大众网记者 吴凡 司心鹏 报道
制备薄膜, 进行光刻图形化, 开展刻蚀, 实施清洗去胶, 完成封装键合, 开展功能测试等一系列工序, 近日, 于德州职业技术学院集成电路制造工艺实践中心处, 一枚光秃秃的硅片, 在师生实际操作的情况下“转变形态”变为多颗能够用于传感器的集成电路芯片。此次流片取得成功, 表明依据我国北方地区职业院校而言, 首个切实达成“从硅片到芯片”全流程制造的实践教学平台初步构建完成。对于学校来讲, 这不但填补了芯片全流程制造实训的空缺, 更代表着学生身处校园之内就能够达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”
2021年, 德州职业技术学院设立了集成电路专业, 于2025年成立了集成电路产业学院, 当下, 该产业学院有在校学生1600多人, 每年招生规模大概为200人。德州职业技术学院集成电路产业学院的负责人崔健, 向记者介绍说, 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, 当下行业里高端技能人才缺口颇大, 特别是那精通完整制造流程的“现场工程师”供给欠缺, 好多学生毕业后进入企业, 面对着动不动就数十亿投资的产线以及复杂精密的工艺, 得要很长的一段重新适应期。
崔健表示, 传统职业教育一般受困于设备、场地以及成本, 不容易提供涵盖全链条的真实制造体验, 建设这个实践中心, 其目的在于打破这一限制, 于学校当中重现真实的微型芯片制造氛围。据悉, 学院自2021年展开招生以来, 已有毕业生 在德州、济南、青岛以及北京、杭州、安徽等地, 主要在集成电路测试、设备操作与维护等岗位上工作, 深受企业认同。
据相关介绍内容, 有这么一个实践教学中心被构建了起来, 构建出的东西乃是一条具备完整性的“教学型”的芯片制造环节中呈短流程状态的生产线, 这条线覆盖了芯片制造里面最为核心的六大不同模块, 并且所具备的工艺能力达到了以 3 微米作为特征尺寸的程度。以普通硅片进入中心为起始点, 要先后经受全方位的制造流程, 薄膜沉积步骤, 于磁控溅射系统以内给硅片敷上纳米级别的金属或者介质薄膜, 构建芯片的“地基”以及“导线”；光刻以及图形化流程, 借助匀胶、曝光、显影活动, 凭借微米级分辨率光刻机把电路图形“印刻”至硅片之上, 此乃决定芯片精度的核心要点；刻蚀步骤, 藉由干法刻蚀系统精准除掉未受保护的材料, 永久性转移图形；后道工艺流程, 经过清洗去胶后达成划片、封装操作, 通过键合机达成电气连接；测试与验证流程, 在一维磁场探针台等装置上完成性能检测事务, 并且在转速测量等实际场景里验证功能。
崔健, 强调, 中心最突出的特点是, 具备全真、闭环、可制造的特性, 平台采用真实设备, 而非模拟系统, 学生能够完成从设计到流片的全流程, 当前正在开展磁阻式转速传感器的生产型实践项目, 与工业生产线不一样的是, 学生可以自主调整设备参数, 便于观察参数变化对芯片质量产生的影响, 而这在工业生产中是不被允许的, 学生既能掌握光刻原理, 又能理解参数优化对芯片功能所起的作用, 这种训练是书本无法替代的。另外,由中心生产出来的芯片能够被应用在实际的场景当中山东德州职业技术学院, 同时具备教学、科研以及产业方面的属性。
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
照崔健所讲, 德州职业技术学院集成电路制造工艺实践中心的这套设备, 其工艺能力能够达成教学实训、技能培育以及初期产品开发验证的需求。在此之前, 拥有完整芯片制造工艺链的职业院校实训基地, 大多集中于长三角、珠三角地区, 德州职业技术学院是北方 首家贯通“校园芯片制造之路”的院校。“这不单单是硬件方面的突破, 更是课程体系、实训项目、师资能力以及管理规范的全面飞升, 意味着学校服务国家‘芯’战略的能力攀升至实质性的高度。”。
崔健表示, 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, 学生能够自由调试参数, 去探索工艺变化对于芯片可靠性以及功能产生的影响, 而这种沉浸式实践在行业里面极具创新性。
近年来, 德州市把集成电路产业当作“一号产业”悉心去打造。在“十四五”期间, “有研系”项目接连落地投产, 先是从6英寸起步, 接着到8英寸, 而后建成山东省第一条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当中的一个, 促使德州从“单一项目布局”朝着“产业链条培育”迈进, 在全国集成电路关键材料领域获得一席之位, 且逐步构建具备覆盖材料制备、芯片设计、封装测试跟终端制造的完整产业链。当下, 德州已然汇聚了新一代信息技术产业方面的企业, 数量高达185家, 在2024年的时候, 达成了营收数额, 超过了300亿元。
这, 身为产学研用一体化的平台, 于此, 中心不但服务那教学, 而且还面向区域之内的集成电路企业去提供技术方面的服务。针对于企业所拥有的定制化芯片需求这点, 中心能够提供设计、流片、制程测试以及工艺验证这些服务, 很大程度地缩短企业芯片验证周期、降低成本。当下, 学院已经计划和先导科技等本地企业去展开合作,将帮其呈献芯片设计从开始到结束、流片以及工艺验证这些支持贝语网校, 来助力企业加快产品量产速度。
当下, 中心会去打造科普基地, 朝着中小学生播散“芯种子”, 以使青少年知晓国产芯片制造流程, 进而培育产业后备力量。除此之外, 平台会向区域科研院所展开开放共享, 进一步完备德州“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
当前, 高校已然步入假期阶段, 可是德州职业技术学院集成电路产业学院之中, 有30多名教师正在争分夺秒地熟练掌握制造流程工艺, 到了下个学期, 这些设备就会正式投入到教学当中。对于学生来讲, 未来能够获取到不可替代的“制造全景体验”, 并非是去学习孤立的设备操作, 而是要掌控从材料直至产品的完整价值链。“当学生手里拿着自己参与设计、操作、封装测试的芯片,目睹它成功驱动演示系统的时候山东德州职业技术学院, 那种成就感以及专业认同, 是虚拟仿真或者片段化实训所无法给予的。”。崔健讲, 这会切实培育学生拥有“系统工程师”的思维模式, 去提高实践方面的能力以及工艺优化的能力, 使得学生“不仅知道是这样, 更明白为什么是这样”。
对产业来讲, 平台身为“人才培养前置基地”, 能够将企业初级工艺培训提前放置, 缩减学生到岗适应周期以及企业培训成本；作为“技术验证微缩平台”, 给中小微企业和创新团队供应小批量流片、工艺试验服务, 促使材料研发与芯片制造紧密地相互作用。
讲起未来打算, 崔健讲, 中心会不断深度强化“教、科研、做、训”四个方面融合功能: 就教学这块而言, 将每位的每年那二十具两名集成电路技术专业的学生, 在毕业以前, 都能够独自去完成一枚芯片的制造；在科研方面, 着重把焦点放在传感器芯片等应用范畴, 提高技术服务本领；在产业服务领域, 拓宽定制专业芯片开发业务, 着重为区域企业提供服务；在培训范畴, 朝着相关行业给予技能培训, 打造北方集成电路高技能人才的摇篮。
除此之外, 学院会凭借平台进一步推动课程改革活动, 把企业真实工艺文件引入当作教学案例, 教师团队借助跟岗实践获取行业认证, 学生能够在实训期间完成职业技能等级证书考核, 达到“毕业即持证、上岗即上手”的效果。崔健表明, “高职学生与本科学生就业岗位存在本质差别, 我们着重培育集成电路测试、生产设备操作与维护人才, 这类高技能人才对于操作技能和工程思维有着极为严格的要求, 中心的全流程实训将会达成精准赋能。” 标点符号的使用可能需要根据实际需求适当调整, 这里只是提供了一种大致的改写形式。总之, 要强调改写部分的难以念读, 除准确表述原始文本信息外, 尽量使语句结构复杂且不易顺畅阅读直至以句号断句。