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中国在磁性芯片高精度检测领域取得突破
发布时间:2021-7-1

    新华社北京6月29日电(记者乌梦达、赵旭)“100年,中国‘芯'”。在庆祝中国共产党建党百年之际,北京航空航天大学科研工作者在5个原子层厚的纳米磁性薄膜上写下这几个字。这个厚度相当于一张普通打印纸的十万分之一。

6月24日,在北京航空航天大学,集成电路学院科研人员在5个原子层厚的纳米磁性薄膜上写下“100年”。新华社记者鞠焕宗摄

    6月24日,在北京航空航天大学,集成电路学院科研人员在5个原子层厚的纳米磁性薄膜上写下“100年”。新华社记者鞠焕宗摄

    磁性芯片生产过程中,需将纳米磁性薄膜均匀铺在晶圆(制作硅半导体集成电路所用的衬底)上。确保所有晶圆完全“躺平”有多难?北航集成电路学院工艺与装备系教师张学莹表示,其相当于在北京的海淀区地面上均匀铺满5层厚的小米粒,且须完全平整,“因此,检测薄膜的平整度尤为关键。”

    张学莹介绍,科研人员利用检测仪器,通过微小的磁性针尖在薄膜上写字,若字的颜色对比度一致、字迹清晰,则表明薄膜有良好的均匀性。完成平整度检测后,将纳米薄膜制成器件,封装后形成芯片。

6月24日,在北京航空航天大学,集成电路学院科研人员(前)在5个原子层厚的纳米磁性薄膜上写下“中国芯”。新华社记者鞠焕宗摄

    6月24日,在北京航空航天大学,集成电路学院科研人员(前)在5个原子层厚的纳米磁性薄膜上写下“中国芯”。新华社记者鞠焕宗摄该检测仪器,正是由北航集成电路学院科研团队研发的晶圆级磁光克尔测试仪。

    北航集成电路学院工艺与装备系主任王新河说,磁性芯片可作为高可靠的信息存储模块和高灵敏的磁信号传感模块,应用于飞机、卫星的控制系统,以及手机电子罗盘、汽车自动驾驶等领域。而磁性芯片生产过程中的磁性薄膜检测这一关键技术,属于我国长期被“卡脖子”的技术。“对比国外同类设备,这台仪器在测试精度和速度等方面进行了技术革新,实现了自主创新突破。”王新河说。

6月24日,在北京航空航天大学,集成电路学院科研人员在用磁性笔尖检测纳米薄膜的磁性。新华社记者鞠焕宗摄

    6月24日,在北京航空航天大学,集成电路学院科研人员在用磁性笔尖检测纳米薄膜的磁性。新华社记者鞠焕宗摄

据了解,该仪器现已应用于科研领域,且预计于今年10月在产业领域投入商用。

    早在1993年,中国科学院科研团队就用10个原子摆出“中国”字样,标志着我国可自主实现原子操纵。如今,用于书写“100年,中国‘芯’”的晶圆级磁光克尔测试仪,为具有百亿元市场规模的磁性芯片产业提供设备支撑。从“中国”,到“100年,中国‘芯’”,背后的科研突破成为我国高科技自主创新能力不断提升、国家科技力量持续增强的一个缩影。“作为科研一线的基层党员,我觉得扎实搞研究、实现创新突破,便是我们对建党百年最好的献礼。”张学莹说。

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