配列し、Y軸方向にはピッチ略PYで等間隔に複数個配列した複数個の電子レンズ群を有し、前記電子レンズ群に液体または気体冷媒を流して温度制御をおこなうことを特徴とする電子ビーム装置。上記で示されたように、電子ビームマルチコラムにおいては静電偏向器との干渉の問題から、静電レンズは使用できない。磁界レンズは使用できるが、数十本以上のマルチコラムの全てのレンズを電磁コイルで構成すると、発熱量が膨大になって破綻する。永久磁石を用いて磁界レンズを製作することによりひとつのレンズの発熱量を抑制できることは古くから知られており、特許文献1にも永久磁石を用いた電子レンズの例第5図がしめされている。しかし強磁性材料を用いて永久磁石を包むように、外径が大きく、内径の小さなポールピースを用いて、ビーム軸付近に一方向の磁界を形成する方法では、300mmシリコンウェハを10枚/時間以上の処理能力を得るための必要な本数である数十本並列化できるような太さ23mm以下のレンズが形成できなかった。仮に外形が小さくできたとしてもレンズ磁界の中に静電偏向器が設置できるような大きなポールピース内部の非磁性空間が形成できなかった。また、永久磁石を用いて磁界レンズを製作する場合には、永久磁石自体は発熱しないが、磁界レンズとしての必要な強度に一致させるために、永久磁石の付近に強度調整用の補正用コイルを設置して電流を流す必要がある。この補正用のコイルは磁界強度で±5以下である。これらのコイルによる発熱は容易に永久磁石の温度を変化させて、磁界強度を変化させる。このために磁界レンズの安定性が損なわれる。本発明は、電子ビームをZ軸方向に射出する電子銃を具備する電子ビーム装置において利用される電子レンズであって、Z軸を中心軸とした円筒型強磁性体からなる外側円筒と、前記外側円筒の内側に配置された、Z軸方向に着磁された円筒型の永久磁石と、前記永久磁石の内側または外側に、前記永久磁石と間隙をおいて配置され、前記永久磁石によるZ軸方向の磁界強度を調整する補正用コイルと、前記永久磁石と、前記補正用コイルとの間隙に配置され、内部に冷媒が流通されて、永久磁石の温度変化を抑制する冷媒流路と、を有することを特徴とする。また、前記円筒型永久磁石における電子ビーム射出側のZ軸方向端面に、前記円筒型永久磁石による磁界を平均化する、薄い強磁性体リングを設置することが好適である。また、前記円筒型永久磁石は、Z軸方向に並んで配置され、前記電子ビームの入射側に位置する第1円筒型永久磁石と電子ビームの射出側に位置する第2円筒型永久磁石を含み、前記第1円筒型永久磁石と第2円筒型永久磁石は、互いに反対方向の磁界を発生するように着磁されており、前記第1円筒型永久磁石は第2円筒型永久磁石に比べ内径が大きく、前記第2円筒型永久磁石により発生される中心磁界に対し、第1円筒型永久磁石による中心磁界が重ねられることが好適である。また、前記冷媒流路は、前記間隙に位置する円筒状の流路を有するものであると好適である。また、本発明に係る電子ビーム装置は、前記電子レンズをZ軸に略直交する平面上に複数個配列した複数の電子ビームを試料に向けて照射することが好適である。また、電子ビーム装置において、処理能力を上げることに対しては、少なくとも1段の電子ビームを収束結像する磁界による電子レンズが、前記電子ビームの進行方向を中心軸とした外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体からなる強磁性体を具備し、前記外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体の内側に、長さが略2分の1以下の半径方向に着磁された円筒型半径方向薄肉永久磁石を具備し、前記円筒型半径方向薄肉永久磁石の内側に、少なくとも前記円筒型薄肉永久磁石と長さが略同じ、内周の円筒型半径方向薄肉強磁性体を具備する円筒型半径方向薄肉磁界型電子レンズを前記電子ビームの進行方向に平行に複数個配置したことを特徴とする。電子レンズの主たる磁界発生手段として永久磁石を用い、所望の磁界レンズとしての必要な強度に正確に一致させるために、前記永久磁石の付近に強度調整用の補正用コイルを設置して電流を流し、ジュール発熱による温度変化と温度変化に伴う永久磁石の強度変化を低減する目的で、永久磁石を含む空間に液体を充填し環流させ、液体全体の温度を一定化させ、永久磁石の磁界強度を安定化させることが好適である。本発明によれば、軸方向に着磁した永久磁石を用いて、電子レンズを構成でき、また補正用コイルにより発生した熱の悪影響を抑制することができる。また、前記電子ビーム軸を中心軸とする前記半径方向に着磁された円筒型半径方向薄肉永久磁石による磁界は、電力をほとんど使用せずに、磁界型電子レンズを形成できるとともに、直径が23mm以下の電子レンズを構成できるので300mmウェハを1時間あたり10枚以上描画する高速の電子ビーム描画装置を製造できる。また磁界強度調整用のコイルによるジュール発熱を液体による温度安定化によって、永久磁石強度が安定化して、レンズ強度の安定な電子ビーム描画装置ができる。本発明を実施する形態について図を参照しながら説明する。第一の実施形態本実施形態は、半導体LSI製造工程の回路パターンを描画するリソグラフィ分野で活用される電子ビーム描画技術における処理能力を飛躍的に高める多数個の電子ビームを用いたマルチコラム電子ビーム装置において、微細径レンズ構造が可能で、低消費電力の、高精度描画を可能にする、永久磁石を用いた電子レンズ、これを用いたマルチコラム電子ビーム描画装置に関する。技術の中心となるレンズ技術は電子ビームを用いた電子ビーム検査装置に同様に使用でき、効果も同様に並列化による高速化が出来るのでマルチコラム電子ビーム検査装置にも適用できるが、詳細な説明は主に電子ビーム描画装置について行う。図1は、本発明の電子レンズの第一の実施形態を説明する図である。電子レンズは、電子ビームをZ方向に射出する電子銃を複数個具備する電子ビーム装置において少なくとも1段用いられる。少なくとも1段の電子ビームを収束結像する磁界による電子レンズは、前記Z軸を中心軸とした外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体101からなる強磁性体を具備し、前記外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体の内側に、長さが略2分の1以下の半径方向に着磁された円筒型半径方向薄肉永久磁石102を具備し、前記円筒型半径方向薄肉永久磁石の内側に、少なくとも前記円筒型薄肉永久磁石とZ方向の長さが同じかまたは長い、内周の円筒型半径方向薄肉強磁性体103を具備する円筒型半径方向薄肉磁界型電子レンズである。この円筒型半径方向薄肉電子レンズは、内部に円筒状の非磁性空間を具備し、前記円筒状の非磁性空間の半径は前記外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体の外周の半径の略3分の1よりも大きな半径である。なお、X軸、Y軸方向は、Z軸と直交する方向であり、マルチコラムの場合には、電子レンズがX軸、Y軸で規定される平面上に配置される。厳密にX,Y平面ではなく、略X,Y平面上でもよい。また、X軸と、Y軸は直交し、どこをX軸、Y軸としてもよいが、電子レンズがX,Y方向に配列されているようにX,Y軸を決定する。前記Z軸を中心軸とした外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体101からなる強磁性体は、電子レンズの外部への漏れ磁場を抑制するために用いる。半径方向に着磁された円筒型半径方向薄肉永久磁石102から円筒軸の中心方向に出て行く磁力線は、永久磁石102の着磁が均一ではない場合には軸対象磁界を形成できない場合がある。そこで前記円筒型半径方向薄肉永久磁石の内側に、少なくとも前記円筒型薄肉永久磁石とZ方向の長さが同じかまたは長い、内周の円筒型半径方向薄肉強磁性体103を具備することによって、電子レンズの内部に軸対称な強度分布を有する磁力線104を形成することができる。なお、円筒状の永久磁石102の上下には、上部の補正用電磁コイル107、下部の補正用電磁コイル108が配置されている。この上部の補正用電磁コイル107、下部の補正用電磁コイル108は互いに逆方向の電流を流し、永久磁石102によって生じる磁界をそれぞれ補正する。第二の実施形態図2は、本発明の電子レンズの第二の実施形態を説明する図である。この電子レンズは、円筒型半径方向薄肉磁界型電子レンズである。電子レンズは、外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体の内側に、半径方向に着磁された前記円筒型半径方向薄肉永久磁石を挟むように設置された、1対の前記円筒型半径方向薄肉永久磁石112と122と、前記円筒型半径方向薄肉永久磁石の内径と略内径が等しい1対の電磁コイル補正用電磁コイル114と115および116を具備前記各々の対の前記円筒型半径方向薄肉永久磁石および電磁コイルは逆向き磁界を発生する。電子ビーム描画装置または電子ビームを用いて基板の検査を行なう電子ビーム検査装置は、前記電子銃と前記円筒型半径方向薄肉磁界型電子レンズを、前記Z軸に平行に複数個並んだ電子ビーム光学鏡筒を有する。ここで、永久磁石112と122は、図示の通り互いに逆方向の磁界を発生する。また、永久磁石112,122の上部、中間部、下部に配置された3つの補正用電磁コイルである、上部の補正用電磁コイル114、中央部の補正用電磁コイル115、下部の補正用電磁コイル116は、永久磁石112,122により発生される磁界を補正するものである。上部の補正用電磁コイル114と、下部の補正用電磁コイル116は、ほぼ同じ強さで、発生する磁界の方向は等しく、中央部の補正用電磁コイル115は、上部の補正用電磁コイル114と、下部の補正用電磁コイル116の2倍の強さで、発生する磁界の方向は反対である。図3は、図1で説明した本発明の電子レンズの第一の実施形態におけるA-A’線の断面図である。電子レンズは、外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体101からなる強磁性体を具備し、前記外周の円筒型半径方向薄肉強磁性体の内側に、長さが略2分の1以下の半径方向に着磁された円筒型半径方向薄肉永久磁石102を具備する。また、この電子レンズは、前記円筒型半径方向薄肉永久磁石の内側に、少なくとも前記円筒型薄肉永久磁石とZ方向の長さが同じかまたは長い、内周の円筒型半径方向薄肉強磁性体103を具備する円筒型半径方向薄肉磁界型電子レンズである。図4には本発明の電子銃を利用したマルチコラム電子ビーム描画装置の図を示す。マルチコラム電子ビーム描画装置はたとえば略15mmから略40mm程度の太さの個別コラムエレメント301と呼ぶコラムを2次元的に10本から250本以上という数で複数個並べた構造302をしている。そのために高速なSiシリコンウェハ303たとえば300mmφの露光が可能となるものである。このマルチコラム構造は、半導体基板の検査を行う電子ビーム検査装置にも適用できる。個別コラムエレメント301は以下の部品から構成される。電子銃陰極部304から発射された電子ビームは第1の矩形のアパーチャ305で矩形に整形され、前段のレンズ光学系306で第2の矩形アパーチャまたはCPキャラクタプロジェクションマスク308上に結像される。矩形アパーチャまたはCPマスク上での位置はビーム偏向器によって、意図したサイズまたは形状のビームに再整形される。可変矩形ビームの場合には2つの矩形アパーチャによって任意のサイズの矩形ビームが形成される。CPキャラクタプロジェクションの場合には2番目に設置された所定の位置のキャラクタにビームを照射することでキャタラクタを通過した電子ビームをキャラクタに形成された開口通りの任意かつ意図したビーム形状に整形される。さらに後段のレンズ光学系309でウェハ303上へ適切な位置に偏向し結像される。電子レンズ系306、309はさらに分解すると磁界レンズ307で構成される。図6は、マルチコラムとウェハを説明する図である。コラム1本当たり25×25mm角の領域を電子ビーム描画あるいは電子ビーム検査することになる。300mm、Siウェハ上に2次元の水平方向X方向に25mmピッチに等間隔でコラムエレメント501が整列し、垂直方向Y方向に25mmピッチに等間隔でコラムエレメント501が整列している。303は300mm、Siウェハの円形の外周円を表している。各コラムエレメントが描画する25mm四角の矩形エリアの略半分程度がウェハの外周以内に入る場合にコラムエレメント501が設置される。それ以外の小矩形エリアにはコラムエレメントは設置されない。ちなみに図6では120本のコラムエレメントが設置されてウェハ全体を描画できる。図7は、電子ビーム描画装置の縦断面を示す図である。電子銃陰極部600から発射された電子ビームはサプレッサー電極601、引き出し電極602で電流射出量と射出形状を制御される。電子銃レンズ電極603で適切な静電レンズ作用を受けた電子ビームは陽極アース電位604で50kVに加速される。さらにビームはブランキング偏向電極610を通過し、第1の矩形のアパーチャ605で矩形に整形され、前段のレンズ光学系621で第2の矩形アパーチャまたはCPキャラクタプロジェクションマスク606上に結像される。矩形アパーチャまたはCPマスク上での位置はビーム偏向器611aと612bによって、意図したサイズまたは形状のビームに再整形されると同時に最終結像イメージの電子ビーム密度が変化しないように、ビームが交差しているクロスオーバー像が不動となるように偏向される。可変矩形ビームの場合には2つの矩形アパーチャによって任意のサイズの矩形ビームが形成される。CPキャラクタプロジェクションの場合には2番目に設置された所定の位置のキャラクタにビームを照射することで、キャタラクタを通過した電子ビームをキャラクタに形成された開口通りの任意かつ意図したビーム形状に整形される。さらに後段のレンズ光学系624、625および位置決め偏向器608でウェハ609上の適切な位置に偏向し結像される。図7では621、622、623、624、625は主にサマリウムコバルトまたはネオジム磁石からなる永久磁石による磁界型レンズであるが、所望のレンズ光学系を構成するためには、焦点位置や倍率が±5程度誤差があるので、電磁石による補正用コイル631a、631b、632a、632b、633a、633b、634a、634b、635a、635bによって精密な位置に焦点を合わせて倍率を調整する。さて永久磁石を電子レンズに用いる場合には、大きさが小さくて強度の強いサマリウムコバルト永久磁石かまたはネオジム磁石が好ましい。特にネオジム磁石は現時点での最強の磁石であり、円筒リングでの半径方向の着磁ができる唯一の磁石であるので、ネオジム磁石を有効に活用したいと考えるのが一般的である。しかしながらこのような小型で強い永久磁石には、温度によって磁界強度が変化するという望ましくない性質がある。特にネオジム磁石では常温0度C附近での1度Cの温度変化上昇で磁界強度で約1100ppmの変化低下をもたらすために温度の安定化を実施しなくては安定な強度では使用できないという現象がある。サマリウムコバルトでも同様で常温0度C附近での1度Cの温度変化上昇で磁界強度で約300ppmの変化低下をもたらす。このような温度の不安定性は室温の変化や、永久磁石が丁度必要な磁界を発生する値から外れている場合の補正用コイルの発熱によってもたらされる。ネオジム磁石の磁界強度での1100ppmの変化は30mmの焦点深度の電磁レンズで、33μmの焦点変化を発生させとなり、収束半角が5mradで165nmの焦点ボケを発生する。偏向フィールドサイズも片側50μm偏向の時に50nmの位置変動を発生する。従って温度制御を行わなくては、使用上到底許容できるものではない。以上のような温度不安定性を安定化せしめて使用に供するためには約23度Cから24度Cでのシステム動作温度で、0.001度C以下の精度でネオジム磁石の温度を制御する必要がある。この精度で温度制御されるときには、焦点深度の不安定性は33nm以下となり、0.165nmの焦点ボケと0.05nmの横位置ずれに収まることができるので十分使用に供することができる。またこの温度安定化条件では、サマリウムコバルトでは温度変化による強度変化係数が1/3以下となり、1度あたり0.003ppmとなるので問題はさらに緩和される。実際のネオジム磁石の冷却は複数個のネオジム磁石を含むマルチコラムレンズの1段部分を水またはフロリナートなどの絶縁性の液体の冷媒に浸漬することで行う。液体の冷媒を環流することで、温度を計測し、加熱と冷却を交互に繰り返すことで一定の温度範囲に制御することができる。マルチコラムの光学鏡筒で温度制御が必要なものは、ネオジム磁石のみではなく、第一の矩形アパーチャの保持板全体、第二のアパーチャの保持板全体など、マルチコラム縦方向の各段の構成物全体が温度制御されて、熱膨張による位置変動の不安定性を有しないように温度管理をされていることが、全体のビームの位置的安定性を保証するためには重要になる。図8は、マルチコラムの電子レンズの横断面図である。各電子レンズは、O-リング109a、109b、109c、109dと真空シール筒131により、電子ビームが通る真空部133と隔絶されている。さらに、電子レンズ周りはジュール発熱による温度変化と温度変化に伴う永久磁石の強度変化を低減する目的で、永久磁石を含む空間に液体132例えばフロリナートなどを充填し環流させ、かつ高精度な温度制御方式を適用して液の温度を0.001度C以下の安定度に保っている。第三の実施形態図9には、第三の実施形態の構成が示されている。この電子レンズは、円筒状の薄肉強磁性体からなる外側円筒201を有している。この外側円筒201が純鉄などからなり、電子レンズの外部への漏れ磁場を抑制する。この強磁性体の外側円筒201により、上述のようにして、電子銃をマルチコラム化した際に隣接するコラムとの間で磁界干渉が起きないようにすることができる。外側円筒201の内側には、外側円筒201より小径で円筒状の永久磁石円筒型永久磁石202が配置されている。この永久磁石202は、上述の実施形態とは異なり、軸方向Z軸に平行な方向に着磁されている。従って、永久磁石202からの磁力線は、永久磁石202の上下端部Z軸方向の両端部からz軸と平行な方向に出た後中心方向にまでぐるっと曲がり、中心軸z軸方向を通る形となる。永久磁石202は、例えばサマリウムコバルトで形成されている。この永久磁石202によって、電子ビームを収束することができる。また、外側円筒201の内側に空間を仕切り、その空間に永久磁石202の内側に収容する上下端に外側に向けてつば状に広がるフランジ部を有するつば付内筒部材203が設けられている。すなわち、つば付内筒部材203の外周面と、上側および下側のフランジ部の下面および上面においてドーナツ状の空間が仕切られ、この空間内に円筒状の永久磁石202が配置される。この例では、永久磁石202は、その内周面がつば付内筒部材203の内周面および下側フランジ部の上面に接している。このつば付内筒部材203は、内部が中空であり、ここが冷媒通路になっている。特に、z方向に伸びる部分は、全体として2重構造になっており、永久磁石202を内側から接触して冷却する。ここで、冷媒は非磁性材料からなる流体であり、各種の市販の冷媒例えばフロリナートが利用可能であり、水でもよい。また、つば付内筒部材203もアルミニウムなどの非磁性材料で形成することが好適である。つば付内筒部材203には、下側のフランジ部の周辺から冷媒が供給され、ここを横方向から中心部に向けて流れ、その後冷媒は筒状部分を上方に向けて流れ、上側のフランジ部を周辺に向けて流れ、外部へと流出する。冷媒は、冷媒タンクからポンプでつば付内筒部材203に供給され、ここからの冷媒が熱交換器などで冷却された後、冷媒タンクに戻る。なお、後述するように冷媒の流れる方向は反対でもよい。また、つば付内筒部材203の内側には、円筒状の補正用コイル204が配置されている。これは、永久磁石202によって発生する磁界を補正するためのもので、ここに流す電流によって磁界強度を所定のものに調整することができる。すなわち、永久磁石202による磁界強度の過不足を補うために補正用コイル204が使用される。なお、この例では、つば付内筒部材203の一部を内側に突出させて、補正用コイル204を下側から支持している。ここで、図に示すようにつば付内筒部材203のフランジ部は、外側円筒201を通過するため、外側円筒201はフランジ部の上下で別部材に分割されている。しかし、フランジ部を複数の部分に分割し、その間隙部分は外側円筒201としてもよい。特に、フランジ部は、内部が冷媒通路になっているが、流路面積は十分あり、周辺部において、管路と接続するため、管路面積として大きな断面積は必要とせず、複数に分割されていても問題はない。さらに、つば付内筒部材203は、補正用コイル204からの熱を吸収して、永久磁石202の温度変化を抑制することが目的であり、半径方向の通路については、大きな断面積は不要であり、管路などにしてもよい。通路は、らせん状にしたり、蛇行する通路としたり、複数の流路に分割するなど各種の形態をとることができる。補正用コイル204の上方には、電子ビームを整形するためのスティグコイルstigcoil205が設けられている。つば付内筒部材203は、スティグコイル205の発熱も吸収する。ここで、スティグコイル205は、図13に示すように、4つのコイルを十字状に配置したコイル組であって、4つのコイルの配置方向が互いに45度異なるコイル組を2つビームの進行方向に沿って2組配置したものである。図13の上に配置されている図において、縦方向に対向する2つのコイルはいずれも中心側にS極が向いており、横方向に対向する2つのコイルはN極が中心方向に向いている。そして、図13の下に配置されている図においては、上の図に比べて45度回転された形状となっている。従って、2つのコイルによって中心を紙面に垂直な方向に通過するビームを整形し、図14に示されているように、任意の角度の楕円形状のビーム形状を円形に整形することができる。また、この例では、つば付内筒部材203の上側のフランジ部上に、外側円筒201と同様の磁性材料で形成されたドーナツ状の円板部206が設けられており、永久磁石202の磁界が支配する空間と上方の空間とを仕切っている。そして、上述のような構成の下には、電子ビームが照射される、試料207が配置され、ここに電子レンズで制御された電子ビームが照射される。このような構成の電子レンズにおける、磁界の強さを図10に示す。この図では、z軸が横軸となっており、左側が上、右側に試料が位置している。磁界の強さは、z軸方向で、永久磁石202の内部にマイナスの大きな値となり、永久磁石202の上下近傍において、正のある程度の山を有する。この例では、永久磁石202は、-20mm~0mmの位置に配置されており、試料207は、10mmの位置に配置されている。図中、菱形の点を結んだ線系列1は、磁石の厚みが12mm、四角の点を結んだ線系列2は厚みが10の場合を示している。このような構成の電子レンズによって、電子ビームを細く収束させると共に、温度による電子レンズの収差の発生などを抑制することができる。すなわち、マルチコラムの電子ビーム照射装置においては、電子レンズをできるだけ小さく細く作る必要がある。しかし、クーロン効果によるボケを小さくするために10mrad程度の収束半角が必要である。そして、10mrad程度の収束半角をとっても、ビームが5nm程度に絞れるようにするためには、球面収差係数は5mm程度である必要がある。従って球面収差係数を非常に小さくする必要がある。そのためには、電子ビームの照射対象である試料ウェハの直上の20mm-30mmの空間に大きな厚肉レンズによる磁界を形成出来るような永久磁石レンズを使用する必要がある。上述した実施形態に係る径方向の着磁の永久磁石リングでは、プラス方向とマイナス方向の2つの磁界を利用するものであり、これらが距離を隔てた2枚の薄肉レンズにように作用するので、球面収差係数は、10mm~20mm以下にすることが困難であった。そこで、本実施形態では、永久磁石202の円筒型の軸方向への着磁を施したものを利用する。これによって、図10に示すように、最初のピークはプラス方向に向く。ここで、電子レンズのビームの収束強度は磁界Bの自乗をZ軸方向に積分した量に比例するように効き、レンズの磁界がZ方向に長めで、かつ試料面に近接して強い。このため、磁界を発生しているものが球面収差は小さくなる。従って、図10の2つめのプラスの磁界の山の途中に試料面があるものが望ましい。このように比較的長めのマイナス磁界を実効的なレンズ磁界とし、試料面がこれに近接しており、ワークキングディスタンスが小さいものになっている。ここで、上述したつば付内筒部材203内に冷媒を循環して行われる冷却は、永久磁石202の熱的安定性を確保するために行う。永久磁石202がサマリウムコバルトで形成される場合には、300ppm/度Cの温度係数で磁界強度が変化する1度の変化に対する磁界強度の変化が300/百万。そこで、温度変化が3m度Kとなるような温度安定度で、永久磁石202の温度を制御すれば、1ppm/°Cの安定度に保てる。なお、冷媒は、例えば熱伝導率が高いフッ素系不活性流体であるフロリナートを用いることが好適である。また、冷媒の循環により、永久磁石202などが振動すると、電子ビームの収束に悪影響を及ぼす。従って、冷媒流通をスムーズに行い、微少振動が乗らないような配慮が必要である。なお、冷媒は、永久磁石202と補正用コイル204、スティグコイル205などジュール熱を出す部材と、永久磁石202の間の熱的分離を行う。これによって、永久磁石202の温度安定性も確保する。図11には、冷媒の水路を模式的に表している。一列に並んだレンズ群を一列ごとに電子レンズの上側フランジ部から入った流体が内筒部を通過して下側フランジに抜ける場合、下側フランジ部から入った流体が内筒部を通過して上側フランジに抜ける場合を考慮し、上側で隣接するコラムのつば付内筒部材203に至る場合を実線、下側で隣接するコラムのつば付内筒部材203に至る場合を点線で表している。上側フランジ部を流れた冷媒は次のレンズの上側フランジ部に流れ込み今度は中心部のコイルと永久磁石の間の筒状部材を通って,下側フランジ部に流れる。このような流路を交互に繰り返し一方向に流体が流れていく。この例では、左端の流路から流入する流体は4列に別れて各流路を通り右端の流路から外部に出ていく。ここで、補正用コイル204の発熱量を見積もる必要がある。通常のジュール熱による電磁石コイルでの発熱は1つのレンズあたり300-500Wである。補正用コイル204は、永久磁石202の着磁界誤差で±5である。従って、発熱量は0.25となるので、1.25Wを超えない。100個のレンズがあっても125Wであるので30Calで、1秒間に100CC流れていれば出口と入り口では0.3度の温度差は発生するが、定常的な温度安定度は0.003以下に制御することは温度計をレンズの各部所につけて冷媒の貯槽である、チラーに流体を戻して温度制御を行うことで十分達成できる。すなわち、特別の熱交換器などは不要と考えられる。第四の実施形態図12には、第四の実施形態では、第三の実施形態に比べ、永久磁石202と、補正コイル204の内外が入れ替わっている。また、この実施形態では、強磁性材料のドーナツ状の円板部206は、省略している。これは、円板部206は、同じ平面内部での磁気ポテンシャルを一致させるために使用するものであり、磁界レンズとしては必須というものではないからである。永久磁石202と、補正用コイル204の間に冷媒が流れて熱分離がなされていれば両者の位置は、永久磁石202が内側にあっても外側に設置されていてもよい。そこで、本実施形態では、永久磁石202を内側、補正コイル204を外側に配置し、その間に冷媒が流通されるつば付内筒部材203を配置した。永久磁石202は、第三実施形態のように一体型の円筒型永久磁石であってもよいが、本実施形態では、軸上での磁界強度のばらつきや軸対称性の崩れがある場合に備えて、軸方向に複数に分割した構造体としている。すなわち、永久磁石202は、軸方向に短い一体型サマリウムコバルトで形成した分割リング磁石202a,202c,202e,202g,202iを軸方向に積層して形成している。従って、各分割リング磁石202a,202c,202e,202g,202iは、全体の厚みの約5分の1の厚みを有する。そして、分割リング磁石202a,202c,202e,202g,202iの軸方向の間隙には、薄膜円形リング板形状である、リング板202b,202d,202f,202hが配置されている。これらリング板202b,202d,202f,202hは、アルミニウムなどの非磁性体、または強磁性体である純鉄または、永久磁石ネオジムなど別の種類の永久磁石で形成されている。永久磁石202が、一体型円筒である場合に等価な磁界レンズを製作した場合に、中心のZ軸上での磁界分布強度がばらついたり、磁界ベクトルがZ軸から曲がっていることがある。たとえば、磁界強度のばらつきはプラスマイナス5程度であることがある。そこで、あらかじめ平均値付近の比較的弱めの強度に目標強度をきめ、分割リング磁石202a,202c,202e,202g,202iの強度が部品としての平均値よりも強度が高いときは接合部分に非磁性のリング板202b,202d,202f,202を挟み、弱いときは強磁性体のリング板202b,202d,202f,202を、磁界を強める方向になるように挟む。また、Z軸方向への磁界ベクトルに傾斜がある場合には、個別の分割リング磁石202a,202c,202e,202g,202iを回転させて組み立てることによって5枚の分割リング磁石202a,202c,202e,202g,202iを加算した磁界強度が目標値に近くなり、また中心軸Z軸方向に沿っての磁界ベクトルが直線に最も近くなるように構造体を構成するように組み立てることができる。なお、Z軸方向の磁界の軸対称性の不均一性を平滑化するためにリング状の永久磁石202,202a,202c,202e,202g,202iの上下に、材料は例えばパーマロイ、純鉄、またはパーメンダパーメンジュールとも呼ばれるなどを使用した厚さの薄い強磁性体の円板ではさんでもよい。その他の構成については、第三の実施形態と同様であり、同様の効果が得られる。第五の実施形態次に、第五の実施形態について、図15に基づいて説明する。この実施形態では、薄肉の強磁性体リング211が電子レンズを構成する円筒型永久磁石212の試料207側、すなわち電子ビームの射出側の端面に配置されている。特に、この例では、強磁性体リング211は、その内径が円筒型永久磁石212とほぼ同一であるが、外径は円筒型永久磁石212の外径より小さくなっており、強磁性体リング211の半径方向の幅は、円筒型永久磁石212の半径方向の幅の1/3程度となっている。なお、この例において、強磁性体リング211の外径は、後述する円筒型永久磁石213の内径とほぼ同様となっている。強磁性体リング211は、円筒型永久磁石212によりZ軸付近での軸非対称性磁界ができてレンズ特性に悪影響を及ぼすことを阻止するための磁界均一化のための強磁性体の薄肉リングである。永久磁石を利用した電子レンズでは、描画対象の試料207の表面のごく近傍に強い磁界を発生してレンズの球面収差係数を低減する必要がある。なぜなら、クーロン反発による収差を減らすためにはビームの収束半角αを大きく取る必要があるからであり、通常10mrad程度の大きなαを取れば、大きな試料電流値300nA程度をとってもビームボケが10nm程度の小さな値に収まる。このためには、試料207の表面上の10mm程度の高さの位置に4000Gauss以上の強磁界を作って、球面収差係数を10mm以下にせねばならない。そのような強い軸方向磁界を形成するためには、円筒型永久磁石212を軸方向着磁のサマリウムコバルトで構成し、その穴径内径が6mm以下でなくてはならない。また、電子ビーム飛来方向入射側に、穴径が大きな内径が大きな電子レンズである円筒型永久磁石213を、円筒型永久磁石212とは、極性を逆向きに設置する。この構成によって得られる磁界曲線を、図15の上側に示す。磁界分布曲線216が主たる永久磁石である円筒型永久磁石212によって得られる。一方、従たる電子レンズである円筒型永久磁石213による磁界は、磁界分布曲線217のようなものである。従って、両者が加算された、2つの円筒型永久磁石212,213を合わせた電子レンズによって得られる磁界は磁界分布曲線218のように、試料207の表面直上の磁界の極大値が大きくなる。Z軸に沿った磁界の自乗のZ方向への積分値がレンズ強度と等しくなるので、試料207の表面の直上でのレンズ磁界の強度が高いことで小さな球面収差を得ることができる。従って、本実施形態ではビームの収束半角αは10mradでクーロン効果によるビームの焦点深度の変化が小さく、球面収差係数が10mmで、球面収差そのものの大きさも10nm程度のレンズが主たる永久磁石レンズの内径が8mm以上で達成できる。永久磁石レンズ円筒型永久磁石212,213の内径が小さいことは偏向器の設置が困難であるために、少しでも大きな内径にできることは望ましいことである。なお、上述のように、本実施形態では、強磁性体リング211を試料207に対向する円筒型永久磁石212の端面に設けているため、試料207の表面直上の磁界を円周方向において均一なものとでき、精度のよい電子レンズが得られる。以上のように、本実施形態によれば、クーロン効果によるビームボケが小さく、かつ球面収差係数の小さな低収差レンズが実現できるので、電子ビーム露光装置の高解像度化に威力を発揮することができる。さらに、本実施形態では、円筒形状の強磁性体201のすぐ内面に永久磁石の磁界強度の補正用コイル214,215が設置されている。この例では、円筒型永久磁石212,213に対応して、補正用コイル214,215が設けられており、それぞれ適切な補正磁界を発生するが、補正用コイルは1つにしてもよく、3以上としてもよい。そして、補正用コイル214,215の発熱が、円筒型永久磁石212,213に伝わらないようにつば付内筒部材冷媒流路203が形成されている。なお、円筒型永久磁石212,213は、上述したようにそれぞれ複数に分割して形成したり、内部に磁性体を挟んだりして構成することもできる。図16には、第五実施形態の変形例を示している。この例では、上述した円筒型永久磁石213に代えて径方向着磁した円筒型永久磁石219が設けられている。そして、この円筒型永久磁石219は、円筒型永久磁石212側に発生する磁界が円筒型永久磁石212の主たるレンズ磁界を強める磁界となるように、径方向着磁されている。この構成によっても、電子ビームの射出部付近の磁界を強めることが可能である。"