“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。
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。
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。
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。(记者 乌梦达 赵旭)
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