本发明提供一种具有超低介电常数和高硬度的片层结构薄膜以及制造该薄膜的方法。在片层结构薄膜中，二氧化硅层和空气层在垂直方向上交替且重复层叠在晶片的表面上。制造片层结构薄膜的方法包括，搅拌包含表面活性剂和二氧化硅前驱体的二氧化硅溶胶溶液，旋涂该溶液在硅晶片上，使晶片时效并退火晶片以从晶片中除去表面活性剂和有机材料。该片层结构薄膜具有优良的机械性能和高的化学稳定性，特别具有不超过2.5的显著低的介电常数和高硬度。在制造片层结构薄膜的方法中，使半导体过程是简单又经济的，因为只使用了纯的二氧化硅且并不另外进行表面处理。
