日本理研株式会社(RION)联合国立研究开发法人产业技术综合研究所(产总研)及铠侠公司(原东芝存储器),于2026年4月10日正式发售全球首款“流体力学式液中粒子计数器 PT-01F”。该产品基于独创的“流场粒子追踪法(FPT)”,突破了传统光散射技术的局限,能够同时测定液体中微细粒子的尺寸、数量及折射率,标志着微粒子测量领域的一项重大技术革新。
此次发布的PT-01F并非简单的设备升级,而是测量原理的根本性进化。传统的光散射式粒子计数器(LPC)主要依赖光散射当量直径来统计粒子浓度,难以区分不同材质的粒子。而PT-01F通过追踪粒子在流场中的布朗运动,利用扩散系数计算出接近几何尺寸的粒子径,并结合同一粒子的散射光强度推定其折射率。这种“尺寸+物性”的双重测定能力,使得设备能够精准识别气泡、氟树脂、金属等不同成分的微粒,为缺陷分析提供了关键数据支撑。
在日本半导体制造高度精细化的背景下,超纯水和药液的粒子管理直接关系到芯片的良率与设备稼动率。随着制程节点不断微缩,传统方法无法获取的“粒子组成信息”成为解决生产异常的关键。PT-01F的问世,正是为了响应市场对能够实时、在线获取粒子几何尺寸及材质信息的迫切需求。该设备将原本需要离线分析的复杂数据,转化为可实时监测的“折射率-粒径”分布图,极大缩短了从发现问题到定位原因的时间。
从技术实现来看,PT-01F具备多项显著优势。首先,它实现了真正的在线实时测量,无需取样即可监控生产流程。其次,其测量范围覆盖粒径30纳米至100纳米(以纯水标准粒子为基准),折射率范围1.0至2.6,能够捕捉极微小的异常粒子。此外,设备接液部分采用了耐化学腐蚀材质,可适应半导体制造中各类强腐蚀性药液的检测环境。这些特性使其不仅能用于超纯水和药液的监控,还能广泛应用于晶圆及零部件的清洗工艺评估。
该技术的研发历程体现了日本产学研深度融合的模式。项目最初依托日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)的资助,由产总研与东芝(现铠侠)共同开展基础技术研究,理研则负责将实验室成果转化为商业化产品。在2016年至2018年间,三方联合完成了原型机开发,并联合国内16家设备与材料厂商进行了先行评估,最终实现了从理论到产品的跨越。这一合作模式不仅加速了技术落地,也巩固了日本在高端精密测量仪器领域的****地位。
对于全球半导体产业链而言,PT-01F的出现意味着粒子检测标准正在向“物性化”转变。中国半导体企业若需提升超纯水系统或清洗工艺的良率控制,可关注此类能区分粒子材质的高精度设备。虽然该产品目前仅面向日本****销售,但其技术路径为行业提供了重要参考:未来的粒子计数器将不再局限于“数数”,而是向“识材”与“定性”深度发展,成为保障先进制程稳定性的核心工具。