70多年來(lái),電子工業(yè)急速發(fā)展,光電產(chǎn)品對(duì)襯底材料需求量的日益增加,襯底時(shí)需要很好的平整度,化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)(CMP)是機(jī)械磨削和化學(xué)腐蝕的組合技術(shù),用于在各種材料上實(shí)現(xiàn)原子級(jí)超光滑表面,也是公認(rèn)能實(shí)現(xiàn)全局平面化的技術(shù)。
該工藝已被廣泛運(yùn)用于硅片的精拋和粗拋,還有半導(dǎo)體器件、多晶化模組、平面顯示器、光導(dǎo)攝像管、微電機(jī)系統(tǒng)等加工過(guò)程。特別是在大規(guī)模集成電路中,用于多層化薄膜的平坦化加工等。拋光液在CMP中扮演重要的角色,而廣泛使用的就是硅溶膠了,亞微米或納米級(jí)的SiO2磨粒和化學(xué)溶液組成的拋光液在工件與拋光墊之間流動(dòng),并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),工件表面形成的化學(xué)反應(yīng)物由SiO2磨粒的機(jī)械作用去除,即在化學(xué)成膜和機(jī)械去膜的交替過(guò)程中實(shí)現(xiàn)表面加工。
1、紡織工業(yè)
硅溶膠在織物的染色過(guò)程使用后,能夠大大增強(qiáng)顏料與織物的粘附力,均勻度和牢度得到增加,有效的避免了顏料的凝聚。如果將合毛油加入到硅溶膠中用于纖維的制造過(guò)程,不僅能大大提高生產(chǎn)效率,得到高支數(shù)的纖維產(chǎn)品,而且也使纖維之間的抱合力、抗張力得到增強(qiáng)和增大。同樣,若將硅溶膠把樹(shù)脂進(jìn)行處理后,能夠使樹(shù)脂的耐洗滌和抗磨損能力增強(qiáng),有效防止合成纖維的滑動(dòng)。
2、涂料
由于硅溶膠的顆粒較細(xì)微,當(dāng)其發(fā)生析膠時(shí)所形成的氧化硅活性較高,而與某些金屬氧化物、無(wú)機(jī)鹽形成新的硅酸鹽無(wú)機(jī)高分子化合物后成膜效果也好;當(dāng)細(xì)小的顆粒通過(guò)滲透力進(jìn)入基材后與其中的堿性物質(zhì)生成CaCO3后,形成具有較強(qiáng)附著力的涂膜層。
3、耐火材料
以溶膠為粘結(jié)劑可燒結(jié)工業(yè)陶瓷器件,如耐火磚、高溫瓷管,可用于硅酸鋁纖維燒制保溫器材,如毛管,還可以與短纖維制成涂料,對(duì)高大爐體實(shí)施保溫,與其它粘結(jié)劑相比,所制得的器材,在堅(jiān)固耐用,耐高溫,保溫等諸多的性能方面都有較大的改進(jìn)和提高。不定形耐火材料制備過(guò)程中,通常采用硅溶膠作為結(jié)合劑,主要是因?yàn)槠渲胁缓械腿埸c(diǎn)氧化物,在高溫下不會(huì)導(dǎo)致耐火材料性能惡化。
4、造紙工業(yè)
硅溶膠在與單硬脂甘油酯混合處理后用于玻璃紙和塑料薄膜上可有效的防止夏季發(fā)粘問(wèn)題。為了提高紙品的強(qiáng)度和防滑性、耐濕性,盡量避免在運(yùn)輸過(guò)程中紙層之間的滑動(dòng),牛皮紙和瓦楞紙的表面通常亦采用硅溶膠加以處理。同樣為了使非灰復(fù)寫(xiě)紙的色澤變得更鮮明,在硅溶膠廠家生產(chǎn)過(guò)程中,通常釆用硅溶膠取代滑石粉、粘土等粉涂層。感光紙和膠印紙的預(yù)涂層,在用硅溶膠和感光液的混合液處理后,紙面變得更加平滑,感光紙的影像更加鮮明,并增大其曝光范圍。