[发明专利]一种基于虚拟现实的半导体光刻技术教育培训和考核方法

说明书

一种基于虚拟现实的半导体光刻技术教育培训和考核方法，通过VR技术构建半导体光刻加工过程的虚拟场景，克服空间、设备、环境以及原材料供应等各个方面的制约，扩大半导体工艺人员的培训规模和效率，不仅将光刻制备工艺完整的展现给学员，更通过沉浸式体验的方式，使学员能在短时间内掌握半导体光刻加工工艺；突破了时间空间以及实际条件的限制，同时又节约了成本，避免了不必要的麻烦与危险，还能在最大程度上贴近现实，使学员身临其境的感受到微纳加工光刻的魅力，具有很高的推广价值。

技术领域

本发明属于半导体加工教育技术领域，特别涉及一种基于虚拟现实的半导体光刻技术教育培训和考核方法。

背景技术

半导体器件完整的制备工艺是一个及其复杂的系统性工程，以目前苹果最复杂且强大的M1芯片为例，一颗芯片上集成了160亿个晶体管，从一粒粒“沙子”到一片高性能的芯片，往往要经过提纯、光刻、刻蚀、剥离、氧化、注入、减薄抛光、划片以及键合等工艺，其生产设备庞大而复杂，工艺环境要求严格，生产原料、试剂和高纯特种气体的供应有极高的标准。目前，我国严重依赖国外进口的芯片，虽然国内的半导体产业正在逐步打破国外技术封锁，但是离国际先进水平仍有不小的差距，尤其是在光刻技术方面缺乏人才和技术储备，相关的生产设备和教育资源也及其匮乏。

目前的光刻培训，通常首先在教室里通过文字、动画或者视频学习与光刻相关的基本原理、设备信息以及光刻工艺的基本流程、操作步骤和与之相对应的注意事项等教学内容，然后进入实际的超净间内观看操作人员的全流程操作并听取教师的细致讲解，最后跟随操作人员一步一步的参与实际操作。

在光刻工艺培训方面，受到场地、设备以及授课人员水平等方方面面的限制。1、目前的光刻培训大多只停留在理论培训阶段，学生对光刻技术的了解往往只停留在理论知识层面，效果不太理想；2、目前与光刻相关的设备及其匮乏，尤其是光刻机，为满足实际生产需求，光刻机基本处于满负荷运载状态，可用于光刻实操培训的设备、教学人员乃至时间都难以满足实际教学需求；3、光刻实训操作的成本非常的高昂，而且在培训以及工艺实践过程中，由于学员知识储备不够全面，操作不够熟练，危险化学试剂的违规使用或者设备的操作失误屡有发生，导致财产损失甚至危害人身安全。这些客观原因都给半导体工艺人员培训水平的提高、成本的减少及规模的扩大带来了相当大的限制。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术中存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种基于虚拟现实的半导体光刻技术教育培训和考核方法，目前光刻工艺培训成本高以及场地和设备受限等因素，为学员提供沉浸式的学习、训练和评估环境。

技术方案：本发明提供了一种基于虚拟现实的半导体光刻技术教育培训和考核方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：启动主机系统，将主机系统的服务端与客户端进行连接，客户端负责虚拟场景的显示与交互，受训人员通过自己的账号和密码登录主机系统；

步骤2：客户端根据受训人员的权限，从服务端导入相应的光刻工艺虚拟实训课件，并在主机系统显示界面显示光刻工艺原理培训项目、光刻工艺操作技能培训项目和考核项目，受训人员根据自身的权限选择当前所需要进行培训的项目，如果是光刻工艺原理培训项目，则进入步骤3，如果是光刻工艺操作培训项目，则进入步骤６，如果是考核项目，则进入步骤9；

步骤3：显示界面生成光刻工艺原理培训单元，受训人员选择光刻工艺原理培训内容，通知主机系统，主机系统通过互联网数据系统完成硬件和软件各部分之间的连接与资源的调度；

步骤4：主机系统会调出虚拟助教在虚拟场景中，以文字、语音和动画相结合的方式对受训人员当前所学习的工艺原理 进行深入细致的讲解，并在讲解的过程中，设置相应的问题，以选择、判断的形式考查 受训人员的学习情况，并将相应的数据传递给服务端，判断受训人员是否掌握了已经学习的知识，若回答正确，则进入下一个知识点的学习；否则，进入步骤5；若一种工艺原理的所有知识点学习完毕，则返回步骤３；若受训人员已经将计划内的所有工艺原理学习完毕，则返回步骤２进入下一个项目的学习；