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随着超大规模集成电路的发展,器件的集成度越来越高,传统的CVD(ChemicalVapour Deposition)二氧化硅作为金属互连间的低介电材料已远远不能满足集成电路工业的要求。近年来在众多低介电材料中,硅基无机-有机杂化材料得到了半导体工。业的青睐,其中倍半硅氧烷(Silsesquioxane:SSQ)是最有希望替代CVD二氧化硅作为绝缘层的低介电常数材料之一。本文首先简述了低介电常数材料的研究背景和如何降低介电常数的几种方法。然后以聚苯基倍半硅氧烷(PPSQ)为支架材料、Tw-20为致孔剂、Toluene和MIBK等有机溶剂为旋涂加工液,并采用分子模板法制备旋涂母液,以旋涂工艺制备成薄膜,经固化工艺得到纳米多孔薄膜。最后对薄膜材料进行了几种性能表征:经吸湿性能研究表明薄膜材料具有较低的吸水率;通过不同Tw-20载入量薄膜椭偏法光学测定对所获薄膜的介电常数和孔隙率进行了系列研究;结果表明:当载入量为30%左右薄膜材料具有最低的k值和最大的孔隙率;通过原子力显微镜和扫描电子显微镜对薄膜材料进行了表面形貌的表征,结果表明:PPSQ纳米多孔薄膜具有良好的表面平整性、填充性、结构致密性和较高的抗龟裂厚度(达2-3μm);最后尝试利用掠入式小角X射线散射技术对薄膜进行了进一步纳米孔径及其分布的研究。上述性能研究的结果表明,PPSQ作为新一代集成电路层间低介电材料具有良好的应用前景,为下一步互连工艺研究提供了条件。