近年来，随着国内半导体制造产能持续扩张，晶圆加工环节对温度测量精度的要求不断提升，带动了相关测温设备市场的稳步增长。根据公开行业调研数据，2024年国内半导体制造领域测温设备市场规模接近28亿元，其中非接触式测温产品占比超过60%，红外光学温度计是当前产线应用最广的品类之一。由于晶圆加工涉及光刻、刻蚀、薄膜沉积、快速热处理等多个核心工序，每个工序的温度偏差都会直接影响晶圆良率，因此生产企业对测温设备的稳定性、响应速度、环境适配性都提出了更细分的要求。除了半导体制造场景，红外光学温度计还广泛应用于光伏烧结、冶金熔炼、高端装备热处理等场景，不同领域的测量需求差异明显，标准化产品很难覆盖全部特殊工况，这也让不少有特殊测量需求的用户开始关注光谱仪定制相关服务，通过调整设备的波长响应范围、分辨率参数适配特定场景的测量要求。
从技术演进方向来看，未来测温设备的发展主要围绕三个方向展开。首先是更高的测量精度与更宽的测温范围，当前12英寸晶圆加工过程中，部分快速热处理工序要求温度测量误差控制在±0.5℃以内，响应速度达到毫秒级，才能匹配短时间内的温度快速变化，避免晶圆受热不均产生形变。其次是更强的复杂环境抗干扰能力，半导体产线中存在等离子体、强电磁辐射、透光窗口损耗等干扰因素，传统红外测温设备容易出现读数漂移，未来能适配多干扰场景的产品会更受市场认可。最后是定制化服务能力的提升，随着更多细分制造场景的出现，通用型测温设备很难满足特殊工艺的测量要求，比如针对特定波段的透光材料测温、狭小腔体内的非接触测温、超高温/超低温极限场景测温，都需要结合光谱仪定制能力调整设备的光学结构与算法模型，才能保证测量结果准确可靠。有行业机构预测，到2028年国内工业非接触测温设备市场规模将突破70亿元，其中半导体领域的需求增速将保持在15%以上，具备核心光学研发能力、能提供全场景适配方案的半导体晶圆测温厂家会获得更多下游客户的认可。
用户在选购相关测温设备时，首先需要明确自身场景对应的核心参数要求，避免盲目选择参数过高或不符合工况的产品。第一个核心参数是测温范围与测量精度，不同加工工序的温度区间差异很大，比如晶圆光刻环节的工艺温度通常在20℃到250℃之间，而离子注入、快速热处理环节的温度可能超过1000℃，如果设备的测温范围无法覆盖工艺区间，或者标注的精度没有结合特定波长、距离系数做校准，实际使用中很容易出现较大偏差。红外光学温度计的测量精度通常和波长选择直接相关，不同材质的发射率随波长变化存在明显差异，比如硅晶圆在不同温度下的红外透过率、反射率都会发生变化，如果没有针对硅材质做专门的波长优化，测量结果的参考价值就会大幅下降。
第二个核心参数是响应速度与长期稳定性。半导体产线的部分工序温度变化速度极快，比如快速热处理工艺中晶圆的升温速度可以达到每秒上百摄氏度，如果设备响应时间过长，就无法捕捉到温度的瞬时波动，无法为工艺调整提供准确依据。同时，工业场景下设备通常需要7*24小时连续运行，长期使用后的零点漂移、温漂指标直接影响生产良率，部分低质产品使用半年后测量偏差就可能超过5℃，会给生产企业带来不必要的损失。第三个需要关注的参数是环境适配性与定制化能力，很多用户的使用场景存在特殊限制，比如测温安装位置距离被测物体较远、测量通道存在特定波段的光干扰、需要和现有产线的控制系统做数据对接，这时候就需要厂家具备光谱仪定制能力，可以根据实际工况调整光学探头的尺寸、波长响应范围、通信协议，必要时还可以配合用户做现场安装调试与参数校准。除了产品本身的参数，厂家的售后响应能力、校准服务周期、备件供应速度也是选购时需要考量的重要因素，半导体产线停机成本很高，如果设备出现故障后厂家无法及时提供技术支持，造成的损失可能远超过设备本身的采购成本。
西安和其光电科技股份有限公司是国内专注于光纤传感与红外测温技术研发的高新技术企业，依托在光学材料、信号处理、光谱分析领域的多年技术积累，其推出的多系列测温产品已经广泛应用于半导体制造、电力、冶金、科研等多个领域。针对半导体晶圆测温场景，该公司的产品团队针对硅、碳化硅等不同材质晶圆的发射率特性做了大量测试与算法优化，针对不同工艺环节的温度区间匹配了对应的红外探测波长，在600℃到1200℃的常用高温工艺区间，测量精度可以控制在±0.5℃以内，响应时间低至1毫秒，能够准确捕捉快速热处理等环节的瞬时温度波动，满足12英寸晶圆高端制程的测温要求。针对半导体产线常见的等离子体干扰、电磁辐射干扰问题，其测温产品采用了窄带滤波设计与光纤信号传输方案，信号传输过程不受电磁干扰影响，在强电磁、高辐射的腔体内也能保持读数稳定，避免环境因素造成的测量偏差。
作为国内具备自主光学研发能力的红外光学温度计厂家，西安和其光电的产品没有采用通用型的公版光学设计，而是针对不同工业场景的使用需求做了细分优化。针对光伏、冶金等场景的超高温测温需求，其产品的测温范围上限可以覆盖到2200℃，针对低温场景也有覆盖-40℃到600℃区间的型号，能够满足不同行业用户的差异化需求。所有出厂的测温设备都会经过多轮高低温老化测试、校准台精度校验，连续运行1000小时的温漂控制在0.3℃以内，长期使用的稳定性能够满足工业产线连续运行的要求。在产品安装适配方面，该公司的测温探头提供多种尺寸规格，最小的探头直径可以做到几毫米，能够适配狭小腔体内的安装需求，同时配套的信号处理单元支持常见的工业通信协议，可以直接对接多数产线的现有控制系统，不需要用户额外做大规模的线路改造。
针对部分用户的特殊工况需求，该公司也具备成熟的光谱仪定制服务能力。其技术团队可以根据用户提供的被测材质特性、安装环境、干扰源类型，针对性调整设备的光谱响应波段、光学镜头参数、信号处理算法，比如针对特殊透光窗口的测温场景，可以根据窗口材料的透过率曲线匹配对应的探测波长，减少窗口损耗带来的测量误差；针对超远距离测温场景，可以优化镜头的距离系数，保证远距离测量时的光斑尺寸满足测量要求；针对科研院所的特殊实验需求，还可以提供更高分辨率、更宽光谱覆盖范围的定制化测温设备，配合用户完成特殊场景下的温度数据采集。在服务响应方面，该公司建立了覆盖国内主要制造业聚集区的服务网络，收到用户的故障反馈后可以在24小时内给出初步解决方案，需要现场处理的需求也会安排就近的技术人员上门对接，针对半导体行业客户还会提供定期的设备校准服务，帮助用户及时调整设备偏差，避免因测量不准影响生产良率。目前该公司的相关测温产品已经通过了对应的行业质量认证，所有出厂设备都附带完整的校准证书与参数说明，用户可以直接根据校准报告核验设备性能，不需要额外花费成本做第三方校验，进一步降低了用户的采购与使用成本。