Rigaku révolutionne la métrologie des semi-conducteurs avec le XTRAIA XD-3300
Le groupe japonais Rigaku, spécialiste des instruments d’analyse et de métrologie par rayons X, a annoncé dans un communiqué la production à grande échelle de son dernier-né : le système de diffraction de rayons X XTRAIA XD-3300. Ce nouvel outil de métrologie est conçu pour répondre aux exigences pointues des semi-conducteurs avancés, notamment les mémoires à large bande passante (HBM), les 3D DRAM ainsi que les circuits logiques gravés en 2 nm et au-delà.
Les semi-conducteurs modernes intègrent de plus en plus des structures superposées à l’échelle nanométrique, appelées super-réseaux, basées sur des couches de silicium et de silicium-germanium (Si/SiGe). Ces structures promettent des gains massifs en performance et en efficacité énergétique, à condition d'être contrôlées avec une extrême précision. Le XTRAIA XD-3300 est actuellement le seul système capable d’effectuer des mesures directes et non destructives de ces structures sur des zones aussi petites que 40 micromètres, tout en offrant une résolution sans précédent. Ces mesures permettent de déterminer avec précision la composition, la périodicité et la qualité des interfaces des couches minces, indiquant une valeur ajoutée pour l’optimisation du rendement de production.
Une percée en vitesse de mesure grâce à une optique à rayons X innovante
Rigaku ne s’est pas contenté d’innover sur la précision. Le système repose sur une optique de convergence des rayons X combinant des miroirs à ultra-hautes performances et des cristaux courbés, produisant le faisceau à petit point le plus lumineux au monde.
Résultat : une vitesse de mesure jusqu’à 100 fois supérieure aux générations précédentes. Une tâche d’analyse qui nécessitait plusieurs heures peut aujourd’hui être réalisée en quelques minutes seulement. Cet atout transforme radicalement la productivité des chaînes de fabrication.
Un logiciel propriétaire au cœur du dispositif
Outre le matériel, Rigaku a développé en interne un logiciel de diffraction avancé. Celui-ci est actuellement le seul capable de modéliser et d'interpréter les comportements physiques complexes des super-réseaux Si/SiGe en environnement industriel. Il attribue des valeurs précises aux paramètres critiques du matériau : épaisseur des couches, uniformité, et toute anomalie éventuelle. Cela en fait un outil aussi indispensable en R&D qu’en production de masse.
Capacité industrielle et ambitions à l’international
Pour soutenir la montée en puissance de la demande, Rigaku a élargi ses capacités de production, avec la construction d’une nouvelle usine et l’augmentation du nombre de laboratoires d’assemblage à 15.
L’entreprise prévoit des ventes dépassant les 1 milliard de yens (près de 6,9 millions USD) dès l’exercice fiscal 2025, avec une projection ambitieuse de 10 milliards de yens (environ 69 millions USD) d’ici 2030.
La diffraction au service de la génération post-silicium
Kiyoshi Ogata, Vice-président exécutif senior chez Rigaku, a déclaré :
« Le XTRAIA XD-3300 est l’aboutissement de nos technologies de pointe. Il accompagnera la montée en cadence de la fabrication de semi-conducteurs de nouvelle génération. Nous sommes convaincus que la diffraction de rayons X à haute résolution deviendra une technologie clé pour le contrôle qualité dans les années à venir ».
Alors que l'industrie entre dans l'ère des circuits tridimensionnels atomiquement précis, où chaque interface conditionne la fiabilité des performances, Rigaku positionne le XTRAIA XD-3300 non seulement comme un outil de mesure, mais comme un levier stratégique pour les fondeurs et les intégrateurs mondiaux. À l’heure où chaque nanomètre compte, cette technologie de métrologie avancée constitue une pierre angulaire dans le développement du calcul haute performance et des applications IA du futur.
