磁性芯片高精度检测领域取得新突破 检测仪器再出新招

【颗粒在线 科技前沿】回溯芯片历史，1958年，德州仪器研制出集成电路；1965年，摩尔定律被提出，此后，芯片成为保障基本民生的物资，支撑着人类社会的快速发展。技术镌刻历史，记录文明，散发着理性之光。二十一世纪，全球进入万物互联时代，磁性芯片拥有高灵敏的磁信号传感模块和可靠的信息存储模块，成为人们的脚、眼、脑、笔，应用于  手机、电子、飞机、卫星等多个领域。

近年来，我国半导体技术飞速发展，国产芯片在全球“芯片荒”的哀嚎中异军突起。近日，北京航空航天大学科研人员在5个原子层厚的纳米磁性薄膜上写字。在检测仪器的保驾护航下，此次实验采用纳米磁性薄膜的厚度相当于一张普通打印纸的十万分之一，这标志着我国电子高精度检测领域取得重大进展。

回望过往，磁性芯片研究逐渐深入。早在2012年，中国科学院院士都有为提出，以后的芯片不一定是半导体，还可以是磁性材料。

磁性芯片具有高频低损耗、大功率、大容量、高密度的性能，是电子的重要材料，广泛应用于电机、计算机、通信自动化、仪器仪表、家用电器、临床医学等领域，是现代工业和科学技术的基础性。

磁性芯片生产过程中，需将纳米磁性薄膜均匀铺在制作硅半导体集成电路所用的衬底——晶圆上。然而，确保所有晶圆完全平铺是一个关键难题，其相当于431平方千米地面上完全均匀、平整地铺满5层厚的小米粒。因此，检测薄膜的平整度十分重要。

目前，主要运于检测平整度的仪器是由晶圆级磁光克尔测试仪。该仪器由北航集成电路学院科研团队研发，专门用于晶圆片在磁场作用下的表征和测试。对比国外同类设备，仪器自主创新，升级了测试精度和测试速度。

科研人员用微小的磁性针尖在薄膜上写字，对比字的颜色和字迹，若清晰、对比度一致，则表明薄膜有良好的均匀性。科研人员利用晶圆级磁光克尔测试仪完成平整度检测后，将纳米薄膜制成器件，封装后形成芯片。据北京航空航天大学老师介绍，该仪器现已应用于科研领域，且预计今年10月在产业领域投入芯片商用。

1964年，蘑菇云在罗布泊大漠升起，震响世界，标志着我国科技水平迈入自主研发新阶段。如今，我国解决了磁性芯片生产过程中的磁性薄膜检测这一关键技术难题，为具有百亿元市场规模的磁性芯片产业提供设备支撑。

技术性新突破的背后是国家自主创新能力、科技研发力量持续增强的缩影。对于磁性芯片、磁性薄膜检测的研究还在继续，未来加强集成电路领域的创新环境、创新平台建设，积极推进企业、高校、实验机构等各个创新研究主体的合作等系列规划为集成电路领域发展献力。