大众网记者 吴凡 司心鹏 报道
薄膜制备、光刻图形化、刻蚀、清洗去胶、封装键合、功能测试……近日，在德州职业技术学院集成电路制造工艺实践中心，一枚光秃秃的硅片，在师生的实操下“变身”为多颗可用于传感器的集成电路芯片。此次流片成功，标志着我国北方地区职业院校中，首个真正实现“从硅片到芯片”全流程制造的实践教学平台初步建成。对学校而言，这不仅填补了芯片全流程制造实训的空白，更意味着学生不出校园就能完成从硅片到芯片的全流程制造实践。
破解产业人才培养瓶颈
培养精通完整制造流程的“现场工程师”
德州职业技术学院2021年设立集成电路专业，2025年成立集成电路产业学院，目前该产业学院已有在校学生1600多人，每年招生规模约200人。德州职业技术学院集成电路产业学院负责人崔健向记者介绍，集成电路产业是信息技术的心脏，是国家科技自立自强的战略基石。然而，当前行业内高端技能人才缺口较大，尤其是精通完整制造流程的“现场工程师”供给不足，许多学生毕业后进入企业，面对动辄数十亿投资的产线和复杂精密的工艺，需要很长的重新适应期。
“传统职业教育往往受限于设备、场地和成本，难以提供覆盖全链条的真实制造体验，建设这个实践中心，目的就是要打破这一瓶颈，在学校里复现真实的微型芯片制造环境。” 崔健表示。据悉，学院自2021年招生以来，已有毕业生分布在德州、济南、青岛及北京、杭州、安徽等地，主要从事集成电路测试、设备操作与维护等岗位，深受企业认可。
据介绍，该实践教学中心构建了一条完整的“教学型”芯片制造短流程线，涵盖芯片制造最核心的六大模块，工艺能力达3微米特征尺寸。从普通硅片进入中心开始，需依次经历完整制造环节：薄膜沉积环节，在磁控溅射系统上为硅片镀上纳米级金属或介质薄膜，搭建芯片“地基”与“导线”；光刻与图形化环节，通过匀胶、曝光、显影，利用微米级分辨率光刻机将电路图形“印刷”到硅片上，是决定芯片精度的关键；刻蚀环节，用干法刻蚀系统精确去除未被保护的材料，永久转移图形；后道工艺环节，经清洗去胶后完成划片、封装，通过键合机实现电气连接；测试与验证环节，在一维磁场探针台等设备上完成性能测试，并在转速测量等真实场景中验证功能。
“中心最突出的特点是全真、闭环、可制造。” 崔健强调，平台采用真实设备而非模拟系统，学生可完成从设计到流片的全流程，目前正在开展磁阻式转速传感器的生产型实践项目。与工业生产线不同的是，学生可自主调整设备参数，观察参数变化对芯片质量的影响，这在工业生产中是不允许的。“学生既能掌握光刻原理，又能理解参数优化对芯片功能的作用，这种训练是书本无法替代的。” 此外，中心产出的芯片可应用于实际场景，兼具教学、科研与产业属性。
打通“校园芯片制造之路”
多维赋能区域产业发展与人才培养
据崔健介绍，德州职业技术学院集成电路制造工艺实践中心这套设备的工艺能力可满足教学实训、技能培养和初期产品开发验证需求。此前，具备完整芯片制造工艺链的职业院校实训基地多集中在长三角、珠三角，德州职业技术学院是北方地区首家打通“校园芯片制造之路”的院校。“这不仅是硬件突破，更是课程体系、实训项目、师资能力和管理规范的全面升级，标志着学校服务国家‘芯’战略的能力迈上实质性台阶。”
“放眼全国职业院校，我们是北方首家装备教学型集成电路生产制造设备的职业院校，学生可自由调试参数，探索工艺变化对芯片可靠性和功能的影响，这种沉浸式实践在行业内极具创新性。” 崔健表示。
近年来，德州市将集成电路产业作为“一号产业”全力打造，在“十四五”期间，“有研系”项目陆续落地投产，从6英寸、8英寸到建成山东省第一条12英寸集成电路用大硅片生产线，德州成为全国7个大尺寸硅片生产基地之一，推动德州从“单一项目布局”迈向“产业链条培育”，在全国集成电路关键材料领域中占据一席之地，并逐步构建起覆盖材料制备、芯片设计、封装测试与终端制造的完整产业链。目前德州已集聚新一代信息技术产业企业185家，2024年实现营收超过300亿元。
作为产学研用一体化平台，中心不仅服务教学，更面向区域集成电路企业提供技术服务。针对企业的定制化芯片需求，中心可提供设计、流片、制程测试与工艺验证服务，大幅缩短企业芯片验证周期、降低成本。目前，学院已计划与先导科技等本地企业合作，为其提供芯片设计、流片及工艺验证等支持，助力企业加速产品量产。
同时，中心还将打造科普基地，面向中小学生播撒“芯种子”，让青少年了解国产芯片制造流程，培养产业后备力量。此外，平台也将面向区域科研院所开放共享，进一步完善德州 “中国集成电路关键材料基地” 的产业生态。
培养学生“系统工程师”思维
深化“教学、科研、生产、培训”四位一体功能
目前高校已进入假期，然而德州职业技术学院集成电路产业学院的30多名教师正抓紧时间熟练掌握制造流程工艺，下学期这些设备将正式投入教学。对学生而言，未来将获得不可替代的“制造全景体验”，不再是学习孤立的设备操作，而是掌控从材料到产品的完整价值链。“当学生手持自己参与设计、操作、封装测试的芯片，看到它成功驱动演示系统时，那种成就感和专业认同，是虚拟仿真或片段化实训无法给予的。” 崔健表示，这将有效培养学生的“系统工程师”思维，提升实践能力与工艺优化能力，让学生“知其然更知其所以然”。
对产业而言，平台作为“人才培养前置基地”，可将企业初级工艺培训前置，缩短学生上岗适应周期与企业培训成本；作为“技术验证微缩平台”，为中小微企业和创新团队提供小批量流片、工艺试验服务，推动材料研发与芯片制造紧密互动。
谈及未来规划，崔健表示，中心将持续深化“教学、科研、生产、培训”四位一体功能：教学上，让每年 200名集成电路技术专业学生在毕业前都能独立完成一块芯片的制造；科研上，聚焦传感器芯片等应用领域，提升技术服务能力；产业服务上，拓展定制化芯片开发业务，重点服务区域企业；培训上，面向行业提供技能培训，打造北方集成电路高技能人才摇篮。
此外，学院将依托平台进一步推进课程改革，引入企业真实工艺文件作为教学案例，教师团队通过跟岗实践考取行业认证，学生可在实训中完成职业技能等级证书考核，实现“毕业即持证、上岗即上手”。“高职学生与本科学生就业岗位有本质区别，我们重点培养集成电路测试、生产设备操作与维护人才，这类高技能人才对操作技能和工程思维要求极高，中心的全流程实训将实现精准赋能。” 崔健说。
