半導體製程屬於高度精密的工業流程，每一項參數的微小變化，都可能影響晶圓品質、電性表現甚至整體良率。其中，溫度是最重要的製程參數之一，無論是光阻塗佈、曝光、蝕刻、沉積或退火，皆需要穩定且精準的溫度控制。為此，許多廠商會導入高品質的工業用溫度計，以確保每一個階段的溫度監測能達到最嚴格的標準。
半導體製程為何對溫度如此敏感？
半導體晶圓在加工過程中，材料性質、化學反應速率與薄膜成長均受溫度影響，因此溫度控制的重要性體現在：
• 溫度微幅變動會導致光阻厚度或曝光結果不同。
• 化學反應速率不同會影響蝕刻深度與均勻度。
• 沉積薄膜時若溫度不穩會造成厚度偏差。
• 退火製程需在嚴格溫度曲線下進行。
因此，每一度的偏差都可能造成整批產品不良。
半導體設備常用的溫度計類型
半導體製程需要高精準度與低誤差範圍，因此常使用以下類型的工業用溫度計：
• 測溫電阻（RTD）：提供高精準度量測，常用於製程腔體與平台。
• 熱電偶：反應速度快，適合需要即時變化的階段。
• 光學溫度量測：常用於高溫退火或接觸不便的位置。
• 多點量測系統：確保大型腔體內溫度均勻性。
這些設備具有極高穩定性，能符合半導體產線的嚴格標準。
半導體製程面臨的量測挑戰
半導體環境高度複雜，因此溫度量測必須面對以下挑戰：
• 製程腔體密閉，探頭安裝位置有限。
• 需要承受高溫且避免金屬污染。
• 腔體內部溫度分布需保持高度均勻。
• 需要即時反應溫度變化。
• 必須符合無塵室與設備相容性規範。
這些挑戰使得溫度量測設備必須具有更高技術門檻。
如何提升半導體溫度量測的精準度？
若要提高溫度量測的精準度與穩定性，可以採取以下方法：
• 選擇低誤差、高靈敏度的感測元件。
• 使用陶瓷或特殊材質避免金屬污染。
• 利用多點量測技術掌握腔體均勻度。
• 定期校正維持設備最佳狀態。
• 避免外部熱干擾與振動造成誤差。
這些方法能讓量測數據更穩定可靠。
溫度監控對生產良率的影響
半導體製程的良率通常與溫度穩定度高度相關，包括：
• 均勻的溫度能提升膜層一致性。
• 避免局部過熱使晶片受損。
• 溫度曲線穩定有助於降低缺陷率。
• 提升整體製程的可重複性。
因此高精度溫度量測是半導體提升產能與品質的核心。
結語：工業用溫度計是半導體製程的精準守門員
半導體製程的每一個步驟都需要嚴格的溫度管理，而工業用溫度計正是確保製程穩定與產品品質的重要工具。透過正確選型、精準安裝與定期校正，企業可以大幅提升製程可靠性與產品良率，讓整體生產更具競爭力。