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电子束检测以聚焦电子束作为检测源，灵敏度最高，但是检测速度最慢，价格最高。 　　采用电子束检测时，入射电子束激发出二次电子，然后通过对二次电子的收集和分析捕捉到光学检查设备无法检测到的缺陷。例如，当contact或via等HAR结构未充分刻蚀时，由于缺陷在结构底部，因此很难用暗场或明场检测设备检测到，但是因为该缺陷会影响入射电子的传输，所以会形成电压反差影像，从而检测到由于HAR结构异常而影响到电性能的各种缺陷。此外，由于检测源为电子束，检测结果不受某些表面物理性质例如颜色异常、厚度变化或前层缺陷的影响，因此电子束检查技术还可用于检测很小的表面缺陷例如栅极刻蚀残留物等。