研磨拋光:單質(zhì)硅硅溶膠以其良好的球性結(jié)構(gòu)、較為堅硬的質(zhì)地以及純凈的品質(zhì)，可以被很好地用作電子產(chǎn)品、金屬、玻璃、鏡面陶瓷、硅片、半導(dǎo)體材料等的研磨拋光材料。硅溶膠可用于3C產(chǎn)品外觀件拋光、微電子、光電子、光學(xué)、金屬以及藍(lán)寶石拋光。

硅溶膠作為拋光液的應(yīng)用

藍(lán)寶石晶體(α-A12O3)是一種耐高溫、耐磨損、抗腐蝕和透光波段寬的優(yōu)質(zhì)光功能材料，它具有與Ⅲ族氮化物相同的六方密堆積型，是由物理、機械和化學(xué)特性三者獨特組合的優(yōu)良材料。

在光通信領(lǐng)域，藍(lán)寶石晶體不僅用作短波長有源器件，還用作偏振光的無源器件在微電子領(lǐng)域，藍(lán)寶石可以作為新一代半導(dǎo)體襯底SOI(絕緣層上)的襯底，由于藍(lán)寶石優(yōu)良的阻擋作用，能夠減小晶體管的電容效應(yīng)，其運算速度可變得更快，功耗變得更低。在光電子領(lǐng)域，藍(lán)寶石晶體是制造GaN發(fā)光二極管(LED)的**襯底材料。在藍(lán)寶石襯底上生長薄膜之前，首先要去除切片時產(chǎn)生的劃傷、凹坑、應(yīng)力區(qū)等，然后要降低表面粗糙度。表面的粗糙度越大，表面的懸掛鍵越多，越容易吸附其他雜質(zhì)，并且與上面的薄膜有較差的晶格匹配。

傳統(tǒng)的純機械拋光是用拋光粉不斷地研磨被拋光材料的表面，容易產(chǎn)生較深的劃傷。而CMP（化學(xué)機械拋光）是在化學(xué)作用的環(huán)境下，通過機械作用將化學(xué)反應(yīng)物去除掉，提高了材料的去除速率，同時也得到良好的表面形態(tài)。 

目前常用的CMP為氧化硅硅溶膠，它是一種硬而脆的陶瓷材料，其表面化學(xué)活性很低。SiO2水溶膠是雙電子層結(jié)構(gòu)，外層電子顯負(fù)電荷，由凝聚法制備的膠體SiO2粒子表面富含硅羥基，研究還發(fā)現(xiàn)采用凝聚法制備的硅溶膠內(nèi)部也富含有硅羥基，正是這個特點，使得凝聚法制備的SiO2膠體黏度小，硬度適中，無棱角，在CMP時不會產(chǎn)生劃傷。