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磁性芯片高精度檢測領(lǐng)域取得新突破檢測儀器再出新招

作者： 2021年07月02日來源：瀏覽量：

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近年來，我國半導(dǎo)體技術(shù)飛速發(fā)展，國產(chǎn)芯片在全球“芯片荒”的哀嚎中異軍突起。近日，北京航空航天大學(xué)科研人員在5個(gè)原子層厚的納米磁性薄膜上寫字。在檢測儀器的保駕護(hù)航下，此

　　近年來，我國半導(dǎo)體技術(shù)飛速發(fā)展，國產(chǎn)芯片在全球“芯片荒”的哀嚎中異軍突起。近日，北京航空航天大學(xué)科研人員在5個(gè)原子層厚的納米磁性薄膜上寫字。在檢測儀器的保駕護(hù)航下，此次實(shí)驗(yàn)采用納米磁性薄膜的厚度相當(dāng)于一張普通打印紙的十萬分之一，這標(biāo)志著我國電子高精度檢測領(lǐng)域取得重大進(jìn)展。

　　回溯芯片歷史，1958年，德州儀器研制出集成電路；1965年，摩爾定律被提出，此后，芯片成為保障基本民生的物資，支撐著人類社會(huì)的快速發(fā)展。技術(shù)鐫刻歷史，記錄文明，散發(fā)著理性之光。二十一世紀(jì)，全球進(jìn)入萬物互聯(lián)時(shí)代，磁性芯片擁有高靈敏的磁信號傳感模塊和可靠的信息存儲模塊，成為人們的腳、眼、腦、筆，應(yīng)用于手機(jī)、電子、飛機(jī)、衛(wèi)星等多個(gè)領(lǐng)域。

　　回望過往，磁性芯片研究逐漸深入。早在2012年，中國科學(xué)院院士都有為提出，以后的芯片不一定是半導(dǎo)體，還可以是磁性材料。

　　磁性芯片具有高頻低損耗、大功率、大容量、高密度的性能，是電子的重要材料，廣泛應(yīng)用于電機(jī)、計(jì)算機(jī)、通信自動(dòng)化、儀器儀表、家用電器、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，是現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)性。

　　磁性芯片生產(chǎn)過程中，需將納米磁性薄膜均勻鋪在制作硅半導(dǎo)體集成電路所用的襯底——晶圓上。然而，確保所有晶圓完全平鋪是一個(gè)關(guān)鍵難題，其相當(dāng)于431平方千米地面上完全均勻、平整地鋪滿5層厚的小米粒。因此，檢測薄膜的平整度十分重要。

　　目前，主要運(yùn)于檢測平整度的儀器是由晶圓級磁光克爾測試儀。該儀器由北航集成電路學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)，專門用于晶圓片在磁場作用下的表征和測試。對比國外同類設(shè)備，儀器自主創(chuàng)新，升級了測試精度和測試速度。

　　科研人員用微小的磁性針尖在薄膜上寫字，對比字的顏色和字跡，若清晰、對比度一致，則表明薄膜有良好的均勻性。科研人員利用晶圓級磁光克爾測試儀完成平整度檢測后，將納米薄膜制成器件，封裝后形成芯片。據(jù)北京航空航天大學(xué)老師介紹，該儀器現(xiàn)已應(yīng)用于科研領(lǐng)域，且預(yù)計(jì)今年10月在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域投入芯片商用。

　　1964年，蘑菇云在羅布泊大漠升起，震響世界，標(biāo)志著我國科技水平邁入自主研發(fā)新階段。如今，我國解決了磁性芯片生產(chǎn)過程中的磁性薄膜檢測這一關(guān)鍵技術(shù)難題，為具有百億元市場規(guī)模的磁性芯片產(chǎn)業(yè)提供設(shè)備支撐。

　　技術(shù)性新突破的背后是國家自主創(chuàng)新能力、科技研發(fā)力量持續(xù)增強(qiáng)的縮影。對于磁性芯片、磁性薄膜檢測的研究還在繼續(xù)，未來加強(qiáng)集成電路領(lǐng)域的創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新平臺建設(shè)，積極推進(jìn)企業(yè)、高校、實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)等各個(gè)創(chuàng)新研究主體的合作等系列規(guī)劃為集成電路領(lǐng)域發(fā)展獻(xiàn)力。

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標(biāo)簽：檢測儀器

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