TW202530366A

TW202530366A - 熱傳遞流體用組成物、熱傳遞流體、熱傳遞用裝置及熱傳遞方法

Info

Publication number: TW202530366A
Application number: TW113128608A
Authority: TW
Inventors: 真利大地; 白井淳; 松浦誠
Original assignee: 日商大金工業股份有限公司
Priority date: 2023-08-31
Filing date: 2024-07-31
Publication date: 2025-08-01
Also published as: WO2025047267A1

Abstract

本發明提供一種熱傳遞流體用組成物，係含有C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物及全氟三丙胺。

Description

熱傳遞流體用組成物、熱傳遞流體、熱傳遞用裝置及熱傳遞方法

本揭示係關於熱傳遞流體用組成物、熱傳遞流體、熱傳遞用裝置及熱傳遞方法。

已知使用六氟丙烯(HFP)之三聚物作為熱傳遞流體(專利文獻1)。

HFP之三聚物係其全球暖化係數(GWP：Global Warming Potential)較小且毒性較低，因而作為氯氟碳(CFC)及氫氟氯碳化合物(HCFC)之替代品而受到注目。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本特表2020-514420號公報

六氟丙烯三聚物為低GWP但沸點較低，難以使用於高溫。

本發明之目的為提供一種亦適合使用於較高溫之熱傳遞流體。

本揭示包括下述態樣。

[1]一種熱傳遞流體用組成物，係含有C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物及全氟三丙胺。

[2]如上述[1]所述之熱傳遞流體用組成物，其中前述六氟丙烯三聚物含有下式(I)至(III)所示之六氟丙烯三聚物之至少1種。

[3]如上述[1]或[2]所述之熱傳遞流體用組成物，其中，C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物與全氟三丙胺的質量比為0.1：99.9至99.9至0.1。

[4]如上述[2]或[3]所述之熱傳遞流體用組成物，其中，相對於前述式(I)至(III)所示之化合物之合計量，含有未達85質量%之前述式(I)所示之化合物。

[5]如上述[2]或[3]所述之熱傳遞流體用組成物，其中，相對於前述式(I)至(III)所示之化合物之合計量，含有50質量%以上且未達85質量%之前述式(I)所示之化合物。

[6]如上述[2]或[3]所述之熱傳遞流體用組成物，其中，相對於六氟丙烯三聚物總量，式(I)所示之化合物為85質量%以上。

[7]如上述[1]至[5]中任一項所述之熱傳遞流體用組成物，其中，在熱傳遞流體用組成物中，前述C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物與全氟三丙胺的合計量為80質量%以上。

[8]如上述[1]至[7]中任一項所述之熱傳遞流體用組成物，其為擬共沸液體。

[9]如上述[1]至[8]中任一項所述之熱傳遞流體用組成物，其使用於半導體製造步驟中。

[10]一種熱傳遞流體，係含有上述[1]至[9]中任一項所述之熱傳遞流體用組成物。

[11]如上述[10]所述之熱傳遞流體，其更含有穩定劑。

[12]如上述[10]或[11]所述之熱傳遞流體，其使用於半導體製造步驟中。

[13]一種上述[1]至[9]中任一項所述之熱傳遞流體用組成物、或上述[10]至[12]中任一項所述之熱傳遞流體之用途，係用於熱傳遞。

[14]一種熱傳遞用裝置，係具備：

裝置、及

機構，其係含有上述[1]至[9]中任一項所述之熱傳遞流體用組成物、或上述[10]至[12]中任一項所述之熱傳遞流體，且用以將熱傳遞至前述裝置或從前述裝置傳遞熱。

[15]如上述[14]所述之熱傳遞用裝置，其中，前述裝置係為了製造半導體所使用之晶圓。

[16]一種半導體製造裝置，係具備上述[14]或[15]所述之熱傳遞用裝置。

[17]一種熱傳遞方法，係包括下列步驟：

準備裝置之步驟；

使用上述[1]至[9]中任一項所述之熱傳遞流體用組成物、或上述[10]至[12]中任一項所述之熱傳遞流體，而將熱傳遞至前述裝置或從前述裝置傳遞熱之步驟。

[18]如上述[17]所述之熱傳遞方法，其中，前述裝置係為了製造半導體所使用之晶圓。

根據本揭示可提供一種亦適合使用於較高溫之熱傳遞流體。

圖1係表示式(I)所示之化合物與全氟三丙胺的混合物之氣液平衡的模擬結果。

圖2係表示式(II)所示之化合物與全氟三丙胺的混合物之氣液平衡的模擬結果。

圖3係表示式(III)所示之化合物與全氟三丙胺的混合物之氣液平衡的模擬結果。

本說明書提及之情況中，數值範圍「A至B」意圖包括下限及上限的數值。亦即，數值範圍「A至B」意指A以上B以下。

以下說明本揭示之熱傳遞流體用組成物。

(熱傳遞流體用組成物)

本揭示之熱傳遞流體用組成物含有C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物及全氟三丙胺。

C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物的流動點較低，且低溫的動黏度也較低，故適合於低溫使用，但因沸點較低，故難以在高溫使用。另一方面，全氟三丙胺的沸點較高，適合於高溫使用，但流動點較高，且低溫的動黏度較高，故難以在低溫使用。本揭示之熱傳遞流體用組成物的GWP較低，且沸點與動黏度之平衡優異。又，本揭示之熱傳遞流體用組成物具有優異的穩定性。又，本揭示之熱傳遞流體用組成物顯示擬共沸性，故操作、維修性優異。

C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物無特別限定，可為具有C₉F₁₈所示之任何結構之化合物。

較佳態樣中，上述六氟丙烯三聚物含有下式(I)至(III)所示之六氟丙烯三聚物之至少1種。

本說明書中，上述式(I)所示之化合物在未特別說明下包括非鏡像異構物之E體及Z體兩者。

本揭示之熱傳遞流體用組成物所含之六氟丙烯三聚物可僅含有式(I)至(III)所示之化合物中的一種，也可為含有該等的二種或三種之混合物。

本揭示之熱傳遞流體用組成物中，相對於上述式(I)至(III)所示之化合物之合計量，式(I)所示之化合物可含有99質量%以下，較佳為90質量%以下，更佳為85質量%以下，又更佳為未達85質量%，又再更佳為80質量%以下，例如可為75質量%以下、70質量%以下、65質量%以下、或60質量%以下。藉由減少式(I)所示之化合物之含量，而提升熱傳遞流體用組成物之沸點。換言之，降低熱傳遞流體用組成物之蒸氣壓。熱傳遞流體用組成物之蒸氣壓變高時，變得容易氣化，例如在半導體製造裝置中使用之情況，從裝置的洩漏會變多。本揭示之熱傳遞流體用組成物係蒸氣壓較低，故抑制從裝置洩漏，在環境及經濟上亦有利。

本揭示之熱傳遞流體用組成物中，相對於上述式(I)至(III)所示之化合物之合計量，式(I)所示之化合物較佳為含有1質量%以上，更佳為10質量%以上，又更佳為30質量%以上，又再更佳為45質量%以上，特佳為50質量%以上，例如可為60質量%以上、65質量%以上、75質量%以上、或85質量%以上。藉由增加式(I)所示之化合物之含量，而降低動黏度，例如在半導體製造裝置中使用之情況，可降低用以使熱傳遞流體用組成物循環之壓力。藉由降低用以使熱傳遞流體用組成物循環之壓力，可減低壓力損失，又，可減少從裝置洩漏，並降低運用成本。

本揭示之熱傳遞流體用組成物中，相對於上述式(I)至(III)所示之化合物之合計量，式(I)所示之化合物例如可為1質量%以上99質量%以下、10質量%以上90質量%以下、30質量%以上90質量%以下、10質量%以上85質量%以下、35質量%以上85質量%以下、10質量%以上且未達85質量%、20質量%以上且未達85質量%、30質量%以上且未達85質量%、40質量%以上且未達85質量%、50質量%以上且未達85質量%、40質量%以上80質量%以下、55質量%以上80質量%以下、60質量%以上75質量%以下、65質量%以上70質量%以下、35質量%以上60質量%以下、或50質量%以上60質量%以下，較佳為30質量%以上90質量%以下，更佳為40質量%以上且未達85質量%，又更佳為40質量%以上80質量%以下，又更佳為45質量%以上70質量%以下，又再更佳為50質量%以上60質量%以下。

本揭示之熱傳遞流體用組成物中，式(II)所示之化合物及式(III)所示之化合物之質量比並無特別限定，例如可為1：9至9：1、2：8至8：2、3：7至7：3、4：6至6：4、或4.5：5.5至5.5：4.5。

式(I)至(III)所示之化合物可藉由常法製造，例如，並無特別限定，但可藉由國際公開第2018/172919號說明書所記載之方法而獲得。又，可以六氟丙烯作為原料並藉由常法進行三聚物化而獲得。

本揭示之熱傳遞流體用組成物中，C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物與全氟三丙胺的質量比較佳為0.1：99.9至99.9：0.1，更佳為1：99至99：1，又更佳為5：95至95：5，例如可為10：90至90：10、20：80至80：20、30：70至70：30、40：60至60：40、或45：55至55：45。

在熱傳遞流體用組成物中，C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物與全氟三丙胺的合計量較佳為80質量%以上，更佳為85質量%以上，又更佳為90質量%以上，例如可為95質量%以上，98質量%以上，99質量%以上、或99.9質量%以上。在熱傳遞流體用組成物中，C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物與全氟三丙胺的合計量可為實質上100質量%。換言之，本揭示之熱傳遞流體可為C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物與全氟三丙胺的混合物。

本揭示之熱傳遞流體用組成物可為擬共沸液體。熱傳遞流體用組成物為擬共沸液體，藉此即使熱傳遞流體用組成物經氣化之情況中，組成的變化也較小，變得容易操作。

在此，擬共沸液體是指擬共沸液體所含之各成分之氣相及液相中的莫耳分率的差為10%以內之液體。

本揭示之熱傳遞流體用組成物可藉由將六氟丙烯三聚物與全氟三丙胺以特定比例混合而獲得。本揭示之熱傳遞流體用組成物可為預先混合六氟丙烯三聚物所示之化合物與全氟三丙胺之形態，也可為在使用前立即混合兩者之形態。

本揭示之熱傳遞流體用組成物可含有式(I)至(III)所示之化合物以外之C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物。

本揭示之熱傳遞流體用組成物亦可含有六氟丙烯二聚物。

六氟丙烯二聚物可含有(E)-1,1,1,2,3,4,5,5,5-九氟-4-(三氟甲基)-2-戊烯、(Z)-1,1,1,2,3,4,5,5,5-九氟-4-(三氟甲基)-2-戊烯、或1,1,3,4,4,5,5-九氟-2-(三氟甲基)-2-戊烯。

本揭示之熱傳遞流體用組成物亦可含有六氟丙烯四聚物。

六氟丙烯四聚物可含有1,1,1,2,5,6,6,6-八氟-2,3,5-三(三氟甲基)-4-(全氟丙基-2-基)-3-己烯。

本揭示之熱傳遞流體用組成物除了六氟丙烯三聚物以外，可含有C_mF_2m及/或C_nF_(2n-2)[式中，m為4以上12以下且為9以外之整數，n為4以上12以下之整數]。

m為4以上之整數，較佳為5以上之整數，更佳為6以上之整數。又，n為12以下之整數，較佳為11以下之整數，更佳為10以下之整數。但m不包括9。

n為4以上之整數，較佳為5以上之整數，更佳為6以上之整數。又，n為12以下之整數，較佳為11以下之整數，更佳為10以下之整數。又，n特佳為9。

C_mF_2m可為鏈狀化合物，也可為具有取代結構之環狀化合物。鏈狀化合物可為所謂烯烴，可為直鏈亦可為分支鏈。

C_nF_(2n-2)可為鏈狀化合物，也可為具有取代結構之環狀化合物。鏈狀化合物可為所謂二烯，也可為炔烴，可為直鏈亦可為分支鏈。

本揭示之熱傳遞流體用組成物中，使C_mF_2m及/或C_nF_(2n-2)與六氟丙烯三聚物共存，藉此可提升作為熱傳遞流體用組成物的功能。又，本揭示之熱傳遞流體用組成物藉由含有C_mF_2m及/或C_nF_(2n-2)，而可提升六氟丙烯三聚物之穩定性。

在本揭示之熱傳遞流體用組成物中，C_mF_2m及/或C_nF_(2n-2)之含量較佳為10質量%以下，更佳為5質量%以下，又更佳為1質量%以下。又，在本揭示之熱傳遞流體用組成物中，C_mF_2m及/或C_nF_(2n-2)之含量較佳為0.0001質量%以上，更佳為0.001質量%以上。此外，C_mF_2m及/或C_nF_(2n-2)在本揭示之熱傳遞流體用組成物中並非必須成分，也可不含有。

本揭示之熱傳遞流體用組成物可進一步含有全氟聚醚、及甲氧基十三氟庚烯異構物混合物、全氟三丁胺等。

全氟聚醚較佳為通式：RO-Rf¹-R’所示，

式中，

R及R’相同或相異為-C_mF_2m+1所示之一價基，在此m為1至8之整數，且

Rf¹為含有2至20個重複單元之二價氟聚氧烯基，前述重複單元為下列所示者，

(i)-CFXO-(式中，X為F或CF₃)；

(ii)-CF₂CFXO-(式中，X為F或CF₃)；

(iii)-CFXCF₂O-(式中，X為F或CF₃)；

(iv)-CF₂CF₂CF₂O-；或

(v)-CF₂CF₂CF₂CF₂O-；或者，

Rf¹為

(vi)-(CF₂)_n-CFY-O-所示之二價基(式中，n為0至3之整數，Y為通式-ORf²Z所示之一價基，在此，Rf²為-CFXO-、-CF₂CFXO-、-CF₂CF₂CF₂O-、或-CF₂CF₂CF₂CF₂O-所示之含有2至20個重複單元之二價氟聚氧烯基，在此，各X相同或相異為F或CF₃，Z為一價之C_1-5全氟烷基)。

全氟聚醚具體可舉出製品名GALDEN(註冊商標)「HT135」、GALDEN(註冊商標)「HT110」(皆為Solvay公司製)等。

甲氧基十三氟庚烯異構物混合物具體而言含有甲基全氟庚烯醚(MPHE)(C₇F₁₃OCH₃)。具體可舉出製品名「Opteon SF10」(Chemours公司製)等。

本揭示之熱傳遞流體用組成物含有全氟聚醚及甲氧基十三氟庚烯異構物混合物時，該等與C₉F₁₈所示之化合物係作為熱傳遞流體的特性類似，故無關於該等的含有比例，熱傳遞流體用組成物整體作為熱傳遞流體的特性基本上不變。因此，相對於熱傳遞流體用組成物整體，此時本揭示之熱傳遞流體用組成物較佳為含有C₉F₁₈所示之化合物40質量%至99.9質量%，更佳為含有60質量%至99.9質量%，又更佳為含有80質量%至99.9質量%。

本揭示之熱傳遞流體用組成物可進一步含有水。在熱傳遞流體用組成物中，水之含量為1質量ppm以上，較佳為5質量ppm以上。將水之含量設為一定以上，例如設為1質量ppm以上，藉此可抑制因熱傳遞流體用組成物之穩定性降低造成的組成物的帶電。又，在熱傳遞流體用組成物中，水之含量為 1000質量ppm以下，較佳為500質量ppm以下，更佳為100質量p_pm以下，又再更佳為20質量ppm以下。將水之含量設為一定以下，例如設為1000質量_ppm以下，藉此可抑制加熱時C₉F₁₈所示之HFP三聚物之分解，進而可抑制氟化物離子的增加及酸性度的上升。

一態樣中，相對於C₉F₁₈所示之化合物之合計100質量份，水之含量較佳為0.0001質量份以上，更佳為0.0005質量份以上，又更佳為0.001質量份以上。

另一方面，相對於C₉F₁₈所示之化合物之合計100質量份，水之含量較佳為10質量份以下，更佳為5質量份以下，又更佳為1質量份以下。

本揭示之熱傳遞流體用組成物可進一步含有氟化物離子。相對於該熱傳遞流體用組成物整體，熱傳遞流體用組成物中之氟化物離子量較佳為0.000001質量%以上，更佳為0.00001質量%以上。

又，相對於該熱傳遞流體用組成物整體，本揭示之熱傳遞流體用組成物所含氟化物離子量較佳為5質量%以下，更佳為1質量%以下，又更佳為0.1質量%以下，特佳為0.01質量%以下，最佳為0.001質量%以下。

氟化物離子可使用習知氟化物離子，無特別限定。具體可列舉例如：氟化氫、氟化鈉、氟化氫鈉、氟化鉀、氟化氫鉀、氟化鋰、氟化銫、氟化鈣、氟化鎂、氟化鋁、氟化鋅、氟化銀、及氟化鐵。該等可僅含有一種，也可含有複數種。

本揭示之熱傳遞流體用組成物在-50℃的動黏度較佳為20.0cSt以下，更佳為16.0cSt以下，又更佳為12.0cSt以下，又再更佳為11.0cSt以下，特佳為10.0cSt。又，本揭示之熱傳遞流體用組成物在-50℃的動黏度可為1.0cSt以上，例如可為5.0cSt以上、或8.0cSt以上。

本揭示之熱傳遞流體用組成物在-50℃的動黏度為動黏度可根據JIS K 2283使用烏式黏度計測定。

本揭示之熱傳遞流體用組成物之沸點較佳為超過110℃，更佳為112℃以上，又更佳為113℃以上，又再更佳為115℃以上，特佳為118℃以上，最佳為120℃以上。又，本揭示之熱傳遞流體用組成物之沸點例如可為125℃以下。

(熱傳遞流體)

本揭示之熱傳遞流體係除了本揭示之熱傳遞流體用組成物以外，還可含有其他成分。一態樣中，熱傳遞流體用組成物其本身可為熱傳遞流體。其他態樣中，熱傳遞流體用組成物含有其他成分。

本揭示之熱傳遞流體所含之熱傳遞流體用組成物以外之其他成分，可為不阻礙本揭示之效果及目的之任一成分。該其他成分可舉例如水、穩定劑等。

穩定劑為藉由發揮穩定化效果，而發揮作為所謂受酸劑或抗氧化劑的功能者。穩定化效果主要可舉出：藉由捕捉系統內產生的自由基而防止六氟丙烯三聚物分解之效果、藉由捕捉系統內產生的酸而防止酸造成的六氟丙烯三聚物的進一步分解等之受酸效果等。

該穩定劑可採用習知穩定劑。其中，以可有效地抑制組成物造成的金屬腐蝕的產生而言，較佳為使用選自由不飽和醇系穩定劑、硝基系穩定劑、胺系穩定劑、苯酚系穩定劑及環氧系穩定劑所成群組中之1種以上穩定劑。

不飽和醇系穩定劑可採用習知者。例如可使用選自由3-丁烯-2-醇、2-丁烯-1-醇、4-丙烯-1-醇、1-丙烯-3-醇、2-甲基-3-丁烯-2-醇、3-甲基-3-丁烯-2-醇、3-甲基-2-丁烯-1-醇、2-己烯-1-醇、2,4-己二烯-1-醇及油醇所成群組中之1種以上。

硝基系穩定劑可採用習知者。脂肪族硝基化合物可舉例如硝基甲烷、硝基乙烷、1-硝基丙烷、2-硝基丙烷等。芳香族硝基化合物可使用例如選自由硝基苯、鄰、間或對二硝基苯、鄰、間或對硝基甲苯、二甲基硝基苯、間硝基苯乙酮、鄰、間或對硝基苯酚、鄰硝基苯甲醚、間硝基苯甲醚及對硝基苯甲醚所成群組中之1種以上。

胺系穩定劑可採用習知者。例如可使用選自由戊胺、己胺、二異丙胺、二異丁胺、二正丙胺、二烯丙胺、三乙胺、N-甲基苯胺、吡啶、啉、N-甲基啉、三烯丙胺、烯丙胺、α-甲基苄基胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、異丙胺、二丙胺、三丙胺、丁胺、異丁胺、二丁胺、三丁胺、二戊胺、三戊胺、2-乙基己胺、苯胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、乙二胺、伸丙基二胺、二伸乙三胺、四伸乙五胺、苄基胺、二苄基胺、二苯胺及二乙基羥基胺所成群組中之1種以上。

苯酚系穩定劑可採用習知者。例如使用選自由2,6-二第三丁基-4-甲基苯酚、3-甲酚、苯酚、1,2-苯二醇、2-異丙基-5-甲基苯酚、及2-甲氧基苯酚所成群組中之1種以上。

環氧系穩定劑可採用習知者。例如可使用選自由環氧丁烷、1,2-環氧丙烷、1,2-環氧丁烷、丁基環氧丙基醚、二乙二醇二環氧丙基醚、及1,2-環氧基-3-苯氧基丙烷所成群組中之1種以上。

從藉由組合使用具有相異穩定化效果之穩定劑，可更有效地防止因各種原因產生的六氟丙烯三聚物之分解之理由而言，較佳為包括選自由上述環氧系穩定劑、以及不飽和醇系穩定劑、硝基系穩定劑、及苯酚系穩定劑所成群組中之1種以上。

從有效地抑制來自六氟丙烯三聚物的酸游離，抑制液狀組成物造成的金屬腐蝕之觀點而言，熱傳遞流體整體中的穩定劑之含量較佳為0.0001質量%以上，更佳為0.01質量%以上。另一方面，若考慮迴避因穩定劑的過剩添加所造成的熱傳遞流體之不佳物性變化之觀點而言，熱傳遞流體整體中的穩定劑之含量較佳為10質量%以下，更佳為5質量%以下。

(熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體的用途)

本揭示之熱傳遞流體用組成物及熱傳遞流體是為了從各種被熱傳遞對象物奪取熱、或將熱供給至被熱傳遞對象物而使用。本揭示中的被熱傳遞對象物為在要控制之溫度中冷卻、加熱或維持溫度之物品、裝置、環境。如此之被熱傳遞對象物可舉出電氣零件、機械零件及光學零件、以及該等的加工物、組裝品等。本揭示中的被熱傳遞對象物之具體例並無特別限定，可舉出為了製造半導體裝置所使用之晶圓、微處理器、電力控制半導體、電氣分線開關、電源變壓器、電路基板、多晶片模組、安裝及非安裝半導體裝置、化學反應器、核子反應爐、燃料電池、雷射、飛彈零件等。

本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體在使用時的循環中的壓力損失較小，故適合用於熱傳遞量較大的用途。較佳態樣中，本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體係於半導體製造步驟中使用。半導體製造步驟中的被熱傳遞對象物為為了製造半導體裝置所使用之晶圓。

本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體也可作為二相液浸冷卻、冷凍器流體、郎肯循環運作流體利用。

本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體在以使用該等傳遞熱之方式設計之機器中，可取代在上述機器中使用中的熱傳遞流體而使用本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體。

本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體可為使用中的熱傳遞流體的直接(drop in)取代、幾乎直接(nealy drop in)取代、或更新(retrofit)取代。此外，「直接取代」是指可在不伴隨機器側的變更下進行取代。「幾乎直接取代」是指可在幾乎不伴隨機器側的變更下進行取代。「更新取代」是指可在伴隨機器側的最小限度變更(不伴隨大幅變更)下進行取代。本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體較佳為可對上述熱傳遞流體的直接取代或幾乎直接取代。

可否直接取代、幾乎直接取代、或更新取代係可藉由是否滿足下述所有條件而判斷。

(i)熱傳遞流體之沸點為交換以前之熱傳遞流體之沸點的至少約80%以上，較佳為至少約85%以上。

(ii)熱傳遞流體之流動點為交換以前之熱傳遞流體之流動點的同等以下。

(iii)熱傳遞流體之動黏度為交換以前之熱傳遞流體之動黏度的至少約200%以下，較佳為至少約150%以下。

(iv)熱傳遞流體與交換以前之熱傳遞流體以任意比例相溶。

藉由將本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之沸點設為交換以前之熱傳遞流體之沸點的至少約80%以上，較佳為至少約85%以上，而可抑制產生空蝕及從裝置洩漏。熱傳遞流體之沸點之上限並無特別限定，例如可為交換以前之熱傳遞流體之沸點的至少約130%以下。

藉由將本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之流動點設為交換以前之熱傳遞流體之流動點的同等以下，即使是在以往使用溫度以下也可使用，可擴大使用溫度領域。熱傳遞流體之流動點之上限並無特別限定，例如可為比交換以前之熱傳遞流體之流動點高30℃之溫度以下。

藉由將本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之動黏度設為交換以前之熱傳遞流體之動黏度的至少約200%以下，較佳為至少約150%以下，藉此可抑制消費電力的增加、或是減少消費電力。動黏度較佳為以使用溫度中的動黏度進行比較，但不限定於此，例如可以-20℃至-40℃之任一溫度，具體為以-20℃的動黏度進行比較。

本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體藉由與交換以前之熱傳遞流體以任意比例相溶，而使取代作業變得更容易。

又，藉由使本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體滿足下述條件而更適合直接取代、幾乎直接取代、或更新取代。

(v)本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體為交換以前之熱傳遞流體之介電係數之120%以下。

(vi)本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體為交換以前之熱傳遞流體之介電強度之90%以上。

(vii)本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體為交換以前之熱傳遞流體之比熱之90%以上。

(viii)本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體為交換以前之熱傳遞流體之熱傳導率之90%以上。

藉由將本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之介電係數設為交換以前之熱傳遞流體之介電係數之120%以下，可適合作為取代組成物使用。熱傳遞流體之介電係數之下限並無特別限定，例如可為交換以前之熱傳遞流體之介電係數之80%以上。

藉由將本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之介電強度設為交換以前之熱傳遞流體之介電強度之90%以上，可適合作為取代組成物使用。熱傳遞流體之介電強度之上限並無特別限定，例如可為交換以前之熱傳遞流體之介電強度之120%以下。

藉由將本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之比熱設為交換以前之熱傳遞流體之比熱之90%以上，可適合作為取代組成物使用。熱傳遞流體之比熱之上限並無特別限定，例如可為交換以前之熱傳遞流體之比熱之120%以下。

藉由將本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之熱傳導率設為交換以前之熱傳遞流體之熱傳導率之90%以上，可適合作為取代組成物使用。熱傳遞流體之熱傳導率之上限並無特別限定，例如可為交換以前之熱傳遞流體之熱傳導率之120%以下。

本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之沸點係使用DSC(示差操作熱量測定)以5℃/分鐘由25℃升溫時，觀測到源自於吸熱的波峰的溫度。

本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之流動點係使用DSC以液態氮冷卻至凝固點以下後，以5℃/分鐘升溫時觀測到源自於吸熱的波峰的溫度。

本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之介電係數為使用靜電容量法，在溫度25℃、濕度60%之環境下以頻率1kHz所觀察的值。

本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之動黏度及密度可使用Anton Paar公司製動黏度計SVM3001測定。

本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之介電強度為於調整為特定間隔之球狀電極間浸漬液體試料，並以固定速度提升電壓時之崩潰電壓。測定條件如下。

電極形狀：球狀(φ12.5mm)

電極間隔：2.5mm

昇壓速度：2kV/秒

測定環境：空氣中(22℃、57%RH)

本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之比熱為使用DSC於下述條件下所得的值。

測定裝置：Perkin-Elmer公司製示差掃描熱量計DSC8500

升溫速度：10℃/分鐘

標準試料：藍寶石(-Al₂O₃)

環境：乾燥氮氣流中

試料容器：鋁密閉容器

本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之熱傳導率為可藉由瞬態熱線法獲得的值。

本揭示之熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體之相溶性是以是否與對象溶劑混合並相溶而判斷。在此，相溶是指兩者混合時成為均勻狀態，亦即無相分離。

(熱傳遞用裝置)

本揭示進一步提供一種熱傳遞用裝置，係具備裝置、及機構，該機構含有上述熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體，且用以將熱傳遞至上述裝置或從上述裝置傳遞熱者。

裝置可為冷卻、加熱、或維持於特定溫度或溫度範圍之元件、加工對象物、組合件等。裝置可舉出電氣元件、機械元件及光學元件，可舉例如為為了製造半導體所使用之晶圓、半導體元件、電腦、伺服器電腦、包括刀鋒伺服器之伺服器；磁碟陣列/儲存系統；儲存區域網路；與網路連接的儲存器；儲存通訊系統；工作站；路由器；電氣通訊基礎設施/開關；有線、光學及無線通訊裝置；單元處理裝置；印表機；電源裝置；顯示器；光學裝置；包含手持式系統之測量系統；軍事用電子機器；化學反應器；燃料電池；熱交換器；電化電池；微處理器；電力控制半導體；配電開關裝置；電力變壓器；電路基板；多晶片模組；封裝或未封裝之半導體裝置；雷射等，較佳為為了製造半導體所使用之晶圓。

半導體元件為搭載於裝置之發熱性元件，可舉例如CPU、GPU、SSD等，該半導體元件例如以單元素之矽、鍺、化合物半導體之砷化鎵(GaAs)、磷化鎵(GaP)、磷化銦(InP)、氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)等構成。

裝置為伺服器電腦時，1個主機板(logic board)或複數主機板配置於內部空間內。主機板具備含有CPU、GPU等至少1個處理器之大量發熱電子零件。此外，例如可使用晶片組；記憶體、圖形晶片、網路晶片、RAM、電源裝置、子板(Daughter board)；固態硬碟、機械式硬碟等記憶硬碟等電腦的其他發熱零件。

熱傳遞用裝置為使用上述熱傳遞流體在被熱傳遞對象物之間使熱移動之熱傳遞用裝置，使被熱傳遞對象物與熱接觸，藉此進行熱的收受(傳遞)。例如，從被熱傳遞對象物奪取熱時為冷卻，供給熱時為加熱。可因應各種情形而設為相異的機構，但也可以1個熱傳遞用裝置進行冷卻及加熱。

熱傳遞用裝置並無特別限定，可舉例如泵、閥、流體封閉系統、壓力控制系統、冷卻器、熱交換器、熱源、散熱體、冷藏系統、主動溫度控制系統、被動溫度控制系統等。

更具體而言，熱傳遞用裝置可舉出電漿增強化學蒸鍍(PECVD)工具內經溫度控制的晶圓夾盤、晶粒性能試驗用的溫度控制試驗頭、半導體製程機器內經溫度控制的作業區域、熱衝擊試驗浴液儲槽、恆溫槽等，較佳為半導體製程機器內經溫度控制的作業區域。

與熱傳遞用裝置熱接觸之被熱傳遞對象物與上述相同。

又，本揭示也提供一種具備本揭示之熱傳遞用裝置之半導體製造裝置。

(熱傳遞方法)

本揭示揭示一種熱傳遞方法，係包括準備裝置之步驟、及使用上述熱傳遞流體用組成物或熱傳遞流體而將熱傳遞至上述裝置或從上述裝置傳遞熱之步驟。在此，以與裝置熱接觸之方式配置熱傳遞用裝置，藉此可傳遞熱。熱傳遞用裝置以與裝置熱接觸之方式配置時，可從裝置去除熱、或將熱供給於裝置、或使裝置維持在選擇的溫度或溫度範圍。熱流方向(從裝置流出或流入至裝置)可藉由裝置與熱傳遞用裝置之間之相對溫度差而決定。

以上說明本發明，但本發明並不限定於上述內容，在不超出本發明主旨範圍內可以各種形態實施。

[實施例]

以下用實施例說明本揭示，但本揭示並不限定於以下實施例。

(六氟丙烯三聚物之製造)

(製造例1)

根據Chem Ber(1973),Vol.106,pp2950-2959所記載之方法而獲得六氟丙烯三聚物。將所得HFP三聚物藉由蒸餾而精製，去除六氟丙烯之二聚物及四聚物等雜質。進一步，藉由蒸餾經精製的HFP三聚物，而分離為式(I)、(II)及(III)所示之化合物。

以式(I)、(II)及(III)所示之化合物之比例成為下表所示之比例之方式，將上述所得之式(I)、(II)及(III)所示之化合物進行混合，而獲得三聚物混合物1至5。

[表1]

(全氟三丙胺)

準備3M公司製FC-3283作為全氟三丙胺。

(實施例1)

將三聚物混合物1、全氟三丙胺以質量比50：50混合，藉此獲得實施例1之熱傳遞流體用組成物。

(實施例2)

將三聚物混合物2、全氟三丙胺以質量比50：50混合，藉此獲得實施例2之熱傳遞流體用組成物。

(實施例3)

將三聚物混合物2、全氟三丙胺以質量比75：25混合，藉此獲得實施例3之熱傳遞流體用組成物。

(實施例4)

將三聚物混合物3、全氟三丙胺以質量比50：50混合，藉此獲得實施例4之熱傳遞流體用組成物。

(實施例5)

將三聚物混合物3、全氟三丙胺以質量比75：25混合，藉此獲得實施例5之熱傳遞流體用組成物。

(實施例6)

將三聚物混合物4、全氟三丙胺以質量比50：50混合，藉此獲得實施例6之熱傳遞流體用組成物。

(實施例7)

將三聚物混合物4、全氟三丙胺以質量比75：25混合，藉此獲得實施例7之熱傳遞流體用組成物。

(實施例8)

將三聚物混合物5、全氟三丙胺以質量比50：50混合，藉此獲得實施例8之熱傳遞流體用組成物。

(實施例9)

將三聚物混合物5、全氟三丙胺以質量比75：25混合，藉此獲得實施例9之熱傳遞流體用組成物。

(氣液平衡模擬)

對於本揭示之式(I)至(III)所示之化合物個別、及與全氟三丙胺的混合物，使用COSMOtherm進行大氣壓下的氣液平衡的模擬。將(I)至(III)所示之化合物之液相莫耳分率及氣相莫耳分率的結果分別示於圖1至3。由結果可確認各化合物與全氟三丙胺為擬共沸關係。

(測定沸點、動黏度及介電係數)

沸點係使用DSC以5℃/min由25℃升溫時，觀測到源自於吸熱的波峰的溫度。動黏度係根據JIS K 2283使用烏式黏度計測定-50℃的值。介電係數是在溫度25℃、濕度60%之環境下，藉由靜電容量法測定頻率1kHz的值。所得測定值示於下表2。

[表2]

由上述結果可確認實施例1至9與對應於混合比之加權相比，沸點較高，動黏度較低。

[產業上之可利用性]

本揭示之熱傳遞流體用組成物及熱傳遞流體適合用於需要熱傳遞之各種用途，尤其適合在半導體製造製程中使用。

Claims

一種熱傳遞流體用組成物，係含有C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物及全氟三丙胺。
如請求項1所述之熱傳遞流體用組成物，其中，前述六氟丙烯三聚物含有下式(I)至(III)所示之六氟丙烯三聚物之至少1種，
如請求項1或2所述之熱傳遞流體用組成物，其中，C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物與全氟三丙胺的質量比為0.1：99.9至99.9至0.1。
如請求項2或3所述之熱傳遞流體用組成物，其中，相對於前述式(I)至(III)所示之化合物之合計量，含有未達85質量%之前述式(I)所示之化合物。
如請求項2至4中任一項所述之熱傳遞流體用組成物，其中，相對於前述式(I)至(III)所示之化合物之合計量，含有50質量%以上且未達85質量%之前述式(I)所示之化合物。
如請求項2至5中任一項所述之熱傳遞流體用組成物，其中，相對於六氟丙烯三聚物總量，式(I)所示之化合物為85質量%以上。
如請求項1至6中任一項所述之熱傳遞流體用組成物，其中，在熱傳遞流體用組成物中，前述C₉F₁₈所示之六氟丙烯三聚物與全氟三丙胺的合計量為80質量%以上。
如請求項1至7中任一項所述之熱傳遞流體用組成物，其為擬共沸液體。
如請求項1至8中任一項所述之熱傳遞流體用組成物，其使用於半導體製造步驟中。
一種熱傳遞流體，係含有請求項1至9中任一項所述之熱傳遞流體用組成物。
如請求項10所述之熱傳遞流體，其更含有穩定劑。
如請求項10或11所述之熱傳遞流體，其使用於半導體製造步驟中。
一種請求項1至9中任一項所述之熱傳遞流體用組成物、或請求項10至12中任一項所述之熱傳遞流體之用途，其係用於熱傳遞。
一種熱傳遞用裝置，係具備：

裝置、及

機構，其係含有請求項1至9中任一項所述之熱傳遞流體用組成物、或請求項10至12中任一項所述之熱傳遞流體，且用以將熱傳遞至前述裝置或從前述裝置傳遞熱。
如請求項14所述之熱傳遞用裝置，其中，前述裝置係為了製造半導體所使用之晶圓。
一種半導體製造裝置，係具備請求項14或15所述之熱傳遞用裝置。
一種熱傳遞方法，係包括下列步驟：

準備裝置之步驟；及

使用請求項1至9中任一項所述之熱傳遞流體用組成物、或請求項10至12中任一項所述之熱傳遞流體，而將熱傳遞至前述裝置或從前述裝置傳遞熱之步驟。
如請求項17所述之熱傳遞方法，其中，前述裝置係為了製造半導體所使用之晶圓。