随着集成电路向高集成度、高运算速度发展,为了降低由于信号传输延迟、串扰以及介电损失而导致的电路功耗增加,以由传统的热生长法制备的二氧化硅薄膜作为金属互连线间的绝缘质,已经不能满足当前时代的需求,因此低介电常数材料的研究成为微电子领域的热点。通过对各种材料制备方法以及物理性质等各个方面的综合分析,本文以溶胶-凝胶结合旋转涂覆技术为制备方法、纳米多孔二氧化硅薄膜作为研究对象,系统的研究了其制备、薄膜微结构、电学性质及其机械性能。　　(1)采用溶胶-凝胶技术结合旋转涂覆技术,通过正硅酸乙酯(TEOS)的水解缩聚反应,以HCl和NH4OH作为催化剂,制备了纳米多孔二氧化硅薄膜,系统的研究了薄膜的微观结构、机械性能和电学性质。　　(2)以表面活性剂 CTAB为模板,结合溶胶-凝胶法,利用旋转涂覆技术得到孔径小、排列有序、分布均匀且结构坚固的纳米多孔二氧化硅薄膜。　　(3)本文探讨了溶胶配比包括水酯摩尔比以及溶胶ph值对水解缩聚及凝胶化过程的影响。溶胶配制过程中H2O的用量对薄膜水解缩聚以至最终的介电常数有着重要的作用,由于正硅酸乙酯(TEOS)是与H2O在催化剂作用下发生水解缩聚反应形成Si-O网络的稳定结构,当H2O的用量不足时,水解缩聚反应不完全,会使薄膜中存在大量不完全水解的产物例如链状的聚合物(C2H5O)3Si-O-Si(OC2H5)2-O(OC2H5)3,最终使薄膜中存在大量的Si-OH键,导致介电常数升高。溶胶的ph值同样会影响溶胶水解缩聚反应的过程,当未使用催化剂时,TEOS缩聚为SiO2的速度相当慢,这是主要是因为在ph值为1-2之间时缩聚反应比较快,而在ph值为7附近比较慢; H+的加入可以促进TEOS的缩聚反应,缩短凝胶化时间。　　综上所述,本文通过溶胶-凝胶法成功制备了具有低介电常数的多孔二氧化硅薄膜,并且此材料的孔隙具有序性,可望应用于微电子领域。