JP2006084269A

JP2006084269A - Temperature control apparatus

Info

Publication number: JP2006084269A
Application number: JP2004268078A
Authority: JP
Inventors: Manabu Kinugasa; 学衣笠; Tetsuya Oka; 哲也岡
Original assignee: Espec Corp
Current assignee: Espec Corp
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2006-03-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temperature control apparatus which can rapidly cool a sample with a precooled cold plate. <P>SOLUTION: The temperature control apparatus comprises a heat plate having a sample stage and a heater and a cold plate with a lower temperature than the heat plate, wherein the cold plate is brought into contact with the heat plate when rapidly cooling the sample stage, and the cold plate is spaced apart from the heat plate at other times. A closed chamber is formed between the heat plate and the cold plate by connecting them with an airtight screen and is filled with a gas having a dew point which is lower than the temperature of the cold plate. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、試料を加熱体又は冷却体に接触させて温度制御する型の環境試験装置や半導体試験装置等に使用可能な温度制御装置に関するものである。 The present invention relates to a temperature control apparatus that can be used for an environmental test apparatus, a semiconductor test apparatus, or the like that controls temperature by bringing a sample into contact with a heating body or a cooling body.

環境試験装置や、半導体試験装置として利用可能な、試料を載置した試料プレートを加熱及び冷却するための温度調整システム８１が、特許文献１に開示されている。図６は、特許文献１の温度調整システム８１の系統図である。特許文献１の温度調整システム８１は、半導体ウェハＷを加熱又は冷却するための以下のような構成を備えている。 Patent Document 1 discloses a temperature adjustment system 81 for heating and cooling a sample plate on which a sample is placed, which can be used as an environmental test apparatus or a semiconductor test apparatus. FIG. 6 is a system diagram of the temperature adjustment system 81 of Patent Document 1. The temperature adjustment system 81 of Patent Document 1 has the following configuration for heating or cooling the semiconductor wafer W.

温度調整システム８１には、処理部８２、冷却部８５及び蓄熱タンク８６を備えている。処理部８２は、電気ヒータ８３と温度調整プレート８４とを有している。温度調整プレート８４には冷却部８５から供給される低温の冷却液を通す通路が形成されており、冷却液は、供給管路８７を介してこの通路内に冷却液を供給し、温度調整プレート８４の温度を低下させる。温度調整プレート８４内で昇温した冷却液は、還流管路８８を介して冷却部８５に回収される。還流管路８８と供給管路８７とを接続するように蓄熱タンク８６が設置されているが、この蓄熱タンク８６には、昇温した冷却液を収容することができる。以上のような構成により温度調整システム８１の流体循環回路が構成されている。 The temperature adjustment system 81 includes a processing unit 82, a cooling unit 85, and a heat storage tank 86. The processing unit 82 includes an electric heater 83 and a temperature adjustment plate 84. The temperature adjustment plate 84 is formed with a passage through which a low-temperature coolant supplied from the cooling unit 85 passes. The coolant supplies the coolant to the passage via a supply pipe line 87, and the temperature adjustment plate Reduce the temperature of 84. The coolant whose temperature has risen in the temperature adjustment plate 84 is collected by the cooling unit 85 via the reflux pipe 88. A heat storage tank 86 is installed so as to connect the reflux pipe line 88 and the supply pipe line 87, and the heat storage tank 86 can store a heated coolant. The fluid circulation circuit of the temperature control system 81 is configured by the above configuration.

温度調整プレート８４を加熱する際には、蓄熱タンク８６内の高温の冷却液を供給することにより、電気ヒータ８３で加熱するのに必要なエネルギ量を少なくする。処理部８２は、電気ヒータ８３で加熱することにより温度上昇させることができ、また、温度調整プレート８４に冷却部８５から供給される冷却液を通すことにより温度低下させることができるようになっている。この処理部８２に、半導体ウェハＷが接触させてある。従って、半導体ウェハＷの温度は、処理部８２からの熱伝達により、調整することができる。
特開２００２−２３８６０公報 When the temperature adjustment plate 84 is heated, the amount of energy required for heating by the electric heater 83 is reduced by supplying a high-temperature coolant in the heat storage tank 86. The temperature of the processing unit 82 can be increased by heating with the electric heater 83, and the temperature can be decreased by passing the coolant supplied from the cooling unit 85 through the temperature adjustment plate 84. Yes. A semiconductor wafer W is in contact with the processing unit 82. Therefore, the temperature of the semiconductor wafer W can be adjusted by heat transfer from the processing unit 82.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-23860

ところで、この特許文献１に開示された温度調整システム８１は、温度調整プレート８４に低温の冷却液を供給することにより、温度を低下させるが、温度を低下させるべく冷却液の供給量を増加させても、実際に目標温度に達するまでに時間がかかる。昨今は、半導体ウェハＷに相当する試料を急冷することができる温度制御装置の登場が望まれていた。そこで本発明では、予め蓄冷されたコールドプレートで、試料を急冷することができる温度制御装置を提供することを目的としている。 By the way, the temperature adjustment system 81 disclosed in Patent Document 1 reduces the temperature by supplying a low-temperature coolant to the temperature adjustment plate 84, but increases the supply amount of the coolant to reduce the temperature. However, it takes time to actually reach the target temperature. In recent years, the appearance of a temperature control device that can rapidly cool a sample corresponding to the semiconductor wafer W has been desired. Therefore, an object of the present invention is to provide a temperature control device capable of rapidly cooling a sample with a cold plate stored in advance.

上記課題を解決するため、請求項１の発明では、試料載置部と加熱器とを有するヒートプレートと、前記ヒートプレートよりも低温のコールドプレートとで構成され、前記試料載置部を急冷する際には、前記コールドプレートをヒートプレートに接触させ、それ以外のときにはヒートプレートからコールドプレートを離隔することにより、前記試料載置部の温度制御を行う温度制御装置において、前記ヒートプレートとコールドプレートとを、気密性を有する幕で接続してヒートプレートとコールドプレートの間に密室を形成し、前記密室に、低露点気体又は窒素ガスを封入した。 In order to solve the above-described problem, in the first aspect of the present invention, a heat plate having a sample mounting portion and a heater and a cold plate having a temperature lower than that of the heat plate are used to rapidly cool the sample mounting portion. In the temperature control device that controls the temperature of the sample mounting unit by bringing the cold plate into contact with the heat plate and otherwise separating the cold plate from the heat plate, the heat plate and the cold plate Were connected by an airtight curtain to form a closed chamber between the heat plate and the cold plate, and a low dew point gas or nitrogen gas was sealed in the closed chamber.

請求項２の発明では、請求項１の発明において、密室内の気体を除去する気体除去手段と密室内に気体を供給する気体供給手段とを備えた。気体供給手段で供給する気体は、気体除去手段で除去される気体と同種のものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the gas removal means for removing the gas in the closed chamber and the gas supply means for supplying the gas into the closed chamber are provided. The gas supplied by the gas supply means is the same type as the gas removed by the gas removal means.

請求項３の発明では、請求項１の発明において、記載前記密室と連通する容積可変の別室を設け、前記密室の容積が小さくなった際に、密室内の気体を前記別室に移動させ、前記密室の容積が大きくなった際には、前記別室内の気体を密室内に移動可能にした。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a variable volume separate chamber communicating with the closed chamber is provided, and when the volume of the closed chamber decreases, the gas in the closed chamber is moved to the separate chamber, When the volume of the closed room increases, the gas in the separate room can be moved into the closed room.

請求項１の発明を実施すると、ヒートプレートとコールドプレートとを気密性を有する幕で接続してヒートプレートとコールドプレートの間に密室を形成し、この密室にコールドプレートの温度よりも露点の低い気体を封入したので、コールドプレートの表面が結露して氷結することによるヒートプレートとコールドプレートの間の熱伝達の阻害を回避することができ、良好に試料を急冷することができる。 When the invention of claim 1 is carried out, the heat plate and the cold plate are connected by an airtight curtain to form a closed chamber between the heat plate and the cold plate, and the dew point is lower in the closed chamber than the temperature of the cold plate. Since the gas is enclosed, the heat transfer between the heat plate and the cold plate due to condensation and icing on the surface of the cold plate can be avoided, and the sample can be cooled rapidly.

請求項２の発明では、密室内の気体を除去する気体除去手段と、密室内に気体を供給する気体供給手段とを備えたので、試料を急冷する際には、密室内の気体を除去することにより、密室内の気圧が上昇することを回避することができ、ヒートプレートとコールドプレートとの接触を容易に行うことができる。また、試料の急冷を停止する際には、密室内に気体を供給することにより、密室内を負圧にせずに済み、ヒートプレートからコールドプレートを容易に離隔させることができる。 In the invention of claim 2, since the gas removing means for removing the gas in the closed chamber and the gas supply means for supplying the gas into the closed chamber are provided, the gas in the closed chamber is removed when the sample is rapidly cooled. As a result, it is possible to avoid an increase in the air pressure in the closed chamber, and it is possible to easily make contact between the heat plate and the cold plate. Further, when stopping the rapid cooling of the sample, by supplying gas into the closed chamber, it is not necessary to create a negative pressure in the closed chamber, and the cold plate can be easily separated from the heat plate.

請求項３の発明では、密室と連通する容積可変の別室を設けたので、コールドプレートをヒートプレートに当接させて密室の容積が小さくなった際には、密室内の気体を別室に移動させ、又、コールドプレートをヒートプレートから離隔して密室の容積が大きくなるとき、及び、急冷を停止する際には、別室に移動した気体を密室内に移動させて、密室内に負圧が発生することを回避することができる。また、なんら特別な制御を行わなくても、コールドプレートの表面が結露することを回避でき、コールドプレートとヒートプレートの間の熱伝達を良好に行うことができる。 In the invention of claim 3, since the variable volume separate chamber communicating with the closed chamber is provided, when the cold plate is brought into contact with the heat plate and the volume of the closed chamber is reduced, the gas in the closed chamber is moved to the separate chamber. In addition, when the cold plate is separated from the heat plate and the volume of the closed chamber increases, and when quenching is stopped, the gas moved to the separate chamber is moved into the closed chamber, and negative pressure is generated in the closed chamber. Can be avoided. Further, it is possible to avoid condensation on the surface of the cold plate without performing any special control, and heat transfer between the cold plate and the heat plate can be performed satisfactorily.

図１は、本発明の温度制御装置１を備えた冷媒回路２の系統図である。配管４は、コールドプレート９内に設けた冷媒通路９ａと連通している。 FIG. 1 is a system diagram of a refrigerant circuit 2 provided with a temperature control device 1 of the present invention. The pipe 4 communicates with a refrigerant passage 9 a provided in the cold plate 9.

ヒートプレート６には、試料を載置するための試料プレート８（試料載置部）が設置されている。また、ヒートプレート６の試料プレート８とは反対側に、コールドプレート９が対向するように配置してある。図１に示すように、配管４の、コールドプレート９に設けた冷媒通路９ａの入口側付近と出口側付近の２カ所には、可撓部５が設置されている。 The heat plate 6 is provided with a sample plate 8 (sample mounting portion) for mounting a sample. Further, the cold plate 9 is arranged on the opposite side of the heat plate 6 from the sample plate 8 so as to face the cold plate 9. As shown in FIG. 1, the flexible part 5 is installed in two places of the piping 4 near the inlet side and the outlet side of the refrigerant passage 9a provided in the cold plate 9.

図５は、コールドプレート９内の冷媒通路９ａの一例を示す斜視図である。図５に示すように冷媒通路９ａは、コールドプレート９内を蛇行するように形成されている。この冷媒通路９ａ内を、冷媒７が通過することにより、コールドプレート９は略均一に冷却（蓄冷）されるようになっている。 FIG. 5 is a perspective view showing an example of the refrigerant passage 9 a in the cold plate 9. As shown in FIG. 5, the refrigerant passage 9 a is formed to meander in the cold plate 9. As the refrigerant 7 passes through the refrigerant passage 9a, the cold plate 9 is cooled substantially uniformly (cold storage).

ヒートプレート６には、加熱器６ｂが設けてある。この加熱器６ｂに通電すると、ヒートプレート６の温度を上昇させることができる。従って、ヒートプレート６の温度は、所定の温度範囲内に入るように微調整することができる。 The heat plate 6 is provided with a heater 6b. When the heater 6b is energized, the temperature of the heat plate 6 can be raised. Therefore, the temperature of the heat plate 6 can be finely adjusted to fall within a predetermined temperature range.

図１に示すように、試料プレート８には、熱電対１１が設置されている。熱電対１１で検出された試料の温度情報は、信号線２０ａを介してコントロールユニット１２に入力されるようになっている。 As shown in FIG. 1, the sample plate 8 is provided with a thermocouple 11. The temperature information of the sample detected by the thermocouple 11 is input to the control unit 12 via the signal line 20a.

コールドプレート９には、信号線２０ｅを介してコントロールユニット１２で制御されるスライド機構１０（駆動手段）が設けてある。スライド機構１０は、コールドプレート９をヒートプレート６に接近させて当接させたり、逆にヒートプレート６から離隔させることができる。スライド機構１０は、可撓部５の変形が許容される範囲でコールドプレート９を往復駆動させ、配管４は常時密閉状態が保たれている。 The cold plate 9 is provided with a slide mechanism 10 (driving means) controlled by the control unit 12 via a signal line 20e. The slide mechanism 10 can bring the cold plate 9 into contact with the heat plate 6, or can be separated from the heat plate 6. The slide mechanism 10 reciprocates the cold plate 9 within a range in which the deformation of the flexible portion 5 is allowed, and the pipe 4 is always kept in a sealed state.

図１に示すように、ヒートプレート６とコールドプレート９は、気密性、耐熱性及び耐圧性を有する伸縮幕１７で接続されている。伸縮幕１７は、ヒートプレート６の側面と、コールドプレート９の側面に接着されており、ヒートプレート６、コールドプレート９及び伸縮幕１７とで室１８（密室）が形成されている。 As shown in FIG. 1, the heat plate 6 and the cold plate 9 are connected by a stretchable curtain 17 having airtightness, heat resistance, and pressure resistance. The extendable curtain 17 is bonded to the side surface of the heat plate 6 and the side surface of the cold plate 9, and the heat plate 6, the cold plate 9 and the extendable curtain 17 form a chamber 18 (closed chamber).

室１８内には、コールドプレート９よりも露点の低い気体（例えば、水分をフィルタ等で除去したドライエアや窒素ガス等）が封入されている。そのため、コールドプレート９の表面での結露を防ぎ、コールドプレート９とヒートプレート６との密着性を低下させずに済む。試料プレート８を急冷する際には、コールドプレート９をヒートプレート６に当接させるが、その際には、室１８内の気圧が上昇し、伸縮幕１７に負荷が掛かる。そこで、図１及び図２に示すように、真空ポンプ１５を設け、配管１５ａを介して室１８内の気体を真空ポンプ１５で吸い出すと、室１８内の気圧を上昇させずに済む。 A gas having a dew point lower than that of the cold plate 9 (for example, dry air or nitrogen gas from which moisture has been removed by a filter or the like) is sealed in the chamber 18. Therefore, condensation on the surface of the cold plate 9 is prevented, and the adhesion between the cold plate 9 and the heat plate 6 can be prevented from being lowered. When the sample plate 8 is rapidly cooled, the cold plate 9 is brought into contact with the heat plate 6. At this time, the atmospheric pressure in the chamber 18 rises and a load is applied to the telescopic curtain 17. Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, if the vacuum pump 15 is provided and the gas in the chamber 18 is sucked out by the vacuum pump 15 through the pipe 15a, the atmospheric pressure in the chamber 18 does not need to be raised.

図１に示すように、室１８には、途中に電磁弁１６ｂを備えた配管１６ａを介して加圧室１６と接続されている。加圧室１６には、コールドプレート９の温度よりも露点が低い気体が充填されている。電磁弁１６ｂは、信号線２０ｂを介してコントロールユニット１２と接続されている。電磁弁１６ｂは、コントロールユニット１２の指令信号により開閉制御されるようになっている。 As shown in FIG. 1, the chamber 18 is connected to the pressurizing chamber 16 through a pipe 16a having an electromagnetic valve 16b on the way. The pressurizing chamber 16 is filled with a gas having a dew point lower than the temperature of the cold plate 9. The electromagnetic valve 16b is connected to the control unit 12 through a signal line 20b. The electromagnetic valve 16b is controlled to be opened and closed by a command signal from the control unit 12.

電磁弁１６ｂが開くと、加圧室１６内の気体が、室１８内に供給される。加圧室１６から室１８内へ気体を供給可能にすることにより、コールドプレート９がヒートプレート６から離隔されるときに、室１８内に負圧を生じさせずに済む。 When the electromagnetic valve 16 b is opened, the gas in the pressurizing chamber 16 is supplied into the chamber 18. By making it possible to supply gas from the pressurizing chamber 16 into the chamber 18, it is not necessary to generate a negative pressure in the chamber 18 when the cold plate 9 is separated from the heat plate 6.

図１に示すように、コントロールユニット１２にはＣＰＵ１２ａとメモリ１２ｂが設けてある。上述したように、コントロールユニット１２は、信号線２０ａを介して熱電対１１から試料の温度情報を入手し、必要に応じて、各信号線２０ｂ〜２０ｅを介して各機器へ指令信号を送信する。 As shown in FIG. 1, the control unit 12 is provided with a CPU 12a and a memory 12b. As described above, the control unit 12 acquires the temperature information of the sample from the thermocouple 11 via the signal line 20a, and transmits a command signal to each device via the signal lines 20b to 20e as necessary. .

ＣＰＵ１２ａは、熱電対１１から入手した温度情報から、試料プレート８（試料）の温度が所定の範囲内にないと判定した場合には、加熱器６ｂのスイッチのＯＮ、ＯＦＦを切換えて、試料プレート８の温度を適切な温度範囲内に設定する。また、ＣＰＵ１２ａは、冷凍機３に対して、冷凍回路２内（配管４内）を流れる冷媒７の量を適切に調整する。さらにＣＰＵ１２ａは、スライド機構１０、真空ポンプ１５及び電磁弁１６ｂを制御することにより、温度制御装置１の動作を円滑にする。 When the CPU 12a determines from the temperature information obtained from the thermocouple 11 that the temperature of the sample plate 8 (sample) is not within the predetermined range, the CPU 12a switches the heater 6b to ON or OFF to change the sample plate 8 (sample). Set the temperature of 8 within the appropriate temperature range. Further, the CPU 12a appropriately adjusts the amount of the refrigerant 7 flowing in the refrigeration circuit 2 (in the pipe 4) with respect to the refrigerator 3. Further, the CPU 12a controls the slide mechanism 10, the vacuum pump 15, and the electromagnetic valve 16b to make the operation of the temperature control device 1 smooth.

メモリ１２ｂには、試料プレート８の適切な温度範囲情報が予め記憶されている。さらにメモリ１２ｂは、温度制御装置１の各機器が、現在、どのように動作しているか（又はどのような状態になっているか）を記憶している。例えば、スライド機構１０を駆動してコールドプレート９がヒートプレート６に当接していれば、当接していることを一時的に記憶する。また、コールドプレート９がヒートプレート６から離隔すれば、離隔したことを一時的に記憶する。 In the memory 12b, appropriate temperature range information of the sample plate 8 is stored in advance. Further, the memory 12b stores how each device of the temperature control device 1 is currently operating (or what state it is in). For example, when the slide mechanism 10 is driven and the cold plate 9 is in contact with the heat plate 6, the contact is temporarily stored. If the cold plate 9 is separated from the heat plate 6, the fact that the cold plate 9 is separated is temporarily stored.

以上のように構成された温度制御装置１は、試料プレート８を急冷する際には、コントロールユニット１２がスライド機構１０へ指令信号を発し、図２に示すように、スライド機構１０はコールドプレート９をヒートプレート６に当接させる。同時に、コントロールユニット１２は、真空ポンプ１５を作動させ、室１８内の気体を吸引し、室１８内の気圧が上昇することを回避する。 In the temperature control apparatus 1 configured as described above, when the sample plate 8 is rapidly cooled, the control unit 12 issues a command signal to the slide mechanism 10, and the slide mechanism 10 includes the cold plate 9 as shown in FIG. Is brought into contact with the heat plate 6. At the same time, the control unit 12 operates the vacuum pump 15 to suck in the gas in the chamber 18 and avoid the atmospheric pressure in the chamber 18 from rising.

さらに、試料プレート８の急冷を停止する際には、コントロールユニット１２は、スライド機構１０へ指令信号を発してコールドプレート９をヒートプレート６から離隔させると共に、電磁弁１６ｂを開き、加圧室１６内の気体を室１８内に導くことにより、室１８内が負圧になることを回避する。 Further, when stopping the rapid cooling of the sample plate 8, the control unit 12 issues a command signal to the slide mechanism 10 to separate the cold plate 9 from the heat plate 6 and opens the electromagnetic valve 16 b to open the pressurizing chamber 16. By introducing the gas in the chamber 18 into the chamber 18, it is possible to avoid a negative pressure in the chamber 18.

図３は、図１及び図２に示す室１８と、容積可変の室２５とを連通させた例を示す部分断面図である。図３に示す例では、配管２６の一端が、気密を保ちつつ伸縮幕１７を貫通しており、配管２６の他端が、シリンダ２５ａと蓋２５ｂ及びピストン２７とで形成された室２５と連通している。室２５内には、室１８内の気体と同じ気体が封入されている。ピストン２７は、シリンダ２５ａ内に摺動可能に設けてある。 FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an example in which the chamber 18 shown in FIGS. 1 and 2 and the volume variable chamber 25 are communicated with each other. In the example shown in FIG. 3, one end of the pipe 26 penetrates the telescopic curtain 17 while maintaining airtightness, and the other end of the pipe 26 communicates with the chamber 25 formed by the cylinder 25 a, the lid 25 b, and the piston 27. is doing. The same gas as the gas in the chamber 18 is sealed in the chamber 25. The piston 27 is slidably provided in the cylinder 25a.

図４に示すように、コールドプレート９がヒートプレート６に当接すると、室１８の容積が小さくなり、室１８内の気体は、配管２６を介して室２５へ移動し、ピストン２７はシリンダ２５ａ内を右方へ移動する。また、コールドプレート９がヒートプレート６から離隔すると、室２５内の気体は、配管２６を介して室１８内に移動し、ピストン２７は、図３に示すように、シリンダ２５ａ内を左方へ移動する。 As shown in FIG. 4, when the cold plate 9 comes into contact with the heat plate 6, the volume of the chamber 18 decreases, and the gas in the chamber 18 moves to the chamber 25 via the pipe 26, and the piston 27 moves to the cylinder 25a. Move right inside. When the cold plate 9 is separated from the heat plate 6, the gas in the chamber 25 moves into the chamber 18 via the pipe 26, and the piston 27 moves leftward in the cylinder 25a as shown in FIG. Moving.

図３及び図４に示すように室１８と連通する容積が可変の室２５を設けると、図１及び図２に示すような真空ポンプ１５や加圧室１６及び電磁弁１６ｂ等が不要となる。したがって、温度制御装置１を動作させる際の省エネルギ化を図ることができる。図３及び図４に示す室２５は、シリンダ２５ａとピストン２７とで形成する以外に、柔軟な袋で代用することができる。配管２６に直接袋を接続し、袋内と室１８内とを連通させても、同様の効果を奏することができる。 When the chamber 25 having a variable volume communicating with the chamber 18 is provided as shown in FIGS. 3 and 4, the vacuum pump 15, the pressurizing chamber 16, the electromagnetic valve 16b and the like as shown in FIGS. 1 and 2 are not required. . Therefore, energy saving when operating the temperature control apparatus 1 can be achieved. The chamber 25 shown in FIGS. 3 and 4 can be replaced with a flexible bag in addition to the cylinder 25 a and the piston 27. Even if a bag is directly connected to the pipe 26 and the bag is communicated with the chamber 18, the same effect can be obtained.

伸縮幕１７を弾性のある材質で形成すると、コールドプレート９がヒートプレート６に当接した際に、伸縮幕１７が伸びて室１８内の圧力の上昇を抑制しながら気体を室１８内に収容し続けることができるので、図３に示すような室２５を設けずに済む。 When the extendable curtain 17 is made of an elastic material, when the cold plate 9 comes into contact with the heat plate 6, the extendable curtain 17 extends to suppress the increase of pressure in the chamber 18 and accommodate gas in the chamber 18. Therefore, it is not necessary to provide the chamber 25 as shown in FIG.

図１、図２に示す例では、ヒートプレート６に加熱器６ｂを設けて、ヒートプレート６を加熱可能にする例を示したが、配管４を分岐させて、分岐した配管を介して冷媒７の一部をヒートプレート６内に供給可能にして、ヒートプレート６の温度を上昇させるのみでなく、積極的に下げることができるような温度調整が可能となるように、ヒートプレート６を構成してもよい。 In the example shown in FIGS. 1 and 2, the heater 6 b is provided on the heat plate 6 so that the heat plate 6 can be heated. However, the pipe 4 is branched and the refrigerant 7 is branched via the branched pipe. The heat plate 6 is configured so that a part of the heat plate 6 can be supplied into the heat plate 6 and the temperature of the heat plate 6 can be actively lowered as well as the temperature of the heat plate 6 can be increased. May be.

本発明の温度制御装置を備えた冷媒回路の系統図である。It is a systematic diagram of the refrigerant circuit provided with the temperature control apparatus of this invention. 図１において、コールドプレートがヒートプレートに当接した際の冷媒回路の系統図である。In FIG. 1, it is a systematic diagram of the refrigerant circuit when the cold plate contacts the heat plate. 図１及び図２に示す室（密室）に、別に設けた容積可変の室を連通させた例を示す部分断面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an example in which a chamber of variable volume provided separately is connected to the chamber (closed chamber) shown in FIGS. 1 and 2. 図３の室の構成において、コールドプレートをヒートプレートに当接させた状態を示す。3 shows a state in which the cold plate is brought into contact with the heat plate in the configuration of the chamber of FIG. コールドプレート内の冷媒通路の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the refrigerant path in a cold plate. 従来の温度調整システムの系統図である。It is a systematic diagram of the conventional temperature control system.

Explanation of symbols

１温度制御装置
２冷媒回路
３冷凍機
４配管
５可撓部
６ヒートプレート
６ｂ加熱器
７冷媒
８試料プレート（試料載置部）
９コールドプレート
１０スライド機構（駆動手段）
１１熱電対（温度検出手段）
１２コントロールユニット
１５真空ポンプ（気体除去手段）
１６加圧室
１６ｂ電磁弁
１７伸縮幕（幕）
２５室（別室）
２５ａシリンダ
２６配管
２７ピストン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Temperature control apparatus 2 Refrigerant circuit 3 Refrigerator 4 Piping 5 Flexible part 6 Heat plate 6b Heater 7 Refrigerant 8 Sample plate (sample mounting part)
9 Cold plate 10 Slide mechanism (drive means)
11 Thermocouple (Temperature detection means)
12 Control unit 15 Vacuum pump (gas removal means)
16 Pressurizing chamber 16b Solenoid valve 17 Telescopic curtain (curtain)
25 rooms (separate rooms)
25a Cylinder 26 Piping 27 Piston

Claims

It is composed of a heat plate having a sample mounting part and a heater, and a cold plate having a temperature lower than that of the heat plate, and when rapidly cooling the sample mounting part, the cold plate is brought into contact with the heat plate, Otherwise, by separating the cold plate from the heat plate, in the temperature control device for controlling the temperature of the sample mounting portion,
The heat plate and the cold plate are connected with an airtight curtain to form a closed chamber between the heat plate and the cold plate,
A temperature control device, wherein a gas having a dew point lower than the temperature of the cold plate is sealed in the closed chamber.

The temperature control apparatus according to claim 1, further comprising: a gas removing unit that removes gas in the sealed chamber; and a gas supply unit that supplies gas into the sealed chamber.

A variable volume separate chamber communicating with the closed chamber is provided, and when the volume of the closed chamber decreases, the gas in the closed chamber is moved to the separate chamber, and when the volume of the closed chamber increases, The temperature control device according to claim 1, wherein the gas is movable in the closed chamber.