盡管TC Wafer晶圓系統已成為半導體溫度監測的重要工具，但在實際應用中仍面臨多項技術挑戰。同時，隨著半導體工藝不斷向更小節點演進，該系統也展現出明確的發展趨勢，以滿足日益嚴格的測溫需求。

當前技術挑戰與應對方案

1.微污染風險是TC Wafer晶圓測溫系統在高端制程應用中的主要擔憂。傳統熱電偶結點采用金屬焊接（如K型熱電偶的鉻鎳-鋁鎳），在高溫真空環境中存在金屬元素揮發現象。解決方案包括：

1.1采用藍寶石或碳化硅涂層封裝熱電偶結點，物理隔離金屬與工藝環境；

1.2開發無金屬傳感器（如碳納米管溫度計），但該技術目前尚不成熟。

2.空間分辨率限制源于熱電偶的物理尺寸。當前最小熱電偶直徑約為0.127mm，對于5nm以下節點的重要特征結構仍顯過大。業界正探索兩種改進路徑：

2.1利用微機電系統（MEMS）技術制造納米級熱電堆，將結點尺寸縮小至微米級；

2.2采用掃描熱顯微鏡（SThM）原理，但該方法難以應用于實際生產環境。

3.無線系統供電瓶頸制約了長時間監測能力。現有無線TC Wafer晶圓測溫系統僅能連續工作3小時，難以覆蓋長達數小時的CVD工藝。可能的解決方案包括：

3.1能量收集技術：利用工藝環境中的熱能或振動能補充電池；

3.2低功耗設計：優化信號處理電路的功耗，采用脈沖工作模式。

4.多物理場耦合干擾也是實際應用中的難題。在等離子體工藝中，電磁噪聲會淹沒微伏級的電偶信號；高溫環境下，熱輻射會導致傳感器示值偏高。應對策略包括：

4.1主動屏蔽技術：采用雙絞線傳輸和法拉第籠屏蔽；

4.2多傳感器融合算法：結合紅外傳感器數據補償輻射誤差。