2023合肥农交会开幕

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

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若卡塔尔这一全球第二大LNG出口国的供应中断持续，亚洲将首当其冲——其80%的LNG出口流向亚洲。印度、韩国、日本和中国台湾对中东LNG资源依赖程度较高，其中日本、韩国和中国台湾的天然气发电量占总发电量的30%–40%。若冲突短期内无法平息，煤电作为可快速上量的替代电源，将显著增加对煤炭的需求，以弥补潜在电力缺口。

3月2日，洲际交易所(ICE)纽卡斯尔动力煤4月合约上涨8.61%，3日再次上涨7.23%，收于138美元/吨，为2024年12月以来最高值，上涨预期明显增强。

尽管如此，市场中有声音认为本轮上涨难以复刻2022年俄乌冲突期间的行情。与2022年相比，当前亚洲两大煤炭进口国——中国和印度——均已建立起更强的国内供应缓冲。中国年煤炭产量稳定在48亿吨以上，具备灵活调控产能与进口节奏的能力;印度亦持续推进Coal India及其他矿企增产，长期目标是降低对外依存。加之欧洲煤电已结构性萎缩，市场情绪高涨与谨慎并存，而非恐慌。3月4日，纽卡斯尔动力煤期货价格已有回落迹象。

二、国内市场抗冲击能力强，前期上涨动能有所衰减

尽管国际煤价大幅上行，中国煤炭市场表现出较强独立性，对中东冲突事件的反应较为平稳。春节前后，受多重因素影响，港口和坑口煤价曾经历一波明显上涨：

印尼煤产量和出口量缩减预期;

北方港口库存明显低于往年同期;

主产地煤矿的生产尚待恢复恢复;

终端日耗有回升空间。

然而，进入本周，市场情绪明显降温，上涨趋势趋于停滞。

(1)主产地正常复产，港口调入量回升

主产地已有序复产，港口日调入量回升至200万吨高位;大秦铁路输送量本周首次回到120万吨/天的满发水平。北方港口库存连续多日回升，总量重回2500万吨以上。

(2)终端库存处于高位，淡季临近抑制采购意愿

根据CCTD高频监测数据，截至3月2日，沿海八省动力煤终端用户库存较去年同期偏高约7%，内陆十七省偏高约8%。尽管3月工业企业复工将带动日耗回升，但气温逐步升高，4–5月将进入传统电煤淡季，电厂对当前高位煤价接受度不高，需求低迷。

(3)贸易商集中出货，价格开始松动

随着前期煤价涨幅扩大，越来越多贸易商选择在淡季前出货兑现利润，市场报价出现松动。主产地方面，本周起主产地下调价格的煤矿数量有所增多。

综合来看，港口库存回升、煤价已实现可观涨幅、电厂库存充裕、季节性需求转弱等因素已主导国内煤价走势。CCTD环渤海动力煤现货参考价连续两日持平，上行趋势告一段落。

三、煤化工或成结构性支撑点

虽然国内发电领域受中东能源扰动影响有限，但煤化工板块可能获得外部支撑。据海关数据，2025年我国自中东地区进口甲醇约980万吨，占国内甲醇贸易量超过30%。

若伊朗气头化工品出口因冲突持续受限，或将推高中国华东地区甲醇价格，并进一步加剧2026年上半年北半球春耕期间的国际尿素供应缺口，间接提振国内煤化工用煤需求。根据CCTD监测数据，中国化工行业耗煤量保持明显增长，在截至2月27日的当周内，样本化工企业耗煤量同比增加12%，为同期历史最高。

四、结论

尽管目前处于传统需求淡季前夕，但主要动力煤品种价格已明显高于去年同期水平。

截至2026年3月4日，CCTD环渤海动力煤现货参考价显示，4500大卡、5000大卡和5500大卡动力煤现货价格分别为585元/吨、675元/吨和753元/吨，同比分别上涨11%、12%和8%。

与此同时，北方港口库存虽近期连续回升，但总量仍明显低于去年同期，供需局面由去年同期的明显供过于求转为略偏宽松，叠加当前国际煤炭价格因中东地缘冲突而获得强劲支撑，进口煤补充作用减弱，4–5月电煤传统淡季，市场表现仍有望好于去年同期，煤炭价格回调幅度预计有限。

国际能源新变局，煤市淡季调整有限

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《孤岛惊魂：新曙光》将于2月15日发售，登陆PS4，Xbox One和PC平台。

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