随着极大规模集成电路的发展，芯片中的互连线密度不断增加，互连线的宽度和间距不断减小，因此由互连电阻（R）和电容（C）所产生的寄生效应越来越明显，进而使信号发生严重延迟。为解决这一问题，最有效的方法是使用低介电常数互联材料。目前业界普遍使用造孔技术，将空气引入到固体薄膜的微孔中。由于空气的介电常数为1，如此可以大幅度降低绝缘层的介电常数。但是，微孔固体薄膜中空的尺寸难以控制，而且孔的存在往往导致薄膜力学性能不佳、吸水性增加，进而影响薄膜性能。由于聚合物薄膜具有易于加工、分子结构易于设计，国外多家跨国公司相继开发出聚合物基低介电常数材料。但是，随着集成电路达到45 nm以下节点，需要介电常数k值小于2.5的超低介电材料，这些聚合物材料往往由于k值较高，难以满足要求。 

　　基于含氟聚合物的诸多优异特性，尤其是C-F键极化率较低，有望在超低k材料中得到应用。已知的含氟材料中，聚四氟乙烯具有低至2.0的介电常数，但是其加工性能差、耐热和力学性能亦不佳。为了获得新型的low k材料，澳门赌场上海有机化学研究所房强课题组开发出一种新型含氟聚合物PFN, 其在30MHz下，介电常数仅为2.33，是目前聚合物材料中，为数不多的低介电品种。该成果近期在线发表在Advanced Materials。

　　这种材料的吸水率极低（0.12%），可以避免集成电路制作过程中的微量潮气影响。这种聚合物薄膜也具有优异的力学性能，其杨氏模量达到17.13 GPa，与硅片上的结合力达到3.46 Gpa。聚合物还具有较高的热稳定性，5%热重损失温度大于450度。完全可以满足集成电路行业对低k材料的要求。 

　　本项目获得科技部“02科技重大专项”的资助。 

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　　图1 PFN的介电常数和介电损耗

　　图2 PFN薄膜（a）和薄膜接触角（b）