一种含氟氧杂烷烃、包含其的用于半导体制程的冷却剂及用途制造技术

本发明专利技术涉及一种含氟氧杂烷烃、包含其的用于半导体制程的冷却剂及用途。所述用于半导体制程的冷却剂，包含5～20wt％的所述的含氟氧杂烷烃和80wt％以上的2

【技术实现步骤摘要】
一种含氟氧杂烷烃、包含其的用于半导体制程的冷却剂及用途


[0001]本专利技术属于冷却领域，具体涉及一种含氟氧杂烷烃、包含其的冷却剂及用途。

技术介绍

[0002]半导体制程复杂，包含多个支撑步骤，且每个制程步骤温度不同，如何对制程温度进行控制使本领域必须解决的问题。
[0003]现有技术中大都采用氦气将制程过程中的热量带走，再将氦气与冷却剂进行热交换完成对制程温度的控制。经过热交换的冷却剂需要再次进入压缩机进行制冷循环，以保证和氦气的热交换效率。
[0004]在热交换过程中，冷却剂的沸程决定了冷却剂的使用环境，冷却剂沸程越高，越能够适用于制程的高温单元，但是冷却剂沸程高的同时容易导致冷却剂倾点也变高，在压缩机中制冷时，粘度较大，循环速率变低，影响了冷却效率。
[0005]本领域需要开发一种具有较高沸程，同时低温粘度合适的适合于半导体制程的冷却剂。当然所述的冷却剂需要对环境友好，且导热性好。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本申请目的之一是提供一种含氟氧杂烷烃，所述含氟氧杂烷烃具有如下结构：
[0007][0008]所述含氟氧杂烷烃含有少量的氢原子，GWP(温室效应潜能值)和ODP(臭氧破坏潜能值)低，环境友好，同时低温下流动性好，且具有高导热系数和高比热，此外目的之一所述含氟氧杂烷烃属于含氟氧杂烷烃类化合物，与2
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氢
‑
全氟
‑
5,8,11
‑
三甲基
‑
3,6,9,12
‑
四氧杂十五烷配合，能够获得较高温度的沸程，较好的低温流动性，提高冷却效率。
[0009]典型但非限制性的本申请目的之一所述的含氟氧杂烷烃的制备方法，包括如下步骤：
[0010](1)在甲醇水溶液中，于
‑
30～
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50℃下，向六氟丙烯中加入(30％浓度)H2O2和KOH进行亲核氧化反应，得到全氟环氧丙烷；
[0011](2)在非质子溶剂中加入步骤(1)得到的全氟环氧丙烷，加入碱金属氟化物作为催化剂，得到一端为酰氟的低聚物；
[0012](3)将步骤(2)得到的一端为酰氟的低聚物加入至碱溶液中水解，并加热脱除二氧化碳，得到含氢的氟代氧杂直链烷烃混合物；
[0013](4)将步骤(3)得到的含氢的氟代氧杂直链烷烃混合物蒸馏，留取沸程101～103℃的馏份，干燥除水后，得到目的之一所述的含氟氧杂烷烃。
[0014]本专利技术目的之二是提供一种用于半导体制程的冷却剂，所述冷却剂包含5～20wt％的目的之一所述的含氟氧杂烷烃和80wt％以上的2
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氢
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全氟
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5,8,11
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三甲基
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3,6,9,12
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四氧杂十五烷，所述冷却剂的沸程为170～190℃，倾点为
‑
78～
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82℃(例如
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79℃、
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81℃等)，
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20℃的运动粘度12cst以下(例如11.5cst、11cst、10.5cst、10cst、9.5cst等)，优选11～12cst。
[0015]本专利技术提供的冷却剂中以2
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氢
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全氟
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5,8,11
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三甲基
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3,6,9,12
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四氧杂十五烷(结构为)为主要组分，其沸点较高在190℃以上，能够适合于最高制程温度较高的半导体制程，但是其低温下的流动性差，本申请选用目的之一所述的含氟氧杂烷烃与之配合，有效的降低了冷却剂的倾点，相应的低温下的流动性也变好了。
[0016]所述冷却剂还包括5～15wt％的含有一个氢原子的全氟氧杂烷烃助剂，所述含有一个氢原子的全氟氧杂烷烃助剂包括含有一个氢原子的全氟氧杂烷十一烷烃、含有一个氢原子的全氟氧杂烷十二烷烃、含有一个氢原子的全氟氧杂烷十四烷烃中的任意一种或至少两种的组合。
[0017]优选地，所述冷却剂还包括2
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氢
‑
全氟
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5,8
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二甲基
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3,6,9
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三氧杂十一烷(结构式为)和2
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氢
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全氟
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5,8
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二甲基
‑
3,6,9
‑
三氧杂十二烷(结构式为)。
[0018]优选地，所述冷却剂中，2
‑
氢
‑
全氟
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5,8
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二甲基
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3,6,9
‑
三氧杂十一烷和2
‑
氢
‑
全氟
‑
5,8
‑
二甲基
‑
3,6,9
‑
三氧杂十二烷的质量比为1:0.9～1.2(例如1:1、1:1.1等)。
[0019]2‑
氢
‑
全氟
‑
5,8
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二甲基
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3,6,9
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三氧杂十一烷和2
‑
氢
‑
全氟
‑
5,8
‑
二甲基
‑
3,6,9
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三氧杂十二烷的添加可以在保证低温粘度的前提下，提高冷却剂的沸程跨度。
[0020]优选地，所述冷却剂还包括0.01～0.05wt％的金红石型二氧化钛，优选0.01～0.05wt％的片状金红石型二氧化钛。
[0021]所述金红石型二氧化钛的含量示例性的为0.02wt％、0.03wt％、0.04wt％等。
[0022]0.01～0.05wt％的金红石型二氧化钛的加入能够有效的提高基于含氟氧杂烷烃类冷却剂的导热性，降低其低温下的粘度，在冷却剂的低温循环过程中，片状的形貌同样能够提高低温下的流动性，从而提高冷却剂的循环效率，增加换热效率，提高冷却效果。
[0023]优选地，所述冷却剂按重量百分比包括如下组分：
[0024]目的之一所述的含氟氧杂烷烃5～20wt％
[0025]2‑
氢
‑
全氟
‑
5,8,11
‑
三甲基
‑
3,6,9,12
‑
四氧杂十五烷80～95wt％。
[0026]优选地，所述冷却剂按重量百分比包括如下组分：
[0027]权利要求1所述的含氟氧杂烷烃5～20wt％
[0028]片状金红石型二氧化钛0.01～0.05wt％
[0029]2‑
氢
‑
全氟
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5,8,11
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含氟氧杂烷烃，其特征在于，所述含氟氧杂烷烃具有如下结构：2.一种用于半导体制程的冷却剂，其特征在于，所述冷却剂包含5～20wt％的权利要求1所述的含氟氧杂烷烃和80wt％以上的2
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氢
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全氟
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5,8,11
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三甲基
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3,6,9,12
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四氧杂十五烷，所述冷却剂的沸程为170～190℃，倾点为
‑
78～
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82℃，
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20℃的运动粘度12cst以下。3.如权利要求2所述的冷却剂，其特征在于，所述冷却剂还包括5～15wt％的含有一个氢原子的全氟氧杂烷烃助剂，所述含有一个氢原子的全氟氧杂烷烃助剂包括含有一个氢原子的全氟氧杂烷十一烷烃、含有一个氢原子的全氟氧杂烷十二烷烃、含有一个氢原子的全氟氧杂烷十四烷烃中的任意一种或至少两种的组合。4.如权利要求2所述的冷却剂，其特征在于，所述冷却剂还包括2
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氢
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全氟
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5,8
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二甲基
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3,6,9
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三氧杂十一烷和2
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氢
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全氟
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5,8
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二甲基
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3,6,9
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三氧杂十二烷；优选地，所述冷却剂中，2
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氢
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全氟
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5,8
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二甲基
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3,6,9
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三氧杂十一烷和2
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氢
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全氟
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5,8
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二甲基
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3,6,9
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三氧杂十二烷的质量比为1:0.9～1.2。5.如权利要求2～4之一所述的冷却剂，其特征在于，所述冷却剂还包括0.01～0.05wt％的金红石...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾一铮，刘星，米欣，
申请(专利权)人：深圳市盈石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：