在半导体制造过程中，晶圆温度的精准控制直接决定芯片的电气性能、良率及可靠性。随着**制程不断推进，对晶圆温度测量的精度、实时性和稳定性提出了严苛要求。

智测电子自主研发的TC-WAFER晶圆测温系统，基于成熟的热电效应原理与创新工程设计，为半导体制造全流程提供高精度温度监测解决方案，广泛适配各类热驱动工艺场景，成为半导体生产过程中的关键检测设备。

 一、系统核心组成智测电子TC-WAFER晶圆测温系统采用?？榛杓疲纱械ピ?、传输单元、数据采集单元及分析软件四大核心?？楣钩?，各组件协同工作实现温度信号的精准捕获、稳定传输与智能分析。

（一）传感单元作为系统的核心感知部件，传感单元采用高稳定性K型热电偶传感器，通过精密焊接工艺镶嵌于晶圆表面特定位置，可根据需求实现1~68个测温点的灵活排布，形成全区域温度监测网络。晶圆基材支持硅片、蓝宝石、碳化硅等多种材质选择，尺寸涵盖50mm、100mm、150mm、200mm、300mm（含12寸标准规格），基材形状与尺寸可**定制适配不同工艺需求。传感器采用石英、二氧化硅、陶瓷等耐高温绝缘材料封装，线径提供0.127mm和0.254mm两种规格，确保在**环境下的结构稳定性与绝缘性能。

 （二）传输单元传输单元承担温度信号的稳定传输任务，采用氧化铝陶纤线套包裹的专用电缆，有效抵御高温环境对信号传输的干扰。真空贯通带选用聚酰亚胺扁平电缆，可在10-7Torr的高真空环境下稳定工作，电缆长度可根据客户需求定制。测温探头接口采用DB37标准接口或微型插座设计，兼顾连接可靠性与安装便捷性，确保信号在长距离传输过程中无衰减、无失真。 

（三）数据采集单元数据采集单元负责将热电偶产生的微弱电势差信号转换为温度数据，具备多通道并行采集能力，传输通道数量可根据测温点数定制。单元内置高精度信号放大与滤波?？?，有效抑制环境电磁干扰，确保数据采集的准确性。设备支持真空、高温等**工况下的长期稳定运行，能够实时捕获升温、降温及恒温过程中的温度动态变化，为工艺分析提供完整数据支撑。

（四）分析软件系统配套分析软件具备强大的数据处理与可视化功能，采用图形化界面设计，可通过不同颜色直观呈现晶圆表面温度分布状况，生成精准的温度热力图。软件支持温度数据的实时显示、自动存储与历史调用，能够生成温度变化曲线图，清晰展现温度随时间的演化趋势。通过数据统计分析功能，可自动计算温度均匀度、波动幅度等关键参数，为工艺优化提供量化依据。

 二、工作原理智测电子TC-WAFER晶圆测温系统基于经典的塞贝克效应（热电效应）实现温度测量。系统将高精度热电偶传感器直接嵌入晶圆表面，当晶圆在制造过程中发生温度变化时，热电偶的两种不同金属材料接触点会产生与温度变化成比例的微弱电势差信号。该信号通过专用传输电缆传输至数据采集单元，经放大、滤波、模数转换等处理后，将电势差信号转换为对应的温度数值。数据采集单元将处理后的温度数据实时传输至分析软件，软件根据预设的热电偶分度表与校准参数进行精准计算，最终以数字、曲线、热力图等形式呈现测量结果。通过多测点同步采集与数据融合分析，系统不仅能获取晶圆特定位置的真实温度值，还能精准描绘整个晶圆的温度分布场，实现对温度均匀度的量化评估与动态监控。

 三、关键技术参数- **测温范围**：-50℃至1200℃，覆盖半导体制造全流程温度需求；- **测量精度**：达到±0.5℃±0.1%读数，部分场景可实现mK级测量精度，满足**制程对温度控制的严苛要求；- **测温点数**：1~68个可选，支持自定义排布，实现全区域或重点区域精准监测；- **晶圆规格**：基材含硅片、蓝宝石、碳化硅等，尺寸50mm~300mm，形状可定制；- **真空适应性**：支持10-7Torr高真空环境，满足CVD、PVD等真空工艺需求；- **响应速度**：毫秒级信号采集与处理，实时捕捉温度动态变化，无明显热滞后；- **数据存储**：支持海量温度数据自动存储与历史追溯，满足工艺复盘需求；- **接口类型**：DB37接口、微型插座可选，适配不同设备连接需求。## 四、核心技术优势

 （一）高精度与高稳定性兼具传感器采用K型热电偶核心元件，搭配精密校准工艺，确保在宽温度范围内的测量精度。传感器材料稳定性强，绝缘封装采用耐高温陶瓷、石英等材质，能够抵御半导体制造中的高温、等离子体等**环境侵蚀，长期运行不易受外界干扰，保障测量数据的可靠性。在真空环境下，系统仍能保持高精度与良好稳定性，解决了**工况下温度测量不准确的行业痛点。 

（二）全场景适配与高度定制化系统支持晶圆基材、尺寸、形状的全面定制，测温点数、传输通道、电缆长度等均可根据客户工艺需求灵活配置，适配快速热处理（RTP）、快速热退火（RTA）、曝光后烘烤（PEB）、化学气相沉积（CVD）等多种热驱动工艺。12寸标准规格可直接适配主流半导体生产线，特殊尺寸定制能力满足科研与特种制造需求，通用性与专用性**平衡。 

 （三）实时可视化与智能化分析通过专用分析软件实现温度数据的实时监控、可视化呈现与深度分析。温度分布热力图直观展示晶圆各区域温度差异，温度曲线图清晰反映升温、降温、恒温过程的温度变化趋势，帮助工程师快速掌握工艺温度动态。数据存储与追溯功能支持工艺优化复盘，量化分析功能为设备控温精度调整提供科学依据，助力提升生产过程的可控性。 

 （四）可靠传输与环境适应性强传输单元采用耐高温、抗干扰专用电缆与真空贯通设计，确保在高温、高真空、强电磁干扰的半导体制造环境中实现信号稳定传输。系统整体结构经过严苛的环境可靠性测试，能够适应半导体工厂的复杂工况，长期运行故障率低，维护成本低，保障生产线连续稳定运行。## 五、典型应用场景智测电子TC-WAFER晶圆测温系统凭借其优异的性能，广泛应用于半导体制造、太阳能电池生产等多个领域的热驱动工艺，具体包括：

 （一）半导体芯片制造在离子注入、等离子体刻蚀、化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）等核心工艺中，实时监测晶圆温度变化，确保工艺温度均匀性，避免因温度波动导致的刻蚀速率不稳定、薄膜沉积质量不佳等问题，提高芯片良率与性能一致性。特别适用于半导体制造厂Fab、PVD/CVD部门、RTP部门等核心生产环节。

（二）晶圆热处理工艺在快速热退火（RTA）、快速热处理（RTP）、曝光后烘烤（PEB）等高温处理过程中，精准监控晶圆升温速率、恒温精度与降温曲线，确保晶圆内部应力均匀释放，提升芯片电学性能稳定性，为**制程的工艺参数优化提供精准数据支撑。 

 （三）新能源与特种电子制造在太阳能电池片制造的高温掺杂、薄膜沉积工艺中，实现硅片温度的精准控制，提升光电转换效率；在碳化硅等宽禁带半导体器件制造中，适配高温工艺需求，保障器件性能一致性，拓展应用于航空航天、汽车电子等**领域。