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本文将从技术原理、核心优势、应用场景及落地实践等方面，对该技术进行系统性解析。

一、先进工艺节点的检测挑战与技术缺口

当前半导体制造技术正经历关键变革：鳍式场效应晶体管逐步被全环绕栅极（GAA）纳米带晶体管替代，中段制程（MOL）因多重图形化技术的应用，堆叠复杂度持续增加。这一变革导致致命缺陷多隐匿于 3D 结构内部，传统光学检测手段难以有效识别。

同时，先进工艺节点的缺陷呈现显著的产品特异性，集中分布于特定工艺 - 版图组合的 “热点区域”，此类缺陷由芯片设计固有的版图特征引发，成为影响良率的核心因素。

行业面临的核心矛盾在于：电子束电压衬度检测是识别电学缺陷的关键技术，但传统电子束检测采用光栅扫描模式，效率远低于光学检测，无法匹配大批量生产的需求。DirectScan 技术的出现，为破解这一矛盾提供了可行路径。

二、DirectScan 核心技术架构：PointScan 的创新逻辑

DirectScan 检测方案由eProbe 电子束检测工具、FIRE GDS 版图分析平台及Exensio 大数据智能分析平台三大核心组件构成，其技术突破的核心在于PointScan 扫描技术对传统电子束检测逻辑的重构，主要体现在以下三方面：

1

设计感知驱动的靶向检测

传统电子束检测采用无差别光栅扫描，需覆盖包括介质区域在内的全部区域，且无法识别被测目标的图形特征；PointScan 技术具备非接触式电学测试特性，可精准跳转至目标器件的关键位置（如焊盘、接触点），仅对有效检测区域实施电压衬度检测，完全规避介质区域的无效扫描，实现 “按需检测”。

2

检测效率的量级提升

通过 FIRE 平台的精细化版图分析，可精准筛选出需检测的 “关键区域”，大幅缩减检测范围：

后段制程金属 3 层通孔检测：仅需扫描总可检测面积的 2.5%

中段制程栅极 - 漏极短路检测：仅需扫描总接触点的 1%

栅极残筋检测：可规避 50%-75% 的介质区域，检测面积缩减至传统方案的 10% 以下

基于上述优化，PointScan 技术的检测吞吐量可达传统单束电子束检测设备的 20-100 倍，每小时可完成数十亿个被测器件的扫描。

3

设计感知学习与属性分析能力

DirectScan 与 FIRE 平台的深度整合，可实现跨多层版图的属性提取，包括触点类型（漏极 / 栅极）、晶体管阈值电压、极性、与扩散区隔离槽的距离等关键参数。

eProbe 输出的 KLARF格式数据含专属属性识别码，可与版图特征精准匹配，工程师可直接计算特定属性或属性组合对应的缺陷率，快速定位高风险晶体管类型与版图设计方案，为工艺优化提供数据支撑。

三、高难度场景的应用突破

PointScan 技术的低电荷沉积特性，使其在传统电子束检测难以覆盖的场景中实现突破：

背侧供电网络（BSPDN）晶圆检测

键合晶圆形成的绝缘层会阻碍电荷传导，导致传统电子束检测出现电荷累积、电子束偏折与失焦问题；PointScan 技术大幅降低单位面积电荷沉积量，有效缓解上述问题，已完成实际应用验证。

3D DRAM检测

3D DRAM 的结构特性同样易引发电荷累积，此前检测难度较高，DirectScan 技术的应用使该类器件的精准检测成为可能。

DRAM 阵列短路检测

独有的可控 “充电 - 检测” 功能，可在指定位置施加电荷后跳转至目标区域采集电压衬度信号，使特定岛状节点呈现高亮状态，清晰识别与浮空相邻触点的短路问题，该功能为传统光栅扫描技术所不具备。

四、行业落地实践与全流程应用

自 2022 年初起，eProbe 检测系统已在多家先进逻辑芯片制造工厂落地，目前两套设备投入大批量生产，第三套设备处于产能爬坡阶段，应用场景覆盖半导体制造全流程：

先进逻辑芯片制造

中段制程：GAA 栅极 - 漏极短路、栅极接触孔开路、栅极外延层 / 硅化物层开路检测

后段制程：M0 层、1X 层、2X 层系统性接触孔开路与金属布线短路检测

背侧供电网络：电源通孔、源极 / 漏极通孔接触孔开路与短路检测

随机逻辑电路漏电情况评估

先进 DRAM 制造（2024-2025 年）

外围电路：栅极 - 栅极残筋短路、栅极 - 漏极短路、字线 - 字线短路与开路检测及缺陷定位

存储阵列：基于可控 “充电 - 检测” 技术的存储节点短路检测

技术总结

在半导体制程向更精密 3D 架构演进的背景下，检测技术的创新成为保障良率的关键。DirectScan 方案通过 PointScan 靶向扫描技术、设计感知分析能力与产品特异性缺陷学习功能的融合，在保留电子束检测高灵敏度的基础上，实现了检测吞吐量的量级提升，同时破解了高难度场景的检测难题。

该技术不仅解决了先进工艺节点下缺陷“难识别、难检测” 的问题，更推动半导体检测从 “缺陷识别” 向 “工艺优化赋能” 升级，为下一代半导体制造提供了核心技术支撑和全新路径。

　　安茶共富联盟启动仪式　　 包婷婷/摄

　　地处阊江与查溪河的交汇处，穿越神秘的北纬30度线，“安茶之乡”祁门县芦溪乡芦溪村群山环绕，溪水纵横，小小一叶茶，绿了山野，富了乡村。

　　安茶始创于1725年，拥有近三百年悠久历史，曾一度在市场上销声匿迹。1988年，祁门县有关部门派科技人员深入安茶产地芦溪村，遍访当年安茶的制作经营者，经过艰辛努力，终于试制成功，得以恢复生产。此后经过10余年摸索创新，安茶在2003年逐步起势，到了2007年，安茶茶厂如雨后春笋般兴起，安茶产业发展正式迈入快车道。“现在我们芦溪村一共有2800多亩茶园，户均4.8亩的规模孕育出11家茶企，其中5家茶企年产值近千万元，2024年，芦溪村安茶产量突破400吨，产值达6000万元。据安茶协会统计，今年安茶产量达700吨，产值超亿元。”芦溪村党总支书记、村主任严正武笑着说，“这些年靠着生叶采摘和茶叶制作，村民的收入不断增加，从2020年到2024年这5年间，大家的人均年收入增长了3000元，芦溪的这片‘小茶叶’真正变成了富民增收‘金叶子’。”

　　绿水青山间孕育生长出的不只“金叶子”，还催生出了“茶+研学”“茶+旅游”“茶+民宿”等新业态。

　　“最初我只是经营一家农家乐，当时想着能给游客提供些乡村风味餐饮、简单住宿就行。后来游客越来越多，大家对体验式旅游需求也高，我就想着拓展，正好老村委会闲置，我便承包下来打造茶产业文旅园。”祁门县祁兰香茶产业文旅园主理人严君凤笑着说，“现在我们一共有18间客房，为了更好地满足游客的住宿需求，我们还打造了亲子房。除了餐饮、住宿外，又专门建了个小型茶博物馆开展研学活动，让学生们能更深入了解安茶。”据了解，祁兰香从2020年开业至今，来体验采茶、制茶等研学活动的已超5000人次，不少单位也会来此开展党建、团建活动。

　　有人带头，大家的思路便活泛起来，纷纷把自家的“方寸之地”变成就地增收的“致富园”。现如今，芦溪村共有11家民宿，直接带动百余名村民实现家门口就业，编竹篓等配套产业，更让近百户家庭多了份稳定收入。

　　从一片叶到一杯茶，从茶山到茶厂，从茶文化到茶文旅，芦溪村的“茶路”越走越宽，蓬勃的发展态势也吸引了更多外部品牌前来扎根。

　　“我们当初选择芦溪村，正是看中了这里优良的生态环境、深厚的历史底蕴，以及茶旅融合强劲的发展势头。”“舟上·安乡”民宿负责人陈科学向记者介绍，民宿整体规划构建了艺术茶园区、美学生活区、滨水休闲区三大空间结构，涵盖23个特色项目，通过住宿、餐饮、研学体验、水上娱乐等多元业态，全方位满足游客的多样化需求。“我们民宿共有25间客房，自去年10月开业以来口碑持续攀升，节假日入住率稳定在90%，今年‘五一’假期更是达到了满房，不少游客都是冲着这里的茶乡风光和特色体验来的。”

　　从单一的种茶卖茶到多元发展的茶旅融合，芦溪村用一片茶叶书写了产业兴旺、生态宜居、治理有效、生活富裕的乡村振兴新图景。据了解，2024年，全村茶产业综合产值近亿元，村民人均年收入达2万元。

　　如今，这片浸润着山水灵气的“金叶子”，正让芦溪村乡村振兴的成色越来越足，让村民的幸福生活越来越有奔头。（记者 张 妍）