JP2009043936A - 電子顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の目的は、荷電粒子線の照射によって誘起される試料の電位変化を抑制しつつ、荷電粒子線を用いた試料表面の電位測定、或いは試料帯電によって変化する装置条件を自動的に調整する装置の提供にある。
【解決手段】
上記目的を達成するために、荷電粒子線を試料に向けて照射している状態において、当該荷電粒子線が試料へ到達しない状態（以下ミラー状態と称することもある）となるように、試料に電圧を印加し、そのときに得られる信号を用いて、試料電位に関する情報を検出する方法、及び測定結果を基に自動的に装置条件を調整する装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明の目的は、試料上の帯電によって生ずる荷電粒子線装置のフォーカスずれ，倍率変動，測長値誤差を低減するのに好適な荷電粒子線装置の提供にある。

昨今、特に半導体デバイスの進歩に伴って、半導体の測定・検査技術は益々、その重要性を増している。ＣＤ−ＳＥＭ（Critical Dimension-Scanning Electron Microscope）に代表される走査電子顕微鏡は、電子ビームを試料上に走査し、試料から放出される二次電子等の電子を検出することによって、半導体デバイスに形成されたパターンの測定を行うための装置である。このような装置において、高精度な測定、検査を行うためには、装置の条件を適正に設定する必要があるが、昨今のデバイスの中には、電子ビームの照射、或いは半導体プロセスの影響によって帯電が付着する試料がある。特にレジスト，絶縁膜，Ｌｏｗ−ｋ材等の絶縁試料は、帯電が付着し易い試料として知られている。

従来から、帯電電位測定方法として次の方法が考えられている。特開平７−２８８０９６号公報には、電子ビームを試料上に集束し、電子ビームを試料上で走査し、ビームの照射に応じて得られた‘反射電子’信号を検出器によって検出して、所定時間内における検出信号の変動分を求め、求められた変動分に基づいて試料周辺の圧力，電子ビームの照射量，電子ビームの加速電圧のいずれかを制御する方法が開示されている（従来技術１）。さらには、帯電を検出してそれを基に、フィードバックを掛ける制御方法がＵＳ6521891に開示されている（従来技術２）。これによれば、試料上に電子ビームを走査し、２次電子及び後方散乱電子を検出して画像を形成する。電子ビームの加速エネルギーを変化させて画像を取得し、その画像の分析結果を用いて、電子ビームの加速エネルギーを変化させ、試料の帯電を補償しようとしている。一方、試料電位を非接触で測定する方法が特開平１−２１４７６９号公報に示されている。先端が尖った金属針、該金属針を通してフィールドエミッション電流またはトンネル電流を検出し、該電流が一定になるように金属針に電圧を印加するフィードバック回路と金属針電圧を読み出す回路を備えている（従来技術３）。

特開平７−２８８０９６号公報 ＵＳ６５２１８９１ 特開平１−２１４７６９号公報

特許文献１乃至２に記載の技術は、いずれも試料上の帯電量を測定し、その測定に基づいて装置条件を調整する技術に関するものであるが、試料に対する電子ビームの照射に基づいて得られる信号を検出することで、帯電量を測定しているため、電子ビームの照射によって帯電を誘起してしまうことになり、電子ビーム照射前の帯電量を測定することが困難であるという問題がある。

一方、特許文献３に記載の技術によれば、電子ビームによる帯電の誘起なしに、試料表面の電位測定が可能であるが、金属針を試料に近づけるために時間がかかるという問題と、金属針を試料に近づけることによる試料電位の変化や、帯電量が大きいときは放電の問題がある。

本発明の目的は、荷電粒子線の照射、或いは半導体プロセスの影響によって付着する試料帯電の電位を試料に電子線を照射せずに測定し、試料帯電によって変化する装置条件（倍率，フォーカス，観察座標）を自動的に補正する装置の提供にある。

上記目的を達成するために、本発明は、荷電粒子線を試料に向けて照射している状態において、当該荷電粒子線が試料へ到達しない状態（以下ミラー状態と称することもある）となるように、試料に電圧を印加した状態で得られる信号を用いて試料電位を測定し、試料帯電によって変化する装置条件（倍率，フォーカス，観察座標）を自動的に補正する装置の提供する。

具体的な方法について以下に示す。本発明による手段は以下の２つのステップからなりたつ。
１．電位を測定するステップ
試料に一次電子線が入射しないミラー条件下で、光学的なパラメータ（対物レンズに対する物点ＺＣ，対物レンズの励磁電流Ｉ_obj，試料電位Ｖｓ＝Ｖｒ＋ΔＶｓ，ブースタ電位Ｖｂ）を任意の値に設定し、変位量（検出器上のＨ軌道の到達点）若しくは、倍率（検出器上のＧ軌道の到達点）を計測して試料電位を算出する。変位量及び倍率の検出方法を下に示す。

ミラー電子の検出器位置での変位量及び倍率を計測する場合、検出器は複数の検出素子が二次元的に拡がったものを用いることが望ましい。これら複数の検出素子の出力信号からミラー電子の到達位置、もしくは分布を求め、基準値からのずれを求めることが可能となる。

また、画像を用いてずれ量を検出するようにすれば、より簡単にずれ量を検出することができる。ミラー電子は、試料直上で反射され、レンズ系の中を通過する際に、ビームの通路や構造物の影響を受ける。画像を取得するためには、入射ビームの位置を走査させてもよい。これによってビーム経路にある構造物の形状が、画像として形成される。画像に移りこんだ構造物の形状の大きさ、エッジのだれを測定することで変位量や倍率を測定できる。

このようにして検出した変位量や倍率から試料電位を導出する一例として、図２にリターディング電位Ｖｒと変位量の関係を示す。図中の曲線Ａは、帯電電位ΔＶｓ＝０Ｖの時にＩobjを任意の値（Ｉobj１）に固定して取得したものである。試料に帯電が発生した場合、試料電位Ｖｓはリターディング電位Ｖｒと帯電電位ΔＶｓの和で表すことが出来るため、リターディング電位に対する変位量の曲線はΔＶｓだけシフトする。よって検出器上で変位量が０となるリターディング電位Ｖｒを求めれば、変位量曲線Ａを参照して帯電電位ΔＶｓを導出できる。また、２種類以上のリターディング電位Ｖｒでの変位量を測定し曲線Ａのシフト量を見積もることで帯電電位ΔＶｓを見積もれる。

ここで、Ｉobjの設定値を低く（高く）にすれば、フォーカスを結ぶ試料電位は高く（低く）なり、照射電子が反射される位置Ｚｍ（ミラー面）は低く（高く）なる。よって電位測定の空間分解能をあげたい場合は、Ｉobjの設定値を低くして、ミラー面を試料に近づけた状態でフォーカスを結ぶようにすれば良い。

更にＩobjの設定値を変化させながら電位を測定すれば、光軸上の電位分布Ｖaxis（Ｚ）を測定することも可能である。
２．装置条件（フォーカス，倍率，観察座標）を自動的に補正するステップ
ウェハが帯電していない場合、フォーカスに必要な対物レンズの励磁電流は一般的に式（１）に示すような関数であらわされる。

Ｉobj＝Ｆ（Ｖｏ，Ｖｒ，Ｚ） （１）
ここで、Ｉobjはウェハが帯電していない時の対物レンズの励磁電流、Ｆは対物レンズの励磁電流を計算する関数、Ｖｒはウェハに印加されるリターディング電位、Ｚはウェハの高さである。関数Ｆは光学シミュレーションあるいは実測により導出できる。通常帯電していないウェハの電位は、ウェハに印加されたリターディング電位と同電位で、式（１）を満たすため、所定のフォーカス制御が可能である。ところがウェハ自身が帯電している場合に必要な対物レンズの励磁電流は式（２）に示すようになるため帯電している場合と帯電していない場合ではフォーカス電流が異なる。

Ｉ′obj＝Ｆ（Ｖｏ，Ｖｓ，Ｚ） （２）
Ｖｓは試料電位でウェハに印加されるリターディング電位Ｖｒと帯電電位ΔＶｓの和で表せる。

そのため、いくら高さを正確に検出しても、フォーカスがあわないために二次荷電粒子像がぼやけてしまう。

そこで、１．で示した方法により試料電位Ｖｓ（＝Ｖｒ＋ΔＶｓ）を測定し、式（２）で求められる励磁電流Ｉ′objを用いて観察すれば帯電した場合においてもフォーカス制御が可能となる。

上述の例は、電位測定の結果を励磁電流にフィードバックする方法についてだが、電位測定によって得られた試料電位Ｖｓをリターディング電位Ｖｒにフィードバックして、フォーカス制御することも出来る。

また、他にも対物レンズ内に正電位を印加した筒状電極を配置するいわゆるブースティング法を用いたＳＥＭの場合、印加される正電位Ｖｂを調整することでフォーカス制御が出来る。更に他にも電子線のフォーカスを調整する技術全般が適用できる。

本発明をＳＥＭの倍率制御に応用した場合の説明を示す。

試料帯電によって電位が変動した場合、走査電子顕微鏡の倍率が変動する。クロスオーバー面の一点から放射状に出射された一次電子ビームは試料面の一点に集中する時、仮想的な一次ビームの出射点が１単位距離だけ離れるようにすると、試料面上ではＭobj単位距離だけ離れる。走査偏向器の換算係数及びコイル電流をそれぞれＫ及びＩ_SCANとすると試料上の２点間距離ａは次式で計算出来る。

Ａ＝Ｋ・Ｍobj・Ｉ_SCAN （３）
また、Ｍobjは下式で表せる。

Ｍobj＝Ｍ（Ｖｏ，Ｖｒ，Ｚ，Ｓ_charge，ΔＶｓ） （４）
ここで、Ｓ_chargeは帯電している領域の面積である。

倍率変動に対しても関数Ｍobjを光学シミュレーションあるいは実験から導出しておけば、式（３）よりＡを一定とする偏向コイルの入力電流Ｉ_SCANを求めることが出来る。

第３の応用例として、予備帯電を利用した観察時に発生する、像ドリフト制御や倍率制御が挙げられる。

アスペクト比が高いコンタクトホール観察時に、コンタクトホールの穴底が見えなくなる現象が発生する。そこで、電子線を低倍率で予め照射することによって、試料表面に正帯電を作り出し、コンタクトホールの穴底と試料表面の間に形成される引き上げ電界によって、コンタクトホールの穴底から出た二次電子を引き上げ、穴底観察を行う技術が特開平５−１５１９２７に示されている。しかし、予備帯電時に出来た電位勾配によって、倍率変動や像ドリフト等の問題が発生する。図９に像ドリフト発生のメカニズムの説明図を示す。

予備帯電によって形成された帯電領域（一般的な大きさとして、一辺が数十μｍ〜数百μｍ）を図中Ａに示す。この領域に一様に正の電荷が蓄積されると図９の下図に示すような中心部が最も高い電位分布を形成する。このような電位分布が形成された後に観察（観察領域の広さが一辺数百ｎｍ〜数μｍ）すると、一次電子ビームが予備帯電による電位勾配から力を受け偏向されてしまう。その結果として、本来観察したい領域と異なる領域を観察することになる。

本発明による技術を用いれば、一次電子ビームを試料に照射することなく帯電電位の分布を高い空間分解能で測定することが出来る。よって、本発明は、観察前に観察領域の電位勾配を測定することに応用できる。電位勾配の測定結果を基に観察座標を補正すれば、所望の観察領域を観察できる。また、図１０に示すように観察領域の電位勾配をなくすように再び予備照射を行うことで、帯電による像ドリフトの影響を抑制し高いアスペクト比のコンタクトホールの穴底を観察できるようになる。本方法はコンタクトホールの穴底観察時のみならず、予備帯電を行った後観察する技術全般に有効である。

以上のような構成によれば、試料に荷電粒子線を入射しない状態にて得られる情報から、試料電位を検出し光学条件の制御を行うため、電子線照射による帯電の影響を抑制した試料観察を行うことが出来る。

本発明を実施する際に好適な検出器の位置について示す。

本発明による電位測定の空間分解能を上げるためには次の２つの条件を満たす必要がある。
・一次電子線の反射面であるミラー面を試料に近づける。
・ミラー面上での一次電子の拡がりを小さくする。

図３に本発明を利用し電位測定を行う際に最も高い空間分解能を期待できる光学条件（光学条件Ａ）についての説明図を示す。図中Ｚｃは対物レンズの物点であり、検出器をＺＣの位置に配置する（図３）。図３に示すような配置にすれば、検出器上でフォーカスを合わせた時ミラー面でもフォーカスされる。このため、検出器上で焦点ズレを最小とする条件から試料電位を算出する場合、図３に示す配置を用いれば、電位測定の空間分解能を向上できる。

この時、試料電位の変化によって検出器に投影される変位量は、物点の開き角に比例（収差による焦点ズレを無視できる条件下の場合）する。よって、物点の開き角を大きく取れば試料電位変化の検出感度が上昇する。しかし、図３に示すような光学条件ではミラー面上で横方向の速度を持ってしまう。このため、開き角が大きい一次ビームほどミラー面のよりも上の位置（図４の図中Ａ）で反射され、検出面で焦点がズレてしまう。このため、開き角を大きく取って、試料電位の測定感度を向上させても、上述した開き角に依存する焦点ズレが発生するため、開き角を大きくとることが出来ない。

上述の問題を解決するために、図５に示すような光学条件（光学条件Ｂ）を用いればよい。図中Ｚｃはクロスオーバー面であり、検出器をＺＣの位置に配置する。次に、ミラー面上での一次電子ビームの傾きが光軸と並行になるように対物レンズの励磁量を調整する。本条件で電子ビームを照射すれば、物点上でいかなる角度を持った一時電子ビームも、ミラー面に対し垂直に入射し、同じポテンシャルの電位面で反射され、検出器上で同位置に収束される。このため、測定に使用する一次電子ビームの開き角を増加できるので、電位測定の感度を向上できる。しかしながら、ミラー面で一次電子ビームが空間的に広がってしまうため、空間分解能は落ちる。よって、電位測定の空間分解能が重要な場合は光学条件Ａで電位測定し、電位の測定精度が重要な場合は光学条件Ｂで電位測定を行えばよい。更に、ミラー電子を用いた電位測定に最適な光学条件（具体的には、クロスオーバ位置ＺＣ，ブースタ電圧Ｖｂ，リターディング電圧Ｖｒ，クロスオーバ面の開き角αｃ，変更支点Ｚｐ）と観察時に最適な光学条件は一致しないため、電位測定時と観察時に用いる光学条件を切り替えて行うことが望ましい。

本発明による電位測定を行う際、検出器を偏向器の上に配置すると、ミラー電子は偏向器の影響により検出器上を走査される。よって本発明による電位測定を行う際には検出器を偏向器と対物レンズの間に配置することが望ましい。

以下に図面を用いて、本発明の好適な実施例について説明する。

図１は、走査電子顕微鏡の概略を説明する図である。なお、以下の説明では電子ビームを試料上にて走査する走査電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ）を例にとって説明するが、これに限られることはなく、例えばＦＩＢ（Focused Ion beam）装置（集束イオンビーム装置）等の他の荷電粒子線装置にも適用することも可能である。但し、ビームの電荷の極性によって、試料に印加する電圧の極性を変化させる必要がある。また、図１は走査電子顕微鏡の一例を説明しているに過ぎず、図１とは異なる構成からなる走査電子顕微鏡においても、発明の趣旨を変えない範囲において、本発明の適用が可能である。

図１に説明する走査電子顕微鏡では、電界放出陰極１１と、引出電極１２との間に引出電圧が印加され、一次電子ビームが引き出される。

このようにして引き出された一次電子ビーム１は、加速電極１３によって加速され、コンデンサレンズ１４による集束と、上走査偏向器２１、及び下走査偏向器２２による走査偏向を受ける。走査偏向器２１、及び下走査偏向器２２の偏向強度は、対物レンズ１７のレンズ中心を支点として試料２３上を二次元走査するように調整されている。

偏向を受けた一次電子ビーム１は、対物レンズ１７の通路に設けられた加速円筒１８でさらに後段加速電圧１９の加速をうける。後段加速された一次電子ビーム１は、対物レンズ１７のレンズ作用で絞られる。筒状電極２０は、接地されており、加速円筒１８との間に、一次電子ビーム１を加速させる電界を形成する。

試料から放出された二次電子や後方散乱電子等の電子は、試料に印加される負電圧（以下リターディング電圧と称することもある）と、加速円筒１８との間に形成される電界によって、一次電子ビーム１の照射方向とは逆の方向に加速され、検出器２９によって検出される。

検出器２９にて検出された電子は、走査偏向器に供給される走査信号と同期して図示しない画像表示装置上に表示される。また、得られた画像は図示しないフレームメモリに記憶される。なお、図１に示す走査電子顕微鏡の各構成要素に供給，印加する電流或いは電圧は、走査電子顕微鏡本体とは別に設けた制御装置を用いて、制御するようにしても良い。

以下に、電子ビームを用いて、試料の電位を測定する方法、について説明する。

本実施例のフローチャートを図６に示す。また、帯電制御装置の概要を図８に示す。

ステップｓ１で参照関数記録部１０２に今回補正する取得条件の参照関数ＦＲを保存しているか否かの判別を行う。記録部１０２に今回の補正に必要な参照データが無い場合、ループ１のステップｓ１００で取得条件記録部１０３に保存されている条件を設定して参照試料若しくは未帯電試料をMirror状態にし、ステップｓ１２０でＶｒに対する変位量あるいは倍率を特徴量演算装置１０１で検出する。得られた変位量あるいは倍率を用いてステップｓ１３０にて関数フィッティングして得られる参照関数ＦＲを取得、ステップｓ１４０にて参照関数記録部１０２に保存する。ループ１で参照関数ＦＲを取得した場合あるいはステップｓ１で既に参照関ＦＲ数がある場合、試料帯電後にループ２のステップｓ１００で取得条件記録部１０３から取得条件を読み出しMirror状態に設定する。ステップｓ１１０で特徴量演算装置１０１を用いて変位量あるいは倍率をＶｒに対して複数個検出する。ステップｓ１３０で電位演算装置１０４で得られた特徴量と参照件数ＦＭから試料電位Ｖｓを導出する。ステップｓ１５０でフォーカス電流制御装置１０５を用いて得られた試料電位を基に、励磁電流Ｉobjの補正値を算出し、対物レンズの励磁量を調整する。本実施例によれば、帯電した試料の電位を非接触電子線で測定し励磁電流を補正してフォーカス制御を行うことができる。これによって、絶縁物試料観察時のフォーカス制御を短時間かつ試料状態の変化なしに行うことができる。

本実施例はリターディング電位Ｖｒと変位量或いは倍率の関係を用いて試料電位を導出し、励磁電流Ｉobjを調整することでフォーカス制御を行うものであるが、ここで示した光学パラメータ（リターディング電位Ｖｒ及び励磁電流Ｉobj）をその他の光学パラメータに置き換えても同様の効果を望むことが出来る。

第二の実施例のフローチャートを図７に示す。また、帯電制御装置の概要を図８に示す。

ステップｓ１で参照関数記録部１０２に今回補正する取得条件の参照関数ＦＲを保存しているか否かの判別を行う。記録部１０２に今回の補正に必要な参照データが無い場合、ループ１のステップｓ１００で取得条件記録部１０３に保存されている条件を設定して参照試料若しくは未帯電試料をMirror状態にし、ステップｓ１２０でＶｒに対する変位量あるいは倍率を特徴量演算装置１０１で検出する。得られた変位量あるいは倍率を用いてステップｓ１３０にて関数フィッティングして得られる参照関数ＦＲを取得、ステップｓ１４０にて参照関数記録部１０２に保存する。ループ１で参照関数ＦＲを取得した場合あるいはステップｓ１で既に参照関ＦＲ数がある場合、試料帯電後にループ２のステップｓ１００で取得条件記録部１０３から取得条件を読み出しMirror状態に設定する。ステップｓ１１０で特徴量演算装置１０１を用いて変位量あるいは倍率をＶｒに対して複数個検出する。ステップｓ１３０で電位演算装置１０４で得られた特徴量と参照件数ＦＭから試料電位Ｖｓを導出する。ステップｓ１６０で偏向電流制御装置１０５を用いて得られた試料電位を基に、偏向電流Ｉ_SCANの補正値を算出し、偏向量の調整を行う。本実施例によれば、帯電した試料の電位を非接触電子線で測定し励磁電流を補正して倍率制御を行うことができる。

本実施例はリターディング電位Ｖｒと変位量或いは倍率の関係を用いて試料電位を導出し、偏向電流Ｉ_SCANを調整することで倍率制御を行うものであるが、ここで示した光学パラメータ（リターディング電位Ｖｒ）をその他の光学パラメータに置き換えても同様の効果を望むことが出来る。

また、得られた画像の倍率にフィードバックしても良い。

走査電子顕微鏡の概略を説明する図。 変位量から試料電位を導出する方法の説明図。 高い空間分解能で電位測定するのに好適な光学条件の説明図。 開き角を増加時に発生するフォーカスずれの説明図。 高精度な電位測定を行うのに好適な光学条件の説明図。 本発明による第一の実施例のフローチャート（フォーカス制御）。 本発明による第二の実施例のフローチャート（倍率制御）。 本発明による第三の実施例のフローチャート（開き角制御）。 本発明による第四の実施例のフローチャート（偏向支点制御）。 予備照射を行うことによって、観察領域の電位勾配を抑制する例を説明する図。

符号の説明

１ 一次電子ビーム
２ 等電位面（ミラー面）
３ ミラー電子
１１ 電界放出陰極
１２ 引出電極
１３ 加速電極
１４ コンデンサレンズ
１５ 絞り
１７ 対物レンズ
１８ 加速円筒
２０ 筒状円筒
２１ 上走査偏向器
２２ 下走査偏向器
２３ 試料
２４ ホルダー
２９ 検出器
２９ｂ 複数の検出器
４０ 演算器
４１ 分析器
４２ 対物レンズ制御系
４３ ステージ電圧制御系
４４ 加速電圧制御系
４５ 第２の演算器
５０ 参照画像
５０ａ ビーム通過口の画像
５０ｂ 構造物（メッシュ）の画像
５１ 電位測定時の画像
５１ａ ビーム通過口の画像
５１ｂ 構造物（メッシュ）の画像
５２ａ，５２ｂ，５２ｃ 参照画像のビーム通過口の位置
５３ 電位測定時のビーム通過口位置
５４ 画像
５５ 抽出箇所
５８ 相関曲線

Claims (9)

1. 試料に電位を与えるステージから構成される電子顕微鏡において、試料に与える電位を加速電子ビームよりも大きく設定して入射電子を試料直上で反射させ、反射電子（ミラー電子）の入射位置からのずれを検出し、その量から試料の帯電電位を求める方法及びその電位測定機能を搭載した電子顕微鏡において、測定した試料電位に基づいて、対物レンズの励磁量及び倍率，走査範囲を制御することを特徴とする走査型電子顕微鏡。
2. 請求項１に示す電子顕微鏡において、半導体ウェハに電圧を印加する場合、測定した電位に基づいて半導体ウェハに印加する電圧を調整することを特徴とする走査型電子顕微鏡。
3. 試料に電位を与えるステージから構成される電子顕微鏡において、試料に与える電位を加速電子ビームよりも大きく設定して入射電子を試料直上で反射させ、反射電子（ミラー電子）の入射位置からのずれを検出し、その量から試料の帯電電位を求める方法及びその電位測定機能を搭載した電子顕微鏡において、クロスオーバー面に、検出器が配置される走査型電子顕微鏡。
4. 請求項１，２及び３に記載する走査型電子顕微鏡において、偏向器と対物レンズの間に検出器を配置することを特徴とする走査型電子顕微鏡。
5. 請求項３及び４に示す電子顕微鏡において、複数の検出素子が二次元的に配置されていることを特徴とする走査型電子顕微鏡。
6. 請求項１〜５に記載される走査型電子顕微鏡において、電位測定時に一次電子線の開き角を変化させることを特徴とする電子顕微鏡。
7. 請求項１〜６に記載される走査型電子顕微鏡において、電位測定時にリターディング電位に同期して偏向支点を変化させることを特徴とする走査型電子顕微鏡。
8. 試料に電位を与えるステージから構成される電子顕微鏡において、試料に与える電位を加速電子ビームよりも大きく設定して入射電子を試料直上で反射させ、反射電子（ミラー電子）の入射位置からのずれを検出し、その量から試料の帯電電位を求める方法及びその電位測定機能を搭載した電子顕微鏡において、観察を開始する前に観察領域の電位を測定し、観察領域内に横方向の電位勾配が発生していた場合、予備帯電を行うことを特徴とする電子顕微鏡。
9. 試料に電位を与えるステージから構成される電子顕微鏡において、試料に与える電位を加速電子ビームよりも大きく設定して入射電子を試料直上で反射させ、反射電子（ミラー電子）の入射位置からのずれを検出し、その量から試料の帯電電位を求める方法及びその電位測定機能を搭載した電子顕微鏡において、観察を開始する前に観察領域の電位を測定し、観察領域内に横方向の電位勾配が発生していた場合、横方向の電位勾配による一次電子ビームの到達点の変分を補正するよう観察座標を変更する事を特徴とする電子顕微鏡。

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