近日，东方晶源自主研发的新一代高能电子束设备（High Voltage SEM，简称HV-SEM）SEpA®-h755首台套顺利交付国内头部客户。HV-SEM是东方晶源继EBI、CD-SEM、DR-SEM之后推出的第四款电子束量检测设备，标志着公司在前道电子束量检测设备四大核心领域已完成全面布局。新一代HV-SEM的成功出机，不仅持续巩固公司在国内该赛道的领先优势，更彰显出面向先进工艺的电子束量测检测的硬核技术实力。
高能电子束设备的核心在于采用高能电子束进行扫描成像，其电子束的着陆能量通常达到30keV及以上，远超其他电子束量检测设备5keV及以下的常规水平。超大的着陆能量赋予设备穿透晶圆深层的“透视”成像能力，但需攻克高压系统，高能电子束偏转与精准控制，多探测器同步成像，高速度高精度运动控制平台，特殊场景校准技术和标准样品制备，新型软件算法开发等一系列技术难题。依托在电子束领域深厚的技术积淀，东方晶源研发团队攻坚克难，不仅成功推出这款全新设备，更实现了技术的快速迭代升级。
回溯研发历程，东方晶源于2024年初正式启动HV-SEM研发项目。当年，团队便攻克了30keV着陆能量电子束成像技术，完成整体应用流程搭建与核心算法开发，并且在晶圆厂实际场景中完成验证。2025年4月，团队成功实现45keV的高能电子束成像，核心指标达到国际头部产品指标。2025年12月，该设备已完成在3D-NAND、DRAM和先进逻辑等高端工艺制程的应用demo测试，充分展现出针对先进工艺中3D结构的量测能力。
HV-SEM具有独特的应用价值，在先进制程与特色工艺领域可发挥关键作用：
1. SEM Overlay量测：高能电子束具有一定材料穿透深度，搭配BSE（背散射电子）探测器可捕捉样品微米级深度信号，实现“透视”成像；结合SE（二次电子）探测器采集的样品表面信息，能够对两张图像上的结构进行位置差分析，精准完成SEM Overlay（对准或套刻精度）量测。实测数据显示，SEpA®-h755在Metal HMET layer上1μm视场范围内，可清晰呈现前三层金属结构。
2. 高深宽比结构（HAR）量测：针对深宽比大于10:1的深孔、深槽等结构，高能电子束可入射至结构底部并反馈有效信号到探测器，从而实现成像和量检测。目前，该设备已完成二维结构30:1、一维结构80:1的高深宽比量测验证。
3. 拓展缺陷检测应用：凭借高能电子束技术优势，可实现特殊类型缺陷等扩展型检测应用。
4. 大数据可视化分析：搭载东方晶源自主开发的大数据可视化软件，能够开展CDU、OVL整体趋势分析，为制程优化提供数据支撑。
总结
作为集成电路制造良率管理的关键点工具，电子束量检测设备在先进制程中发挥着不可替代的关键作用。随着先进制程、先进封装等技术的快速演进，市场对3D结构的量检测需求持续攀升。东方晶源HV-SEM的技术突破恰逢其时，不仅填补了国产高能电子束设备的市场空白，更为我国高端芯片产业的高质量发展保驾护航。
