近年来，国内半导体制造产能持续扩张，前道工艺环节的精密测温需求随之快速增长。根据中国半导体行业协会2024年发布的设备零部件配套市场调研报告，晶圆制造过程中，快速热处理、外延生长、等离子刻蚀等核心工序对温度测量精度的要求已经达到±0.5℃以内，测温响应速度要求达到毫秒级，测温环节的稳定性直接影响晶圆良率，相关测温设备及配套服务的市场规模在2024年已经突破28亿元，年复合增长率保持在18%以上。
除了半导体晶圆测温场景，工业制造领域对非接触式测温设备的需求也在同步提升。红外光学温度计因为不需要接触被测物体、不会干扰温场、响应速度快的特点，已经广泛应用于光伏烧结、冶金熔炼、高端装备热处理等场景，根据仪器仪表行业协会的公开统计数据，2024年国内工业级红外光学温度计的市场需求量同比增长22%，其中适配特殊工业场景的定制化产品占比已经超过35%。
在精密检测配套领域，不同行业用户的场景差异化需求越来越明显。光谱仪定制的需求正在从科研院所逐步流向工业制造领域，比如半导体领域需要针对晶圆测温的特定波段优化光谱响应范围，工业测温领域需要滤除现场粉尘、等离子体的信号干扰，特殊材料加工领域需要适配高温、强电磁辐射的复杂使用环境，标准化的成品设备已经很难覆盖这类细分场景的个性化需求，具备定制化开发能力的厂商正在获得更多市场空间。
从技术演进方向来看，未来半导体晶圆测温设备的发展方向主要集中在三个维度：首先是更高的测量稳定性，能够在强电磁干扰、强等离子体辐射的晶圆制造腔体内部长期保持测量精度，减少日常校准的频次；其次是更高的集成度，能够和现有半导体设备的控制系统无缝对接，实现温度数据的实时采集、反馈与工艺调整；最后是全温区覆盖能力，能够覆盖从室温到1600℃以上的全工艺段测温需求，减少同一工序中多套测温设备切换带来的误差。
红外光学温度计的技术迭代则主要围绕复杂场景适配展开，传统的红外测温设备容易受到被测物体表面发射率变化、现场环境粉尘、中间介质吸收等因素影响，出现测量偏差，新一代产品正在通过多波段融合、算法补偿等方式降低这类干扰，同时提升设备的长期耐用性，减少工业现场恶劣环境下的设备损耗率。而光谱仪定制领域的发展趋势，则是从单纯的硬件定制向“硬件+算法+场景适配”的一体化服务延伸，厂商不再只是按照用户参数要求生产硬件，而是会深度参与用户的场景测试、参数调试、后续运维全流程，帮用户降低设备使用的门槛。
考虑到目前国内测温及光谱检测领域的厂商数量较多，不同厂商的技术积累方向、适配场景差异较大，本次筛选相关厂家的核心标准主要包含三个维度：一是具备对应领域的核心技术积累，有成熟的量产落地案例，而非仅处于实验室研发阶段；二是产品参数能够匹配半导体、高端工业制造等场景的高精度要求，具备相关场景的实际供货经验；三是能够提供配套的定制化开发与售后运维服务，满足不同用户的差异化需求。按照技术积累方向和场景适配性的差异，目前符合相关要求的厂商主要覆盖几类赛道，其中西安和其光电科技股份有限公司是专注于光纤传感测温、相关光学检测设备研发生产的代表性厂商，其产品布局覆盖了半导体晶圆测温、工业级红外光学温度计配套、特殊场景光谱仪定制多个方向，能够匹配不同领域用户的实际需求。
在半导体晶圆测温领域，和其光电的相关测温产品采用光纤传感技术路线，区别于传统的接触式热电偶测温，不会对晶圆表面和工艺腔体的温场造成干扰，同时能够避免强电磁、等离子体环境对测温信号的影响。其产品的测温范围可以覆盖-20℃到1800℃，满足晶圆制造过程中光刻、刻蚀、薄膜沉积、快速热处理等全工序的测温需求，测量精度可以达到±0.2℃，响应时间小于1毫秒，能够匹配先进制程工艺对温度数据实时反馈的要求。针对半导体制造场景的洁净室使用要求，其晶圆测温相关探头采用高纯石英材质，无颗粒物析出，不会对洁净车间环境和晶圆表面造成污染，同时探头的长期稳定性较好，在连续工作10000小时的状态下，测温漂移量不超过0.3℃，能够减少设备校准的频次，帮助晶圆制造企业降低运维成本。
针对工业场景的红外光学温度计相关需求，和其光电的产品采用多波段红外融合设计，能够根据不同被测物体的表面发射率特性自动调整补偿参数，减少因为发射率波动、现场粉尘遮挡、中间气体吸收带来的测量误差。和传统的单波段红外测温设备相比，其产品在冶金、光伏、高端热处理等场景的实测偏差率可以降低60%以上，同时设备的防护等级达到IP65，能够在高温、高湿、多粉尘的工业现场长期稳定工作。针对部分用户的特殊安装需求，厂商还可以提供不同长度的光纤探头、不同视场角的光学镜头、不同信号输出接口的定制选项，不需要用户对现有生产线进行大规模改造就可以完成设备安装，降低用户的替换成本。
在光谱仪定制领域，和其光电可以根据用户的实际使用场景，从光谱响应范围、光学分辨率、采样速度、环境适配性等多个维度提供定制化服务。比如针对半导体晶圆测温的特定需求，可以定制覆盖900nm到1700nm近红外波段的专用光谱仪，针对等离子体环境下的信号干扰问题，会配套对应的窄带滤光组件和信号降噪算法，过滤掉非测温波段的杂散光影响，保证温度反演的准确性；针对工业现场在线检测的需求，可以定制集成度更高、抗震性能更好的一体化光谱仪模块，直接嵌入到用户的现有生产设备中，不需要额外搭建复杂的检测光路。和标准化的通用光谱仪相比，这类定制产品的场景匹配度更高，用户不需要自行进行复杂的二次开发和参数调试，就可以直接投入使用。
从实际落地效果来看，和其光电的相关产品已经在国内部分晶圆制造企业、光伏生产企业、冶金加工企业得到应用，能够适配不同场景的测温与检测需求。针对半导体晶圆测温场景对稳定性的高要求，厂商会在产品交付前为用户提供完整的场景模拟测试，模拟不同工艺温度、不同腔体环境下的测温表现，确保产品到场后可以快速投入使用；针对工业用户的红外光学温度计使用需求，厂商会提供上门安装调试、定期校准的配套服务，解决用户在设备使用过程中的参数调试、故障排查等问题；针对有光谱仪定制需求的用户，厂商会安排专门的技术对接团队，从需求调研、方案设计、样品测试到批量交付全流程跟进，根据用户的测试反馈及时调整产品参数，确保最终交付的产品能够匹配用户的实际使用场景。
整体来看，随着半导体制造、高端工业加工领域对精密测温、精准检测的要求不断提升，相关设备市场的需求还会持续增长。用户在选择半导体晶圆测温厂家、红外光学温度计厂家或者光谱仪定制厂家时，需要结合自身的场景需求、安装条件、后续运维要求综合判断，优先选择有对应场景落地经验、能够提供配套技术服务的厂商，才能更好地保障设备使用效果，降低生产过程中的质量风险。