摩尔定律在接下来二十年的演进有两大趋势，第一是光刻密度持续缩放，在检测与量测上对解析度的要求更高。第二是2.5 及3D 缩放之使用渐增，在检测与量测上对高纵横比/深宽比之要求更高。在操作上，电子枪射出电子束，阳极加促电子束，聚焦镜校准电子束，物镜将光束聚焦于样本上，缺陷扫描线圈光栅将聚焦的电子束于样本上扫描，侦测器从样本上搜集发散出来的讯号，影像显示系统将讯号及扫描的位置同步，以产生影像。
 
电子束可用于：量测、电压对比缺陷检测、及物理缺陷检测。电子束检测本为高解析度，高捕捉率，能持续地维持平稳表现。晶圆的缺陷必须被找出来并根除，电子束检测能挖掘出光学检测系统无法侦测之缺陷，对提高裸晶之良率极为重要。电子束能于广泛的冲击能量（landing energy）范围里，以高解析度来检测晶圆表面及隐于3D 立体结构里之物理缺陷。电子束电压对比检测唯一能检测出电压缺陷之可行方法。
 
在电子束检测系统里，电子束于产生后，会撞击到裸晶表面。电子束散布于裸晶表面，反弹回侦测器，使其侦测到缺陷。相对于光学检测，电子束检测的敏感程度更高，能侦测到光学检测无法发掘的缺陷。电子束系统产生两种电子，次级电子或反向散射（backscattered）电子，来侦测缺陷。次级电子为低能量电子，从样本上反弹回来，提供表面资讯。反向散射电子则深深地渗透进样本。系统需求包含：（1）高真空，让电子无障碍地行旅；（2）高电压/伏特数：从来源处吸引电子，并加速其行旅。