SAP工艺中，在化学铜的基础进行电镀加厚，实际上是利用图形电镀形成线路。在图形电镀过程中，图形分布不均匀导致电力线分布不均，造成不同位置沉积速率不同，线路的厚度差異变大。在精细线路区域，线路的厚度比较大，通常在30um，而在大铜面比较集中的区域，线路的厚度比较小，通常在15um，这样，在整个板面上铜厚度分布极不均匀。关于改善的方法，我们首先进行了图形电镀不均匀原因的分析。金属镀层在阴极上的分布取决于初次电流分布，二次电流分布以及电流效率，对于硫酸铜镀铜液而言，阴极电流效率几乎相同，因此影响金属镀层阴极分布主要是初次电流分布和二次电流分布。初次电流分布是仅考虑阴极不同表面至阳极几何距離不同时的阴极电流分布情况。不同的阴阳极形狀，不同图形分布，阴极表面的平整性等都会导致阴阳极之间距離不同，从而带來电力线分布的差異，导致铜层厚度差異。一般而言，在板边缘会存在边缘效应，导致边缘铜层偏厚。而在实际的操作中，很难保证板面的绝对平整性，因此造成板面靠近阳极的区域铜层偏厚。当电流通过镀液时，阴极和阳极都会有不同程度极化，特别是存在添加剂的镀铜液而言，极化现象更是普遍，这种由于极化存在而导致的不同电流密度分布称之为二次电流密度分布。溶液导电能力，阴极极化程度以及阴阳极之间距離都会影响二次电流分布情况。

下面就可能影响电镀铜层厚度均匀性各因素及应对措施进行介绍。
（1）设备因素
    电极的形狀和尺寸、电极间的距離、电极在镀槽中的位置和镀槽的形狀、改变搅拌等，都会影响电力线的分布从而影响电镀层的厚度均匀性。不同电镀设备采用不同的阴阳极布置方式，从而得到不同的电镀均匀性。一种是普通的垂直板电线，阴阳极位置固定，采用了浮架等方式对板面下部进行厚度进行调整，正常电镀条件下，可以得到厚度极差均匀性约为50%。第二种是垂直連续电镀线，电镀缸较长，阴极在阳极缸里从一端进入，向另外一端运行，运行过程同时进行电镀。由于阴极和阳极相对位置并不固定，因此电力线的微区分布密度也随着运行过程不断变化，使得电力线的分布趋于均匀，从而提高电镀均匀性。正常电镀条件下，垂直連续电镀线板电的极差均匀性约为30%。水平电镀是第三种电镀线，其中，阴极也是采用移动的方式进行电镀，因此具有垂直連续电镀线的优点。其它的不同包括电流方式等。正常生产条件下，水平电镀的铜厚极差均匀性约为10%。由此可以看出，可以利用不同阴阳极设置，包括辅助阳极、辅助阴极，阴极行走，挡板遮挡，加大阴阳极距離等等方式，有效提高电镀均匀性。当然，搅拌对于SAP 工艺具有重要的作用，孔内的充分交换是保证填孔以及铜柱生长最基本的条件。
（2）溶液因素

    阴极极化变化，会调整二级电流分布。极化度越大，二级电流分布越均匀，从而得到更好的度层均匀性。因此，凡是有利于增强阴极极化的措施都有利于镀层均匀性的提高。在镀铜液中加入适量的络合剂或者添加剂，均能达到改善镀层分散能力提高均匀性的目的。比如，通常会在镀液中增加整平剂，此類添加剂带有很强的正电性，很容易吸附在镀件表面电流密度较大初，与铜離子竞争，使铜離子在高电流处不易沉积，同时又不影响低电流区的铜沉积，使原本起伏不平的表面变得更为平坦，从而达到提高均匀性的目的。一般來說，提高电导率，能提高覆盖能力。特别是当阴极极化度较大时，提高电导率能够显著地提高溶液分散能力，得到较好的电镀均匀性。镀铜溶液硫酸和铜離子浓度的比例，对导电性影响很大，因此成为影响电镀均匀性的关键因素。一般而言，溶液中高酸铜比能够得到较好的电镀均匀性。纵观SME 用于板面电镀的各种药水，都采用高酸低铜的成分。因此，实际研究中，需要对不同厂家药水的特点进行评估，找到符合要求的药水。

（3）电镀參數因素
    电镀參數包含电流方式以及电流大小兩个方面。共有三种电流方式可用于镀铜生产。第一种是直流，在直流电镀方式下，铜離子連续不断堆积到阴极表面。随着时间的延长，厚度的差異增大。另外，电流的增加提高了阴阳极之间的电场强度，沉积速度加快，电力线强度差異加剧，惡化板面镀层均匀性。因此，推荐采用小电流密度进行铜层加厚。第二种是无反向电流的脉冲电镀。脉冲电镀和直流相比，具有一个静止时间，在这段时间内，被消耗的铜離子可以得到补充，从而降低了浓度极化，可以采用更大的电流进行生产。但是，由于脉冲电镀具有静止非电镀期，因此在电镀过程中，要得到和相同直流条件下的沉积速率，必须采用更高的峰值电流密度，导致有效电镀沉积期沉积速度高于直流，因此等效电流条件下，其均匀性比直流要差。第三种是含反向电流的脉冲电镀。反脉冲电镀不仅具有脉冲电镀的静止期，更为重要的是它具有一段高电流密度的反脉冲时间，在反脉冲时间内，电力线的分布和正脉冲一样，因此电镀期间电力线集中厚度较厚的区域铜的溶解速度加大，因此可以得到极高的电镀均匀性。在反脉冲电镀中，电镀均匀性更多取决于正反脉冲的时间和电流高低的搭配。普通板电线采用直流电镀，极差均匀性约为50%，而采用反脉冲的水平线在制备相同铜层时，虽然电流高达6ASD，但铜厚极差均匀性在10%。实际研发过程，除了评估低电流密度条件下的电镀均匀性，还要评估含反向电流的脉冲电镀的均匀性结果，选择最优的电镀方式,此外，还需要适当增加辅助阴极图形，才能保证试板的均匀性达到设计的要求。