近日，東方晶源自主研發(fā)的新一代高能電子束設(shè)備（High Voltage SEM，簡稱HV-SEM）SEpA?-h755首臺套順利交付國內(nèi)頭部客戶。HV-SEM是東方晶源繼EBI、CD-SEM、DR-SEM之后推出的第四款電子束量檢測設(shè)備，標志著公司在前道電子束量檢測設(shè)備四大核心領(lǐng)域已完成全面布局。新一代HV-SEM的成功出機，不僅持續(xù)鞏固公司在國內(nèi)該賽道的領(lǐng)先優(yōu)勢，更彰顯出面向先進工藝的電子束量測檢測的硬核技術(shù)實力。

高能電子束設(shè)備的核心在于采用高能電子束進行掃描成像，其電子束的著陸能量通常達到30keV及以上，遠超其他電子束量檢測設(shè)備5keV及以下的常規(guī)水平。超大的著陸能量賦予設(shè)備穿透晶圓深層的“透視”成像能力，但需攻克高壓系統(tǒng)，高能電子束偏轉(zhuǎn)與精準控制，多探測器同步成像，高速度高精度運動控制平臺，特殊場景校準技術(shù)和標準樣品制備，新型軟件算法開發(fā)等一系列技術(shù)難題。依托在電子束領(lǐng)域深厚的技術(shù)積淀，東方晶源研發(fā)團隊攻堅克難，不僅成功推出這款全新設(shè)備，更實現(xiàn)了技術(shù)的快速迭代升級。

回溯研發(fā)歷程，東方晶源于2024年初正式啟動HV-SEM研發(fā)項目。當年，團隊便攻克了30keV著陸能量電子束成像技術(shù)，完成整體應(yīng)用流程搭建與核心算法開發(fā)，并且在晶圓廠實際場景中完成驗證。2025年4月，團隊成功實現(xiàn)45keV的高能電子束成像，核心指標達到國際頭部產(chǎn)品指標。2025年12月，該設(shè)備已完成在3D-NAND、DRAM和先進邏輯等高端工藝制程的應(yīng)用demo測試，充分展現(xiàn)出針對先進工藝中3D結(jié)構(gòu)的量測能力。

HV-SEM具有獨特的應(yīng)用價值，在先進制程與特色工藝領(lǐng)域可發(fā)揮關(guān)鍵作用：

1. SEM Overlay量測：高能電子束具有一定材料穿透深度，搭配BSE（背散射電子）探測器可捕捉樣品微米級深度信號，實現(xiàn)“透視”成像；結(jié)合SE（二次電子）探測器采集的樣品表面信息，能夠?qū)蓮垐D像上的結(jié)構(gòu)進行位置差分析，精準完成SEM Overlay（對準或套刻精度）量測。實測數(shù)據(jù)顯示，SEpA?-h755在Metal HMET layer上1μm視場范圍內(nèi)，可清晰呈現(xiàn)前三層金屬結(jié)構(gòu)。

2. 高深寬比結(jié)構(gòu)（HAR）量測：針對深寬比大于10:1的深孔、深槽等結(jié)構(gòu)，高能電子束可入射至結(jié)構(gòu)底部并反饋有效信號到探測器，從而實現(xiàn)成像和量檢測。目前，該設(shè)備已完成二維結(jié)構(gòu)30:1、一維結(jié)構(gòu)80:1的高深寬比量測驗證。

3. 拓展缺陷檢測應(yīng)用：憑借高能電子束技術(shù)優(yōu)勢，可實現(xiàn)特殊類型缺陷等擴展型檢測應(yīng)用。

4. 大數(shù)據(jù)可視化分析：搭載東方晶源自主開發(fā)的大數(shù)據(jù)可視化軟件，能夠開展CDU、OVL整體趨勢分析，為制程優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。

總結(jié)

作為集成電路制造良率管理的關(guān)鍵點工具，電子束量檢測設(shè)備在先進制程中發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用。隨著先進制程、先進封裝等技術(shù)的快速演進，市場對3D結(jié)構(gòu)的量檢測需求持續(xù)攀升。東方晶源HV-SEM的技術(shù)突破恰逢其時，不僅填補了國產(chǎn)高能電子束設(shè)備的市場空白，更為我國高端芯片產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展保駕護航。