[發明專利]半導體氣體的制造方法

有效

• 申請號: 201180009940.1
• 申請日: 2011-02-09
• 公開（公告）號: CN102762525A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 高田直門;井村英明;岡本正宗
• 申請（專利權）人: 中央硝子株式會社
• 主分類號: C07C17/361
• 分類號: C07C17/361;C07C19/08;C07C51/58;C07C53/48;C09K13/08;C11D7/30;H01L21/3065;C07B61/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及單氟甲烷（CH₃F）的制造方法，更詳細而言，涉及制造用作蝕刻劑、清洗劑等半導體氣體的單氟甲烷且同時制造用作藥品、農藥中間體的二氟乙酰氟或其衍生物的方法。

背景技術

作為單氟甲烷的制造方法，已知有在催化下用氟化氫將氯甲烷氟化（氯-氟交換）的方法（專利文獻1）。該方法的選擇率高，但轉化率低，很難稱之為高效的生產方法。另外，作為目標產物的單氟甲烷（沸點：-78℃）與作為副產物的氯化氫（沸點：-85℃）不僅沸點接近，且顯示共沸現象，因此不易蒸餾分離，使用復雜的提純工藝（專利文獻2）。進而，已知有使用四正丁基銨鹽將碘甲烷氟化的方法（非專利文獻1），但與專利文獻1的方法相比，起始原料難以獲取。另外，這些方法的起始原料不僅毒性高，且為破壞臭氧層的物質，需要在處理時加倍小心。另外，如專利文獻2中記載的那樣，當與自由基的反應性高的氯、溴、碘等混入制品時，會影響蝕刻速度等，因此不希望在原料中使用這些含鹵素物質。

專利文獻3中記載了：通過使1-烷氧基-1,1,2,2-四氟乙烷接觸金屬氧化物催化劑來合成二氟乙酰氟或者二氟乙酸酯時，生成作為副產物的氟烷烴及作為該氟烷烴的分解物的烯烴、氟化氫，但未見關于單氟甲烷的收率、純度、分離提純法、活用方法等的記載。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2005/026090號小冊子

專利文獻2：日本特開2006-111611號公報

專利文獻3：日本特開平8-92162號公報

非專利文獻

非專利文獻1：J.Am.Chem.Soc.，127（7），2050-2051（2005）

發明內容

發明要解決的問題

已知在通過鹵素-氟交換反應制造的含氟半導體用氣體中，大多以雜質的形式包含起因于原料的、在半導體裝置制造工序中規避的氯、溴、碘等氟之外的鹵素，在各向異性蝕刻等精密的蝕刻中會產生各種問題。因此，本發明提供一種實用且高效地制造基本上不含氟之外的鹵素的單氟甲烷的方法。

本發明人等針對單氟甲烷的制造方法進行了研究，結果發現，通過使1-甲氧基-1,1,2,2-四氟乙烷與催化劑接觸進行熱分解，可以以高收率從所生成的熱分解產物中簡便地分離高純度的單氟甲烷。

即，本發明如下所示。

[發明1]

一種單氟甲烷的制造方法，其至少具有：使1-甲氧基-1,1,2,2-四氟乙烷與催化劑接觸進行熱分解的熱分解工序、以及從熱分解產物中回收單氟甲烷的工序。

[發明2]

根據發明1，其中，回收單氟甲烷的工序是包含將部分熱分解產物液化而分離單氟甲烷的工序的工序。

[發明3]

根據發明2，其中，部分熱分解產物的液化通過冷卻而進行。

[發明4]

根據發明3，其中，冷卻溫度為-80~-5℃。

[發明5]

根據發明1，其中，回收單氟甲烷的工序是包含使相對于二氟乙酰氟為非活性的溶劑吸收二氟乙酰氟的工序的工序。

[發明6]

根據發明5，其中，相對于二氟乙酰氟為非活性的溶劑是烴化合物。

[發明7]

根據發明1，其中，回收單氟甲烷的工序是包含與相對于二氟乙酰氟為活性的化合物接觸的工序的工序。

[發明8]

根據發明7，其中，相對于二氟乙酰氟為活性的化合物是水、醇類、伯胺、仲胺或者αβ不飽和羧酸酯。

[發明9]

根據發明7或8，其中，在與相對于二氟乙酰氟為活性的化合物接觸的工序中，存在溶劑。

[發明10]

根據發明7~9，其中，在與相對于二氟乙酰氟為活性的化合物接觸的工序中，存在堿性物質。

[發明11]

根據發明1~10，其中，熱分解工序以金屬氧化物、部分氟化金屬氧化物、金屬氟化物、未處理或經氟化處理的磷酸或者未處理或經氟化處理的磷酸鹽為催化劑，熱分解溫度為100℃~400℃。

[發明12]

根據發明1~10，其中，熱分解工序以氧化鋁、部分氟化氧化鋁或者氟化鋁為催化劑，熱分解溫度為130℃~260℃。

[發明13]