我國科學家在磁性芯片高精度檢測領域取得新突破

“100年,中國‘芯’”。在慶祝中國共產黨建黨百年之際,北京航空航天大學科研工作者在5個原子層厚的納米磁性薄膜上寫下這幾個字。這個厚度相當于一張普通打印紙的十萬分之一。

磁性芯片生產過程中,需將納米磁性薄膜均勻鋪在晶圓(制作硅半導體集成電路所用的襯底)上。確保所有晶圓完全“躺平”有多難?北航集成電路學院工藝與裝備系教師張學瑩表示,其相當于在北京的海淀區地面上均勻鋪滿5層厚的小米粒,且須完全平整,“因此,檢測薄膜的平整度尤為關鍵。”

張學瑩介紹,科研人員利用檢測儀器,通過微小的磁性針尖在薄膜上寫字,若字的顏色對比度一致、字跡清晰,則表明薄膜有良好的均勻性。完成平整度檢測后,將納米薄膜制成器件,封裝后形成芯片。

該檢測儀器,正是由北航集成電路學院科研團隊研發的晶圓級磁光克爾測試儀。

北航集成電路學院工藝與裝備系主任王新河說,磁性芯片可作為高可靠的信息存儲模塊和高靈敏的磁信號傳感模塊,應用于飛機、衛星的控制系統,以及手機電子羅盤、汽車自動駕駛等領域。而磁性芯片生產過程中的磁性薄膜檢測這一關鍵技術,屬于我國長期被“卡脖子”的技術。

“對比國外同類設備,這臺儀器在測試精度和速度等方面進行了技術革新,實現了自主創新突破。”王新河說。

據了解,該儀器現已應用于科研領域,且預計于今年10月在產業領域投入商用。

早在1993年,中國科學院科研團隊就用10個原子擺出“中國”字樣,標志著我國可自主實現原子操縱。如今,用于書寫“100年,中國‘芯’”的晶圓級磁光克爾測試儀,為具有百億元市場規模的磁性芯片產業提供設備支撐。

從“中國”,到“100年,中國‘芯’”,背后的科研突破成為我國高科技自主創新能力不斷提升、國家科技力量持續增強的一個縮影。

“作為科研一線的基層黨員,我覺得扎實搞研究、實現創新突破,便是我們對建黨百年最好的獻禮。”張學瑩說。

(記者 烏夢達 趙旭)

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