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。

其实这场对决还是有明显的实力差距，王楚钦最新的世界排名是第16位，而户上隼辅的世界排名为第100位，并不是日本男乒的顶梁柱。只不过张本智和的过早出局，让他开始背负更大的压力。

首局，王楚钦开局凭借着台内短球的控制连拿3分，随着户上隼辅击球失误，王楚钦4-0扩大优势。之后王楚钦也一直掌控着场面上的优势，以11-7先下一城。

第二局，开局王楚钦略显大意失误频发，户上隼辅抓住机会取得3-1的领先优势。随后，王楚钦清醒过来，连拿5分。局末户上隼辅以10-9完成反超，关键时刻王楚钦顶住压力，以12-10再赢一局。

第三局，户上隼辅始终处于被动的局面，王楚钦以11：5再次拿下第三局。

第四局，王楚钦3-0开局，随后6-2继续扩大比分。局末王楚钦愈战愈勇，最终以11-4，大比分4：0获得本场胜利。

本届世乒赛，国乒男队签运不佳，4名队员分布在上半区，下半区只有周启豪一人。这代表国乒男单将过早遇上，内战不可避免。而本轮比赛，周启豪对阵德国老将波尔，以1：4的比分告负无缘晋级，国乒下半区独苗的淘汰，意味着国乒已经无法包揽冠亚军。所幸，处在上半区的樊振东、王楚钦、梁靖崑和林高远均打进了32强。

值得一提的是，本轮比赛结束后，日乒参加男单的5名选手，全部遭淘汰出局。本届世乒赛，日乒男队的成绩远远没有达到预期，在单打的首轮比赛中，宇田幸矢就以1：4输给德国选手邱党，惨遭一轮游。次轮的1/32决赛，日乒男队更是问题频发，除了丹羽孝希和森园政崇被淘汰出局，排名男单2号种子、夺冠热门之一的张本智和，也3：4爆出冷门，未能晋级32强。

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此次续约，绝非简单的协议延续，而是双方对过往成功经验的深度总结与对未来无限可能的笃定奔赴，铸就“1+1远大于2”的辉煌篇章。

　　作为华南地区综合规模领先的优质粮食加工生产基地，广州市粮食集团也是红牡丹、白玉兰等老字号品牌的诞生地。从恒温恒湿的智能粮仓到现代化的生产车间，从一粒稻谷的筛选到一袋面粉的出厂，每一道工序都诠释着“广东粮”的口碑，每一次把关都彰显着国企的担当。

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　　韩福生不仅是个忙人，还是个名人。在科学岛上，他是众人熟知的专家。面对这份知名度，韩福生表示，“如果说我有一点知名度，主要是因为机遇好，参与了国家重大航天项目。”

　　他所说的重大航天项目就是嫦娥三号任务。在月球表面实现软着陆，是嫦娥三号任务的主要目标之一。要实现这一目标，就需要在嫦娥三号着陆腿里面装上强韧性和吸能性远超传统材料的缓冲材料。

　　近日，在中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所航天材料研究实验室里，年逾七旬的韩福生研究员向记者讲述了这项名为“嫦娥钢”的材料从无到有、从航天走向民用的攻坚故事。

　　“70%延伸率”的挑战与机遇 

　　时间回溯至2006年前后，我国探月工程二期研制工作启动。为了保证嫦娥三号在月面软着陆，航天器总体设计单位提出了一种基于高延性、高吸能性材料的着陆缓冲机构，利用材料的塑性伸长吸收航天器着陆时的巨大冲击能，保障航天器“落得稳、站得牢”。要实现这一目标，缓冲材料必须具备极高的延性——延伸率必须大于70%。

　　“当时觉得这个指标有些意外。”韩福生回忆道，过去我们普遍认为，即使是延性非常突出的不锈钢，它的延伸率一般也不会超过50%，能达到70%延伸率的金属材料闻所未闻。为了找到这种性能奇特的高吸能材料，航天器总体设计单位在国内进行了广泛的调研和咨询，但始终无果。如果不能尽快获得这种高吸能材料，探月工程二期的工程进展甚至最终目标的实现都将受到影响。

　　面对几乎不可能完成的任务，韩福生带领团队开始了紧张的攻坚研究。“我们查遍了文献，尝试了多种方案，包括超塑性材料改性、高延性复合材料设计。”他说，最终，他们利用团队在晶体缺陷领域的长期积累，找到了一种实现高延性、高吸能性的材料设计思路和制备方法，研制出满足航天器着陆机构要求的缓冲材料。

　　“刚起步时，非常艰难。”团队连最基本的冶炼炉都没有，第一炉实验钢还是请在外单位工作的学生帮忙冶炼的。直到2007年，团队开始承担首个正式航天研制任务，经历了方案、初样、工艺和正样的全过程研制工作。每一步都充满了挑战和考验。

　　“航天任务要求材料性能高度一致，不同批次的产品性能曲线几乎要像‘复制粘贴’一样。”韩福生说，这对材料制备的稳定性提出了极高要求。为达到这一目标，他们炼了上百炉钢，进行了无数次测试。

　　“归零”考验与极寒坚守 

　　航天任务的严苛，远不止于技术指标。因在一次交付的2000件产品中，有2件性能未达标，团队曾经历了一次严峻的“质量归零”考验。

　　“归零”是中国航天工程特有的质量管理方法，指在航天系统出现质量问题时，从初始环节至最终环节进行全流程系统性排查。“归零”过程难的不仅是找到问题，还要“重现”问题，找到有效的解决方法。

　　“嫦娥”从地球飞行38万公里到达月球上空，最后着陆的一刹那，就靠这缓冲“腿”来保障航天器的安全，实现软着陆，可以说是关键的关键，容不得半点差错。

　　“‘归零’是航天系统最严格的程序之一，要求定位准确、机理清楚、故障复现、措施有效、举一反三。”韩福生回忆，那段时间压力巨大，自己带着青年科研人员和学生连续奋战数月，全部推倒重来，最终完成了所有“归零”工作，得到了总体设计单位、诸多管理和技术专家的认可。

　　产品的生产过程质量管理同样充满艰辛。按照研制任务要求，材料加工的关键环节如冶炼、锻造、加工和探伤必须全程跟产。由于这些工作大多在东北地区完成，韩福生带领团队常年往返于合肥、沈阳、北京三地。“冬天在沈阳的锻造厂，车间是开放式的，跟外面一样冷，吃饭时桌上都能结一层冰。”韩福生说，学生们冷得受不了，就挤在锻造的炉子旁取暖。无论严寒酷暑，整个团队都坚守一线，上下一心、攻坚克难，保证了航天产品的高性能、高质量和高可靠。

　　2013年12月14日21时11分，嫦娥三号在月面实现软着陆，探月工程二期任务取得圆满成功，使中国成为世界上第三个掌握这一技术的国家。

　　嫦娥三号成功着陆月球，标志着由“嫦娥钢”锻造的“嫦娥腿”经受住了工程考验。“那一刻我正在机场候机准备出差，心情比较平静。因为我知道，有了前面严谨、细致和扎实的工作，我们对最终的结果是很有信心的，”韩福生坦言。

　　此后，“嫦娥钢”又相继应用于嫦娥四号以及天问一号火星探测任务。如今，团队又开始了紧张的新的航天任务的研制工作。

　　目标牵引与薪火相传 

　　“退休之前和退休之后，我的状态几乎没什么区别。”韩福生告诉记者，常年的科研攻坚早就让他习惯了忙碌的生活节奏。退休之后，他有了更多的时间去考虑研究方向怎么与国家重大需求结合，怎么与应用和产业的链接等问题。

　　近年来，在他和团队的努力下，“嫦娥钢”这一重要的航天科技成果已经走上了民用领域的广阔舞台。在成达万、北沿江、包银、雄商等多条高铁线路桥梁减隔震系统获得应用，还为我国第一条磁悬浮试验线、重要建筑减震结构、特种车辆防护等提供了核心材料，“嫦娥钢”正以其优异的性能发挥着关键作用。

　　“来自航天，用于航天，最终服务国计民生，这是航天科技成果实现其价值的发展方向。”韩福生说。

　　虽然已退休多年，韩福生的日程依然排得满满当当。除了航天任务，他还积极投身与企业的合作，帮助企业解决技术难题，共同争取各类科研项目，彰显了一个老科技工作者的“科技情怀”和奋斗不止的精髓。

　　“是什么驱动着您不断前进？”

　　面对这个问题，韩福生的回答是“目标牵引”。一个又一个问题、一个又一个指标摆在眼前，就是他科研上一个又一个的目标。“我必须想尽办法去解决它，找出原因、解决问题、达成目标，就是我在科研上不断前进的动力。”

　　回顾几十年科研路，韩福生深感“目标牵引”和“严谨踏实”的重要性。他对年轻科研工作者寄予厚望，希望他们能夯实基础、拓宽知识面、沉下心来真正热爱科研。“年轻人有时候急于求成，基础不够扎实、知识面也不够宽，需要多学习、多锻炼，要像葛庭燧院士等老一辈科学家那样，能坐得住冷板凳，更纯粹地追求科学问题。”

　　“我习惯了这种忙碌，解决问题让我有成就感。”在采访最后，韩福生笑着说，他几乎除了睡觉都在想科研，但偶尔也看看新闻，打两把“掼蛋”放松，“只要身体允许，我会一直干下去。”

　　这位古稀之年的科学家，脚步依然飞快。结束采访后，他立即准备赶往一场科学研讨会，下一个目标，正牵引着他继续前行。（记者 张毅璞 朱晓桐）