JP2004241190A - 多極子レンズ用の多極子製造方法、多極子レンズ及び荷電粒子線装置 - Google Patents

Abstract

【課 題】極子を対称な位置に精確に配置すること。
【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ビームの光軸（Ｂ）と、前記Ｚ軸に垂直なＸＹ面内において、前記光軸（Ｂ）に対し対称且つ放射状に配置された複数対の極子（１６）と、前記光軸（Ｂ）に対して対称に配置された一対の前記極子（１６）の一方から他方に向かう電界または磁界を発生する前記極子（１６）と、前記極子（１６）を固定支持する極子固定部材（１５）と、円柱状の一体成型部材にその中心から半径方向に延び且つ部分的な未切断部を残して形成した極子分割溝を有する極子形成部材が前記極子固定部材（１５）に固定支持された状態で、前記未切断部が切断されて形成される前記極子とを備えた多極子レンズ。
【選択図】 図２

Description

【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ビームの光軸を囲むよう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、荷電粒子線の光軸に対して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、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（光軸）に磁界または電界を発生させている。
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１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。
図６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）に延びるビーム光軸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中心にライナーチューブ貫通孔が形成された円筒状の非磁性体固定部０２（図６Ｂ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とを有しており、上側固定部０２ａは下方に突出して形成された中央壁０２ｃを有し、下側固定部０２ｂは上方に突出して形成された中央壁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６Ａには２つのみ記載）によって連結固定されている。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、放射状に配置された極子０４が各極子貫通孔０２ｅを貫通している。
【０００４】
図７は従来の多極子レンズの極子の説明図であり、図７Ａは従来例１で使用される極子の平面図、図７Ｂは図７ＡのＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線断面図、図７Ｃは従来使用されている極子の平面図、図７Ｄは図７ＣのＶＩＩＤ−ＶＩＩＤ線断面図である。
図６、図７Ａ、図７Ｂにおいて、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、コイルコア部０４ｂとを有している。前記コイルコア部０４ｂには、コイルコア部０４ｂに直接導線を巻付けて形成されたコイル０６が配置されている。図６において、前記極子０４は、極子位置決めピン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の外側面に沿って円筒状のヨーク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。
【０００５】
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によって軸方向（円筒状のヨーク０８の半径方向）の位置決めが行われ、コイルコア部０４ｂと極子貫通孔０２ｅ及び極子嵌合孔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内のビーム光軸Ｂに対して対称に配置された一対の内端極子部０４ａ，０４ａの内端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に対して回転対称の磁場が発生する。
なお、従来例１の多極子レンズＬ０１において、極子０４のコイルコア部０４ｂに直接導線を巻付けたコイル０６に替えて、図７Ｃ、図７Ｄに示すような中空円筒状のコイル巻付け部材０６ａに導線が巻付けられたコイル０６をコイルコア部０４ｂに接着等により固着した多極子レンズも従来公知である。
【０００６】
（従来例２）
図８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８Ａは平面図、図８Ｂは図８ＡのＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ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８において、従来例２の多極子レンズＬ０２では、固定部０２に円筒状のヨーク０８がヨーク固定ネジ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（放射方向）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、極子０４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によって半径方向及び円周方向の位置決めが行われている。
【０００７】
（従来例３）
図９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９Ａは平面図、図９Ｂは図９ＡのＩＸＢ−ＩＸＢ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９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０４ａ，０４ａ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０４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によって円周方向の位置決めが行われている。
【０００８】
（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。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３１２９８８号公報（段落番号「００１１」〜「００１７」、第２図、第３図）
【００１０】
【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（位置固定治具）０１１、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（極子位置決めピン０７、位置決めガイド０１１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。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、極子０４やヨーク０８の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。
【００１１】
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、光軸Ｂに作用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、ライナーチューブ０１内の電子ビームに対称な磁場が印加されず、非点収差が発生したり、多極子レンズを球面収差補正用レンズとして使用した場合、球面収差補正用レンズの上方に配置された電子レンズの球面収差の補正が精確に行われなくなる等の問題がある。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。
【００１２】
また、前記図７Ａ、図７Ｂに示すように、極子０４に対して導線を直接巻付けたコイル０６を使用する場合、巻付け時にコイルコア部０４ｂ（ポールピース）が傷つく可能性があり、前述のように高い精度が要求される極子０４の歩留まりが悪くなる問題がある。さらに、導線を直接巻付けたコイル０６では、コイル０６の断線等によってコイル０６を交換する必要が生じた場合、極子０４全体を取り外し、コイル０６を巻き直した後、ヨーク０８に取り付ける必要がある。この場合、コイル０６を巻き直す際にコイルコア部０４ｂが傷つく可能性がある上に、取り付け時に取り付け誤差（位置ずれ）が発生し、極子０４の対称性が崩れる可能性がある。
【００１３】
また、前記図７Ｃ、図７Ｄに示すように、導線を巻付けたコイルコア０６ａを接着等により固定するコイル０６を使用する場合では、コイル０６の導線が断線等した場合、直接巻付けた場合と同様に極子０４全体を交換するか、極子０４を固定した状態でコイルコア０６ａとコイルコア部０４ｂとの接着を取り外さなければならない。したがって、コイル０６のメンテナンスを行う際のメンテナンス工数が多くなり、コストが高くなるという問題がある。
また、接着剤を溶剤等によって取り外す場合、溶剤が断線していないコイル０６に付着する可能性がある。さらに、熱硬化系の接着剤を使用した場合、再接着する際に、熱によりコイル０６の導線が脆くなったり、極子０４が熱変形したりする等の悪影響を及ぼす可能性もある。
【００１４】
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）極子を対称な位置に精確に配置すること。
（Ｏ０２）多極子レンズのコストを抑えること。
【００１５】
【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（第１発明〜第４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。
【００１６】
（第１発明）
前記課題を解決するために、第１発明の多極子レンズ用の多極子製造方法では、下記の工程（Ａ０１）〜（Ａ０３）を順次実行することを特徴とする。
（Ａ０１）円柱状の一体成形部材にその中心から半径方向に延び且つ部分的な未切断部（３３）を残した極子分割溝（３２）を形成して極子形成部材（３４）を製造する極子形成部材製造工程、
（Ａ０２）前記極子形成部材（３４）を極子固定部材（１５）に位置決めした状態で固定支持する極子形成部材固定工程、
（Ａ０３）前記極子固定部材（１５）に固定支持された前記極子形成部材（３４）の前記未切断部（３３）を切断して極子（１６）を形成する極子分離工程。
【００１７】
前記工程（Ａ０１）〜（Ａ０３）を順次実行する第１発明の多極子レンズ用の多極子製造方法では、極子形成部材製造工程において、円柱状の一体成形部材にその中心から半径方向に延び且つ部分的な未切断部（３３）を有する極子分割溝（３２）を形成して極子形成部材（３４）を製造する。極子形成部材固定工程において、前記極子形成部材（３４）を極子固定部材（１５）に位置決めした状態で固定支持する。そして、極子分離工程において、前記極子固定部材（１５）に固定支持された前記極子形成部材（３４）の前記未切断部（３３）を切断して極子（１６）を形成する。
【００１８】
したがって、前記第１発明の多極子レンズ用の多極子製造方法では、極子形成部材（３４）が極子固定部材（１５）に位置決めされた状態で、未切断部（３３）が切断されて極子（１６）が形成されるので、極子（１６）が形成された際に、各極子（１６）の位置が極子固定部材（１５）上でほとんどずれない。したがって、全ての極子（１６）が対称な位置に精確に位置決めされた状態の多極子（１６）が製造される。また、極子（１６）を組み立てる際に１つずつ位置決めしないので、全ての極子（１６）が極子固定部材（１５）上で対称な位置に精確に位置決めされた多極子（１６）を、容易且つ短時間で製造することができる。したがって、短時間で効率的に製造でき且つ、熟練を要する極子（１６）の位置ずれの調節を行わなくて良いので、多極子（１６）のコストを抑えることができる。
【００１９】
また、前記第１発明の多極子レンズ用の多極子製造方法において、下記の工程（Ａ０４）を実行することも可能である。
（Ａ０４）前記極子分離工程終了後、前記各極子（１６）の中心側部分の形状を調整するための仕上げ加工をする仕上げ加工工程。
前記工程（Ａ０４）を実行する多極子レンズ用の多極子製造方法では、前記極子分離工程終了後、仕上げ加工工程において、前記各極子（１６）の中心側部分の形状を調整するための仕上げ加工をする。したがって、未切断部（３３）が切断されて極子（１６）が形成される際に隣接する極子（１６）間の拘束力が開放されて、極子（１６）の位置が微小に変化した場合に、中心側部分の形状を調整することにより、極子（１６）の位置の対称性の精度を高めることができる。
【００２０】
（第２発明）
前記課題を解決するために、第２発明の多極子レンズは、下記の構成要件（Ｂ０１）〜（Ｂ０５）を備えたことを特徴とする。
（Ｂ０１）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（Ｂ）、
（Ｂ０２）前記Ｚ軸に垂直なＸＹ面内において、前記光軸（Ｂ）に対し対称且つ放射状に配置された複数対の極子（１６）、
（Ｂ０３）前記光軸（Ｂ）に対して対称に配置された一対の前記極子（１６）の一方から他方に向かう電界または磁界を発生する前記極子（１６）、
（Ｂ０４）前記極子（１６）を固定支持する極子固定部材（１５）、
（Ｂ０５）円柱状の一体成型部材にその中心から半径方向に延び且つ部分的な未切断部（３３）を残して形成した極子分割溝（３２）を有する極子形成部材（３４）が前記極子固定部材（１５）に固定支持された状態で、前記未切断部（３３）が切断されて形成される前記極子（１６）。
【００２１】
前記構成要件（Ｂ０１）〜（Ｂ０５）を備えた第２発明の多極子レンズでは、荷電粒子ビームの光軸（Ｂ）に対し対称且つ放射状に配置された複数対の極子（１６）は、極子固定部材（１５）に固定支持され、一対の前記極子（１６）の一方から他方に向かう電界または磁界を発生する。即ち、第２発明の多極子レンズは、一対の極子（１６）間に電界が発生する電界型の多極子レンズ（Ｌ３）にも適用可能であり、一対の極子（１６）間に磁界が発生する磁界型の多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′）にも適用可能である。また、複数対の極子（１６）の内、対を成す一部の極子（１６）間に電界を発生させ、さらに他の極子（１６）間に磁界を発生させる電界磁界複合型の多極子レンズにも適用可能である。
そして、第２発明の多極子レンズでは、前記極子（１６）は、円柱状の一体成型部材にその中心から半径方向に延び且つ部分的な未切断部（３３）を残して形成した極子分割溝（３２）を有する極子形成部材（３４）が前記極子固定部材（１５）に固定支持された状態で、前記未切断部（３３）が切断されて形成される。
【００２２】
したがって、本発明の多極子レンズは、極子分割溝（３２）が形成された極子形成部材（３４）が極子固定部材（１５）に位置決めされた状態で、未切断部（３３）が切断されて複数の極子（１６）（多極子）が形成されるので、極子（１６）の位置ずれ（公差）がほとんど発生せず、極子（１６）が対称な位置に精確に位置決めた状態で配置される。この結果、極子（１６）の対称性を高くすることができ、光軸（Ｂ）に作用する電界または磁界の回転対称性を高くすることができる。また、極子（１６）１つずつを位置決めして極子固定部材（１５）に固定しないので、全極子（１６）の位置決め固定（組立）を容易且つ短時間で行うことができる。さらに、短時間で全極子（１６）の位置決めを行うことができ且つ、熟練を要する極子（１６）の位置ずれの調節を行わなくて良いので、本発明の多極子レンズのコストを抑えることができる。
また、前記極子分割溝（３２）を形成する際に、ワイヤ放電加工等のＮＣ（数値制御）機能を用いた場合、同一の多極子レンズを大量に生産することができるので、多極子レンズのコストをさらに抑えることができる。
【００２３】
（第３発明）
また、前記課題を解決するために第３発明の多極子レンズは、下記の構成要件（Ｂ０１），（Ｂ０２），（Ｂ０６）〜（Ｂ０８）を備えたことを特徴とする。
（Ｂ０１）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（Ｂ）、
（Ｂ０２）前記Ｚ軸に垂直なＸＹ面内において、前記光軸（Ｂ）に対し対称且つ放射状に配置された複数対の極子（１６）、
（Ｂ０６）前記各極子（１６）の放射方向外端部から外方に突出し且つ着脱可能に支持される磁性芯材（１８ａ）を有し、前記磁性芯材（１８ａ）に巻付けられた導線に通電した時に装着された前記極子（１６）の放射方向内端部に磁極を発生させるコイル（１８）、
（Ｂ０７）前記光軸（Ｂ）に対して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前記コイル（１８）、
（Ｂ０８）前記各コイル（１８）の放射方向外端部に配置され、前記コイル（１８）で発生した磁力線の通路である磁路を形成するヨーク（２１）。
【００２４】
前記構成要件（Ｂ０１），（Ｂ０２），（Ｂ０６）〜（Ｂ０８）を備えた第３発明の多極子レンズでは、複数対の極子（１６）は、荷電粒子線が通過する光軸（Ｂ）に対し対称且つ放射状に配置された状態で極子固定部材（１５）に固定支持されている。コイル（１８）は、各極子（１６）の放射方向外端部に着脱可能に支持される磁性芯材（１８ａ）を有し、通電時に前記極子（１６）の放射方向内端部に磁極を発生させる。前記光軸（Ｂ）に対して対称に配置された一対の前記極子（１６）の放射方向内端部には、コイル（１８）通電時に互いに逆極性の磁極が発生する。前記各コイル（１８）の放射方向外端部に配置されたヨーク（２１）は、前記コイル（１８）で発生した磁力線の通路である磁路を形成する。
【００２５】
したがって、第３発明の多極子レンズは、コイル（１８）が極子（１６）に対して着脱可能に支持されているので、コイル（１８）の導線の断線等のトラブルによりコイル（１８）を交換する必要がある時に、極子（１６）からコイル（１８）のみを離脱させて交換することができる。したがって、コイル（１８）にトラブルが発生した場合に、精確に位置決めされている極子（１６）を取り外す必要が無くなるので、極子（１６）の位置ずれ（取り付け誤差等）の発生を防止することができる。したがって、第３発明の多極子レンズでは、トラブル発生の前後において各極子（１６）の配置された位置が保持されるので、トラブルが発生しても各極子（１６）は対称な位置に精確に位置決めされた状態で配置される。
【００２６】
また、第３発明の多極子レンズでは、コイル（１８）が極子（１６）に着脱可能に支持されており、極子（１６）にコイル（１８）の導線が直接巻付けられていないので、極子（１６）の損傷を防止することができる。したがって、極子（１６）の歩留まりを向上させることができ、多極子レンズの生産効率を高め、品質を向上させることができ、コストを削減することができる。
さらに、コイル（１８）を極子（１６）に装着する際に接着剤を使用しない場合、コイル（１８）を取り外す時に、接着剤を溶かす溶剤を使用する必要がないので、溶剤が他のコイル（１８）や極子（１６）に付着して悪影響を及ぼすことを防止できる。
【００２７】
（第４発明）
前記課題を解決するために第４発明の荷電粒子線装置は、前記第２発明または前記第３発明のいずれかの多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′，Ｌ３）を備えたことを特徴とする。
前記構成要件を備えた第４発明の荷電粒子線装置では、前記第２発明の多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′，Ｌ３）を備えている場合、極子形成部材（３４）が極子固定部材（１５）に位置決めされた状態で、未切断部（３３）が切断されて複数の極子（１６）（多極子）が形成されるので、極子（１６）が対称な位置に精確に位置決めた状態で配置される。この結果、極子（１６）の対称性を高くすることができ、光軸（Ｂ）に発生する磁場の回転対称性を高くすることができる。
【００２８】
また、極子（１６）１つずつを位置決めして極子固定部材（１５）に固定しないので、全極子（１６）の組み立てを容易且つ短時間で行うことができる。さらに、短時間で全極子（１６）の位置決めを行うことができ且つ、熟練を要する極子（１６）の位置ずれの調節を行わなくて良いので、第４発明の荷電粒子線装置のコストを抑えることができる。また、前記極子分割溝（３２）を形成する際に、ワイヤ放電加工等のＮＣ（数値制御）機能を用いた場合、同一の多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′，Ｌ３）を大量に生産することができるので、多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′，Ｌ３）のコストをさらに抑えることができる。
【００２９】
また、第４発明の荷電粒子線装置が第３発明の多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′，Ｌ３）を備えている場合、コイル（１８）が極子（１６）に対して着脱可能に支持されているので、コイル（１８）にトラブルが発生した際に、極子（１６）からコイル（１８）のみを離脱させて交換することができる。したがって、位置決めされた極子（１６）を取り外す必要が無く、極子（１６）の位置ずれを防止することができる。この結果、第４発明の荷電粒子線装置では、トラブルの前後で各極子（１６）は対称な位置に精確に位置決めされた状態に保持される。また、第４発明の荷電粒子線装置では、コイル（１８）が極子（１６）に着脱可能に支持されており、極子（１６）にコイル（１８）の導線が直接巻付けられていないので、極子（１６）の損傷を防止することができる。したがって、極子（１６）の歩留まりを向上させることができ、多極子レンズ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′，Ｌ３）のコストを抑えることができ、荷電粒子線装置を低コスト化できる。さらに、コイル（１８）を極子（１６）に装着する際に接着剤を使用しない場合、コイル（１８）取り外す時に接着剤を溶かす溶剤を使用する必要がないので、溶剤が他のコイル（１８）や極子（１６）に付着して悪影響を及ぼすことを防止できる。
【００３０】
【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１の多極子レンズを備えた電子顕微鏡（荷電粒子線装置）を説明するが、本発明は以下の実施例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、内部を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）の光軸が上下方向（Ｚ軸方向）に沿うように設定されている。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。
【００３１】
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と、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とが配置されている。
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とが配置されており、前記コンデンサミニレンズ９と対物レンズ１２と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。
【００３２】
（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は非磁性材料製のベース（極子固定部材）１５を有している。円板状の前記ベース１５は、鏡筒２に固定支持されている。図２において、前記ベース１５の中心部には、上下方向（Ｚ軸方向）に沿う光軸Ｂ及びライナーチューブ７が貫通するチューブ貫通円孔１５ａ（図２Ｂ参照）が形成されている。前記ベース１５は、内側（チューブ貫通円孔１５ａ側）の極子支持面１５ｂと、前記極子支持面１５ｂよりも上下方向（Ｚ軸方向）の厚みが大きなヨーク支持面１５ｃと、前記ヨーク支持面１５ｃよりも厚みが大きな外面１５ｄとを有している。そして、前記極子支持面１５ｂとヨーク支持面１５ｃとの段差部分に極子外端当接面１５ｅが形成され、前記ヨーク支持面１５ｃと外面１５ｄとの段差部分にヨーク外端当接面１５ｆが形成されている。そして、前記前記極子支持面１５ｂとヨーク支持面１５ｃとの段差部分近傍には、円周方向に沿って等間隔に１２個の未切断部切断用貫通孔１５ｇが形成されている。また、前記ベース１５は、後述の極子（１６）及びヨーク（２１）等の位置決めの基準となる位置決め外周面１５ｈを有している。
【００３３】
前記ベース１５の極子支持面１５ｂには、上下方向（Ｚ軸方向）に沿う光軸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に対して対称且つ放射状に配置された６対（合計１２個）の極子１６が配置されている。前記１２個の極子１６は円筒状のライナーチューブ７に対して放射状に配置されており、隣接する極子１６の間隔が等しくなるように配置されている。前記１２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）。前記各極子１６は、前記極子外端当接面１５ｅに外端面下部が当接して、極子固定ボルト１７，１７によって前記ベース１５に固定支持されている。
【００３４】
前記各極子１６の外端部にはコイル係合溝１６ａが形成されている。前記極子１６の外側にはコイル１８が配置されており、コイル１８の磁性芯材（コイルコア）１８ａの先端部が前記コイル係合溝１６ａに係合して位置決めされた状態で、磁性芯材１８ａを貫通するコイル装着ネジ１９によって前記コイル１８が極子１６に装着されている。略円筒状の前記磁性芯材１８ａには導線が巻付けられており、通電時に磁性芯材１８ａの軸方向に沿う磁界を発生させ、コイル１８が装着された極子１６の内端部に磁極を発生させる。前記各コイル１８の導線は、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するように、磁性芯材１８ａへの巻付け方（右巻きまたは左巻き）及び巻き数や、供給される電流の方向及び電流値等が設定されている。したがって、円周方向に等間隔で配置された１２個の極子１６に発生する磁極によって、ライナーチューブ７内には回転対称な磁場が発生する。
【００３５】
前記ベース１５のヨーク支持面１５ｃには、内側面が各コイル１８の外端に接触する円筒状のヨーク２１が配置されている。前記ヨーク２１は、外端面下部が前記ヨーク外端当接面１５ｆに当接し、ヨーク固定ボルト２２によってベース１５に固定支持されている。前記ヨーク２１は、前記コイル１８通電時に、コイル１８で発生した磁力線の通路である磁路を形成する。このとき、前記ベース１５は非磁性部材なので、磁力線はヨーク２１に沿って円周方向に導かれる。前記前記ヨーク２１のコイル１８外端に対応する位置には、コイル装着ネジ１９がゆるんだ時にヨーク２１を外さずに増締するための貫通孔２１ａが形成されている。前記ベース１５、極子１６、コイル１８、ヨーク２１等によって球面収差補正用の磁界型の多極子レンズとしての第１多極子レンズＬ１が構成されている。
【００３６】
図１において、前記球面収差補正用多極子レンズ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、コイル１８通電時に極子１６内端に発生する磁極の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、第１多極子レンズＬ１によりライナーチューブ７内に発生する磁場の極性と、第２多極子レンズＬ２によってライナーチューブ７内に発生する磁場の極性とが逆になる。したがって、集束レンズ８通過時に断面円形の電子ビームが第１多極子レンズＬ１通過時に磁場によって力を受けて断面が変形する（例えば、円形断面が多角形断面に変形する）。そして、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て、第２多極子レンズＬ２通過後の電子ビームの断面は、球面収差が補正された真円形になる。
【００３７】
（多極子製造方法）
次に、前記構成の球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２の多極子（複数の極子１６）の製造方法について説明する。
図３は実施の形態１の多極子レンズの極子形成部材の平面図である。
図３において、多極子レンズＬ１，Ｌ２用の多極子を製造する際に、まず、極子形成部材製造工程において、円柱状の一体成形部材の中心部にライナーチューブ７が貫通するライナーチューブ貫通孔３１を旋盤加工により形成する。そして、一体成型部材の外周面にコイル係合溝１６ａをフライス加工により形成する。そして、前記旋盤加工及びフライス加工により一体形成部材に生じた加工歪みを取るために、一体成型部材の焼きなましを行う。
【００３８】
その後、前記ライナーチューブ貫通孔３１の外周に連続し且つライナーチューブ貫通孔３１の中心から半径方向に延びる極子分割溝３２をワイヤ放電加工で形成し、前記極子分割溝３２の外端部には一体成形部材を切断しないように未切断部３３を残す。したがって、極子形成部材製造工程において、前記円柱状の一体成形部材からライナーチューブ貫通孔３１と、コイル係合溝１６ａと、極子分割溝３２とが形成され、未切断部３３が残された状態の極子形成部材３４が製造される。そして、製造された極子形成部材３４の焼きなましを行うことによって、極子形成部材３４全体の磁性を均一にする。
なお、実施の形態１の多極子製造方法の極子形成部材製造工程では、旋盤加工及びフライス加工により発生する歪みを除去したり磁性を均一にするために焼きなましを行っているが、歪みのほとんど発生しない加工方法（例えば、ワイヤ放電加工等）で極子形成部材を製造する場合や磁性を均一にするための焼きなましを行わなくて良い場合、前記焼きなましを省略することができる。
【００３９】
次に、極子形成部材固定工程において、前記未切断部３３が残された状態の極子形成部材３４の外周面を前記ベース１５の極子外端当接面１５ｅに当接させて、極子支持面１５ｂ上に位置決めした状態で、極子固定ボルト１７，１７によって固定支持する。このとき、前記未切断部３３が未切断部切断用貫通孔１５ｇの上方の位置に配置されるように位置決め固定する。
次に、極子分離工程において、前記未切断部切断用貫通孔１５ｇからワイヤを差し込んでワイヤ放電加工により未切断部３３を切除する。全未切断部３３を切除することにより、前記極子形成部材３４から１２個の極子１６が形成される。この結果、極子形成部材３４が極子支持面１５ｂ上に位置決めされ、極子固定ボルト１７によって固定支持された状態で、極子１６が形成されるので、ほとんど位置ずれが発生しない。
【００４０】
前記未切断部３３を切除され極子１６どうしが分離されると、隣接する極子１６間の拘束力が開放されるので、極子１６の配置位置及び形状がわずかに変化することが考えられる。このわずかな位置ずれを修正して、光軸Ｂに対して回転対称な磁場を発生させるために、実施の形態１の多極子製造方法では、極子分離工程終了後、仕上げ加工工程を実行する。仕上げ加工工程において、ベース１５の位置決め外周面１５ｈからの距離を基準にワイヤ放電加工により光軸Ｂに形成される磁界が対称になるように全極子１６の位置及び形状を調整する仕上げ加工が行われる。
その後、ヨーク固定工程において、前記各極子１６の外端部にコイル１８を装着し、ヨーク２１をベース１５の位置決め外周面１５ｈを基準として位置決めした状態で、ヨーク支持面１５ｃ上に前記ヨーク固定ボルト２２で固定する。そして、極子１６、コイル１８及びヨーク２１が位置決め外周面１５ｈを基準として位置決めされた状態でベース１５を鏡筒２に固定支持する。このとき、ベース１５は、位置決め外周面１５ｈからの距離を基準としてベース１５のチューブ貫通円孔１５ａの中心軸が光軸Ｂと一致するように位置決めして鏡筒２に固定支持する。
【００４１】
前記極子形成部材製造工程、極子形成部材固定工程、極子分離工程及び仕上げ加工工程を順次実行することによって実施の形態１の球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２用の多極子が製造され、製造された多極子（全極子１６）にコイル１８を装着し、ヨーク２１をベース１５に位置決め固定して実施の形態１の球面収差補正用多極子レンズＬ１，Ｌ２を備えた透過型電子顕微鏡１が製造される。
【００４２】
（実施の形態１の作用）
前記構成を備えた多極子レンズ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で集束され、球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２で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、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、極子１６は、極子形成部材３４がベース１５に位置決めされ、固着された状態で分離されて形成されるので、位置ずれが発生し難い。したがって、極子を１つずつベースに位置決め固定する従来技術と比較して、実施の形態１の球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２は、短時間で極子１６全てをベース１５上の対称な位置に精確に位置決めした状態で固定支持することができる。この結果、極子１６がライナーチューブ７に対して精確に対称に配置されているので、ライナーチューブ７内に対称な磁場を発生させることができる。また、短時間で位置決め固定できるので、多極子レンズＬ１，Ｌ２の製造時間を短縮することができる。
【００４３】
また、極子１６全てをベース１５に固定支持した後で、極子１６の仕上げ加工をすることにより、位置決め精度に依存せず、仕上げ加工の加工精度が球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２の精度となる。したがって、極子１つずつをベースに固定する従来技術と比較して、実施の形態１の多極子レンズＬ１，Ｌ２の精度を高めることができ、従来技術では困難であった高い要求幾何公差を比較的容易に実現することができる。この結果、精度が高まり、極子１６の対称性が高まるので、電子ビームに作用する磁場の対称性を高めることができる。
さらに、仕上げ加工の基準であるベース１５の位置決め外周面１５ｈと、多極子レンズＬ１，Ｌ２を鏡筒２に位置決め際の基準である位置決め外周面１５ｈとが同一なので、鏡筒２に球面収差補正用多極子レンズＬ１，Ｌ２を位置決めすると、精確に加工された極子１６やヨーク２１等の位置も正確に位置決めされる。したがって、仕上げ加工等の基準が位置決め外周面１５ｈと異なる場合と比較して、極子１６を電子ビームの光軸Ｂに対して対称な位置に精確に位置決めした状態で、多極子レンズＬ１，Ｌ２を容易且つ短時間で鏡筒２に位置決めして固定することができる。
【００４４】
また、実施の形態１の球面収差補正用多極子レンズＬ１，Ｌ２では、一体の極子形成部材３４をベース１５に固定した状態で極子１６が形成されることにより極子１６の位置ずれがほとんど発生しないので、熟練した技術が必要な極子１６の位置ずれの調節・制御をする作業を省略することができる。また、球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２の製造時間や、多極子レンズＬ１，Ｌ２を鏡筒２に位置決めする時間を短縮できるので、全体の作業時間（組み立て時間）を短縮することができる。したがって、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。
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。
【００４５】
また、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、各コイル１８が極子１６に対して着脱可能に構成されているので、導線の断線等のコイル１８のトラブルによってコイル１８を交換する必要がある場合、極子１６をベース１５から取り外すことなく、コイル１８のみを取り外して交換することができる。即ち、コイル１８にトラブルが発生した場合でも、極子１６をベース１５から取り外す必要がないので、対称な位置に精確に位置決めされている極子１６の位置がずれない。また、トラブルの発生したコイル１８を取り外す際に、他の極子１６及びコイル１８に影響を及ぼすことなくコイル１８の交換を実行することができる。したがって、実施の形態１の球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２は、従来技術のようにトラブル発生時に極子１６をベース１５から取り外して取り付け直す際に発生する取り付け誤差等の位置ずれの発生を防止できる。したがって、極子１６の位置ずれを防止し、光軸Ｂに対する磁場の対称性を保持できるので、取り付け誤差の調整等の作業を減らすことができ、結果としてメンテナンス工数を削減することができる。したがって、メンテナンスにかかる時間や費用を抑えることができ、多極子レンズＬ１，Ｌ２のコストを抑えることができる。
【００４６】
（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４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、実施の形態２の球面収差補正用の多極子レンズＬ１′，Ｌ２′では、極子固定ボルト１７に替えて導電性接着剤によって、極子１６がベース１５の極子支持面１５ｂに固着されている。
【００４７】
（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、実施の形態１の球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２と同様の作用及び効果を奏する。
【００４８】
（実施の形態３）
実施の形態３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３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５は実施の形態３の多極子レンズの説明図であり、図５Ａは平面図、図５Ｂは図５ＡのＶＢ−ＶＢ線断面図である。
図５において、実施の形態３の多極子レンズＬ３では、ライナーチューブ７が省略されており、非磁性材料性のベース１５に替えて、絶縁材料製のベース（極子固定部材）１５を有している。また、各極子１６の外端部には、コイル１８に替えて、給電部材３１が配置されており、前記給電部材３１外端とヨーク２１との間には絶縁プレート３２が配置されている。前記給電部材３１及び絶縁プレート３２は、絶縁プレート３２及び給電部材３１を貫通する装着ネジ１９′によって極子１６に装着されている。
【００４９】
図５Ｂにおいて、前記各給電部材３１から延びるリード線３３が図示しない電源に接続されており、給電部材３１を介して各極子１６に電圧が印加される。前記電圧は、電子ビームの光軸Ｂに対して対称に配置された一対の極子１６の間に一方の極子１６から他方の極子１６へ向かう電界が発生するように印加される。
したがって、円周方向に等間隔で配置された１２個の極子１６によって、極子１６内端に囲まれた電子ビームの光軸Ｂ部分には回転対称な電界が発生する。前記電界を通過する電子ビームは、電界によって力を受け、集束レンズ８の収差（球面収差や色収差等）が補正される。
【００５０】
実施の形態３の多極子レンズＬ３では、前記電圧を印加する極子１６の数や強さを調整することによって、光軸Ｂの部分に発生する電界の回転対称数（実施の形態３では最大６回対称電場）や強さ等を調節することができる。したがって、回転対称数や強さを調整することによって、例えば、電子ビームを収束または拡大したり、３つの極子１６に高電圧を印加して発生する３回対称電場と、その他の２対の極子１６に低電圧を印加して発生する２回対称電場とを重畳することによって、異なる２つの収差を補正したりすることも可能である。
前記ベース１５、極子１６、給電部材３１、絶縁プレート３２、ヨーク２１等によって球面収差補正用の電界型の多極子レンズＬ３が構成されている。
【００５１】
（実施の形態３の作用）
前記構成要件を備えた実施の形態３の多極子レンズＬ３では、実施の形態１の多極子レンズＬ１，Ｌ２と同様の作用及び効果を奏する。
【００５２】
（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）〜（Ｈ０１０）を下記に例示する。
（Ｈ０１）前記実施の形態１〜３において、多極子レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′，Ｌ３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対称な磁場または電場が必要な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１〜３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。
【００５３】
（Ｈ０３）前記実施の形態１〜３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、供給する電流や極子の数を適切に調節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１〜３では、球面収差補正用の多極子レンズＬ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′，Ｌ３は上下一組で使用したが、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２において、導電性接着剤によって極子１６をベース１５に固着したが、これに替えて、ロウ接着やその他の公知の接着方法によって固着することができる。
（Ｈ０５）前記実施の形態１〜３において、極子形成部材３４の形成及び極子１６の分離、極子１６の仕上げ加工等をワイヤ放電加工で実行したが、ワイヤ放電加工以外の公知の加工法で加工することも可能である。
【００５４】
（Ｈ０６）前記実施の形態１〜３において、６対（合計１２個）の極子１６を使用したが、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１〜３において、円筒状のヨーク２１を使用したが、多角形状のヨーク２１を使用することも可能である。
（Ｈ０８）前記実施の形態１〜３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。
【００５５】
（Ｈ０９）前記実施の形態１，２において、磁性芯材１８ａに導線を直接巻きつけてコイル１８を構成したが、磁性芯材１８ａの周りにコイル巻きつけ部材（ボビン等）を配置し、コイル巻きつけ部材（ボビン等）を介して導線を磁性芯材１８ａに巻きつけてコイル１８を構成することも可能である。前記コイル巻付け部材を使用した場合、導線巻きつけ時に磁性芯材１８ａが損傷することを防止することができる。
（Ｈ０１０）前記実施の形態１、２では、全ての極子１６の外端にコイル１８を装着し、実施の形態３では給電部材３１を装着したが、これらを組み合わせ、一部の極子１６にコイル１８を装着し、残りの極子１６に給電部材３１を装着した多極子レンズを製造することも可能である。例えば、１対の極子１６にコイル１８を装着し、１対の極子に給電部材３１を装着した磁界と電界を発生させる複合型の多極子レンズ（例えば、ウィーンフィルタ等）として本発明の多極子レンズを使用することも可能である。
【００５６】
【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）〜（Ｅ０５）を奏することができる。
（Ｅ０１）組み立て公差を少なくし、極子の位置ずれを少なくして、極子を対称な位置に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）極子形成部材の形成、極子の分離、仕上げ加工をワイヤ放電加工で実行することにより、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。
（Ｅ０５）コイルを極子に対して着脱可能に構成されているので、コイル交換時に極子の位置ずれを防止し且つ、メンテナンス工数を減らすことができる。
【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１の多極子レンズの極子形成部材の平面図である。
【図４】図４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は実施の形態３の多極子レンズの説明図であり、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１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。
【図７】図７は従来の多極子レンズの極子の説明図であり、図７Ａは従来例１で使用される極子の平面図、図７Ｂは図７ＡのＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線断面図、図７Ｃは従来使用されている極子の平面図、図７Ｄは図７ＣのＶＩＩＤ−ＶＩＩＤ線断面図である。
【図８】図８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８Ａは平面図、図８Ｂは図８ＡのＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線断面図である。
【図９】図９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９Ａは平面図、図９Ｂは図９ＡのＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図である。
【符号の説明】
Ｂ…光軸、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ１′，Ｌ２′，Ｌ３…多極子レンズ、１５…極子固定部材、１６…極子、３２…極子分割溝、３３…未切断部、３４…極子形成部材。

Claims (5)

1. 下記の工程（Ａ０１）〜（Ａ０３）を順次実行することを特徴とする多極子レンズ用の多極子製造方法、
   （Ａ０１）円柱状の一体成形部材にその中心から半径方向に延び且つ部分的な未切断部を残した極子分割溝を形成して極子形成部材を製造する極子形成部材製造工程、
   （Ａ０２）前記極子形成部材を極子固定部材に位置決めした状態で固定支持する極子形成部材固定工程、
   （Ａ０３）前記極子固定部材に固定支持された前記極子形成部材の前記未切断部を切断して極子を形成する極子分離工程。
2. 下記の工程（Ａ０４）を実行することを特徴とする請求項１記載の多極子レンズ用の多極子製造方法、
   （Ａ０４）前記極子分離工程終了後、前記各極子の中心側部分の形状を調整するための仕上げ加工をする仕上げ加工工程。
3. 下記の構成要件（Ｂ０１）〜（Ｂ０５）を備えたことを特徴とする多極子レンズ、
   （Ｂ０１）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、
   （Ｂ０２）前記Ｚ軸に垂直なＸＹ面内において、前記光軸に対し対称且つ放射状に配置された複数対の極子、
   （Ｂ０３）前記光軸に対して対称に配置された一対の前記極子の一方から他方に向かう電界または磁界を発生する前記極子、
   （Ｂ０４）前記極子を固定支持する極子固定部材、
   （Ｂ０５）円柱状の一体成型部材にその中心から半径方向に延び且つ部分的な未切断部を残して形成した極子分割溝を有する極子形成部材が前記極子固定部材に固定支持された状態で、前記未切断部が切断されて形成される前記極子。
4. 下記の構成要件（Ｂ０１），（Ｂ０２），（Ｂ０６）〜（Ｂ０８）を備えたことを特徴とする多極子レンズ、
   （Ｂ０１）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、
   （Ｂ０２）前記Ｚ軸に垂直なＸＹ面内において、前記光軸に対し対称且つ放射状に配置された複数対の極子、
   （Ｂ０６）前記各極子の放射方向外端部から外方に突出し且つ着脱可能に支持される磁性芯材を有し、前記磁性芯材に巻付けられた導線に通電した時に装着された前記極子の放射方向内端部に磁極を発生させるコイル、
   （Ｂ０７）前記光軸に対して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前記コイル、
   （Ｂ０８）前記各コイルの放射方向外端部に配置され、前記コイルで発生した磁力線の通路である磁路を形成するヨーク。
5. 前記請求項３または４のいずれか記載の多極子レンズを備えた荷電粒子線装置。

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