在半導體晶圓制造中，CMP（化學機械拋光）工藝是決定芯片表面平整度的核心環節。然而，這一工藝也伴隨著高的耗材成本——氧化鈰、二氧化硅等拋光液價格昂貴，單座12英寸晶圓廠年消耗量可達百萬升，新液采購成本動輒數千萬元。
更棘手的是，拋光液在使用過程中會混入硅屑、研磨墊碎屑、大顆粒團聚體等雜質，這些“破壞者"一旦隨拋光液回到晶圓表面，輕則造成微劃傷，重則直接導致芯片報廢。傳統過濾或膜分離方案，要么濾網易堵塞、維護成本高，要么無法在亞微米級別上實現“精準去除有害粗粒、完整保留有效砥粒"的選擇性分離。
村田工業（MURATA）TR系列三液分級旋流器，以有的離心分級技術與三級分離結構，為晶圓拋光液的循環再生提供了經過驗證的解決方案——已在全球多家半導體企業落地應用，實現回收率50%~80%、新液采購減少60%、晶圓良率穩定在99.5%以上的實際效果。
拋光液廢棄后，核心難題在于：雜質顆粒（>2μm的硅屑、碎屑）與良品砥粒（0.5~2μm的氧化鈰/二氧化硅）粒徑接近，傳統設備難以精準分割。
村田TR系列采用水力旋流原理：漿料加壓后切線進入旋流筒體，內部形成高速旋流場。顆粒因所受離心力差異而分層：
大粒徑、高密度雜質被甩向筒壁，沿壁面下降，從底流口排出；
亞微米級良品砥粒隨中心上升流，從中流口或頂流口回收。
區別于普通旋流器，村田TR系列優化了腔體尺寸與角度，搭配高壓高離心力設計，分級精度D50最1低可達1.7μm，可穩定分離0.5~5μm顆粒，從根源解決“雜質除不凈、良品回收率低"的行業痛點。
傳統二級分級旋流器僅能將物料分為“粗/細"兩路，處于中間粒徑的“混合顆粒"要么隨粗雜質廢棄，要么混入良品砥粒影響純度。
村田TR系列采用三出口（粗/中/細）設計，實現三重精準分離：
| 出口 | 產物 | 處理方式 |
|---|---|---|
| 底流（粗） | >5μm 硅屑/研磨墊碎屑/大團聚體 | 集中廢棄 |
| 中流（目標） | 2~5μm 混合顆粒 | 回流再分級，進一步提純 |
| 頂流（回收） | 0.5~2μm 良品砥粒 | 直接調配后復用于產線 |
這一設計的革命性價值在于：將“中粒"單獨捕集并循環回系統再分級，最大限度減少有效砥粒的流失。經實測，TR系列可將拋光液良品回收率提升至50%~80%。
日本某12英寸晶圓廠驗證： 采用TR-5型三級分級系統，氧化鈰拋光液回收率達75%，新液采購量減少60%，年節省成本超200萬元，廢液排放量降低50%。
半導體晶圓對金屬離子、雜質污染極為敏感——輕微污染即可導致整批晶圓報廢。村田TR系列全接液部采用高純耐磨材質：
核心旋流元件：高純度氧化鋁陶瓷/碳化硅——耐磨性為普通鋼材的5~10倍，長期運行無金屬離子析出；
外殼/結構件：SUS304不銹鋼或強化尼龍——適配拋光液酸堿環境，耐腐蝕、抗老化。
國內某8英寸晶圓廠案例： 采用TR-10型并聯系統回收硅溶膠拋光液，回收液直接復用，晶圓良率穩定在 99.5%以上，未出現金屬污染問題。
低壓節能： 工作壓力僅0.3~0.6MPa，配套泵功率小，能耗比傳統膜分離方案低30%以上；
模塊化并聯： 采用“單芯模塊+多聯并聯"設計，可1~30臺并聯，流量從10L/min到300L/min靈活匹配，適配8英寸/12英寸不同產能晶圓線；
免維護長周期運行： 無濾網、無傳動部件、無堵塞風險，日常僅需檢查壓力與流量，維護成本幾乎為零，避免頻繁停機影響產線節奏。
晶圓拋光液分為氧化鈰系、硅溶膠系等，顆粒特性、濃度差異大。村田TR系列提供多款機型適配：
| 型號 | 分級精度(D50) | 單臺流量 | 適配場景 | 核心價值 |
|---|---|---|---|---|
| TR-5型 | 1.7μm | 4 L/min | 氧化鈰拋光液、先進制程CMP（7nm/5nm） | 離心力最1強，穩定分離0.5~5μm，回收率最高 |
| TR-10型 | 3.1μm | 12 L/min | 硅溶膠拋光液、8英寸晶圓CMP | 兼顧精度與流量，性價比均衡 |
| TR-80型 | 10.4μm | 110 L/min | 大流量粗研磨液回收 | 處理量最大，適配高產線 |
選型建議：
TR-5型——對應氧化鈰拋光液、超精細CMP工藝（先進制程邏輯芯片、存儲芯片），需去除亞微米級雜質、追求高回收率；
TR-10型——對應硅溶膠拋光液、通用CMP工藝（8英寸晶圓、普通邏輯芯片），兼顧回收精度與處理流量。
| 對比維度 | 傳統過濾/膜分離 | 村田TR系列旋流分級 |
|---|---|---|
| 分級精度 | 依賴濾芯孔徑，精度固定難調整 | D50可低至1.7μm，精度可調 |
| 堵塞風險 | 濾網易堵塞，需頻繁更換 | 無濾網、無傳動件，不堵塞 |
| 回收率 | 有效砥粒流失嚴重（<50%） | 50%~80% |
| 金屬污染風險 | 金屬部件磨損可能析出雜質 | 陶瓷/碳化硅材質，零金屬析出 |
| 維護成本 | 耗材更換頻繁，停機影響產線 | 免維護，長周期運行 |
| 能耗 | 膜分離需高壓泵，能耗高 | 0.3~0.6MPa低壓，能耗低30%+ |
核心結論：傳統方案是在“過濾"而非“分級"——它無法在亞微米尺度上區分“有用的砥粒"和“有害的雜質"，而TR系列通過離心力精準分級，實現了“去粗取精"的選擇性回收。
良品砥?；厥章?nbsp;50%~80%，新液采購量減少 60%；
單條12英寸產線年節省CMP耗材成本 超200萬元；
廢液排放量降低 50%，環保處理費用同步下降。
無金屬污染，回收液純度滿足CMP工藝要求；
去除全部 >2μm 有害粗粒，晶圓劃傷風險大幅降低；
晶圓良率穩定在 99.5%以上。
廢液排放量減半，降低碳排放；
契合半導體行業 ESG與低碳化發展趨勢。
在半導體行業競爭加劇、環保政策趨嚴的背景下，晶圓拋光液回收已成為晶圓廠降本增效與綠色制造的核心競爭力之一。
村田TR系列三液分級旋流器，以日本精密制造工藝、核心離心分級技術、高純耐磨材質設計，為晶圓廠提供 “降本+提質+綠色" 三位一體的拋光液循環再生方案。
選型指引：
若您的拋光液為 氧化鈰系，目標去除 <2μm 雜質 → TR-5型；
若您的拋光液為 硅溶膠系，需兼顧精度與流量 → TR-10型；
若您的產線追求 大流量連續回收 → TR-80型。
