電子束檢測（E-Beam Inspection）是將電子束照射在晶圓表面，偵測所放出的二次電子與背向散射電子，以高靈敏度檢出圖形缺陷與電性缺陷的檢測技術。與光學式檢測系統相比，解析度高出許多（數nm～數十nm等級），被定位為檢出2nm以下先進邏輯與EUV微影後微細圖形缺陷不可或缺的技術。
電子束檢測最大的特點，是利用通電時缺陷會顯現的「電壓對比（Voltage Contrast）」現象，檢出接觸窗孔開口不良與漏電不良的能力。光學檢測無法直接檢出電性缺陷，但照射電子束時，有缺陷的接觸窗會呈現與正常部位不同的明暗對比，因此可加以視覺化與量化。
科磊在電子束晶圓檢測系統擁有壓倒性的市占率，推出2800、3900系列等產品線。導入多束電子顯微鏡（Multi-Beam SEM）技術後，產能可提升到單束的數十倍，正逐步實現從產線抽樣檢測轉向全數檢測。
在與EUV微影的關係上，電子束檢測被用來檢出EUV曝光後的隨機（stochastic）缺陷（線邊緣粗糙度、橋接、斷線）。由於能捕捉超出光學檢測解析極限的微小缺陷，電子束檢測系統已成為EUV製程良率管理的必備工具。
在課題方面，電子束檢測的產能仍比光學檢測低，若要用於全數檢測，必須進一步提升多束化與高速影像處理技術。此外，電子束照射造成的充電（charge-up）有時會影響元件特性，因此最佳化照射條件也是重要的技術課題。Onto Innovation與Camtek等也推出電子束相關檢測技術。