Rigaku携手imec启动三年联合研发

近日，全球X射线分析系统解决方案领导者Rigaku Corporation（隶属Rigaku Holdings Corporation，总部：东京都昭岛市，CEO：Jun Kawakami）正式宣布，将与全球顶级半导体研究与创新中心imec（总部：比利时鲁汶）启动一项为期三年的联合研发项目，共同推进面向下一代半导体的先进计量技术开发。

此举标志着Rigaku正加速将其世界一流的X射线核心技术，从传统材料分析领域向最前沿的半导体计量赛道纵深拓展，依托imec欧洲顶尖的工艺研发基础设施，打造新一代半导体检测的技术制高点。

在半导体制程不断向3nm、2nm乃至埃米级演进的今天，器件结构日趋复杂，传统光学检测手段正逼近物理极限。当晶体管架构从平面走向3D立体堆叠，当栅极氧化层薄至原子级别，当掺杂元素的浓度低至ppb（十亿分之一）量级——半导体计量面临的挑战已不再是"看不看得见"，而是"看不看得清、测不测得准"。

这正是X射线技术大显身手的战场。

Rigaku作为全球X射线分析技术的百年领导者，在X射线衍射（XRD）、X射线荧光（XRF）、小角X射线散射（SAXS）等核心技术领域拥有深厚积淀。而imec作为全球半导体产业的"创新心脏"，坐拥300mm晶圆产线、最先进的 EUV 光刻机及全套表征设备，是全球唯一能在研发阶段即提供量产级工艺验证环境的研究机构，也是台积电、英特尔、三星、ASML等巨头的核心合作伙伴。

两强联手，一个提供最锐利的"测量之眼"，一个提供最接近量产的"验证之场"，目标直指下一代半导体计量中最棘手的三大技术难题。

根据合作规划，Rigaku与imec的三年联合研发将聚焦三大核心技术方向：

随着GAA（全环绕栅极）架构取代FinFET成为下一代晶体管主流，半导体器件已从二维平面彻底走向三维立体。3D NAND的层数已突破200层，逻辑芯片的晶体管结构也日益复杂。

然而，现有计量手段大多针对平面或简单三维结构设计，面对真正的3D器件——尤其是高宽比超过50:1的深槽、多层叠加的纳米片结构——往往力不从心。

Rigaku将利用其在X射线领域的核心优势，开发面向3D器件的非破坏性计量方案，通过X射线的深层穿透能力与高角度分辨能力，实现对3D器件关键尺寸（CD）、形貌、应变分布等参数的精准测量，为GAA及未来CFET（互补场效应晶体管）等新架构的量产提供计量支撑。

当栅极介质层薄至不到1nm，当金属互连层的厚度仅有几个原子层，当掺杂元素的浓度低至ppb甚至ppt量级——计量的灵敏度必须与器件的尺度同步进化。

Rigaku将在合作中重点推进超薄膜厚度测量与微量元素分析技术的突破。借助其先进的X射线反射率（XRR）与X射线荧光（XRF）技术，结合imec提供的最先进工艺样品，Rigaku致力于实现亚埃级（sub-Å）薄膜厚度测量与超低浓度元素检测，为先进制程的工艺控制提供前所未有的计量精度。

在半导体制造中，微观缺陷往往是良率杀手。但传统缺陷检测手段或需破坏样品（如截面TEM），或对特定缺陷类型灵敏度不足（如光学检测难以发现埋藏缺陷）。

Rigaku将利用X射线技术的非破坏性优势，开发面向半导体微观缺陷的无损检测方案。通过高分辨X射线成像、X射线衍射成像（XRD imaging）以及小角X射线散射等技术，实现对晶格缺陷、界面异常、应力集中区等微观问题的无损识别与定位，帮助晶圆厂在不牺牲样品的前提下，精准定位缺陷根因。

这场合作的背后，是双方在各自领域不可替代的核心能力：

Rigaku的底气 ——作为一家拥有近百年历史的X射线技术企业，Rigaku在全球拥有超过20000台X射线设备的装机量，产品覆盖材料科学、半导体、制药、地质等多个领域。其X射线光源、探测器与分析算法的全链路自研能力，使其在计量精度与系统稳定性上具备显著优势。

imec的价值 ——imec拥有全球最完整的半导体研发基础设施，从2nm CMOS工艺到先进封装，从III-V族化合物半导体到量子计算芯片，几乎覆盖了半导体技术的全部前沿方向。更关键的是，imec能提供"从研发到量产"的全链条验证环境，确保Rigaku的计量技术不止停留在实验室，而是真正走向产线。

在摩尔定律持续放缓、半导体创新日益依赖新材料与新结构的今天，计量技术已从"幕后支持"走向"创新驱动"的核心位置。没有精准的计量，就没有可靠的工艺控制；没有可靠的工艺控制，就没有量产的可能。

Rigaku与imec的这次三年合作，正是要用X射线这把"最锋利的尺子"，去丈量半导体世界中那些光学看不见、电子束触不到的微观真相。