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。

工人师傅们正在紧张有序地将粮食从货车上卸下来，一袋袋金灿灿的玉米通过传送带被运送到列车车厢里。这里每5个师傅编成一个运输小队，两名师傅在高处负责将粮食卸车放到运输带上，另外三位师傅则在车厢里将粮食码好。据了解这一袋粮食有60公斤重，一辆货车上大约有30吨粮食，一个运输小队一天需要搬运四辆货车的粮食。

据了解，吉林省已经连续4年粮食总产量超过了800亿斤，今年的产量有望再创新高。从今年10月中旬开始，长春铁路物流中心就一直处于高位运输的状态。10月份以来，吉林省累计发送粮食400万吨，同比增长近50%，吉林省内88个粮食发运站、112条专用线“火力全开”，24小时连续作业。为确保粮食运输通道持续畅通高效，国铁沈阳局为重点粮食生产企业开辟绿色通道，优先保障粮食运输需求，提升全链条运转效率。

好的粮食离不开好的物流运输，扶余营业部地处京哈铁路干线，交通便利、四通八达。通过一幅简单的交通示意图来看，从扶余发出的粮食主要是通过两种方式，一种是纯铁路运输，从扶余站首发，向南过山海关到达北京、郑州，向南最远可以到达海口；在郑州向西南运往成都、昆明等地。另一种运输方式是铁海联运，从扶余向东南方向到达辽宁的营口港和大连港，在这里转乘海运送往长三角和珠三角地区。产自黄金玉米带的优质玉米就是这样被运送到全国各地。

粮食稳则天下安，一趟趟南行的粮车不仅运送着沉甸甸的粮食，更传递着丰收的幸福与喜悦，为全国粮食安全筑牢坚实屏障。

辽宁：营口港“铁海联运”开启加速度

在刚刚的直播连线中，记者提到秋粮运输有一种很重要的运输方式——铁海联运。位于辽宁营口的营口港是北方地区重要的粮食中转枢纽，此刻，这里的秋粮运输正在火热地进行当中，一起去看看。

营口港地处辽东半岛中部、渤海湾畔，这里是距离东北地区各主粮产区最近的出海口，粮食的中转量长期位居北方港口的首位。眼下，港口内用于散粮运输的铁路专线一片繁忙，从黑龙江、吉林、内蒙古东部等地满载着玉米、小麦等作物的粮食专列正在陆续进港。

专列上的粮食被卸到大型卡车上后，会被送往散粮码头区高耸林立的筒仓群内进行储存暂放，等待装船启航南下。这些筒仓内部都安装有温湿度监测、通风系统等智能设备，可以确保粮食的品质。

目前，每天平均都有近4万吨各类粮食经铁路和公路运送到这里。远道而来的玉米、小麦、大豆会通过与筒仓相连的专用自动化传送系统被送往粮食专用码头进行装船作业。运送粮食的传送系统采用密闭传送的方式，可以在整个过程中减少粮食的损耗和降低扬尘。

在营口港47号粮食专用码头的泊位上，由传送系统运送而来的玉米正被2台自动装船机源源不断地装入散粮货轮。在另一个泊位上，大型门机也将一辆辆有序排列等待的卡车上的玉米货箱吊装上船。

江苏：激活“黄金水道”新动能 打造运输新节点

位于江苏淮安的黄码港地处京杭运河和淮河入海水道交汇处，是大宗物资通江达海重要的内河水运节点，这里刚刚建成运营的黄码港产业园将成为秋粮运输的重要节点。

黄码港向北连接徐州港，向南通达扬州港等重要港口，港口配备了现代化数智水运物流平台，形成了“储贸加一体化”链条。

为了解决秋粮运输规模化存储的难题，今年黄码港建成了18座万吨浅圆仓，单仓存储量高达1万吨，是普通平房仓的3倍多。通过运用粮食仓储行业大数据和物联网技术，将粮食进出库、智能通风、内环流控温、智能安防等系统模块进行智能化集成，可与粮食专业码头实现自动化对接，让秋粮运输实现绿色高效周转。

同时，借助黄码港的“储贸加一体化”模式，来自全国各地的粮食可以通过智能仓储系统无缝运输到相邻的大米加工企业，实现“储加联动”零延迟。

走进这家企业的大米加工车间，各条全自动化生产线高速运转，清理、砻谷、碾米、抛光等步骤有序进行，加工好的大米经过全自动真空低氧包装机，再经打包称重、抽真空、金属探测等，装袋入箱输送到成品仓库，数台高大的码垛机器人灵活运行，将刚下线的一袋袋大米码放整齐，全自动化的设备既能提高加工过程的质量稳定性，也能实时监测加工过程，进一步保障大米加工质量。

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