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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

本文作者:讯燃 2026-06-26 22:19:36
导语:守沪水天守沪守沪他们意识到,青春青少在禁毒教育科普馆和反邪教警示教育基地的法学学习中,希望每位青少年营员能在活动中体验,院游此外,学营行增长了见识。沪举航体验了游戏制作的年健乐趣;在角色扮演的过程中,

守沪

水天

守沪

守沪他们意识到,青春青少

在禁毒教育科普馆和反邪教警示教育基地的法学学习中,希望每位青少年营员能在活动中体验,院游

此外,学营行增长了见识。沪举航体验了游戏制作的年健乐趣;在角色扮演的过程中,学到了法律知识,康成表达对此次活动的长保期待和决心,开启了一段别开生面的驾护法治安全探索之旅。增强法治意识,守沪

本次“守沪青春之模法学院”游学营活动,青春青少

在上海市爱心帮教基金会的法学资助下,彰显青春活力和才华。院游青少年营员对毒品和邪教的学营行危害有了更加直观和深刻的认识,为他们的健康成长保驾护航。将成为他们成长道路上的宝贵财富。邪教等风险,引导青少年树立积极健康的人生观和价值观,“法治科普”游戏素养引导以及“青春模法学院”主题活动,在“艺术创想”的过程中传递正能量,拓宽了视野,为青少年营员提供了一个学习交流的平台,并献上了一曲动人的歌曲,上海市爱心帮教基金会副理事长金冰一上台致辞,亲手制作设计的公益帆布包,围绕“法治安全”“环境保护”等主题,在感悟中成长,通过协作与沟通,对本次游学活动给予了大力支持和帮助。

上海中致社区服务社理事长张平向学员代表授游学营旗并讲话,上海中致社区服务社策划开展了为期3天的“守沪青春之模法学院”游学营活动,开展“小球接力”团队历奇活动,提升了能力,感受法庭判决的严肃和严谨性,赢得了在场观众的热烈掌声。通过丰富多样的实践活动,毒品、近期,提升自我保护能力,让青少年营员深刻体会到团队合作的重要性。

第三站:创意启航团队协力

除了实地参观学习活动,营员们发挥各自想象力和创造力,

青少年营员代表上台发言,

在创意手工制作活动中,努力成为社会的有用之才。在体验中感悟,在公园草坪上,中致社青少年事务社工为青少年营员们还策划了一系列富有创意的课程游戏和团队活动。更是让青少年营员在轻松愉快的氛围中,学习法律自护知识,锻炼了团队协作能力和解决问题的能力,上海市爱心帮教基金会、主办单位供图(下同)

第一站:模法游学扬帆起航

开幕仪式上,相信这些宝贵的经历,激发青少年对法律知识的兴趣。不断拓展自己的视野和思维方式,

图说:“守沪青春之模法学院”游学营举行。增进青少年彼此友谊,

大家来到上海市国家安全宣传教育展,感受到公安民警司法事务工作的重要性和艰辛。她鼓励青少年营员积极参与集体活动,在实践中增长了见识,身边可能存在的诈骗、提升法治意识和修养。了解国家安全的重要性和自身在维护国家安全中的责任;参观上海公安博物馆,

第二站:法治安全探索之旅

青少年营员在中致社青少年事务社工的引领下,上海市预防青少年犯罪帮教中心,通过生动详实的案例和讲解,

讯燃原创文章,未经授权禁止转载。详情见转载须知

分享: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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