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。

DirectScan 技术解析：下一代半导体电子束检测的创新路径与应用

施尼菲斯

非洲話事啤

臺中市立四箴國民中學

　　邻里互助 “老工匠”应运而生

　　“我们社区是典型的老城区，60岁以上老人有1000多人，养老服务需求突出。”新光社区党委书记姚晓芳的话，道出了“老工匠”志愿服务队成立的初衷。彼时，社区里有不少刚退休的居民，身体硬朗，且怀有“发挥余热、服务邻里”的热情。社区顺势而为，搭建起邻里互助平台，2019年，“老工匠”志愿服务队应运而生。

　　志愿队始终以“退休不褪色，余热暖社区”为宗旨，从最初的四五人小团体，逐步发展为如今拥有38名骨干、总人数超80人的队伍。副队长张志明是核心发起人之一，他坦言：“退休前我是社区物业专干，熟悉情况；作为党员，更想为邻里做点实事。”正是他与队长陈启楼的带头，凝聚起越来越多的志同道合者。

　　凭借“人熟、地熟、情况熟”的天然优势，“老工匠”们成为社区治理的“润滑剂”和“好帮手”：政策宣传时，他们用“家常话”把惠民政策讲透；邻里有矛盾时，他们以“老邻居”的同理心摆事实、讲道理；老旧小区改造中，他们搭建起社区与居民的沟通桥梁。“很多棘手的问题，经他们耐心劝导，都能顺利解决。”姚晓芳表示，他们让社区治理既有“力度”，更添“温度”。

　　角色转变 志愿服务“双向奔赴”

　　如果说助力社区善治是“老工匠”的“硬贡献”，那么涵养文明新风便是他们的“软力量”。这支队伍以邻里互助为纽带，在潜移默化中传递善意、凝聚人心，让良好风尚在社区里落地生根。

　　“志愿者们经常来陪我聊天，帮我做事，我心里热乎乎的，儿子在外面也放心。”受助老人黄大枝的感受朴实而真切。尤为可贵的是，这份温暖并非单向流动。受到志愿者的感染，黄大枝也主动为楼上工作繁忙的年轻夫妻临时照看孩子。从“被关怀者”到“关怀者”的角色转变，正是友爱互助、文明和谐新风尚扎根生长的生动体现。

　　对“老工匠”们而言，志愿服务同样也是一场“双向奔赴”。“在有限的时间里能为居民做点实事，心里特别自豪。”张志明说，通过“老有所为”，不仅让退休后的生活更充实，也在服务社会中重新找到了人生坐标。

　　前不久，志愿服务队获评全省离退休干部正能量活动团队。近期，社区联动服务队成立了“银发伴友团”项目，通过“情感联结+制度保障”双轮驱动，推动互助服务从“零散化”走向“常态化”。

　　从几名老党员的无私奉献，到如今80多人的志愿团队。“老工匠”们用一份份陪伴、一次次调解，温暖了人心，融洽了邻里，提升了社区治理的效能，以实际行动诠释了志愿精神，为构建守望相助的和谐社区贡献了“银发”力量。（记者 闫丽婷）

繁昌区：社区有群“老工匠”

马库斯·莫里斯