在半导体晶圆制造中，CMP（化学机械抛光）工艺是决定芯片表面平整度的核心环节。然而，这一工艺也伴随着高的耗材成本——氧化铈、二氧化硅等抛光液价格昂贵，单座12英寸晶圆厂年消耗量可达百万升，新液采购成本动辄数千万元。
更棘手的是，抛光液在使用过程中会混入硅屑、研磨垫碎屑、大颗粒团聚体等杂质，这些“破坏者"一旦随抛光液回到晶圆表面，轻则造成微划伤，重则直接导致芯片报废。传统过滤或膜分离方案，要么滤网易堵塞、维护成本高，要么无法在亚微米级别上实现“精准去除有害粗粒、完整保留有效砥粒"的选择性分离。
村田工业（MURATA）TR系列三液分级旋流器，以有的离心分级技术与三级分离结构，为晶圆抛光液的循环再生提供了经过验证的解决方案——已在全球多家半导体企业落地应用，实现回收率50%~80%、新液采购减少60%、晶圆良率稳定在99.5%以上的实际效果。
抛光液废弃后，核心难题在于：杂质颗粒（>2μm的硅屑、碎屑）与良品砥粒（0.5~2μm的氧化铈/二氧化硅）粒径接近，传统设备难以精准分割。
村田TR系列采用水力旋流原理：浆料加压后切线进入旋流筒体，内部形成高速旋流场。颗粒因所受离心力差异而分层：
大粒径、高密度杂质被甩向筒壁，沿壁面下降，从底流口排出；
亚微米级良品砥粒随中心上升流，从中流口或顶流口回收。
区别于普通旋流器，村田TR系列优化了腔体尺寸与角度，搭配高压高离心力设计，分级精度D50最1低可达1.7μm，可稳定分离0.5~5μm颗粒，从根源解决“杂质除不净、良品回收率低"的行业痛点。
传统二级分级旋流器仅能将物料分为“粗/细"两路，处于中间粒径的“混合颗粒"要么随粗杂质废弃，要么混入良品砥粒影响纯度。
村田TR系列采用三出口（粗/中/细）设计，实现三重精准分离：
| 出口 | 产物 | 处理方式 |
|---|---|---|
| 底流（粗） | >5μm 硅屑/研磨垫碎屑/大团聚体 | 集中废弃 |
| 中流（目标） | 2~5μm 混合颗粒 | 回流再分级，进一步提纯 |
| 顶流（回收） | 0.5~2μm 良品砥粒 | 直接调配后复用于产线 |
这一设计的革命性价值在于：将“中粒"单独捕集并循环回系统再分级，最大限度减少有效砥粒的流失。经实测，TR系列可将抛光液良品回收率提升至50%~80%。
日本某12英寸晶圆厂验证： 采用TR-5型三级分级系统，氧化铈抛光液回收率达75%，新液采购量减少60%，年节省成本超200万元，废液排放量降低50%。
半导体晶圆对金属离子、杂质污染极为敏感——轻微污染即可导致整批晶圆报废。村田TR系列全接液部采用高纯耐磨材质：
核心旋流元件：高纯度氧化铝陶瓷/碳化硅——耐磨性为普通钢材的5~10倍，长期运行无金属离子析出；
外壳/结构件：SUS304不锈钢或强化尼龙——适配抛光液酸碱环境，耐腐蚀、抗老化。
国内某8英寸晶圆厂案例： 采用TR-10型并联系统回收硅溶胶抛光液，回收液直接复用，晶圆良率稳定在 99.5%以上，未出现金属污染问题。
低压节能： 工作压力仅0.3~0.6MPa，配套泵功率小，能耗比传统膜分离方案低30%以上；
模块化并联： 采用“单芯模块+多联并联"设计，可1~30台并联，流量从10L/min到300L/min灵活匹配，适配8英寸/12英寸不同产能晶圆线；
免维护长周期运行： 无滤网、无传动部件、无堵塞风险，日常仅需检查压力与流量，维护成本几乎为零，避免频繁停机影响产线节奏。
晶圆抛光液分为氧化铈系、硅溶胶系等，颗粒特性、浓度差异大。村田TR系列提供多款机型适配：
| 型号 | 分级精度(D50) | 单台流量 | 适配场景 | 核心价值 |
|---|---|---|---|---|
| TR-5型 | 1.7μm | 4 L/min | 氧化铈抛光液、先进制程CMP（7nm/5nm） | 离心力最1强，稳定分离0.5~5μm，回收率最高 |
| TR-10型 | 3.1μm | 12 L/min | 硅溶胶抛光液、8英寸晶圆CMP | 兼顾精度与流量，性价比均衡 |
| TR-80型 | 10.4μm | 110 L/min | 大流量粗研磨液回收 | 处理量最大，适配高产线 |
选型建议：
TR-5型——对应氧化铈抛光液、超精细CMP工艺（先进制程逻辑芯片、存储芯片），需去除亚微米级杂质、追求高回收率；
TR-10型——对应硅溶胶抛光液、通用CMP工艺（8英寸晶圆、普通逻辑芯片），兼顾回收精度与处理流量。
| 对比维度 | 传统过滤/膜分离 | 村田TR系列旋流分级 |
|---|---|---|
| 分级精度 | 依赖滤芯孔径，精度固定难调整 | D50可低至1.7μm，精度可调 |
| 堵塞风险 | 滤网易堵塞，需频繁更换 | 无滤网、无传动件，不堵塞 |
| 回收率 | 有效砥粒流失严重（<50%） | 50%~80% |
| 金属污染风险 | 金属部件磨损可能析出杂质 | 陶瓷/碳化硅材质，零金属析出 |
| 维护成本 | 耗材更换频繁，停机影响产线 | 免维护，长周期运行 |
| 能耗 | 膜分离需高压泵，能耗高 | 0.3~0.6MPa低压，能耗低30%+ |
核心结论：传统方案是在“过滤"而非“分级"——它无法在亚微米尺度上区分“有用的砥粒"和“有害的杂质"，而TR系列通过离心力精准分级，实现了“去粗取精"的选择性回收。
良品砥粒回收率 50%~80%，新液采购量减少 60%；
单条12英寸产线年节省CMP耗材成本 超200万元；
废液排放量降低 50%，环保处理费用同步下降。
无金属污染，回收液纯度满足CMP工艺要求；
去除全部 >2μm 有害粗粒，晶圆划伤风险大幅降低；
晶圆良率稳定在 99.5%以上。
废液排放量减半，降低碳排放；
契合半导体行业 ESG与低碳化发展趋势。
在半导体行业竞争加剧、环保政策趋严的背景下，晶圆抛光液回收已成为晶圆厂降本增效与绿色制造的核心竞争力之一。
村田TR系列三液分级旋流器，以日本精密制造工艺、核心离心分级技术、高纯耐磨材质设计，为晶圆厂提供 “降本+提质+绿色" 三位一体的抛光液循环再生方案。
选型指引：
若您的抛光液为 氧化铈系，目标去除 <2μm 杂质 → TR-5型；
若您的抛光液为 硅溶胶系，需兼顾精度与流量 → TR-10型；
若您的产线追求 大流量连续回收 → TR-80型。
