SEM广泛应用于半导体晶圆缺陷检测、关键尺寸量测，以及终端 CP 测试后的缺陷复检与分类工作。电子束缺陷复检设备能够采集晶圆表面缺陷的高分辨形貌图像，依托深度学习驱动的自动缺陷识别与分类算法，完成热点缺陷的智能检出与归类；同时可精准测量晶圆多层薄膜结构的线宽、图形轮廓尺寸，定位工艺异常，为制程优化与芯片良率提升提供直观微观证据与量化数据支撑。
针对各类分立器件、被动元件及组装后的电子元器件，扫描电镜常用于失效分析与质量控制。通过高分辨率成像可识别金属化层的断路、短路、桥接等微细缺陷，结合电压衬度成像模式可诊断CMOS电路中的闩锁效应及PN结漏电路径；对于热敏电阻、铁电材料、钝化层等，还可观察晶粒尺寸、颗粒分布及微观结构，为器件性能优化和制备工艺改进提供依据。
芯片前道工艺中，扫描电镜广泛应用于光刻、刻蚀、薄膜沉积等关键环节的质量检测与工艺诊断。可检测线路的断路、短路、桥接以及光刻和蚀刻工艺中的图形缺陷，评估薄膜厚度、覆盖质量与台阶覆盖情况，并精确判断PN结的位置和深度；对于FinFET、GAA等先进晶体管结构，高分辨率成像可实现纳米级特征尺寸的表征。
可用于印制电路板与柔性印制电路板的微观形貌观察、截面制备、缺陷分析及失效分析。可检测铜箔与树脂基材的表面形态及结合力、干膜附着与脱膜情况、镍腐蚀程度，并快速测量金属间化合物（IMC）层厚度以评估焊接可靠性；对于多层板、盲孔、埋孔等复杂结构，结合离子束切割可进行截面制备与内部缺陷定位，解决传统切片破坏性大、成分分析困难的问题。
