32纳米制程节点超低k电介质--气隙技术
"IBM公司的气隙增强型电介质正应用于该公司的32纳米制程节点中，"WeSrch.com公司总监David Lammers表示。"这意味着它也是2009-2010年间IBM所有研究合作伙伴的发展方向，包括AMD、Sony、东芝和飞思卡尔等，这些公司都已纷纷表示支持32纳米制程的气隙技术。"
IBM公司已经将其位于纽约East Fishkill的先进制造生产线改用气隙技术，并已利用该技术制造出系统级性能可提高10%到15%的下一代Power6微处理器。随着制程与技术的进一步最佳化，IBM预期到20 10年以前，系统级性能将可提高30%，或是在相同的性能等级与冷却条件下，减少30%的热量产生。
‘空气间隙’(Air gap)的说法其实并不恰当，因为在这种技术中，互连层之间存在的是真空状态而非空气，用以减少源于先进制程节点高功耗所产生的寄生电容。‘气隙’是透过增加一个无光罩制程步骤而形成的，该步骤使用了聚合物纳米材料来蚀刻金属互连层上紧密间隔联机之间的电介质，因而减少其寄生电容。
IBM这种专有的聚合材料能够在300mm晶圆上自行组装数万亿个大小均匀的纳米级细孔，接着透过在金属互联机之间蚀刻出真空隔离间隙来取代大部份的电介质。
"该技术的真正突破点在于利用了自我组装纳米材料(self-assembling nanomaterial)，"负责airgap项目的首席科学家IBM院士Dan Edelstein提到。"我们已经发明并完善了一种能够自我组装为尺寸仅有20nm细孔的材料，这比采用微影技术所获得的结构更小5倍。利用这些细孔结构，我们可在间隔非常非常紧密的互联机之间形成真空间隙。"
1997年，Edelstein架构出一种铜互连的方法，此后该技术成为一项业界标准。现在，Edelstein预言，如欲持续竞争力，其它芯片制造商就必须采用IBM的真空隔离技术。
"气隙技术就像铜互连技术一样成就了重大的突破，"IBM公司系统与技术事业部门的技术资深副总裁兼部门主管John Kelly评论道。"过去，所有人都采用铜互连技术，而现在，一旦明白其技术原理后，所有的公司都将转向气隙技术。"
"利用IBM称为‘air gap’的细孔来减少电容并不是什么新鲜事儿，这个概念在十年前就已经被提出来了，"英特尔公司组件研究总监Mike Mayberry指出。
他表示，"英特尔目前并未投入气隙技术，因为我们曾进行一些实验与建模，发现了两个关键性问题：这些细孔把机械应力从一处转移到另一处去，因而可能造成芯片失效；此外，在联结上下互连层使其更为紧密时，可能因降低互连层而进一步引发可靠性的问题。"
就Mayberry的观点而言，"这些问题的存在使得气隙技术的吸引力大打折扣。不过可能有更好的实现办法，因此我们将持续关注并评估这种技术。"
他表示，英特尔将继续评估低k电介质的其它选择方案。
图1：此技术的重点在于利用自组纳米材料以在互联机间形成真空间隙。
"我们目前采用碳掺杂氧化硅的方式来加大晶格，这相当于插入了大小为2纳米的气隙，我们称之为气孔(pore)。这种碳掺杂技术可使我们现有的低k介电常数降至3以下。我们现正评估几种提高气孔尺寸的方案，比如把气孔建构在电介质分子中，来取代在晶格中制造缺陷以产生气孔的掺杂方案，或者是采用介电常数低至2以下的铁弗龙(Teflon)等聚合物。"