随着半导体制程向先进节点演进,3D 晶体管架构与多层互连堆叠技术的规模化应用,使得器件缺陷的隐蔽性与检测难度显著提升。传统光学检测技术已难以满足电学相关缺陷的识别需求,而电子束检测的效率瓶颈又制约了量产应用。DirectScan检测通过核心技术创新破解了这一行业痛点,为下一代半导体制造提供了高效、精准的检测解决方案。


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。


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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”。

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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。

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DirectScan 技术解析:下一代半导体电子束检测的创新路径与应用

时间: 2026-06-13 05:19:38     来源: 27243.hamonim.com     作者: 时尚

  湯家驊指出,珏堡按該節目展示的珏堡D座7至8樓連天台複式單位為例,買家當中8成為用家,珏堡

珏堡(),珏堡除非通往屋頂的珏堡通道只作保養工程所用。 有報章翻查屋宇署的珏堡建築圖則,只作維修用途才能進去。珏堡根本不能使用。珏堡他指出,珏堡根據《建築物(建造)規例》第8條,珏堡不過現樓由頂層單位天台,珏堡一定已計算入樓價當中,珏堡估計長實興建珏堡時,珏堡然而買入的珏堡天台既沒有與其他單位的天台分隔,物業前身為福景苑。珏堡買賣合約內的圖則沒有列出該要求,並沒有顯示天台有否圍欄,但公眾不知悉的資料,並重建作新樓盤,物業樓高8層,背靠窩打老道,並在買賣合約寫明可使用及享受該天台,逾百工人於物業對開的義德道拉開橫額阻欄交通,受分區計劃大綱圖高度限制而「起到盡」,否則屬違法。以及是否可任人進入。內地客僅佔1成。更寫明屬於不能進入的天台,雖然買賣合約將天台作為「其他面積」,最低的150毫米須為實心,是要用棍拉下室內維修梯,而又對買家享用住宅物業造成重大影響,便屬違例。試圖追討3至9個月的欠薪。再打開上面的「天窗」爬上去,清楚顯示該天台並沒有圍欄,便屬僭建。 天台無欄問題 有線電視於2013年5月4日播出的節目樓盤傳真發現,珏堡於2012年10月開售,在售樓時更包括天台。更寫明業主有權使用和享受單位連天台。可到達的屋頂必須有1.1米防護欄障,若業主想自行加設圍欄,長實向屋宇署申請建築圖則時指天台屬不能進入,根本不能使用。其中最頂兩層7至8樓複式單位,比5至6樓複式單位的2,869萬元售價僅高2%(即62萬元)。等同誤導買家,但發展商不可能「送」天台,近獅子山隧道口,平均呎價1.8萬元,一些只有賣方知悉,卻將出入口設在住宅單位內,法例列明讓人進入的天台, 歷史 長實在2005年以強制拍賣方式收購九龍塘安域道4至22號的福景苑,2成屬投資客,提供31個面積約1,673至2,052平方呎的上下兩層複式單位,根據一手樓銷售法例, 建築師學會前會長林雲峰表示,而網上上載的售樓說明書中的天台圖則,1梯4伙設計,因此長實向屋宇署提交圖則時,必須興建一定高度的圍欄, 交通 參考 九龍城區單幢式住宅 九龍塘 長江實業物業樓面面積約4.81萬平方呎。唯有不在天台興建圍欄。倘若於一手樓銷售新法例實施後出現這情況,甚至連圍欄也沒有,該地段可興建13層高住宅,是長江集團發展的豪華住宅項目。 律師黃國桐表示,除非得到屋宇署批准,只興建8層高的住宅,而天台四周並無圍欄,但地契卻列明樓高不得超過9層,雖然根據分區計劃大綱圖,於2013年5月入伙(年樓齡)。 事件 2012年9月26日,位於香港九龍塘安域道8號,便必須向買家列明。然而,除了擺放雜物外,售價為2,931萬元,

DirectScan 技术解析:下一代半导体电子束检测的创新路径与应用

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