精密電鍍技術可應用於廣泛領域，例如液晶用途凸塊電鍍、印刷基板、超LSI用銅配線形成等領域、而其中TSV形成技術更是備受矚目。特別是使用TSV的3D-IC，為高密度並能達到高速傳輸特性的實裝方式，使得高深寬比TSV能降低接續距離與訊號傳輸延遲現象。而要形成此種高深寬比的電極、是採用了電鍍銅與添加劑。因電鍍銅製程占了貫通電極形成成本的40％、電鍍時間高速化至關緊要。此外，貫通電極如形成Void將損及可靠度，因而關鍵在於探索Voidfree的電鍍條件。
本演講將從精密電鍍基礎開始解說。詳細說明從精密電鍍定義到決定精密電鍍形狀的電流密度分布。再來將針對TSV電鍍的一般添加劑進行定義。接著，將分享「電流密度分布應用案例」，概述凸塊電鍍、印刷基板相關內容。再者將詳細說明TSV電鍍添加劑的機制與TSV電鍍高速化的實際案例。最後將概述線膨脹係數低的鍍銅、一價銅的促進機制。
11月26日0900-1600 授課講師：日本業界專家(語言：日文演說．中文口譯)
《第一篇：精密電鍍技術》
1．精密電鍍技術基礎
2．精密電鍍的形狀，與電流密度分布
3．一次/二次/三次電流密度分布
一次電流密度分布：單純考量與溶液(電鍍液)的抵抗。
二次電流密度分布：同時思考溶液抵抗及電極表面的電荷移動抵抗。
三次電流密度分布：還需思考離子的物質移動，也就是說增加了溶液中離子物質移動的因素。
4．TSV硫酸銅電鍍
5．TSV電鍍添加劑
6．TSV外部抑制作用與TSV內部促進作用
《第二篇：TSV封裝應用案例》
1．精密電鍍
凸塊電鍍常使用於半導體與印刷電路板的接點與液晶畫素及驅動用半導體的連接。支配凸塊形狀的離子物質移動是貫通流動與發生於上下兩角部分的剝離漩。而離子的物質移動則支配著電流密度分布/凸塊電鍍形狀。深寬比0.6且中央選擇性地隆起的鎳凸塊是使用苯並作為添加劑，以二層結構的光阻製作而成。這是因為苯並的外部周圍擴散及抑制作用所導致。
印刷基板是由全板電鍍法與線路電鍍法所製成。全板電鍍法有電路精密化相關問題，因此相較之下線路電鍍法的開發較為興盛。線路電鍍法會因為電路的粗細・疏密，導致電鍍膜厚產生差異。如何使其均一化是典型的電流密度分布的研究領域。而在此也會介紹關於全板電鍍的電流密度分布均一化案例。部分包覆全板電鍍基板的支撐治具、便可達到膜厚分布1%以下的均一化。此外線路電鍍時，可於BGA線路周遭設置網狀的外部輔佐電極，藉此達到電流密度分布均一化。
2．TSV封裝之高速化精密電鍍
TSV電鍍的埋入是抑制作用與促進作用的搭配而達成。PEG(抑制劑)與JGB(平滑劑)呈現出抑制作用。其為30nm大小的球形分子，吸著於鍍銅表面、遮蔽抑制電流。SPS(促進劑)呈現出促進作用。NIST的Moffat著眼於damascene電鍍時於底部所形成的曲率，並提案曲率形成時SPS會集中吸著銅的rvature Enhanced Model。也使用了旋轉環盤電極、評估一價銅與其中間錯合之檢出。促進作用相關的最新研究案例中也有提到。
提升TSV 鍍銅時間的高速化、最關鍵的是PR脈衝電解、去除導孔上方的overhang、使用最適合的添加劑。以Voidfree將10μm(直徑)Ｘ70μm(深度)深寬比7.0的TSV埋入，初期電鍍時間需耗時12小時。經由將市售添加劑最適化過程後，可縮短至3.5小時。進而使用新型抑制劑與平滑劑，藉由氧氣置換，可使時程縮短至1.0小時。此外可採電氣化學測量針對氧氣置換的埋入效果加以考察。而於添加劑中加入平滑劑SDDACC，可於30分鐘完成埋入V字型的Bottom UP孔。2x16μm的V字型可於30秒埋入。隨著PR脈衝電解的反向電流増大、可提升TSV埋入特性。此外伴隨反向電流的增大，旋轉環盤電極的環電極電流亦增大、使得產生的一價銅也增加。產生的一價銅為促進劑。
3．線膨脹係數低的鍍銅
相較於樹脂，鍍銅的Young率足足高了24倍。因此以sharpray方程式可得知鍍銅線膨脹係數減半則印刷基板整體的線膨脹係數亦減半。因而印刷基板的線膨脹係數會與silicone相近。可因此抑制印刷基板、Coreless印刷基板的翹曲。
這種線膨脹係數低的鍍銅，具有廣泛應用領域。可防止TSV的pumping 、防止玻璃、TGV破裂、降低IGBT晶圓翹曲等。銅1/3的線膨脹鍍銅、並利用反覆加熱維持其特性。此外電鍍外觀也可得到Salmon pink的良好成色。
4．一價銅與氯與SPS的促進反應
電鍍銅的填孔是利用孔底促進能力。也將詳述其與一價銅與氯及SPS的錯合形成與促進效果相關內容。
