用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液及电镀方法

摘要

本发明公开了一种用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液及电镀方法，按照浓度包括以下组分：五水浓硫酸铜：100‑250g/L、浓硫酸：40‑80g/L、氯离子：30‑50mg/L、3‑硫‑异硫脲丙磺酸内盐:1‑5mg/L、壬基酚聚氧乙烯基醚：50‑100mg/L、吩嗪染料：40‑80mg/L、DI纯水：余量；上述组分均匀混合后形成该电镀铜溶液；晶圆片进行电镀之前，需由前处理溶液进行真空处理；所述前处理溶液为DI纯水，将晶圆片采用电镀挂具安装好后在真空设备中用DI纯水抽真空5‑10min；抽真空后在该电镀铜溶液中进行电镀。本发明超级TSV以bottom‑up形式生长，解决现有超级TSV填充出现空洞、夹缝等问题，可以有效防止因为空洞导致信号传输不稳定、电阻大、功率损耗过多等缺点。

权利要求

1.一种用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液，其特征在于，按照浓度包括以下组分：五水硫酸铜：100-250g/L

浓硫酸：40-80g/L

氯离子：30-50mg/L

3-硫-异硫脲丙磺酸内盐:1-5mg/L

壬基酚聚氧乙烯基醚：50-100mg/L

吩嗪染料：40-80mg/L

DI纯水：余量；

上述组分均匀混合后形成该电镀铜溶液；

晶圆片进行电镀之前，需由前处理溶液进行真空处理；所述前处理溶液为DI纯水，将晶圆片采用电镀挂具安装好后在真空设备中用DI纯水抽真空5-10min；抽真空后在该电镀铜溶液中进行电镀；

该吩嗪染料是添加剂体系中最重要的一环，主要作用是通过吸附在电流密度大的区域，降低超级TSV盲孔孔口的电位，使铜可以在电流密度更低的盲孔孔底进行电镀，形成bottom-up生长模式。

2.根据权利要求1所述的用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液，其特征在于，所述壬基酚聚氧乙烯基醚浓度为60-80mg/L，主要作用是降低槽液表面张力，增加润湿效果，可以使铜层有序的电镀到超级TSV盲孔内的种子层上。

3.根据权利要求1所述的用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液，其特征在于，所述五水硫酸铜浓度为200-240g/L，是溶液中铜离子的主要来源；所述浓硫酸优先的浓度为40-60g/L，可以提高溶液的导电性。

4.根据权利要求1所述的用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液，其特征在于，所述氯离子浓度为40-50mg/L，氯离子由二水合氯化铜、氯化钠或盐酸中的一种或多种提供，可以提高晶圆表面光亮和整平能力，改善铜层质量；所述3-硫-异硫脲丙磺酸内盐优先的浓度为2-4mg/L，主要作用是起到加速镀铜的效果，并且使铜层表面光亮。

5.一种根据权利要求1-4任一项所述的电镀铜溶液用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀方法，其特征在于，该电镀方法为：将晶圆片固定在阴极电镀挂具上，用前处理溶液DI纯水抽真空后；前处理溶液的处理作用是DI纯水进入盲孔内，利用真空负压使晶圆片盲孔内空气排出，防止因为空气在盲孔底部出现卡气泡现象影响电镀效果；

将抽真空后的晶圆片放置在电镀铜溶液槽中进行搅拌、循环和摇摆操作，加速电镀铜溶液流动，使溶液中铜离子以及超级TSV盲孔中的溶液不停交换，确保镀液在通孔孔壁有足够的铜离子供应；

电镀交换完成后，开启电源进行电镀，根据超级TSV盲孔的纵横比来调整电流密度及时间；

该电镀铜溶液可以填充纵横比为5:1-10:1的孔型，且呈bottom-up生长模式电镀，孔内完整填充，孔内无空洞、夹缝，可以提高芯片堆叠时的信号传输。

6.根据权利要求5所述的用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀方法，其特征在于，抽真空时间在5-10min之间；电镀交换时间在5-10min之间，电镀时电流密度在0.1-

0.3A/dm2之间，温度在15-35℃之间，搅拌速率在100-200r/min之间。

7.根据权利要求6所述的用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀方法，其特征在于，电镀交换时间在5-10min之间的主要作用是使溶液中主要成分进入超级TSV盲孔内；搅拌速率影响溶液中离子交换速度。

8.根据权利要求6所述的用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀方法，其特征在于，所述电流密度在0.1-0.3A/dm2之间，电流密度决定超级TSV的填充效果，主要呈Bottom-up生长模式，电流密度过小则无法填充，电流密度过大则导致超级TSV孔口封口，电流密度主要通过盲孔纵横比来确定。

9.根据权利要求5所述的用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀方法，其特征在于，前处理操作还包括喷淋、超声的工艺。

说明书

用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液及电镀

方法

技术领域

[0001] 本发明涉及材料领域，尤其涉及一种用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液及电镀方法。

背景技术

[0002] 随着集成电路制造技术进入数十纳米阶段，更细更长的金属互连线的电容电阻延迟已无法忽略。业界普遍采用电阻率更低的铜和介电常数更低的低介电常数介质来降低互连线的RC延迟。IBM公司在1997年宣布了一项互连技术的重大变革-铜互连大马士革工艺，目前主要应用于国际上铜布线技术路线采用的嵌入式工艺。此工艺可以在盲孔中能够沉积出无空洞和无裂缝的铜填充，使芯片在三维方向堆叠的密度最大、芯片制件的互连线最短、外形尺寸最小，并且改善芯片速度和低功耗的性能。

[0003] 电镀是完成超级TSV铜互连线的主要工艺。由于超级TSV电镀铜要求晶圆面铜厚度均匀以及电流密度不均匀的微小局部区域能够同时传输差异很大的电流密度，再加上集成电路特征尺寸不断缩小和纵横比增大，盲孔的填充效果和镀层质量很大程度上取决于电镀液的化学性能。有机添加剂是改善电镀液性能非常关键的因素，填充性能与添加剂的成份和浓度密切相关，关于添加剂的研究一直是电镀铜工艺的重点之一。

[0004] 目前超级TSV铜互连材料的研发技术难点在于盲孔内电镀铜是呈现等壁生长，即孔壁和孔底厚度一致，随着时间延长盲孔内的铜材料逐渐闭合，但是这样会造成盲孔内出现空洞，夹缝等缺陷，严重影响高频信号传输性能，解决这个问题的最佳方法是令超级TSV铜互连材料从孔底自下而上的形式生长，通过调控时间以及电流密度控制电镀铜互连材料的高度，最终达到高效密封导通的铜材料。

发明内容

[0005] 针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液及电镀方法，解决现有超级TSV填充出现空洞、夹缝等问题，可以有效防止因为空洞导致信号传输不稳定、电阻大、功率损耗过多等缺点，进一步提高电子产品的可靠性。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供一种用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液，按照浓度包括以下组分：

[0007] 五水硫酸铜：100-250g/L

[0008] 浓硫酸：40-80g/L

[0009] 氯离子：30-50mg/L

[0010] 3-硫-异硫脲丙磺酸内盐:1-5mg/L

[0011] 壬基酚聚氧乙烯基醚：50-100mg/L

[0012] 吩嗪染料：40-80mg/L

[0013] DI纯水：余量；

[0014] 上述组分均匀混合后形成该电镀铜溶液；

[0015] 晶圆片进行电镀之前，需由前处理溶液进行真空处理；所述前处理溶液为DI纯水，将晶圆片采用电镀挂具安装好后在真空设备中用DI纯水抽真空5-10min；抽真空后在该电镀铜溶液中进行电镀。

[0016] 其中，所述壬基酚聚氧乙烯基醚优先的浓度为60-80mg/L，主要作用是降低槽液表面张力，增加润湿效果，可以使铜层有序的电镀到超级TSV盲孔内的种子层上。

[0017] 其中，所述吩嗪染料优先的浓度为60-80mg/L；其可以由噻嗪染料、二苯甲烷染料以及酞菁染料中的一种或多种搭配使用，该吩嗪染料是添加剂体系中最重要的一环，主要作用是通过吸附在电流密度大的区域，降低超级TSV盲孔孔口的电位，使铜可以在电流密度更低的盲孔孔底进行电镀，形成bottom-up生长模式

[0018] 其中，所述五水硫酸铜优先的浓度为200-240g/L，是溶液中铜离子的主要来源；所述浓硫酸优先的浓度为40-60g/L，可以提高溶液的导电性。

[0019] 其中，所述氯离子优先的浓度为40-50mg/L，氯离子由二水合氯化铜、氯化钠或盐酸中的一种或多种提供，可以提高晶圆表面光亮和整平能力，改善铜层质量；所述3-硫-异硫脲丙磺酸内盐优先的浓度为2-4mg/L，主要作用是起到加速镀铜的效果，并且使铜层表面光亮。

[0020] 为实现上述目的，本发明还提供一种用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀方法，该电镀方法为：

[0021] 将晶圆片固定在阴极电镀挂具上，用前处理溶液DI纯水抽真空后；前处理溶液的处理作用是DI纯水进入盲孔内，利用真空负压使晶圆片盲孔内空气排出，防止因为空气在盲孔底部出现卡气泡现象影响电镀效果；

[0022] 将抽真空后的晶圆片放置在电镀铜溶液槽中进行搅拌、循环和摇摆操作，加速电镀铜溶液流动，使溶液中铜离子以及超级TSV盲孔中的溶液不停交换，确保镀液在通孔孔壁有足够的铜离子供应；

[0023] 电镀交换完成后，开启电源进行电镀，根据超级TSV盲孔的纵横比来调整电流密度及时间。

[0024] 其中，所述抽真空时间在5-10min之间；电镀交换时间在5-10min之间，电镀时电流密度在0.1-0.3A/dm2之间，温度在15-35℃之间，搅拌速率在100-200r/min之间。

[0025] 其中，所述电镀交换时间在5-10min之间的主要作用是使溶液中主要成分进入超级TSV盲孔内；搅拌速率影响溶液中离子交换速度。

[0026] 其中，所述电流密度在0.1-0.3A/dm2之间，电流密度决定超级TSV的填充效果，主要呈Bottom-up生长模式，电流密度过小则无法填充，电流密度过大则导致超级TSV孔口封口，电流密度主要通过盲孔纵横比来确定。

[0027] 其中，前处理操作还包括喷淋、超声的工艺。

[0028] 本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液及电镀方法，具有如下优势：

[0029] 1)该溶液包括五水硫酸铜、浓硫酸、氯离子、3-硫-异硫脲丙磺酸内盐、壬基酚聚氧乙烯基醚、吩嗪染料，电镀铜溶液交换时间为5-10min之间，电流密度在0.1-0.3A/dm2之间，温度在15-35℃之间，搅拌速率在100-200r/min之间；上述组份形成了用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液；较小的电流密度可以令超级TSV以bottom-up形式生长，解决现有超级TSV填充出现空洞、夹缝等问题，可以有效防止因为空洞导致信号传输不稳定、电阻大、功率损耗过多等缺点，具有深镀性优异、表面光亮和均一性良好等特点；进一步提高电子产品的可靠性。

[0030] 2)晶圆片在电镀前通过前处理溶液抽真空时间为5-10min之间，使DI纯水进入盲孔内，利用真空负压使晶圆片盲孔内空气排出，防止因为空气在盲孔底部出现卡气泡等现象影响电镀效果。

[0031] 3)这种超级TSV电镀铜溶液可以填充纵横比为5:1-10:1的孔型，以bottom-up方式生长，例如盲孔直径与孔深分别为30x200um、30x150um、20x200um、20x150um、和10x100um等尺寸。晶圆级封装超级TSV材料可以满足3D封装的异构集成，通过超级TSV铜互连材料和微凸点实现上下堆叠芯片之间的垂直导通，替代了外部的导线线路所占用的三维体积，可以使微电子芯片封装达到三维尺寸最小的密封连接。TSV技术的应用减小了芯片之间连线的长度，极大地降低了互连延迟，从而提高了运算速度，并且由于互连电阻的降低，电路的功耗也大幅降低。

附图说明

[0032] 图1为本发明第一实施例在电镀时间为60min时镀层切面外观形貌图；

[0033] 图2为本发明第一实施例在电镀时间为150min时镀层切面外观形貌图；

[0034] 图3为本发明第二实施例在电镀时间为80min时镀层切面外观形貌图；

[0035] 图4为本发明第二实施例在电镀时间为150min时镀层切面外观形貌图；

[0036] 图5为本发明第三实施例在电镀时间为30min时镀层切面外观形貌图；

[0037] 图6为本发明第三实施例在电镀时间为180min时镀层切面外观形貌图；

[0038] 图7为本发明第四实施例在电镀时间为90min时镀层切面外观形貌图；

[0039] 图8为本发明第四实施例在电镀时间为150min时镀层切面外观形貌图；

[0040] 图9为本发明第五实施例在电镀时间为120min时镀层切面外观形貌图。

具体实施方式

[0041] 为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

[0042] 本发明的用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液，按照浓度包括以下组分：

[0043] 五水硫酸铜：100-250g/L

[0044] 浓硫酸：40-80g/L

[0045] 氯离子：30-50mg/L

[0046] 3-硫-异硫脲丙磺酸内盐:1-5mg/L

[0047] 壬基酚聚氧乙烯基醚：50-100mg/L

[0048] 吩嗪染料：40-80mg/L

[0049] DI纯水：余量；

[0050] 上述组分均匀混合后形成该电镀铜溶液；

[0051] 晶圆片进行电镀之前，需由前处理溶液进行真空处理；所述前处理溶液为DI纯水，将晶圆片采用电镀挂具安装好后在真空设备中用DI纯水抽真空5-10min；抽真空后在该电镀铜溶液中进行电镀。除此之外前处理操作还包括喷淋，超声等工艺，但不限于此。

[0052] 在本实施例中，所述壬基酚聚氧乙烯基醚优先的浓度为60-80mg/L，主要作用是降低槽液表面张力，增加润湿效果，可以使铜层有序的电镀到超级TSV盲孔内的种子层上。

[0053] 在本实施例中，所述吩嗪染料优先的浓度为60-80mg/L；其可以由噻嗪染料(亚甲基蓝)、二苯甲烷染料(碱性槐黄)以及酞菁染料(阿尔新蓝)中的一种或多种搭配使用，该吩嗪染料是添加剂体系中最重要的一环，主要作用是通过吸附在电流密度大的区域，降低超级TSV盲孔孔口的电位，使铜可以在电流密度更低的盲孔孔底进行电镀，形成bottom-up生长模式

[0054] 在本实施例中，所述五水硫酸铜优先的浓度为200-240g/L，是溶液中铜离子的主要来源；所述浓硫酸优先的浓度为40-60g/L，可以提高溶液的导电性。

[0055] 在本实施例中，所述氯离子优先的浓度为40-50mg/L，氯离子由二水合氯化铜、氯化钠或盐酸中的一种或多种提供，可以提高晶圆表面光亮和整平能力，改善铜层质量；所述3-硫-异硫脲丙磺酸内盐优先的浓度为2-4mg/L，主要作用是起到加速镀铜的效果，并且使铜层表面光亮。

[0056] 针对提高三维堆叠技术互通能力，本发明提供一种用于晶圆级封装的超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液，解决现有超级TSV填充出现空洞、夹缝等问题，可以有效防止因为空洞导致信号传输不稳定、电阻大、功率损耗过多等缺点，进一步提高电子产品的可靠性。

[0057] 在本发明中，浓硫酸提供一个酸性环境，是镀液均镀能力和分散能力不可或缺的。铜离子是镀层铜沉积的主要来源。氯离子可以由二水合氯化铜提供，可以提高铜沉积得均匀性。3-硫-异硫脲丙磺酸内盐是光亮剂，可以增加铜镀层表面的光亮度，同时也可以增加电镀铜的沉积速度。壬基酚聚氧乙烯基醚是湿润剂，可以降低表面张力，有利于超级TSV盲孔的孔底润湿。吩嗪染料是抑制剂，在一定范围内，其浓度越高，电场区域就向更低电流度密度区域位移，孔底变厚，可以使超级TSV呈现典型的bottom-up生长。

[0058] 为实现上述目的，本发明还提供一种用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀方法，该电镀方法为：

[0059] 将晶圆片固定在阴极电镀挂具上，用前处理溶液DI纯水抽真空后；前处理溶液的处理作用是DI纯水进入盲孔内，利用真空负压使晶圆片盲孔内空气排出，防止因为空气在盲孔底部出现卡气泡现象影响电镀效果；

[0060] 将抽真空后的晶圆片放置在电镀铜溶液槽中进行搅拌、循环和摇摆操作，加速电镀铜溶液流动，使溶液中铜离子以及超级TSV盲孔中的溶液不停交换，确保镀液在通孔孔壁有足够的铜离子供应；电镀交换的过程即是电镀铜溶液中铜离子、添加剂与超级TSV盲孔内水溶液进行分子自由扩散；

[0061] 电镀交换完成后，开启电源进行电镀，根据超级TSV盲孔的纵横比来调整电流密度及时间。

[0062] 在本实施例中，所述抽真空时间在5-10min之间；电镀交换时间在5-10min之间，电镀时电流密度在0.1-0.3A/dm2之间，温度在15-35℃之间，搅拌速率在100-200r/min之间。

[0063] 在本实施例中，所述电镀交换时间在5-10min之间的主要作用是使电镀铜溶液中主要成分进入超级TSV盲孔内；搅拌速率影响溶液中离子交换速度。

[0064] 在本实施例中，所述电流密度在0.1-0.3A/dm2之间，电流密度决定超级TSV的填充效果，主要呈Bottom-up生长模式，电流密度过小则无法填充，电流密度过大则导致超级TSV孔口封口，电流密度主要通过盲孔纵横比来确。

[0065] 相较于现有技术，本发明提供的用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液及电镀方法，具有如下优势：

[0066] 1)该溶液包括五水硫酸铜、浓硫酸、氯离子、3-硫-异硫脲丙磺酸内盐、壬基酚聚氧2
乙烯基醚、吩嗪染料，电镀铜溶液交换时间为5-10min之间，电流密度在0.1-0.3A/dm之间，温度在15-35℃之间，搅拌速率在100-200r/min之间；上述组份形成了用于晶圆级封装超级TSV铜互连材料的电镀铜溶液；较小的电流密度可以令超级TSV以bottom-up形式生长，解决现有超级TSV填充出现空洞、夹缝等问题，可以有效防止因为空洞导致信号传输不稳定、电阻大、功率损耗过多等缺点，具有深镀性优异、表面光亮和均一性良好等特点；进一步提高电子产品的可靠性。

[0067] 2)晶圆片在电镀前通过前处理溶液抽真空时间为5-10min之间，使DI纯水进入盲孔内，利用真空负压使晶圆片盲孔内空气排出，防止因为空气在盲孔底部出现卡气泡等现象影响电镀效果。

[0068] 3)这种电镀铜溶液可以填充纵横比为5:1-10:1的孔型，以bottom-up方式生长，例如盲孔直径与孔深分别为30x200um、30x150um、20x200um、20x150um、和10x100um等尺寸。晶圆级封装超级TSV材料可以满足3D封装的异构集成，通过超级TSV铜互连材料和微凸点实现上下堆叠芯片之间的垂直导通，替代了外部的导线线路所占用的三维体积，可以使微电子芯片封装达到三维尺寸最小的密封连接。TSV技术的应用减小了芯片之间连线的长度，极大地降低了互连延迟，从而提高了运算速度，并且由于互连电阻的降低，电路的功耗也大幅降低。

[0069] 以下为本发明提供的具体实施例：

[0070] 实施例1

[0071] 配方组成如下：

[0072] 五水硫酸铜：200g/L；

[0073] 浓硫酸：50g/L；

[0074] 氯离子:50mg/L，主要由二水合氯化铜、氯化钠或盐酸中的一种或多种提供；

[0075] 3-硫-异硫脲丙磺酸内盐:4mg/L；

[0076] 壬基酚聚氧乙烯基醚：60mg/L；

[0077] 吩嗪染料：80mg/L；

[0078] 溶液配制过程：以1L溶液为例，取水300ml，依次加入五水硫酸铜：200g；浓硫酸：50g，二水合氯化铜：0.114g，3-硫-异硫脲丙磺酸内盐：0.004g；壬基酚聚氧乙烯基醚：
0.06g；吩嗪染料：0.08g，搅拌溶解，再用水补加液位至1L。

[0079] 使用本实施例所制得电镀铜溶液进行电镀的工艺参数：前处理抽真空：10min，溶2
液交换时间：10min，温度：25±2℃，电流密度：0.3A/dm，搅拌速率200r/min；电镀交换完成后，开启电源进行电镀，电镀时间为60min和150min。

[0080] 即可得到盲孔直径30um，盲孔深度200um的超级TSV铜互连材料，晶圆切面图形貌如图1和图2所示。图1为60min时电镀图片，图2为150min时的电镀图片。从图1和图2形貌可以看出，超级TSV是呈bottom-up生长模式电镀，孔内完整填充，孔内无空洞、夹缝，可以提高芯片堆叠时的信号传输。

[0081] 实施例2

[0082] 配方组成如下：

[0083] 五水硫酸铜：220g/L；

[0084] 浓硫酸：60g/L；

[0085] 氯离子:50mg/L，主要由二水合氯化铜、氯化钠或盐酸中的一种或多种提供；

[0086] 3-硫-异硫脲丙磺酸内盐:2mg/L；

[0087] 壬基酚聚氧乙烯基醚：60mg/L；

[0088] 二苯甲烷染料：60mg/L；

[0089] 溶液配制过程：以1L溶液为例，取水300ml，依次加入五水硫酸铜：220g；浓硫酸：60g，二水合氯化铜：0.114g，3-硫-异硫脲丙磺酸内盐：0.002g；壬基酚聚氧乙烯基醚：
0.06g；二苯甲烷染料：0.06g，搅拌溶解，再用水补加液位至1L。

[0090] 使用本实施例所制得电镀铜溶液进行电镀的工艺参数：前处理抽真空：10min，溶2
液交换时间：10min，温度：25±2℃，电流密度：0.25A/dm ，搅拌速率150r/min，电镀交换完成后，开启电源进行电镀，时间为80min与150min。

[0091] 即可得到盲孔直径35um，盲孔深度175um的超级TSV铜互连材料，晶圆切面图形貌如图3和4所示。从图3和4形貌可以看出，超级TSV孔内完整填充，孔内无空洞、夹缝，可以提高芯片堆叠时的信号传输。

[0092] 实施例3

[0093] 配方组成如下：

[0094] 五水硫酸铜：240g/L；

[0095] 浓硫酸：50g/L；

[0096] 氯离子:40mg/L，主要由二水合氯化铜、氯化钠或盐酸中的一种或多种提供；

[0097] 3-硫-异硫脲丙磺酸内盐:4mg/L；

[0098] 壬基酚聚氧乙烯基醚：60mg/L；

[0099] 吩嗪染料：70mg/L；

[0100] 溶液配制过程：以1L溶液为例，取水300ml，依次加入五水硫酸铜：240g；浓硫酸：50g，二水合氯化铜：0.091g，3-硫-异硫脲丙磺酸内盐：0.004g；壬基酚聚氧乙烯基醚：
0.06g；吩嗪染料：0.07g，搅拌溶解，再用水补加液位至1L。

[0101] 使用本实施例所制得电镀铜溶液进行电镀的工艺参数：前处理抽真空：10min，溶2
液交换时间：10min，温度：25±2℃，电流密度：0.18A/dm ，搅拌速率200r/min，电镀交换完成后，开启电源进行电镀，时间30min和180min。

[0102] 即可得到盲孔直径20um，盲孔深度200um的超级TSV铜互连材料，晶圆切面图形貌如图5和图6所示。从图5和图6形貌可以看出，超级TSV是呈bottom-up生长模式电镀，孔内完整填充，孔内无空洞、夹缝，可以提高芯片堆叠时的信号传输。

[0103] 实施例4

[0104] 配方组成如下：

[0105] 五水硫酸铜：240g/L；

[0106] 浓硫酸：50g/L；

[0107] 氯离子:40mg/L，主要由二水合氯化铜、氯化钠或盐酸中的一种或多种提供；

[0108] 3-硫-异硫脲丙磺酸内盐:2mg/L；

[0109] 壬基酚聚氧乙烯基醚：60mg/L；

[0110] 吩嗪染料：60mg/L；

[0111] 溶液配制过程：以1L溶液为例，取水300ml，依次加入五水硫酸铜：240g；浓硫酸：50g，二水合氯化铜：0.091g，3-硫-异硫脲丙磺酸内盐：0.002g；壬基酚聚氧乙烯基醚：
0.06g；吩嗪染料：0.06g，搅拌溶解，再用水补加液位至1L。

[0112] 使用本实施例所制得电镀铜溶液进行电镀的工艺参数：前处理抽真空：10min，溶液交换时间：10min，温度：25±2℃，电流密度：0.2A/dm2，搅拌速率150r/min，电镀交换完成后，开启电源进行电镀，时间为90min与150min。

[0113] 即可得到盲孔直径20um，盲孔深度150um的超级TSV铜互连材料，晶圆切面图形貌如图7和图8所示。从图7和图8形貌可以看出，超级TSV是呈bottom-up生长模式电镀，孔内完整填充，孔内无空洞、夹缝，可以提高芯片堆叠时的信号传输。

[0114] 实施例5

[0115] 配方组成如下：

[0116] 五水硫酸铜：220g/L；

[0117] 浓硫酸：60g/L；

[0118] 氯离子:45mg/L，主要由二水合氯化铜、氯化钠或盐酸中的一种或多种提供；

[0119] 3-硫-异硫脲丙磺酸内盐:4mg/L；

[0120] 壬基酚聚氧乙烯基醚：80mg/L；

[0121] 酞菁染料：60mg/L；

[0122] 溶液配制过程：以1L溶液为例，取水300ml，依次加入五水硫酸铜：220g；浓硫酸：60g，二水合氯化铜：0.102g，3-硫-异硫脲丙磺酸内盐：0.004g；壬基酚聚氧乙烯基醚：
0.08g；酞菁染料：0.06g，搅拌溶解，再用水补加液位至1L。

[0123] 使用本实施例所制得电镀铜溶液进行电镀的工艺参数：前处理抽真空：10min，溶液交换时间：10min，温度：25±2℃，电流密度：0.15A/dm2，搅拌速率200r/min，电镀交换完成后，开启电源进行电镀，时间是120min。

[0124] 即可得到盲孔直径10um，盲孔深度100um的超级TSV铜互连材料，晶圆切面图形貌如图9所示。从图9形貌可以看出，超级TSV铜互连材料孔内完整填充，孔内无空洞、夹缝，可以提高芯片堆叠时的信号传输。

[0125] 由于在超级TSV电镀时，不同电镀时间导致超级TSV盲孔内铜层厚度不一致，所以需要调整时间来控制厚度；因此上述具体实施例中电镀时间不一样。

[0126] 综合上述五个实施例可以得出的结论是：超级TSV铜互连材料以bottom-up形式生长，解决现有超级TSV填充出现空洞、夹缝等问题，可以有效防止因为空洞导致信号传输不稳定、电阻大、功率损耗过多等缺点，具有深镀性优异、表面光亮和均一性良好等特点；进一步提高电子产品的可靠性。这五张图片代表了5中不同纵深比的孔型，因为不同孔型需要的添加剂浓度，电流密度以及时间都不相同，所以这里是列举了每种孔型最佳的实验参数来进行的实例演示，前面五个实施例每一个数据都分成两段时间，目的是证明药水在这个超级TSV电镀过程中是呈BOTTOM-UP自底向上形式成长，同时也能证明超级TSV电镀结束后无夹缝的效果。

[0127] 以上公开的仅为本发明的某一客户打样实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。