低介電常數物質

低介電常數物質（low-k）顧名思義，即介電常數（k）比較低（低於二氧化矽，k=3.9）的電介質，主要套用在微電子領域。

基本介紹

• 中文名：低介電常數物質
• 外文名：Low dielectric constant material
• 定義：k比較低的電介質
• 主要套用：微電子領域
• 屬性：計算機硬體術語

簡介

在電子技術不斷發展，微電子工業一直以來仍舊基本保持著摩爾定律的正確性。為了提高積體電路的性能和速度，越來越多，越來越小的電晶體被集成到晶片中。隨著這種小型化的趨勢，晶片中不同層導線之間的距離也隨之減小。用作導線之間絕緣層的二氧化矽（SiO2）由於厚度的不斷縮小使得自身電容增大。這種電荷的積聚將干擾信號傳遞，降低電路的可靠性，並且限制了頻率的進一步提高。為了解決這個問題，微電子工業將套用低介電常數材料代替傳統的二氧化矽絕緣材料。

製備方法

由於空氣有極低的介電常數（k=1），所以在一般的電介質中加入空氣泡可以極大的降低介電常數。生產低介電常數物質所用的方法即是用高分子聚合物(k~2.5)作為基底加入納米尺度的空氣泡，可以將k降低到2.0甚至以下。但是由於低介電常數物質還需要經受苛刻的工業加工過程，它的強度，韌性，耐熱性，耐酸性都要有嚴格的限制。

相關研究

低介電常數聚合物材料的研究進展，著重介紹了聚醯亞胺、聚苯並惡嗪、聚矽氧烷、聚醯胺等低介電常數聚合物的研究狀況。

在信息科技產業領域，微電子產品的多功能化、高性能化及輕薄化的發展大大推動了超高密度和超大規模積體電路關鍵技術及材料的發展。為了解決高密度集成所帶來的信號延遲和功率損耗等問題，新一代高性能低介電甚至超低介電材料的開發成為這一領域最重要的研究方向之一。聚醯亞胺作為重要的絕緣封裝材料，廣泛套用於航天航空和微電子信息領域。