作为传热流体的氢氟醚制造技术

本发明专利技术包括一种由下面的结构代表的化合物：Ｒ↓［ｈ］′（Ｏ－Ｒ↓［ｆ］）↓［ｍ］，其中：ｍ＝３－４，Ｒ↓［ｆ］独立地是全氟脂肪族基团；Ｒ↓［ｈ］′独立地是具有３～约８个碳原子的直链或支链烃。另一个实施方案是一种设备，其包括装置，和用于传热的包括氢氟醚传热流体的机构。本发明专利技术的另一个实施方案是一种传热方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氢氟醚传热流体。
技术介绍
现在各种流体被用于传热中。传热流体的适宜性取决于使用方法。 例如， 一些电子应用需要惰性、具有高介电强度、低毒性、好环境性 能和在很宽温度范围内有好传热性能的传热流体。其他应用需要精确 温度控制，因而传热流体需要在整个操作温度范围内是单相，并需要 预测传热流体性能，即组成保持相对稳定，从而可以预测粘度、沸点 等，这样保持精确温度，也可相应地设计设备。在半导体工业中，有许多装置或过程需要具有选定性能的传热流 体。传热流体可用于除去热量、加入热量或保持温度。下面所述的每种半导体过程都涉及到装置或工件，并从中除去热 量或加入热量。与除去热量或加入热量相关的传热可以发生在很宽的 温度范围内。因此，在每种情况下优选使用的传热流体需要具有对"操 作员友好的"其他性能。为使传热流体被认为是"操作员友好的"，传热 流体优选表现出低毒性和低可燃性。对于自动测试设备(ATE)而言，该设备被用于测试半导体晶片的性 能。晶片是从半导体基底硅晶片上切下的"芯片"。晶片从半导体制造厂出来后必须进行检测，以确保它们能满足功能性需求和处理器速度需 求。这种测试被用于从不满足性能要求的晶片中分拣出"良品晶片"(KGD)。这种测试通常在约-80。C 100。C的温度下进行。在一些情况下一个接一个地测试晶片，并将各晶片置于卡盘中。 卡盘的一部分设计中具有冷却晶片的结构。在其他情况下，将几个晶 片置于卡盘中，并连续或平行地进行测试。在这种情况下，卡盘在测 试过程中冷却这几个晶片。优选在高温下测试晶片，从而确定它们在高温下的性能。在这种 情况下，需要远在室温以上具有良好传热性能的冷却剂。在一些情况下，在极低温度下测试晶片。例如，互补金属氧化物 半导体("CMOS")装置特别地在较低温度下更快速操作。如果一件ATE设备使用"在板"上的CMOS装置作为它的永久逻辑 硬件的一部分，那么优选在低温下保持逻辑硬件。因此，为使ATE发挥最多的功能，传热流体优选在低温和高温下 都能发挥作用(即，优选在很宽的温度范围内都具有良好的传热性能)， 是惰性的(g卩，不燃、低毒性、无化学活性)，具有较高介电强度，具有 低环境冲击性，并且在整个操作温度范围内具有可预测的传热性能。蚀刻机在约70。C 150。C的温度范围内工作。在此过程中，反应性 等离子体用于各向异性地蚀刻硅晶片的特征。待处理的硅晶片在每一 选定的温度下保持在恒定温度下。因此，传热流体优选在整个温度范 围内是单相。此外，传热流体优选在整个温度范围内具有可预测的性 能，从而可精确地保持温度。灰化机在约40。C 150。C的温度范围内工作。这是除去光敏有机"掩膜"的过程。步进式光刻机在约40。C 80。C的温度范围内工作。这是半导体制 造中的加工步骤，其中需要形成十字线。十字线用于制造暴露于光敏 掩膜所需的亮暗图案。步进式光刻机中所用的薄膜通常保持在约+/-0.2°C的温度范围内，从而使得到的十字线具有良好性能。PECVD (等离子体增强的化学气相沉积)室在约50。C 150。C的温 度范围内工作。在该过程中，通过含有硅和1)氧；2)氮；或3)碳之 一的反应气体混合物引发的化学反应在硅晶片上形成氧化硅、氮化硅 和碳化硅薄膜。在每一选定的温度下，放置硅晶片的卡盘保持在均匀 恒定的温度下。目前在这些半导体应用中所用的传热流体包括全氟碳化物(PFC)、 全氟聚醚(PFPE)、全氟胺(PFA)、全氟醚(PFE)、水/二醇类混合物、去 离子水、硅油和烃油。然而，每一种传热流体都有一些缺点。PFC、 PFPE、 PFA和PFE的大气寿命值大于500年，甚至达到5,000年。此外，这 些材料具有较高的全球变暖趋势("GWP")。 GWP是指在给定时间期内， 相对于1千克C02引起的变暖而言，1千克样品化合物引起的变暖趋势 的积分值。水/二醇类混合物受温度限制，S卩，这种混合物的通常温度 下限是-40。C。在低温下，水/二醇类混合物也表现出较高的粘度。在低 温下较高的粘度会产物较高的抽吸力。去离子水的温度下限是0。C。硅 油和烃油通常是可燃的。从电子装置中除去热己成为进一步提高加工性能的最大障碍。随 着这些装置变得更加强大，每单位时间产生的热量也增加。因此，传 热机构在加工性能方面起到重要作用。传热流体优选具有良好的传热 性能、良好的电学相容性(即使用在"间接接触"应用中，如用于冷板中) 以及低毒性、低(或无)可燃性和低环境冲击性。良好的电学相容性要求 传热流体候选物表现出高介电强度、高体积电阻和对极性材料的溶解度差。此外，传热流体候选物必须具有良好的机械相容性，即它必须 对普通的结构材料没有不利作用。在这种应用中，如果传热流体候选 物的物理性能随时间加长而不稳定，那么其不是合格的候选物。目前用作用于冷却电子或电气设备的传热流体的材料包括PFC、 PFPE、硅油和烃油。每一种传热流体都有一些缺点。PFC和PFPE在 环境中保持过久。硅油和烃油通常可燃。热冲击测试通常在约-65。C 150。C的温度下进行。可能要求温度 在部件或装置中快速循环以模拟在例如发射导弹过程中所产生的热变 化。热冲击测试用在军事导弹中的电子设备上。有许多军事规格涉及 到多种电子元件和组件的热冲击测试。这种测试在部件或电子装置中 使用各种方式的快速温度变化。 一种这样的装置使用液体传热流体或 保存在不同蓄液室中的多种液体传热流体，其中部件交替地浸入其内 以对测试的部件产生热冲击。通常，操作人员将元件或组件放入热冲 击设备中并从中取出。因此，重要的是，在这种应用中使用的传热流 体具有低毒性、低可燃性和低环境冲击性。在很宽温度范围内是液体 并具有低毒性、低可燃性和低环境冲击性的传热流体对于热冲击测试 是优选的。目前用作液体/液体热冲击测试浴的传热流体的材料包括液氮、 PFC和PFPE。每一种传热流体都有一些缺点。液氮体系在低温端提供 有限的温度选择性。PFC和PFPE在环境中保持过久。在很宽的温度范围通常使用恒温浴。因此，需要的传热流体优选 具有很宽的液体范围和良好的低温传热特性。具有这种性能的传热流 体允许恒温浴有更广的操作范围。通常，大多数测试流体要求流体在 很宽的温度范围内无变化。此外，良好的温度控制对于精确地预测传 热流体的物理性能也很关键。目前在这种应用中所用的传热流体包括PFC、全氟聚醚(PFPE)、 水/二醇类混合物、去离子水、硅油、烃油和烃醇。然而，每一种传热流体都有一些缺点。PFC和PFPE在环境中保持过久。水/二醇类混合 物受温度限制，即这种混合物的通常温度下限是-40。C。在低温下，水/二醇类混合物也表现出较高的粘度。去离子水的温度下限是o。c。硅油、烃油和烃醇通常是可燃的。对于需要惰性流体的传热操作而言，经常使用氟化材料。氟化材 料通常具有低毒性，并且基本上不会刺激皮肤，没有化学反应性，不 可燃，并具有高介电强度。氟化材料如全氟碳化物、全氟聚醚和氢氟 醚提供的额外优点是，不消耗同温层中的臭氧层。如上所述，全氟碳化物、全氟聚醚和一些氢氟醚已被用于传热。 全氟碳化物(PFC)对于上述应用具有几个显著优点。PFC具有较高的介 电强度和较高的体积电阻。PFC是不可燃的，并且通常与结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以下通式所代表的化合物：　　　　Ｒ↓［ｈ］′（Ｏ－Ｒ↓［ｆ］）↓［ｍ］　　　　其中：　　　　ｍ＝３－４　　　　Ｒ↓［ｆ］独立地是全氟脂肪族基团；　　　　Ｒ↓［ｈ］′独立地是具有３～约８个碳原子的直链或支链烃。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔G科斯特洛，理查德M弗林，弗雷德里克E贝尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]