70多年来,电子工业急速发展,光电产品对衬底材料需求量的日益增加,衬底时需要很好的平整度,化学机械抛光技术(CMP)是机械磨削和化学腐蚀的组合技术,用于在各种材料上实现原子级超光滑表面,也是公认能实现全局平面化的技术。
该工艺已被广泛运用于硅片的精抛和粗抛,还有半导体器件、多晶化模组、平面显示器、光导摄像管、微电机系统等加工过程。特别是在大规模集成电路中,用于多层化薄膜的平坦化加工等。抛光液在CMP中扮演重要的角色,而广泛使用的就是硅溶胶了,亚微米或纳米级的SiO2磨粒和化学溶液组成的抛光液在工件与抛光垫之间流动,并产生化学反应,工件表面形成的化学反应物由SiO2磨粒的机械作用去除,即在化学成膜和机械去膜的交替过程中实现表面加工。
1、纺织工业
硅溶胶在织物的染色过程使用后,能够大大增强颜料与织物的粘附力,均匀度和牢度得到增加,有效的避免了颜料的凝聚。如果将合毛油加入到硅溶胶中用于纤维的制造过程,不仅能大大提高生产效率,得到高支数的纤维产品,而且也使纤维之间的抱合力、抗张力得到增强和增大。同样,若将硅溶胶把树脂进行处理后,能够使树脂的耐洗涤和抗磨损能力增强,有效防止合成纤维的滑动。
2、涂料
由于硅溶胶的颗粒较细微,当其发生析胶时所形成的氧化硅活性较高,而与某些金属氧化物、无机盐形成新的硅酸盐无机高分子化合物后成膜效果也好;当细小的颗粒通过渗透力进入基材后与其中的碱性物质生成CaCO3后,形成具有较强附着力的涂膜层。
3、耐火材料
以溶胶为粘结剂可烧结工业陶瓷器件,如耐火砖、高温瓷管,可用于硅酸铝纤维烧制保温器材,如毛管,还可以与短纤维制成涂料,对高大炉体实施保温,与其它粘结剂相比,所制得的器材,在坚固耐用,耐高温,保温等诸多的性能方面都有较大的改进和提高。不定形耐火材料制备过程中,通常采用硅溶胶作为结合剂,主要是因为其中不含有低熔点氧化物,在高温下不会导致耐火材料性能恶化。
4、造纸工业
硅溶胶在与单硬脂甘油酯混合处理后用于玻璃纸和塑料薄膜上可有效的防止夏季发粘问题。为了提高纸品的强度和防滑性、耐湿性,尽量避免在运输过程中纸层之间的滑动,牛皮纸和瓦楞纸的表面通常亦采用硅溶胶加以处理。同样为了使非灰复写纸的色泽变得更鲜明,在硅溶胶厂家生产过程中,通常釆用硅溶胶取代滑石粉、粘土等粉涂层。感光纸和胶印纸的预涂层,在用硅溶胶和感光液的混合液处理后,纸面变得更加平滑,感光纸的影像更加鲜明,并增大其曝光范围。
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