“這是非常重要的一步，” IBM微電子公司總經理John Kelly。他指出，其他公司一直在嘗試實施基于玻璃狀物質的低k材料，類似于當前半導體制造業中主導的二氧化硅，但IBM正在使用完全不同的物質：有機聚合物。該公司表示，該工藝現在可用于ASIC設計，并可在明年初支持批量產品出貨。

由陶氏化學公司開發的名為SiLK的有機聚合物材料的k-常數在“3.0范圍內”，凱利說。雖然有幾家公司已經被有機聚合物的低電容吸引，但事實證明這些材料很難進入全尺寸芯片生產過程。 “其他人之前已經考慮過使用有機聚合物，但沒有人能夠成功地將其與銅工藝結合，”凱利說。

“我所知道的任何人都未能宣布基于有機聚合物的工藝，”位于圣何塞的半導體研究公司VLSI研究公司研究運營副總裁Risto Puhakka說。 “這是我第一次見到這樣的東西。”

這是IBM首次涉足低k材料。上個月，該公司暗示它有一種新的低k技術，但拒絕提供細節（見3月在線雜志的專題報道）。該公司還是開發銅互連技術的領導者，也是第一家使用該技術提供芯片的公司。許多領先的芯片供應商也已開始開發銅互連或低k材料，或兩者兼而有之，但IBM是第一個將這兩者集成在一個流程中，稱為Cu-11。

具有較低電容的絕緣體（以k系數測量）允許電信號通過芯片更快地傳播，從而提高整體性能。雖然有機聚合物可以用非常低的k-常數生產，但它們也是柔軟和可延展的，這使得它們難以在半導體工廠的惡劣環境中使用，特別是在生產的蝕刻和剝離階段期間。

“聚合物可能具有非常低的k因子，但它們無法加工。這就是為什么它們難以整合到工藝中，”Puhakka說。

IBM通過創建聚合物三明治解決了這個問題。絕緣體的底層和頂層是傳統的氧化物基材料，其堅固性足以承受芯片加工，而中間包含SiLK材料。 IBM研究員兼半導體研發副總裁Bijan Davari表示，在頂層使用更高k的氧化物材料不會對器件的性能產生重大影響。這是因為這些頂層互連線在導線之間具有最大距離，這減輕了絕緣體的較高電容。 “Low-k并不像那里那么重要，”他說。

“這是一個非常具有創新性的解決方案，”加州洛斯加托斯國際商業策略公司董事長兼首席執行官亨德爾·瓊斯說道。“你必須非常小心如何使聚合物足夠剛性待處理。“

Davari表示，首批使用該技術的IBM處理器可能是Power4器件，130納米線寬，銅互連和低k材料的組合將允許初始頻率范圍為1.5 GHz或更高。在未來的道路上，速度將顯著提高。

“在0.13微米級別，我們最終會看到處理器頻率高達3 GHz甚至更高，”他說。第一批使用該工藝的ASIC產品很可能是高速網絡產品的引擎，這些產品需要最快的性能。

LSI Logic公司本月早些時候宣布推出自己的130納米ASIC工藝，采用低k材料，但不含銅。分析師表示，此舉反映了LSI的主要市場：無線通信和消費電子。瓊斯說，兩者都不需要最高的設備速度。

Kelly表示，與采用鋁互連和二氧化硅絕緣體的傳統芯片相比，銅線可以將器件性能提高20％至30％。他說，將SiLK絕緣體添加到相同的銅基芯片可以使性能提高20％到30％。