(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体を流通させる流路が内部に形成されたプレートを有する温度調節装置において、
前記プレートは、
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレートと、
アルミニウムまたはアルミニウム合金より熱伝導率が高い金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、前記ベースプレートに向けて固相状態のままで吹き付けて堆積させることにより形成され、前記流路を内部に有する本体プレートと、
温度調節する対象を載置し、前記ベースプレートと同一の材料から形成され、前記本体プレートを被覆する外皮プレートと、
を備えることを特徴とする温度調節装置。
【請求項２】
前記本体プレートに埋め込まれて前記流路を形成するパイプを有することを特徴とする請求項１に記載の温度調節装置。
【請求項３】
前記流路は、前記本体プレートに形成された溝と該溝を覆う蓋部により形成されることを特徴とする請求項１に記載の温度調節装置。
【請求項４】
前記本体プレートは円板状をなし、円板の中心部に円柱状をなす第一本体プレートと、前記第一本体プレートの外周部に設けられ、中空円柱状をなす第二本体プレートとからなり、前記第一本体プレートは前記ベースプレートおよび前記外皮プレートと同一の材料で形成され、前記第二本体プレートは前記第一本体プレートを形成する材料より熱伝導率が高い金属または合金からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の温度調節装置。
【請求項５】
前記第一本体プレートの内部には第一熱媒体を流通する第一流路が形成されるとともに、前記第二本体プレートの内部には前記第一熱媒体より高温の第二熱媒体を流通する第二流路が形成されることを特徴とする請求項４に記載の温度調節装置。
【請求項６】
前記本体プレートは円板状をなし、円板の中心部に円柱状をなす第一本体プレートと、前記第一本体プレートの外周部に設けられ、中空円柱状をなす第二本体プレートとからなり、前記第二本体プレートは前記ベースプレートおよび前記外皮プレートと同一の材料で形成され、前記第一本体プレートは前記第二本体プレートを形成する材料より熱伝導率が高い金属または合金からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の温度調節装置。
【請求項７】
前記第一本体プレートの内部には第一熱媒体を流通する第一流路が形成されるとともに、前記第二本体プレートの内部には前記第一熱媒体より低温の第二熱媒体を流通する第二流路が形成されることを特徴とする請求項６に記載の温度調節装置。
【請求項８】
前記第一本体プレートと前記第二本体プレートとの間に真空溝部を有することを特徴とする請求項４〜７のいずれか一つに記載の温度調節装置。
【請求項９】
温度調整の対象が半導体であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の温度調節装置。
【請求項１０】
熱媒体を流通させる流路が内部に形成されたプレートを有する温度調節装置の製造方法において、
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレートに、アルミニウムまたはアルミニウム合金より熱伝導率が高い金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて本体プレートの下部を形成する本体プレート下部形成工程と、
前記本体プレート下部形成工程で形成した本体プレート下部に、前記流路となる溝を形成する流路形成工程と、
前記溝を覆う蓋部を前記溝の上部に配置する蓋配置工程と、
前記蓋部を配置した前記本体プレート下部に、さらに前記本体プレート下部と同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて本体プレート上部を形成する本体プレート上部形成工程と、
前記本体プレート上部に前記ベースプレートと同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて前記本体プレートを被覆して、温度調節する対象を載置する外皮プレートを形成する被覆工程と、
を含むことを特徴とする温度調節装置の製造方法。
【請求項１１】
熱媒体を流通させる流路が内部に形成されたプレートを有する温度調節装置の製造方法において、
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレートに、アルミニウムまたはアルミニウム合金より熱伝導率が高い金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて本体プレートの下部を形成する本体プレート下部形成工程と、
前記本体プレート下部形成工程で形成した本体プレート下部に、前記流路となるパイプを配置するパイプ配置工程と、
前記パイプを配置した前記本体プレート下部に、さらに前記本体プレート下部と同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて本体プレート上部を形成する本体プレート上部形成工程と、
前記本体プレート上部に前記ベースプレートと同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて前記本体プレートを被覆し、温度調節する対象を載置する外皮プレートを形成する被覆工程と、
を含むことを特徴とする温度調節装置の製造方法。
【請求項１２】
熱媒体を流通させる流路が内部に形成された円板状のプレートを有する温度調節装置の製造方法において、
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレート上に、第一熱媒体を流通する第一流路を有し、円板の中心部に円柱状をなし、前記ベースプレートと同一の材料からなる第一本体プレートを形成する第一本体プレート形成工程と、
前記ベースプレート上であって、第二熱媒体を流通する第二流路を有し、前記第一本体プレートの外周部に設けられて中空円柱状をなし、前記第一本体プレートを形成する材料より熱伝導率が高い金属又は合金からなる第二本体プレートを形成する第二本体プレート形成工程と、
前記第一本体プレートおよび第二本体プレートに前記ベースプレートと同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて前記第一本体プレートおよび第二本体プレートを被覆し、温度調節する対象を載置する外皮プレートを形成する被覆工程と、
を含み、
前記第二本体プレート形成工程は、
前記ベースプレート上に、金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第二本体プレートの下部を形成する第二本体プレート下部形成工程と、
前記第二本体プレート下部形成工程で形成した第二本体プレート下部に、溝を形成し蓋部で覆うことにより前記第二流路を形成、またはパイプを配置することにより前記第二流路を形成する流路形成工程と、
前記第二流路を形成した前記第二本体プレート下部に、さらに金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第二本体プレート上部を形成する第二本体プレート上部形成工程と、
を含むことを特徴とする温度調節装置の製造方法。
【請求項１３】
熱媒体を流通させる流路が内部に形成された円板状のプレートを有する温度調節装置の製造方法において、
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレート上に、第一熱媒体を流通する第一流路を有し、円板の中心部に円柱状をなし、前記ベースプレートを形成する材料より熱伝導率が高い金属又は合金からなる第一本体プレートを形成する第一本体プレート形成工程と、
前記ベースプレート上であって、第二熱媒体を流通する第二流路を有し、前記第一本体プレートの外周部に設けられて中空円柱状をなし、前記ベースプレートと同一の材料からなる第二本体プレートを形成する第二本体プレート形成工程と、
前記第一本体プレートおよび第二本体プレートに前記ベースプレートと同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて前記第一本体プレートおよび第二本体プレートを被覆し、温度調節する対象を載置する外皮プレートを形成する被覆工程と、
を含み、
前記第一本体プレート形成工程は、
前記ベースプレート上に、金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第一本体プレートの下部を形成する第一本体プレート下部形成工程と、
前記第一本体プレート下部形成工程で形成した第一本体プレート下部に、溝を形成し蓋部で覆うことにより前記第一流路を形成、またはパイプを配置することにより前記第一流路を形成する流路形成工程と、
前記第一流路を形成した前記第一本体プレート下部に、さらに金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第一本体プレート上部を形成する第一本体プレート上部形成工程と、
を含むことを特徴とする温度調節装置の製造方法。
【請求項１４】
熱媒体を流通させる流路が内部に形成された円板状のプレートを有する温度調節装置の製造方法において、
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレート上に、第一熱媒体を流通する第一流路を有し、円板の中心部に円柱状をなし、前記ベースプレートと同一の材料からなる第一本体プレートを形成する第一本体プレート形成工程と、
前記ベースプレート上であって、第二熱媒体を流通する第二流路を有し、前記第一本体プレートの外周部に設けられて中空円柱状をなし、前記第一本体プレートを形成する材料より熱伝導率が高い金属又は合金からなる第二本体プレートを形成する第二本体プレート形成工程と、
前記第一本体プレートおよび第二本体プレートに前記ベースプレートと同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて前記第一本体プレートおよび第二本体プレートを被覆し、温度調節する対象を載置する外皮プレートを形成する被覆工程と、
を含み、
前記第二本体プレート形成工程は、
前記ベースプレート上に、金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第二本体プレートの下部を形成する第二本体プレート下部形成工程と、
前記第二本体プレート下部形成工程で形成した第二本体プレート下部に、前記第二流路となるパイプを配置するパイプ配置工程と、
前記パイプを配置した前記第二本体プレート下部に、さらに金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第二本体プレート上部を形成する第二本体プレート上部形成工程と、
を含むことを特徴とする温度調節装置の製造方法。
【請求項１５】
熱媒体を流通させる流路が内部に形成された円板状のプレートを有する温度調節装置の製造方法において、
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレート上に、第一熱媒体を流通する第一流路を有し、円板の中心部に円柱状をなし、前記ベースプレートを形成する材料より熱伝導率が高い金属又は合金からなる第一本体プレートを形成する第一本体プレート形成工程と、
前記ベースプレート上であって、第二熱媒体を流通する第二流路を有し、前記第一本体プレートの外周部に設けられて中空円柱状をなし、前記ベースプレートと同一の材料からなる第二本体プレートを形成する第二本体プレート形成工程と、
前記第一本体プレートおよび第二本体プレートに前記ベースプレートと同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて前記第一本体プレートおよび第二本体プレートを被覆し、温度調節する対象を載置する外皮プレートを形成する被覆工程と、
を含み、
前記第一本体プレート形成工程は、
前記ベースプレート上に、金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第一本体プレートの下部を形成する第一本体プレート下部形成工程と、
前記第一本体プレート下部形成工程で形成した第一本体プレート下部に、前記第一流路となるパイプを配置するパイプ配置工程と、
前記パイプを配置した前記第一本体プレート下部に、さらに金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第一本体プレート上部を形成する本体プレート上部形成工程と、
を含むことを特徴とする温度調節装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体や液晶表示装置や光ディスク等の製造プロセスにおいて、基板の温度を調節する温度調節装置および該温度調節装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶表示装置や光ディスク等の製造における種々の基板プロセスにおいては、基板の温度を調節する温度調節装置（コールドプレート、ホットプレート等）が用いられている。これらの温度調節装置は、一般的に、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属プレートの内部に熱媒体やガスを流通させる流路を設けた構造を有している（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００３】
このような温度調節装置は、従来、金属プレート本体に切削加工等によって流路を形成し、この流路を封止する別の金属プレート（例えば、押え板）を上記金属プレート本体の流路側に重ね、溶接加工やロウ付或いは接着剤により両者を接合又は接着することにより製造されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭６２−１７２９７７号公報
【特許文献２】特開２００６−３２９４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の製造方法は、ロウ材のセットやロウ付時間、或いは溶接のためのフィラーのセットに多くの時間を要するという問題を有していた。
【０００６】
また、半導体の温度調節装置として使用する場合、半導体への金属汚染防止のために金属プレートの材料がアルミニウム又はアルミニウム合金等に限定される。アルミニウム又はアルミニウム合金のみを使用した金属プレートでは、プレート温度の均一性が十分に保つことができなかった。
【０００７】
上述した金属プレートの温度分布の不均一を改善するために、異なる材料をろう付け等により接合して金属プレートを製造することも提案されているが、異なる材料をろう付けなどで接合することにより、接合温度が高いため異なる材料間の熱膨張差によるひずみが蓄積してしまうといった問題が生じていた。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、金属プレートの製造に要する時間を短縮するとともに、異なる材料を接合する際のひずみや界面間での剥離、クラックを抑制しながら金属プレートの温度分布の均一性を改善することができる温度調節装置および温度調節装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる温度調節装置は、熱媒体を流通させる流路が内部に形成されたプレートを有する温度調節装置において、前記プレートは、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレートと、アルミニウムまたはアルミニウム合金と異なる金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、前記ベースプレートに向けて固相状態のままで吹き付けて堆積させることにより形成され、前記流路を内部に有する本体プレートと、温度調節する対象を載置し、前記ベースプレートと同一の材料から形成され、前記本体プレートを被覆する外皮プレートと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる温度調節装置は、上記発明において、前記本体プレートに埋め込まれて前記流路を形成するパイプを有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる温度調節装置は、上記発明において、前記流路は、前記本体プレートに形成された溝と該溝を覆う蓋部により形成されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかる温度調節装置は、上記発明において、前記本体プレートは、前記ベースプレートおよび前記外皮プレートを形成するアルミニウムまたはアルミニウム合金より熱伝導率が高い金属または合金からなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる温度調節装置は、上記発明において、前記本体プレートは円板状をなし、円板の中心部に円柱状をなす第一本体プレートと、前記第一本体プレートの外周部に設けられ、中空円柱状をなす第二本体プレートとからなり、前記第一本体プレートは前記ベースプレートおよび前記外皮プレートと同一の材料で形成され、前記第二本体プレートは前記第一本体プレートを形成する材料より熱伝導率が高い金属または合金からなることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかる温度調節装置は、上記発明において、前記第一本体プレートの内部には第一熱媒体を流通する第一流路が形成されるとともに、前記第二本体プレートの内部には前記第一熱媒体より高温の第二熱媒体を流通する第二流路が形成されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかる温度調節装置は、上記発明において、前記本体プレートは円板状をなし、円板の中心部に円柱状をなす第一本体プレートと、前記第一本体プレートの外周部に設けられ、中空円柱状をなす第二本体プレートとからなり、前記第二本体プレートは前記ベースプレートおよび前記外皮プレートと同一の材料で形成され、前記第一本体プレートは前記第二本体プレートを形成する材料より熱伝導率が高い金属または合金からなることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかる温度調節装置は、上記発明において、前記第一本体プレートの内部には第一熱媒体を流通する第一流路が形成されるとともに、前記第二本体プレートの内部には前記第一熱媒体より低温の第二熱媒体を流通する第二流路が形成されることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明にかかる温度調節装置は、上記発明において、前記第一本体プレートと前記第二本体プレートとの間に真空溝部を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明にかかる温度調節装置は、上記発明において、温度調整の対象が半導体であることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかる温度調節装置の製造方法は、熱媒体を流通させる流路が内部に形成されたプレートを有する温度調節装置の製造方法において、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレートに、アルミニウムまたはアルミニウム合金と異なる金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて本体プレートの下部を形成する本体プレート下部形成工程と、前記本体プレート下部形成工程で形成した本体プレート下部に、前記流路となる溝を形成する流路形成工程と、前記溝を覆う蓋部を前記溝の上部に配置する蓋配置工程と、前記蓋部を配置した前記本体プレート下部に、さらに金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて本体プレート上部を形成する本体プレート上部形成工程と、前記本体プレート上部に前記ベースプレートと同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて前記本体プレートを被覆して、温度調節する対象を載置する外皮プレートを形成する被覆工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明にかかる温度調節装置の製造方法は、熱媒体を流通させる流路が内部に形成されたプレートを有する温度調節装置の製造方法において、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレートに、アルミニウムまたはアルミニウム合金と異なる金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて本体プレートの下部を形成する本体プレート下部形成工程と、前記本体プレート下部形成工程で形成した本体プレート下部に、前記流路となるパイプを配置するパイプ配置工程と、前記パイプを配置した前記本体プレート下部に、さらに金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて本体プレート上部を形成する本体プレート上部形成工程と、前記本体プレート上部に前記ベースプレートと同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて前記本体プレートを被覆し、温度調節する対象を載置する外皮プレートを形成する被覆工程と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明にかかる温度調節装置の製造方法は、上記発明において、前記本体プレートは、前記ベースプレートおよび前記外皮プレートを形成するアルミニウムまたはアルミニウム合金より熱伝導率が高い金属または合金から形成されることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明にかかる温度調節装置の製造方法は、熱媒体を流通させる流路が内部に形成された円板状のプレートを有する温度調節装置の製造方法において、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレート上に、第一熱媒体を流通する第一流路を有し、円板の中心部に円柱状をなし、前記ベースプレートと同一の材料からなる第一本体プレートを形成する第一本体プレート形成工程と、前記ベースプレート上であって、第二熱媒体を流通する第二流路を有し、前記第一本体プレートの外周部に設けられて中空円柱状をなし、前記第一本体プレートを形成する材料より熱伝導率が高い金属又は合金からなる第二本体プレートを形成する第二本体プレート形成工程と、前記本体プレートに前記ベースプレートと同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて前記本体プレートを被覆し、温度調節する対象を載置する外皮プレートを形成する被覆工程と、を含み、前記第二本体プレート形成工程は、前記ベースプレート上に、金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第二本体プレートの下部を形成する第二本体プレート下部形成工程と、前記第二本体プレート下部形成工程で形成した第二本体プレート下部に、溝を形成し蓋部で覆うことにより前記第二流路を形成、またはパイプを配置することにより前記第二流路を形成する流路形成工程と、前記第二流路を形成した前記第二本体プレート下部に、さらに金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第二本体プレート上部を形成する第二本体プレート上部形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明にかかる温度調節装置の製造方法は、熱媒体を流通させる流路が内部に形成された円板状のプレートを有する温度調節装置の製造方法において、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレート上に、第一熱媒体を流通する第一流路を有し、円板の中心部に円柱状をなし、前記ベースプレートを形成する材料より熱伝導率が高い金属又は合金からなる第一本体プレートを形成する第一本体プレート形成工程と、前記ベースプレート上であって、第二熱媒体を流通する第二流路を有し、前記第一本体プレートの外周部に設けられて中空円柱状をなし、前記ベースプレートと同一の材料からなる第二本体プレートを形成する第二本体プレート形成工程と、前記本体プレートに前記ベースプレートと同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて前記本体プレートを被覆し、温度調節する対象を載置する外皮プレートを形成する被覆工程と、を含み、前記第一本体プレート形成工程は、前記ベースプレート上に、金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第一本体プレートの下部を形成する第一本体プレート下部形成工程と、前記第一本体プレート下部形成工程で形成した第一本体プレート下部に、溝を形成し蓋部で覆うことにより前記第一流路を形成、またはパイプを配置することにより前記第一流路を形成する流路形成工程と、前記第一流路を形成した前記第一本体プレート下部に、さらに金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第一本体プレート上部を形成する第一本体プレート上部形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明にかかる温度調節装置の製造方法は、熱媒体を流通させる流路が内部に形成された円板状のプレートを有する温度調節装置の製造方法において、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレート上に、第一熱媒体を流通する第一流路を有し、円板の中心部に円柱状をなし、前記ベースプレートと同一の材料からなる第一本体プレートを形成する第一本体プレート形成工程と、前記ベースプレート上であって、第二熱媒体を流通する第二流路を有し、前記第一本体プレートの外周部に設けられて中空円柱状をなし、前記第一本体プレートを形成する材料より熱伝導率が高い金属又は合金からなる第二本体プレートを形成する第二本体プレート形成工程と、前記本体プレートに前記ベースプレートと同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて前記本体プレートを被覆し、温度調節する対象を載置する外皮プレートを形成する被覆工程と、を含み、前記第二本体プレート形成工程は、前記ベースプレート上に、金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第二本体プレートの下部を形成する第二本体プレート下部形成工程と、前記第二本体プレート下部形成工程で形成した第二本体プレート下部に、前記第二流路となるパイプを配置するパイプ配置工程と、前記パイプを配置した前記第二本体プレート下部に、さらに金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第二本体プレート上部を形成する第二本体プレート上部形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明にかかる温度調節装置の製造方法は、熱媒体を流通させる流路が内部に形成された円板状のプレートを有する温度調節装置の製造方法において、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレート上に、第一熱媒体を流通する第一流路を有し、円板の中心部に円柱状をなし、前記ベースプレートを形成する材料より熱伝導率が高い金属又は合金からなる第一本体プレートを形成する第一本体プレート形成工程と、前記ベースプレート上であって、第二熱媒体を流通する第二流路を有し、前記第一本体プレートの外周部に設けられて中空円柱状をなし、前記ベースプレートと同一の材料からなる第二本体プレートを形成する第二本体プレート形成工程と、前記本体プレートに前記ベースプレートと同一の金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて前記本体プレートを被覆し、温度調節する対象を載置する外皮プレートを形成する被覆工程と、を含み、前記第一本体プレート形成工程は、前記ベースプレート上に、金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第一本体プレートの下部を形成する第一本体プレート下部形成工程と、前記第一本体プレート下部形成工程で形成した第一本体プレート下部に、前記第一流路となるパイプを配置するパイプ配置工程と、前記パイプを配置した前記第一本体プレート下部に、さらに金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、固相状態のままで吹き付けて第一本体プレート上部を形成する本体プレート上部形成工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレートに、アルミニウムまたはアルミニウム合金と異なる金属又は合金の粉体をガスと共に加速し、前記外皮プレートに向けて固相状態のままで吹き付けて堆積させることにより本体プレートを形成するため、異なる材料を接合する際のひずみや界面間での剥離、クラックを抑制しながら金属プレートの温度分布を効果的に改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る温度調整装置の構造を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示す温度調整装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３は、コールドスプレー装置の構成を示す模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施の形態１に係る温度調節装置の製造工程を説明する一部拡大断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施の形態１に係る温度調節装置の製造工程を説明する一部拡大断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明の実施の形態１に係る温度調節装置の製造工程を説明する一部拡大断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、本発明の実施の形態１に係る温度調節装置の製造工程を説明する一部拡大断面図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、本発明の実施の形態１に係る温度調節装置の製造工程を説明する一部拡大断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１の変形例にかかる温度調節装置の断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る温度調整装置の構造を示す断面図である。
【図７】図７は、図６に示す温度調整装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の実施の形態２に係る温度調節装置の製造工程を説明する図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の実施の形態２に係る温度調節装置の製造工程を説明する図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、本発明の実施の形態２に係る温度調節装置の製造工程を説明する図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、本発明の実施の形態２に係る温度調節装置の製造工程を説明する図である。
【図８Ｅ】図８Ｅは、本発明の実施の形態２に係る温度調節装置の製造工程を説明する図である。
【図８Ｆ】図８Ｆは、本発明の実施の形態２に係る温度調節装置の製造工程を説明する図である。
【図８Ｇ】図８Ｇは、本発明の実施の形態２に係る温度調節装置の製造工程を説明する図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態３に係る温度調整装置の構造を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図９に示す温度調整装置のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態３に係る温度調節装置の製造工程を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明に係る温度調節装置および該温度調節装置の製造方法を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。図面は模式的なものであり、各部材の厚みと幅との関係、各部材の比率等は、現実と異なることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。さらに、以下の説明における「上」「下」等の方向を示す用語は、図面の記載に対応するものであることに留意する必要がある。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る温度調整装置１００の構造を示す断面図である。図２は、図１に示す温度調整装置１００のＡ−Ａ断面図である。実施の形態１にかかる温度調節装置１００は、熱媒体（ガス又は液体)を流通させる流路５が設けられた金属プレート１と、金属プレート１を支持するシャフト２とを備える。図１および２では、円板状の金属プレート１を例として説明しているが、金属プレート１は円板状に限られるものではなく、温度調節する対象物の形状に合わせて矩形等であってもよい。
【００３０】
金属プレート１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、シャフト２と接合されるベースプレート４１と、熱媒体を流通させる流路５を内部に備える本体プレート３と、本体プレート３を被覆して温度調節する対象を載置し、ベースプレートと同一の材料で形成される外皮プレート４２と、からなる。図２に示すように、流路５は本体プレート２内に渦巻状に形成される。流路５には、流入口７から熱媒体が導入され、熱媒体が流路５内を流通して対象物を温度調節し、流出口８から熱媒体は外部に導出される。本体プレート３は、ベースプレート４１および外皮プレート４２の材料であるアルミニウムまたはアルミニウム合金よりも熱伝導率が高い材料、例えば、銅または銅合金から形成されることが好ましい。
【００３１】
次に、図３および図４Ａ〜図４Ｅを参照して、実施の形態１に係る温度調節装置１００の製造方法を説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る温度調節装置１００の製造に使用されるコールドスプレー装置５０の概要を示す説明図である。図４Ａ〜図４Ｅは、本発明の実施の形態１に係る温度調節装置１００の製造工程を説明する一部拡大断面図である。
【００３２】
図３に示すように、コールドスプレー装置５０は、ガス供給源からヘリウム（Ｈｅ）や窒素（Ｎ２）等の不活性ガスや空気等のガス（作動ガス）を導入するガス導入管５１と、原料である材料粉末ＰＭを供給する粉末供給部５２と、ガス導入管５１から導入されたガスを所望の温度まで加熱するヒータ５３と、材料粉末ＰＭとガスとを混合して噴射するチャンバ５４と、材料粉末ＰＭを噴射するノズル５５と、を備えている。ここで、材料粉末ＰＭは、本体プレート３を構成する材料の粉末である。
【００３３】
粉体供給部５２には、微小な材料粉末ＰＭ（例えば、粒径１０μｍ〜１００μｍ程度）が収容されている。材料粉末ＰＭは、ガス導入管５１に設けられたバルブ５１ａを操作して所望流量のガスを粉体供給部５２に導入することにより、ガスと共に粉体供給管５２ａを通ってチャンバ５４内に供給される。
【００３４】
ヒータ５３は、導入されたガスを、例えば、５０℃〜７００℃程度まで加熱する。この加熱温度の上限は、材料粉末ＰＭを固相状態のままでベースプレート４１に吹き付けるため、材料の融点未満とする。より好ましくは、上限温度を、摂氏で融点の約６０％以下に留める。これは、加熱温度が高くなるほど、材料粉末ＰＭが酸化する可能性が高くなるからである。
【００３５】
ヒータ５３において加熱されたガスは、ガス用配管５３ａを介してチャンバ５４に導入される。なお、チャンバ５４に導入されるガスの流量は、ガス導入管５１に設けたバルブ５１ｂによって調節される。加熱された圧縮ガスは先細末広形状のノズル５５により超音速流（約３４０ｍ／ｓ以上）にされ、チャンバ５４に供給された材料粉末ＰＭは、このガスの超音速流の中への投入により加速され、固相状態のまま基材、本実施の形態１ではベースプレート４１に高速で衝突して皮膜を形成する。
【００３６】
図３に示すように、ノズル５５を図中矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向に移動させながら材料粉末を堆積させて、ベースプレート４１に本体プレート３を形成する。なお、材料粉末を基材に固相状態で衝突させて皮膜を形成できる装置であれば、本実施の形態１に係る温度調整装置１００の製造に使用可能であり、図３のコールドスプレー装置５０に限定されるものではない。
【００３７】
実施の形態１にかかる温度調節装置１００は、まず、図４Ａに示すように、コールドスプレー装置５０により、ベースプレート４１に本体プレート３を形成する金属または合金の材料粉末ＰＭを吹き付けて堆積させることにより、本体プレート下部３１を形成する。ベースプレート４１は、切削加工等によりあらかじめ所定形状に形成したものを使用すればよい。
【００３８】
積層した本体プレート下部３１の上面を平滑にした後、図４Ｂに示すように、切削加工等により流路５となる溝９を形成すると共に、該溝９の開口縁部を切り欠くことにより支持部１０を形成する。この支持部１０の幅は、蓋部６を支持できる程度であれば良い。また、支持部１０の深さは、蓋部６と同程度であれば良い。なお、流路６の断面形状は長方形に限定されず、任意の形状（例えば、角が丸い長方形や、台形や、三角形や、半円形や、半楕円形等）に形成しても良い。
【００３９】
続いて、図４Ｃに示すように、支持部１０に蓋部６を載置して流路５を形成する。
【００４０】
その後、図４Ｄに示すように、コールドスプレー装置５０により、蓋部６を支持部１０に載置した本体プレート下部３１に、本体プレート３を形成する金属または合金の材料粉末ＰＭを吹き付けて堆積させることにより、本体プレート上部３２を形成する。
【００４１】
積層した本体プレート上部３２の上面を平滑にした後、図４Ｅに示すように、コールドスプレー装置５０により、本体プレート上部３２に、外皮プレート４２を形成する金属または合金の材料粉末ＰＭを吹き付けて堆積させることにより、外皮プレート４２を形成して本体プレート３を被覆し、外皮プレート４２を平滑にし、流入口７および流出口８を切削により形成することにより、金属プレート１を製造する。温度調節装置１００は、このようにして製造した金属プレート１にシャフト２を接合して製造する。
【００４２】
このようにして製造された温度調節装置１００は、材料粉体ＰＭが下層の表面に高速に衝突して食い込むと共に、自身を変形させて下層に付着するので、下層に強く密着した金属皮膜の積層体となる。本実施の形態１にかかる温度調節装置１００は、異なる材料の界面であるベースプレート４１と本体プレート下部３１、および本体プレート上部３２と外皮プレート４２との界面において、金属皮膜が食い込む現象（アンカー効果と呼ばれる）を観察することができ、温度調節装置１００は、異種の金属によって形成されたベースプレート４１と本体プレート下部３１、および本体プレート上部３２と外皮プレート４２との間に隙間を生じさせることなく密に接合している。
【００４３】
実施の形態１にかかる温度調節装置１００は、ベースプレート４１および外皮プレート４２の材料と異なる材料（熱伝導率が大きい材料）で形成した本体プレート３とを、例えばろう付けで接合した場合におこりうる、界面間での剥離やクラックの発生を抑制することが可能となる。また、実施の形態１にかかる温度調節装置１００は、本体プレート３を、熱伝導率が高い材料、例えば、銅または銅合金で形成し、その外周はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなるベースプレート４１および外皮プレート４２で覆われているため、温度調節する対象物、たとえば、半導体への銅汚染等を防止しながら、金属プレート１の温度分布を改善することが可能となる。
【００４４】
本実施の形態１にかかる温度調節装置１００の製造方法の一例を説明したが、コールドスプレー装置５０等を使用して、異なる材料を密に接合し、金属プレート１の温度分布を改善することができれば、本発明の要旨を満たすものである。したがって、たとえば、あらかじめ切削加工等により、バルク材から本体プレート下部３１を形成するとともに、溝９および支持部１０を形成した後、蓋部６を載置してコールドスプレー装置５０で本体プレート上部３２を形成し、さらにベースプレート４１および外皮プレート４２をコールドスプレー装置５０により形成してもよい。
【００４５】
さらに、本実施の形態１の変形例にかかる温度調整装置として、図５に示す温度調整装置１００Ａが例示される。温度調整装置１００Ａは、流路５がパイプ１１により形成される点で、実施の形態１の温度調節装置１００と異なる。温度調節装置１００Ａは、ベースプレート４１上に、コールドスプレー装置５０で本体プレート下部３１を形成した後、パイプ１１を配置し、パイプ１１の上部からコールドスプレー装置５０で本体プレート上部３２を堆積させて形成する。パイプ１１は、図５に示すように、断面円形のほか、長方形等であってもよい。パイプ１１を流路５とすることにより、本体プレート１の温度分布を改善しながら、使用する熱媒体に応じて、パイプ１１の材料を選択することも可能となる。
【００４６】
（実施の形態２）
温度調整する対象物の各部の温度を異なる温度に調節する温度調節装置が知られており、通常、金属プレート内に、２つの流路を形成し、該流路に２つの異なる（温度に調整された）熱媒体をそれぞれ流通させることにより対象物の各部の温度を異なる温度に調節する。このような温度調節装置では、１つのプレート内に２つの流路が形成され、各流路が形成されたプレート部間での熱伝導を抑制するために、各流路を隔てるように真空溝等を形成して各部の温度を所望の温度に調整している。しかしながら、真空溝を形成するためにさらに製造に要する時間が増えるだけでなく、真空溝の形成だけでは温度制御が不十分な場合があった。本実施の形態２にかかる温度調節装置は、本体プレートを、コールドスプレー装置により異なる金属材料を使用して形成することにより、金属プレートの製造に要する時間を短縮するとともに、金属プレートの各部の温度調整を容易に行うことができる。
【００４７】
以下、図面を参照して、実施の形態２にかかる温度調節装置２００について説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係る温度調整装置２００の構造を示す断面図である。図７は、図６に示す温度調整装置２００のＢ−Ｂ断面図である。
【００４８】
実施の形態２にかかる温度調節装置２００の金属プレート２０１は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されるベースプレート４１と、ベースプレート４１上にベースプレート４１と異なる材料から形成され、円板状をなす本体プレート２０２と、温度調整する対象を載置し、ベースプレート４１と同一の材料から形成される外皮プレート４２とを備える。本体プレート２０２は、本体プレート２０２の円板の中心部に円柱状をなす第一本体プレート２０３と、第一本体プレート２０３の外周部に設けられ、中空円柱状をなす第二本体プレート２０４とからなる。第一本体プレート２０３はベースプレート４１および外皮プレート４２と同一の材料で形成され、第二本体プレート２０４は第一本体プレート２０３より熱伝導度の高い材料により形成される。温度調整装置２００は、異なる温度にそれぞれ調節した熱媒体を、各プレート内の流路にそれぞれ流通させることにより各プレートの温度を調節し、対象物の各部を異なる温度に調整することができる。温度調整装置２００は、第一本体プレート２０３は、ベースプレート４１および外皮プレート４２と同一の材料であるアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成され、第二本体プレート２０４は、第一本体プレート２０３を形成する材料より熱伝導率が高い金属または合金、例えば、銅または銅合金から形成されることが好ましい。
【００４９】
図６および図７に示すように、第一本体プレート２０３内部には第一流路２１０が形成され、第一流路２１０には、流入口２０６から第一熱媒体が導入され、第一熱媒体が第一流路２１０内を流通して対象物を温度調節し、流出口２０７から第一熱媒体は外部に導出される。
【００５０】
第二本体プレート２０４内部には第二流路２１１が形成され、第二流路２１１には、流入口２０８から第二熱媒体が導入され、第二熱媒体が第二流路２１１内を流通して対象物を温度調節し、流出口２０９から第二熱媒体は外部に導出される。
【００５１】
第二本体プレート２０４が第一本体プレート２０３より熱伝導率の高い金属または合金で形成される温度調節装置２００は、通常、第二本体プレート２０４の温度（第二熱媒体の温度）を第一本体プレート２０３の温度（第一熱媒体の温度）より高く調節する。
【００５２】
次に、図８Ａ〜図８Ｇを参照して、実施の形態２に係る温度調節装置２００の製造方法を説明する。図８Ａ〜図８Ｇは、本発明の実施の形態２に係る温度調節装置２００の製造工程を説明する断面図である。
【００５３】
実施の形態２にかかる温度調節装置２００は、まず、図８Ａに示すように、ベースプレート４１と第一本体プレート下部２０３ｂとを一体として切削加工等により形成した後、第一本体プレート下部２０３ｂ上に、切削加工等により第一流路２１０となる溝を形成する。あるいは、第一流路２１０となる溝も鋳造等により一体として形成してもよい。
【００５４】
続いて、図８Ｂに示すように、第一本体プレート下部２０３ｂ上にろう付け等により第一本体プレート上部２０３ａを接合する。あるいは、先の工程で、第一流路２１０となる溝と共に、該溝の開口縁部を切り欠くことにより支持部を形成して、蓋部で覆うことにより第一流路２１０を形成し、第一本体プレート下部２０３ｂに、コールドスプレー装置５０で第一本体プレート２０３を形成する金属または合金の材料粉末ＰＭを吹き付けて堆積させることにより、第一本体プレート上部２０３ａを形成してもよい。
【００５５】
第一本体プレート２０３形成後、図８Ｃに示すように、ベースプレート４１に第二本体プレート２０４を形成する金属または合金の材料粉末ＰＭを吹き付けて堆積させることにより、第二本体プレート下部２０４ｂを形成する。
【００５６】
積層した第二本体プレート下部２０４ｂの上面を平滑にした後、図８Ｄに示すように、切削加工等により第二流路２１１となる溝２１３を形成すると共に、該溝２１３の開口縁部を切り欠くことにより支持部２１４を形成し、図８Ｅに示すように、支持部２１４に蓋部２１２を載置して第二流路２１１を形成する。
【００５７】
その後、図８Ｆに示すように、コールドスプレー装置５０により、蓋部２１２を支持部２１４に載置した第二本体プレート下部２０４ｂに、第二本体プレート２０４を形成する金属または合金の材料粉末ＰＭを吹き付けて堆積させることにより、第二本体プレート上部２０４ａを形成する。
【００５８】
積層した第二本体プレート上部２０４ａの上面を平滑にした後、図８Ｇに示すように、コールドスプレー装置５０により、第一本体プレート上部２０３ａおよび第二本体プレート上部２０４ａに、外皮プレート４２を形成する金属または合金の材料粉末ＰＭを吹き付けて堆積させることにより、外皮プレート４２を形成して本体プレート２０２を被覆する。その後、外皮プレート４２を平滑にし、流入口２０６および２０８、流出口２０７および２０９を切削により形成して金属プレート２０１を製造する。温度調節装置２００は、このようにして製造した金属プレート２０１にシャフト２を接合して製造する。
【００５９】
本実施の形態２にかかる温度調節装置２００は、本体プレート２０２を、円板の中心部に円柱状に形成される第一本体プレート２０３と、第一本体プレート２０３の外周部に中空円柱状に形成され、第一本体プレート２０３を形成する材料より熱伝導度が高い金属または合金からなる第二本体プレート２０４とにより構成し、各プレートにそれぞれ形成した流路に、異なる温度に調節した熱媒体をそれぞれ流通させて各プレートの温度を調節することにより、各プレートの温度分布を改善することができる。
【００６０】
また、本実施の形態２にかかる温度調節装置２００は、本体プレート２０２を構成する第二本体プレート２０４、および本体プレート２０２を被覆する外皮プレート４２をコールドスプレー装置５０により製造するため、異なる金属または合金を接合した場合であっても、隙間を生じさせることなく密に接合するとともに、ろう付けの際に生じるひずみや界面間での剥離、クラックを抑制することができる。
【００６１】
本実施の形態２にかかる温度調節装置２００は、上記のような構成とすることにより、各プレートの温度調節を効果的に行うことができるが、各プレートの接合面に真空溝を形成してもよい。本実施の形態２にかかる温度調節装置２００の第一本体プレート２０３と第二本体プレート２０４との間に真空溝を形成することにより、第一本体プレート２０３と第二本体プレート２０４の温度分布の均一性をさらに改善することができる。
【００６２】
（実施の形態３）
以下、図面を参照して、実施の形態３にかかる温度調節装置３００について説明する。図９は、本発明の実施の形態３に係る温度調整装置３００の構造を示す断面図である。図１０は、図９に示す温度調整装置３００のＣ−Ｃ断面図である。
【００６３】
実施の形態３にかかる温度調節装置３００の金属プレート３０１は、実施の形態２にかかる温度調整装置２００と同様に、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されるベースプレート４１と、円板状をなす本体プレート３０２と、本体プレート３０２を覆い、温度調節する対象を載置する外皮プレート４２とを備える。本体プレート３０２は、本体プレート３０２の円板の中心部に円柱状をなす第一本体プレート３０３と、第一本体プレート３０３の外周部に中空円柱状をなす第二本体プレート３０４とからなる。温度調節装置３００の本体プレート３０２は、ベースプレート４１および外皮プレート４２と同一の材料で形成した第二本体プレート３０４と、第二本体プレート３０４より熱伝導度の高い材料により形成した第一本体プレート３０３とからなる。第一本体プレート３０３と第二本体プレート３０４に、異なる温度にそれぞれ調節した熱媒体を流通させることにより、各プレートの温度を調節し、対象物の各部を異なる温度に調整することができる。温度調整装置３００の第二本体プレート３０４は、ベースプレート４１および外皮プレート４２と同一の材料のアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成され、第一本体プレート３０３は第二本体プレート３０４を形成する材料より熱伝導率が高い金属または合金、例えば、銅または銅合金から形成されることが好ましい。
【００６４】
図９および図１０に示すように、第一本体プレート３０３内部には第一流路３１０が形成され、第一流路３１０には、流入口３０６から第一熱媒体が導入され、第一熱媒体が第一流路３１０内を流通して対象物を温度調節し、流出口３０７から第一熱媒体は外部に導出される。
【００６５】
第二本体プレート３０４内部には第二流路３１２が形成され、第二流路３１２には、流入口３０８から第二熱媒体が導入され、第二熱媒体が第二流路３１２内を流通して対象物を温度調節し、流出口３０９から第二熱媒体は外部に導出される。
【００６６】
第一本体プレート３０３が第二本体プレート３０４より熱伝導率の高い金属または合金で形成される温度調節装置３００は、通常、第一本体プレート３０３の温度（第一熱媒体の温度）を第二本体プレート３０４の温度（第二熱媒体の温度）より高く調節する。
【００６７】
次に、図１１を参照して、実施の形態３に係る温度調節装置３００の製造工程を説明する。図１１は、本発明の実施の形態３に係る温度調節装置３００の製造工程を説明するフローチャートである。
【００６８】
実施の形態３にかかる温度調節装置３００は、まず、ベースプレート４１と第二本体プレート下部３０４ｂとを一体として切削加工等により形成した後、第二本体プレート下部３０４ｂ上に、切削加工等により第二流路３１２となる溝を形成する（ステップＳ１０１）。あるいは、第二流路３１２となる溝も鋳造等により一体として形成してもよい。
【００６９】
続いて、第二本体プレート下部３０４ｂ上にろう付け等により第二本体プレート上部３０４ａを接合する（ステップＳ１０２）。あるいは、先の工程で、第二流路３１２となる溝と共に、該溝の開口縁部を切り欠くことにより支持部を形成して、蓋部で覆うことにより第二流路３１２を形成し、第二本体プレート下部３０４ｂに、コールドスプレー装置５０で第二本体プレート３０４を形成する金属または合金の材料粉末ＰＭを吹き付けて堆積させることにより、第二本体プレート上部３０４ａを形成してもよい。
【００７０】
第二本体プレート３０４形成後、ベースプレート４１に第一本体プレート３０３を形成する金属または合金の材料粉末ＰＭを吹き付けて堆積させることにより、第一本体プレート下部３０３ｂを形成する（ステップＳ１０３）。
【００７１】
積層した第一本体プレート下部３０３ｂの上面を平滑にした後、切削加工等により第一流路３１０となる溝を形成すると共に、該溝の開口縁部を切り欠くことにより支持部を形成し（ステップＳ１０４）、支持部に蓋部３１１を載置して第一流路３１０を形成する（ステップＳ１０５）。
【００７２】
その後、コールドスプレー装置５０により、蓋部３１１を支持部に載置した第一本体プレート下部３０３ｂに、第一本体プレート３０３を形成する金属または合金の材料粉末ＰＭを吹き付けて堆積させることにより、第一本体プレート上部３０３ａを形成する（ステップＳ１０６）。
【００７３】
積層した第一本体プレート上部３０３ａの上面を平滑にした後、コールドスプレー装置５０により、第一本体プレート上部３０３ａおよび第二本体プレート上部３０４ａに、外皮プレート４２の材料粉末ＰＭを吹き付けて堆積させることにより、外皮プレート４２を形成して本体プレート３０２を被覆する（ステップＳ１０７）。その後、外皮プレート４２を平滑にし、流入口３０６および３０８、流出口３０７および３０９を切削により形成して金属プレート３０１を製造する。温度調節装置３００は、このようにして製造した金属プレート３０１にシャフト２を接合して製造する。
【００７４】
本実施の形態３にかかる温度調節装置３００は、本体プレート３０２を、円板の中心部に円柱状に形成され、ベースプレート４１および外皮プレート４２を形成する材料より熱伝導率の高い材料で形成される第一本体プレート３０３と、第一本体プレート３０３の外周部に中空円柱状に形成され、ベースプレート４１および外皮プレート４２と同一の材料で形成される第二本体プレート３０４とにより構成し、各プレートにそれぞれ形成した流路に、異なる温度に調節した熱媒体をそれぞれ流通させて各プレートの温度を調節することにより、各プレートの温度分布の均一性を改善することができる。
【００７５】
また、本実施の形態３にかかる温度調節装置３００は、本体プレート３０２を構成する第一本体プレート３０３、および本体プレート３０２を被覆する外皮プレート４２をコールドスプレー装置５０により製造するため、異なる金属または合金を接合した場合であっても、隙間を生じさせることなく密に接合するとともに、ろう付けの際に生じるひずみや界面間での剥離、クラックを抑制することができる。
【００７６】
本実施の形態３にかかる温度調節装置３００は、上記のような構成とすることにより、各プレートの温度調節を効果的に行うことができるが、各プレートの接合面に真空溝を形成してもよい。本実施の形態３にかかる温度調節装置３００の第一本体プレート３０３と第二本体プレート３０４との間に真空溝を形成することにより、第一本体プレート３０３と第二本体プレート３０４の温度分布の均一性をさらに改善することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、温度調節装置及びその製造方法において利用可能であり、より具体的には、半導体等の製造プロセスにおいて、基板等の温度調整に用いられるコールドプレート、特に、温度調整する対象の各部を異なる温度に制御する場合に有効である。
【符号の説明】
【００７８】
１、２０１、３０１  金属プレート
２  シャフト
３、２０２、３０２  本体プレート
５  流路
６  蓋部
７、２０６、２０８、３０６、３０８  流入口
８、２０７、２０９、３０７、３０９  流出口
１１  パイプ
４１  ベースプレート
４２  外皮プレート
５０  コールドスプレー装置
５１  ガス導入管
５１ａ、５１ｂ  バルブ
５２  粉体供給部
５３  ヒータ
５４  チャンバ
５５  ノズル
２０３、３０３  第一本体プレート
２０４、３０４  第二本体プレート
２１０、３１０  第一流路
２１１、３１２  第二流路
【図１】
0005666395.tif 000002
【図２】
0005666395.tif 000003
【図３】
0005666395.tif 000004
【図４Ａ】
0005666395.tif 000005
【図４Ｂ】
0005666395.tif 000006
【図４Ｃ】
0005666395.tif 000007
【図４Ｄ】
0005666395.tif 000008
【図４Ｅ】
0005666395.tif 000009
【図５】
0005666395.tif 000010
【図６】
0005666395.tif 000011
【図７】
0005666395.tif 000012
【図８Ａ】
0005666395.tif 000013
【図８Ｂ】
0005666395.tif 000014
【図８Ｃ】
0005666395.tif 000015
【図８Ｄ】
0005666395.tif 000016
【図８Ｅ】
0005666395.tif 000017
【図８Ｆ】
0005666395.tif 000018
【図８Ｇ】
0005666395.tif 000019
【図９】
0005666395.tif 000020
【図１０】
0005666395.tif 000021
【図１１】
0005666395.tif 000022