本文研究了直接超聲波攪拌的透過填充過程、新增劑（加速劑、抑制劑和水平劑）的影響以及不同的電流密度。在電沉積過程中採用了直徑為20μm、深度為65μm的微孔。透過掃描電子顯微鏡得到了不同電流密度下超聲啟用的通道填充過程的動態演化，結果表明，超聲攪拌可以改變銅離子的沉積速率，改善填充過程，獲得無空隙的tsv。在超聲波攪拌作用下，探討了低、中、高電流密度條件下的透過填充過程，分別實現了“V”型填充、“U”型填充、空腔填充。此外，還分析了不同條件下銅的填充比和填充速度。
眾所周知，超填充是一種公認的填充效能來滿足這一目的，為了實現超填充，一種常用的化學方法是在鍍槽中新增新增劑，以調節銅電沉積的效能，利用電鍍表面吸收的抑制劑、加速劑、平整劑等新增劑，改變電孔中的電流密度分佈，實現自下而上的填充，除了新增新增劑外，超填充還採用了物理方法，如利用脈衝電流，應用超聲場來改善填充過程。
在相同的電流密度和電鍍條件下，應用超聲攪拌可以改變銅離子的沉積速率，提高TSV填充率，實現自下而上的填充，在超聲攪拌作用下，探討了不同電流密度下的動態流填充過程。在低電流密度（0.002A/cm2）下可以實現“V”填充，在中電流密度（0.005A/cm2）下可以實現“U”（保形）填充，在高電流密度（0.008A/cm2）下，該通道被擠壓掉，並形成一個較大的空隙。
在本實驗中，將從含有微孔的矽片上切下的一小片矽作為固定在電化學鉑電極鉗，利用超聲處理器（尚潮派）的超聲波喇叭將縱向運動傳播的超聲波應用於鍍槽。如圖所示1，透過中間支架的超聲波喇叭固定在陰極和陽極之間的杆上，超聲波喇叭底部浸入4cm深度的溶液中，本實驗中，電鍍銅溶液的成分包括：195g/L硫酸銅∙5H2O，49g/L硫酸，0.05g/L氯化鈉，0.01g/LMPS作為加速器，1.5g/LPEG，0.02g/LPN為水平劑。根據我們之前的實驗，電鍍溶液的試劑保持了最佳的濃度組合，溶劑為去離子水，在室溫下進行實驗。
在實驗開始前，應對矽片進行預處理，首先，用電極支架夾住含有盲孔的矽片，並將其全部浸入燒杯中的去離子水中，其次，將含盲孔的矽片放入真空裝置中進行泵送真空處理，當真空度達到−15kg/cm2時，條件保持5min，此時，在矽片上可以觀察到氣泡，第三，採用超聲波清洗機將矽片浸在去離子水中清洗5s，使晶片表面沒有明顯的氣泡，第二步和第三步重複3~4次。
實驗開始時，將帶有孔（陰極）的矽片浸泡在電鍍溶液中15min，溶質擴散到孔中，使溶質濃度在孔內外相對平衡，在矽片完全浸溼後，開啟精密功率和超聲波處理器，提供電源和超聲波，並記錄時間，當電鍍完成後，矽晶片被樹脂密封起來，然後用水清洗其表面，並立即吹製成乾燥，在樹脂固化後，用研磨機和拋光機對樣品進行拋光，以獲得氣孔的最大橫截面，然後將樣品浸入酒精中，用超聲波清洗機清洗，直到孔內沒有銅屑，最後，對樣品的掃描電鏡照片進行進一步的觀察和分析。
