本发明属于堆叠对准，具体地说是一种三维堆叠对准方法。
背景技术：
1、随着电子设备向更小、更快、更高效的方向发展，三维堆叠技术已成为实现这一目标的关键。然而，在制造和组装过程中，各层之间的对准精度直接影响到整个系统的性能。传统的对准方法通常依赖于机械对准或光学对准，但这些方法在精度和稳定性方面存在限制。因此，需要一种新的三维堆叠对准方法，以提高对准精度和稳定性。
2、公开号为cn116936433a的一项中国专利申请公开了一种晶圆堆叠对准装置及对准方法，包括：基座与设置在基座上的第一载片机构、第二载片机构与视觉检测机构；第一载片机构与第二载片机构分别包括彼此对应且盘面相互平行的第一载片盘与第二载片盘；视觉检测机构的视线方向垂直于盘面，其能够采集第一载片盘与第二载片盘的图像信息以获取二者所装载的载片的位置信息；其中，第一载片盘和/或第二载片盘能够沿平行于其盘面的多个目标方向移动，且第一载片盘和/或第二载片盘能够在其盘面所在的平面内旋转。基于本发明的技术方案，基于高精度的图像采集、分析，可以精确计算出彼此堆叠的晶圆之间的位置偏差、角度偏差，从而准确地进行位置调整，实现高精度的堆叠对准。
3、现有技术中，通过计算堆叠物体之间的角度偏差以及位置偏差调整物体的堆叠，实现三维对准，但未从角度偏差与位置偏差方面考虑角度偏差较大或位置偏差较大的情况下，对对准精度的影响以及未对对准堆叠后的多个物体进行核验，基于不符合核验标准的堆叠的多个物体进行再次微调。
4、为此，本发明提供一种三维堆叠对准方法。
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三维堆叠对准方法，包括：
3、步骤一：基于两块芯片的轮廓图像，计算调整芯片的旋转调整优先参数和平移调整优先参数，具体计算过程如下：
4、s1，基于两块芯片的轮廓图像，在轮廓图像中，将其芯片轮廓的端点进行对应标记；
5、s2，将基准芯片与调整芯片轮廓的端点进行对角线连接，获得基准芯片轮廓的中心点和调整芯片轮廓的中心点；
6、s3，计算芯片轮廓中心点之间的距离，将其标记为d；
7、s4，测量芯片轮廓短边边长，计算芯片轮廓中心点之间的最大位移距离，将芯片轮廓中心点之间的最大位移距离标记为dmax；
8、s5，将获得的芯片轮廓中心点之间的距离d与芯片轮廓中心点之间的最大位移距离dmax进行比值处理，获得调整芯片的平移调整优先参数；
9、s6，选取调整芯片轮廓的一个端点以及对应选取一个基准芯片轮廓的端点并进行连接，将其之间的连线标记为l1和l2；
10、s7，将连线l1与连线l2或连线l1与连线l2的延长线夹角与最大旋转夹角进行比值处理，获得调整芯片的旋转调整最优参数；
11、步骤二：将调整芯片的旋转调整优先参数和平移调整优先参数进行比较，基于比较结果，将调整芯片的调整顺序进行分类；
12、步骤三：基于不同的调整顺序对调整芯片进行调整；
13、步骤四：计算芯片叠加检测系数并判定芯片叠加后是否符合标准；
14、步骤五：基于芯片叠加后不符合标准，将芯片分类并进行芯片微调。
15、作为本发明进一步的技术方案为：将所述调整芯片的旋转调整优先参数和平移调整优先参数进行比较，基于比较结果，将调整芯片的调整顺序进行分类，具体比较过程如下：
16、若调整芯片的旋转调整优先参数＜平移调整优先参数，则对调整芯片先进行平移再进行旋转，将其划分为第一类调整顺序；
17、若调整芯片的旋转调整优先参数＞平移调整优先参数，则对调整芯片先进行旋转再进行平移，将其划分为第二类调整顺序；
18、若调整芯片的旋转调整优先参数＝平移调整优先参数，则对调整芯片同时进行旋转和平移，将其方法划分为第三类调整顺序。
19、作为本发明进一步的技术方案为：针对所述第一类调整顺序，将调整芯片轮廓的中心点作为原点构建二维坐标系，将调整芯片轮廓的中心点与基准芯片轮廓的中心点进行连接，获得芯片轮廓中心点连线，基于坐标系获得芯片轮廓中心点连线与坐标轴之间的角度以及方位，根据获得的芯片轮廓中心点连线与坐标轴之间的角度、方位以及芯片轮廓中心点连线的长度对调整芯片进行平移。
20、作为本发明进一步的技术方案为：根据所述获得的芯片轮廓中心点连线与坐标轴之间的角度、方位以及芯片轮廓中心点连线的长度对调整芯片进行平移，在平移后，按照基准芯片的轮廓在仿真软件中构建相同大小的基准芯片板以及点光源，利用点光源对芯片板进行照射，在芯片板后方且在点光源照射路径上设置接收面板，统计接收面板上的光线数量，将其标记为初始光线数量；
21、关闭点光源，按照调整芯片的大小以及相对于基准芯片的位置，在仿真软件中构建调整芯片板，打开点光源进行照射，同时旋转芯片板并实时统计接收面板上的光线数量与旋转角度，当实时统计的光线数量与初始光线数量相等时，记录旋转角度和对应的旋转方向，并选取其中较小的旋转角度以及对应旋转方向进行保留；
22、根据保留的旋转角度以及旋转方向对调整芯片进行旋转调整。
23、作为本发明进一步的技术方案为：针对所述第二类调整顺序，随机选取调整芯片轮廓的一个端点以及对应选取一个基准芯片轮廓的端点，将其选取的端点与对应的芯片轮廓的中心点进行连接，将基准芯片轮廓端点与中心点之间的连线标记为l1，将调整芯片轮廓端点与中心点之间的连线标记为l2，若连线l1与连线l2相交，则计算其相交的夹角，若连线l1与连线l2未相交，则分别作连线l1与连线l2的延长线，同理，计算延长线的夹角，根据其中较小的夹角以及对应的旋转方向对调整芯片进行调整；
24、基于旋转后的调整芯片，对其进行平移调整，其平移调整与第一类调整顺序中的平移调整处理方法相同。
25、作为本发明进一步的技术方案为：针对所述第三类调整顺序，根据第一类调整顺序或第二类调整顺序中对调整芯片的旋转处理方法对调整芯片进行旋转调整，在进行旋转调整的同时，根据获得的芯片轮廓中心点连线与坐标轴之间的角度、方位以及芯片轮廓中心点连线的长度对调整芯片进行平移。
26、作为本发明进一步的技术方案为：计算所述芯片叠加检测系数并判定所述芯片叠加后是否符合标准，计算过程包括：对叠加后的每个芯片侧面进行超声波检测，实时记录超声波的发射→经芯片侧面反弹→接收整个过程时间，并构建时间线变化图，将图中与基准芯片时间线不同的时间线对应叠加芯片标记为异常叠加芯片，将异常叠加芯片对应的时间线两端分别向基准芯片时间线作垂线；
27、统计异常叠加芯片的数量以及所有异常叠加芯片对应的时间线与基准芯片时间线之间所围成的面积；
28、将异常叠加芯片的数量标记为d i，将异常叠加芯片对应的时间线与基准芯片时间线之间所围成的面积标记为wi；
29、将获得的异常叠加芯片的数量标记为d i和异常叠加芯片对应的时间线与基准芯片时间线之间所围成的面积标记为wi进行量化处理，取其值代入公式：获得芯片叠加检测系数g i，其中，α和β为预设比例系数，为底数e的对数函数。
30、作为本发明进一步的技术方案为：计算所述芯片叠加检测系数并判定所述芯片叠加后是否符合标准，判定过程为：
31、将芯片叠加检测系数g i与芯片叠加检测系数阈值进行比较：
32、若芯片叠加检测系数g i＜芯片叠加检测系数阈值，则表示芯片叠加后符合标准；
33、若芯片叠加检测系数g i≥芯片叠加检测系数阈值，则表示该芯片叠加后不符合标准。
34、作为本发明进一步的技术方案为：基于所述芯片叠加后不符合标准，将芯片分类并进行芯片微调，其中，分类过程为：将异常叠加芯片按照图中时间线进行分类，若异常叠加芯片对应的时间线与基准芯片时间线斜率相同，则将其标记为平移异常叠加芯片；
35、若异常叠加芯片对应的时间线与基准芯片的时间线斜率不同，则将其标记为旋转异常叠加芯片。
36、作为本发明进一步的技术方案为：基于所述芯片叠加后不符合标准，将芯片分类并进行芯片微调，其中，微调过程为：
37、针对平移异常叠加芯片，测量超声波设备与基准芯片之间的距离，将超声波设备距离基准芯片之间的距离与基准芯片基准线对应的超声波的发射→经芯片侧面反弹→接收整个过程时间进行处理，获得超声波的传播速度；
38、基于超声波的传播速度以及平移异常叠加芯片对应的基准线所表示的超声波的发射→经芯片侧面反弹→接收整个过程时间进行处理，获得超声波与平移异常叠加芯片的距离；
39、将超声波设备与基准芯片之间的距离与超声波与平移异常叠加芯片的距离进行作差处理，获得平移调整值，将平移异常叠加芯片按照平移调整值进行平移调整；
40、针对旋转异常叠加芯片，根据时间线变化图，计算旋转异常叠加芯片对应的时间线与基准芯片时间线夹角，根据计算的夹角对旋转异常叠加芯片进行旋转调整。
41、本发明的有益效果如下：
42、1.本发明所述的一种三维堆叠对准方法，基于两块芯片的轮廓图像，在轮廓图像中，将其芯片轮廓的端点进行对应标记，将两块芯片的轮廓图像放置于x-y二维坐标系中，将基准芯片与调整芯片轮廓的端点进行对角线连接，获得基准芯片轮廓的中心点和调整芯片轮廓的中心点，计算芯片轮廓中心点之间的距离以及芯片轮廓中心点之间的最大位移距离，基于芯片轮廓中心点之间的距离以及芯片轮廓中心点之间的最大位移距离计算平移调整优先参数，随机选取调整芯片轮廓的一个端点以及对应选取一个基准芯片轮廓的端点，将其选取的端点分与对应的芯片轮廓的中心点进行连接，计算连接线夹角或连接线的延长线夹角，基于连接线夹角或连接线的延长线夹角计算旋转调整优先参数，将旋转调整优先参数和平移调整优先参数进行比较，基于比较结果，将调整芯片的调整顺序进行分类，本发明对芯片对准的操作顺序进行获得，有效减少因操作顺序错误导致调整角度过大而产生的对准精度误差。
43、2.本发明所述的一种三维堆叠对准方法，基于不同的调整顺序对调整芯片进行不同的调整，基于芯片轮廓并通过仿真软件构建相同大小的芯片板，基于统计点光源对芯片板照射后的光线数量以及所对应的旋转角度对芯片进行旋转调整，基于芯片轮廓端点与中心点的连线的方位、角度以及长度对芯片进行平移调整，对叠加调整后的每个芯片侧面进行超声波检测，实时记录超声波的发射-经芯片侧面反弹－接收整个过程时间，并构建时间线变化图，基于时间线变化图判定叠加芯片是否异常，统计异常叠加芯片的数量以及所有异常叠加芯片对应的时间线与基准芯片时间线之间所围成的面积，计算获得芯片叠加检测系数，将芯片叠加检测系数与芯片叠加检测系数阈值进行比较，判定芯片叠加后整体是否符合标准，基于该芯片叠加后不符合标准，进行微调，将异常叠加芯片按照图中时间线进行分类，通过超声波检测方法对芯片进行平移调整，将旋转异常叠加芯片对应的时间线与基准芯片时间线进行角度计算，根据计算的角度对旋转异常叠加芯片进行旋转调整，本发明在不同调整顺序情况下对芯片进行调整，对叠加对准后的芯片进行整体核验，若不符合标准，则采用超声波检测方法，计算其平移调整距离，以及通过芯片的超声波检测时间线计算旋转角度，从而进一步提高对准精度，提高良品率的同时避免返工和重复工作，可对每个步骤和结果进行记录和追溯，增强整个对准过程的可追溯性，便于后续的质量控制和问题分析。
1.一种三维堆叠对准方法，其特征在于：包括：
2.根据权利要求1所述的一种三维堆叠对准方法，其特征在于：将所述调整芯片的旋转调整优先参数和平移调整优先参数进行比较，基于比较结果，将调整芯片的调整顺序进行分类，具体比较过程如下：
3.根据权利要求2所述的一种三维堆叠对准方法，其特征在于：针对所述第一类调整顺序，将调整芯片轮廓的中心点作为原点构建二维坐标系，将调整芯片轮廓的中心点与基准芯片轮廓的中心点进行连接，获得芯片轮廓中心点连线，基于坐标系获得芯片轮廓中心点连线与坐标轴之间的角度以及方位，根据获得的芯片轮廓中心点连线与坐标轴之间的角度、方位以及芯片轮廓中心点连线的长度对调整芯片进行平移。
4.根据权利要求3所述的一种三维堆叠对准方法，其特征在于：根据所述获得的芯片轮廓中心点连线与坐标轴之间的角度、方位以及芯片轮廓中心点连线的长度对调整芯片进行平移，在平移后，按照基准芯片的轮廓在仿真软件中构建相同大小的基准芯片板以及点光源，利用点光源对芯片板进行照射，在芯片板后方且在点光源照射路径上设置接收面板，统计接收面板上的光线数量，将其标记为初始光线数量；
5.根据权利要求2所述的一种三维堆叠对准方法，其特征在于：针对所述第二类调整顺序，随机选取调整芯片轮廓的一个端点以及对应选取一个基准芯片轮廓的端点，将其选取的端点与对应的芯片轮廓的中心点进行连接，将基准芯片轮廓端点与中心点之间的连线标记为l1，将调整芯片轮廓端点与中心点之间的连线标记为l2，若连线l1与连线l2相交，则计算其相交的夹角，若连线l1与连线l2未相交，则分别作连线l1与连线l2的延长线，同理，计算延长线的夹角，根据其中较小的夹角以及对应的旋转方向对调整芯片进行调整；
6.根据权利要求2所述的一种三维堆叠对准方法，其特征在于：针对所述第三类调整顺序，根据第一类调整顺序或第二类调整顺序中对调整芯片的旋转处理方法对调整芯片进行旋转调整，在进行旋转调整的同时，根据获得的芯片轮廓中心点连线与坐标轴之间的角度、方位以及芯片轮廓中心点连线的长度对调整芯片进行平移。
7.根据权利要求1所述的一种三维堆叠对准方法，其特征在于：计算所述芯片叠加检测系数并判定所述芯片叠加后是否符合标准，计算过程包括：对叠加后的每个芯片侧面进行超声波检测，实时记录超声波的发射→经芯片侧面反弹→接收整个过程时间，并构建时间线变化图，将图中与基准芯片时间线不同的时间线对应叠加芯片标记为异常叠加芯片，将异常叠加芯片对应的时间线两端分别向基准芯片时间线作垂线；
8.根据权利要求7所述的一种三维堆叠对准方法，其特征在于：计算所述芯片叠加检测系数并判定所述芯片叠加后是否符合标准，判定过程为：
9.根据权利要求1所述的一种三维堆叠对准方法，其特征在于：基于所述芯片叠加后不符合标准，将芯片分类并进行芯片微调，其中，分类过程为：将异常叠加芯片按照图中时间线进行分类，若异常叠加芯片对应的时间线与基准芯片时间线斜率相同，则将其标记为平移异常叠加芯片；
10.根据权利要求1所述的一种三维堆叠对准方法，其特征在于：基于所述芯片叠加后不符合标准，将芯片分类并进行芯片微调，其中，微调过程为：
