TW201417890A - 分離回收系統及其水旋風分離器與分離回收方法 - Google Patents

Abstract

一種分離回收系統包含一集液槽、一輸送幫浦以及一水旋風分離器。集液槽存放有一包含多個研磨切削粒子之研磨切削液。輸送幫浦係連通於集液槽，用以輸送研磨切削液。水旋風分離器包含一分離器外殼、一中空圓筒及一過濾管。分離器外殼具有一底流口與一進料口，中空圓筒係設置於分離器外殼中心，過濾管包含一濾管本體、一漸縮段以及一濾管接頭。其中，藉由水旋風分離器分離出一群小粒子與一群大粒子，使小粒子由中空圓筒溢流出，而大粒子由底流口流出。另，更提供一種利用上述之水旋風分離器進行分離之分離回收方法。

Description

分離回收系統及其水旋風分離器與分離回收方法

本發明係關於一種分離回收系統及其水旋風分離器與分離回收方法，尤指一種藉由水旋風分離器將研磨切削液內的研磨切削粒子分離回收之分離回收系統及其水旋風分離器。

一般來說，晶圓在拋光或平坦化的製程中，化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing,CMP)為最有效之拋光或平坦化製程。CMP的優點在於利用液態漿料(slurry)作為研磨切削的媒介，兼具化學蝕刻及機械力研磨之雙重效力。其中，漿液中之液體通常是選用能微蝕刻矽或氧化矽等材料之蝕刻液，藉以在漿液流經晶圓之表面時，懸浮之微粒可以機械方式削除表層，而漿液中之蝕刻液則將此削除之表面蝕刻一層，經由削除與蝕刻的循環，使晶圓表面形成一平坦之鏡面。

由於CMP設備市場已處於成熟階段，因此半導體製造廠皆尋求著可以降低生產成本並增加良率的創新方法。其中消耗性成本為整個CMP成本中最主要的部份，而每研磨一晶圓之漿液成本佔消耗性成本之三分之一。因此，如何在減少研磨晶圓漿液之消耗量下還能維持甚至改善研磨功效，為目前最重要的努力目標。然而，若僅藉減少漿液之流量，會導致移除率(remove rate)的下降且缺陷(defect)密 度的增加，對製程反而不利。因此目前傾向於尋求一種能維持可接受之均勻性及缺陷密度，而以較低之成本達成平坦化之方法。

在裸晶圓之製造方面，一般將晶棒(ingot)切成晶片(wafer)後，將晶片置於CMP機台上進行正面之研磨使之平滑如鏡面。此可分為半成品研磨(stock polishing)及成品研磨(final polishing)。而在半成品研磨階段，通常是循環使用漿液，當漿液於CMP機台研磨使用後，排放至漿液臨時儲存槽，經pH調整(或不調整)後回供至漿料供應單元再加以利用，一直到漿料的品質下降而無法正常運作後排放至廢液處理槽。由於半成品僅需研磨至一定程度，而不必考慮精密度及缺陷程度，可充分利用漿液至最大限度，但不適合於積體電路製程之平坦化及成品之研磨，因其難以控制蝕刻率及缺陷。

另一方面，在太陽能電池的製程中，由於太陽能電池主要的結構是在透明基板上依序形成一第一透明導電層、一光電轉換層(由p型半導體層、n型半導體層所組成，在薄膜太陽能電池中更包含本質層)以及一第二透明導電層，並在形成的過程中，利用劃線機來劃分成多個電池單元；其中，劃線機的切割方式例如是利用高速運轉的導輪來帶動鋼線，並將研磨切削液(如聚乙二醇)與碳化矽微粉混合的砂漿送到待切割處，使鋼線因高速摩擦碳化矽微粉與太陽能電池而完成切割的作業。

如上所述，由於劃線機切割電池單元的精密程度往往 會影響太陽能電池的轉換效能，因此切割時所使用的研磨切削液品質極為重要。其中，由於研磨切削液在太陽能電池的製程中用量極大，因此一般業者都會將研磨切削液進行回收與再利用，但是現有的回收技術主要是在高黏度的研磨切削廢液中加大量的水，利用簡單的旋風分離器來作初步的分離，然後再進行過濾以及後續之脫水、乾燥等作業，以將研磨切削廢液之顆粒回收使用，此種回收技術不但過程繁瑣且分離回收的效果也有限，不利於研磨切削液大量的回收，且在分離回收的過程若無法有效的將過大或過小的粒子分離出時，極有可能在研磨切削的過程中損傷太陽能電池，造成太陽能電池的發電效率不佳。

請參閱第一圖，第一圖係為習知之旋風分離器立體示意圖。如圖所示，一旋風分離器PA100包含一錐形殼體PA1、一分隔圓筒PA2以及一進料口PA3，分隔圓筒PA2係設置於錐形殼體PA1中，而進料口PA3係自錐形殼體沿切線延伸出；其中，當研磨切削液自進料口進入旋風分離器內時，會順著切線產生渦流，據以將研磨切削液中的粒子分級。然而，由於研磨切削廢液的黏度較大，往往需稀釋或加水才能經由旋風分離器將粒子分級，但也因此增加了脫水與乾燥的負擔。

承上所述，在現有的製程中是添加純水，經多次反覆的切削、研磨，而使約80%的矽原料變成碎屑與廢水一起排掉。

通常含有矽的廢水經過過濾器後會分離成為純水和矽 濃縮液，其中純水會流回工廠繼續使用，對矽濃縮液往往會想到利用脫水處理以使資源再利用，而不會將矽濃縮液做為產業廢棄物處理。然而，有關矽濃縮液的回收並非那麼單純，其問題主要在於矽濃度未達到再資源化的水準之故，雖然能添加藥品讓濃縮液中的矽沉澱得到更高純度的矽，但這樣一來，矽會產生化學反應以致無法經由資源回收再利用。

廢水內所含矽的顆粒直徑平均在0.2~0.4μm，其中也有小到0.01μm的顆粒，而一般過濾器的濾膜網孔大小是配合最小尺寸的顆粒，以高壓方式使廢水通過濾膜，達到過濾的效果。可是這種過濾方式容易使顆粒阻塞在濾膜網孔，因而發生濾膜阻塞的情形。為了防止這種問題，過濾器都設有在表面施加強力水流洗淨的功能，但這個強力水流反而造成過濾效率降低，而發生矽不能充分濃縮的問題。

因水流造成過濾效率降低是由於欲通過濾膜的廢水另有橫向的水流切進所致。因而造成實際通過濾膜的水量只剩三分之一。但也有為了緩和這個現象而增加廢水通過的壓力，這樣卻反而增加膜孔阻塞的可能性，因而造成惡性循環。濾膜網孔小的濾膜又施以強力之廢水，當然是一種很勉強且不合理的事。

基於以上所述，由於在半導體的製程中，常需要對晶圓進行研磨切削等製程，在這些製程中，用來研磨切削的漿料往往為主要的消耗性成本，於是現有的技術是將使用過的漿料進行分離回收，但由於使用過的漿料黏度較大， 需要另外加水才能進行分離，反而增加了脫水與乾燥的負擔；此外，在現有的過濾製程中存在著矽的碎屑在過濾時容易阻塞而造成回收不易的問題。因此，本案發明人認為實有必要開發出一種分離回收系統及其水旋風分離器與分離回收方法，使其不加水或稀釋而可以有效的分離回收研磨切削液所包含之研磨切削粒子及其澄清液體。

有鑒於在習知技術中，一般業者是利用簡單的旋風分離器並稀釋研磨切削液來分離回收研磨切削液中的大粒子，但由於此方法分離效果有限，因此研磨切削液往往還需要再進行過濾或是脫水、乾燥等作業，導致現有的分離技術無法有效的回收大量的研磨切削液及其粒子。

緣此，本發明之主要目的係提供一種分離回收系統及其水旋風分離器與分離回收方法，其係利用過濾管之漸縮段以一間距間隔地設置在分離器外殼之漸縮部中，使高黏度之研磨切削液不需加水稀釋即可順利的將研磨切削液中的粒子以及研磨切削液分離回收。

本發明為解決習知技術之問題，所採用之必要技術手段係提供一種分離回收系統，其係應用於一半導體製程中，而分離回收系統包含一集液槽、一輸送幫浦以及一水 旋風分離器。

集液槽係用以集中存放一研磨切削液，而研磨切削液含有複數個研磨切削粒子。輸送幫浦係連通於集液槽，用以輸送研磨切削液。水旋風分離器係連通於輸送幫浦，用以接收研磨切削液，且水旋風分離器包含一分離器外殼、一中空圓筒以及一過濾管。

分離器外殼係具有一底流口與一進料口，研磨切削液係自進料口進入水旋風分離器內。中空圓筒係設置於分離器外殼中心。

過濾管包含一濾管本體、一漸縮段以及一濾管接頭；濾管本體係穿設於中空圓筒；漸縮段係自濾管本體向下漸縮所形成，且漸縮段係以一間距間隔地設置於分離器外殼中；濾管接頭係自漸縮段向下延伸所形成，且濾管接頭係以間距間隔地設置於底流口中。

其中，藉由研磨切削液進入水旋風分離器內所產生之渦流，使研磨切削粒子利用離心力分離出一群小粒子與一群大粒子，而小粒子係隨著研磨切削液由中空圓筒溢流出，大粒子係由底流口流出。

由上述之必要技術手段所延伸出之附屬技術手段為，分離器外殼包含一圓筒部、一漸縮部以及一進料部，漸縮部係自圓筒部向下漸縮地延伸，並形成底流口；進料部係自圓筒部之頂端沿一切線方向延伸，並形成進料口。較佳者，中空圓筒更包含一溢流部與一分隔部，溢流部係露出於圓筒部之頂端，分隔部係自溢流部向下延伸至漸縮部中。

由上述之必要技術手段所延伸出之附屬技術手段為，上述之研磨切削粒子之粒徑分布介於0.1~30μm。

由上述之必要技術手段所延伸出之附屬技術手段為，上述之研磨切削粒子包含矽、鑽石、碳化矽與鍺化矽其中至少一者。

由上述之必要技術手段所延伸出之附屬技術手段為，上述之半導體製程係為一太陽能電池製程。

由上述之必要技術手段所延伸出之附屬技術手段為，上述之研磨切削液之黏度介於0.5~320釐泊(Centi-Poise,cp)。

由上述之必要技術手段所延伸出之附屬技術手段為，間距為大粒子粒徑之10~100倍。

為解決習知技術之問題，本發明之必要技術手段更提供一種水旋風分離器，其係用於分離一半導體製程所產生之一研磨切削液，研磨切削液含有複數個研磨切削粒子，而水旋風分離器包含一分離器外殼、一中空圓筒、一過濾管以及一過濾層。

分離器外殼包含一圓筒部、一漸縮部以及一進料部；漸縮部係自圓筒部向下漸縮地延伸，並形成一底流口；進料部係自圓筒部之頂端沿一切線方向延伸，並形成一進料口，而研磨切削液係自進料口進入水旋風分離器內。中空圓筒係設置於圓筒部中心，並且包含一溢流部與一分隔部；溢流部係露出於圓筒部之頂端；分隔部係自溢流部向下延伸至漸縮部中。

過濾管包含一濾管本體、一漸縮段以及一濾管接頭；濾管本體係穿設於中空圓筒；漸縮段係自濾管本體向下漸縮所形成，且漸縮段與漸縮部之間係以一間距間隔地設置；濾管接頭係自漸縮段向下延伸所形成，且濾管接頭與底流口之間係以間距間隔地設置。

過濾層係鋪設於過濾管，且過濾層係由複數個矽顆粒由大到小自過濾管向外堆疊而成，而矽顆粒之粒徑例如是介於5~10μm，但不限於此。

其中，研磨切削液係在進入水旋風分離器時，使研磨切削粒子利用渦流所產生的離心力而分離出一群大粒子與一群小粒子，並藉由間距使研磨切削液以渦流將大粒子帶離開底流口，而小粒子則由溢流部溢流出。

為解決習知技術之問題，本發明之必要技術手段更提供一種分離回收方法，係將上述之水旋風分離器應用於一半導體製程中，分離回收方法首先是將一研磨切削液由進料部輸送至水旋風分離器中；接著，利用該研磨切削液進入該水旋風分離器時所產生之離心力分離出一群小粒子與一群大粒子，並利用該過濾管將該該研磨切削液過濾為一澄清液；最後，將小粒子由溢流部導引出，並將大粒子由底流口導引出，以及將澄清液由過濾管導引出。

相較於習知技術，由於現有之旋風分離器僅能對研磨切削液進行簡單的初步分離，因此需搭配其他過濾或分離 之技術來回收研磨切削液，使研磨切削液可以再次利用，但也因耗時費工而增加成本；然而，由於本發明利用水旋風分離器使研磨切削液中之研磨切削粒子分離出大粒子與小粒子，並可視程序需求將大粒子或小粒子回流至集液槽，而且過濾管與分離器外殼之間相隔有一間距，因此高黏度研磨切削液在底流口並不會阻塞而可將大粒子帶出，並藉由過濾管收集澄清液，有效的將粒子分級回收利用，並收集澄清乾淨的液體可供研磨液再次回收利用，藉以節省大量成本。

本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。

由於本發明所提供之分離回收系統及其水旋風分離器與分離回收方法中，其組合實施方式不勝枚舉，故在此不再一一贅述，僅列舉較佳實施例來加以具體說明。

請一併參閱第二圖至第四圖，第二圖係顯示本發明第一較佳實施例所提供之水旋風分離器立體示意圖；第三圖係為本發明第一較佳實施例所提供之水旋風分離器剖面示意圖；第四圖係為本發明第一較佳實施例所提供之水旋風分離器之過濾管部分剖面示意圖。

如圖所示，一種水旋風分離器100包含一分離器外殼1、一中空圓筒2、一過濾管3以及一過濾層8。其中，此水旋風分離器100係用於分離一半導體製程所產生之一研 磨切削液，且研磨切削液內含有複數個研磨切削粒子，在實務運用上，半導體製程例如是一太陽能電池製程，特別是用來研磨切削構成太陽能電池的各個堆疊層(至少包含第一透明導電層、p型半導體層、n型半導體層以及第二透明導電層)，藉以形成多個電池單元，而研磨切削粒子例如為矽、鑽石、碳化矽、氧化矽、氧化鋁或鍺化矽，此外，研磨切削粒子也可以是其他以商用之研磨液內所含之粒子，而不限於上述之粒子。

分離器外殼1包含一圓筒部11、一漸縮部12以及一進料部13。漸縮部12係自圓筒部11向下漸縮地延伸，並形成一底流口121；進料部13係自圓筒部11頂端沿一切線方向L延伸，並形成一進料口131。其中，研磨切削液係自進料口131進入水旋風分離器100內，且由於研磨切削液是沿著切線方向L之反向進入圓筒部11，意即研磨切削液會沿著切線進入圓筒部11，因此會在圓筒部11內形成渦流。在本實施例中，圓筒部11、漸縮部12以及進料部13係一體成型地連結，而在其他實施例中，圓筒部11、漸縮部12以及進料部13亦可是組合式的連結。

中空圓筒2係設置於圓筒部11中心，並且包含一溢流部21與一分隔部22；溢流部21係露出於圓筒部11頂端；分隔部22係自溢流部21向下延伸至圓筒部11中。在本實施例中，溢流部21與分隔部22係一體成型地連結於圓筒部11，而在其他實施例中，溢流部21與分隔部22亦可是組合式的連結。

過濾管3包含一濾管本體31、一漸縮段32以及一濾管接頭33；濾管本體31係穿設於中空圓筒2；漸縮段32係自濾管本體31向下漸縮所形成，且漸縮段32與漸縮部12之間係以一間距d間隔地設置；濾管接頭33係自漸縮段32向下延伸所形成，且濾管接頭33與底流口121之間係以間距d間隔地設置；在本實施例中，濾管本體31、漸縮段32以及濾管接頭33係一體成型地連結。此外，過濾管3之管壁為一過濾膜，而過濾膜的材質包含陶瓷膜、玻璃纖維膜、聚偏氟乙烯、尼龍膜、混合纖維膜或鐵氟龍膜等一般可作過濾用之材質。

如上所述，研磨切削液係沿圓筒部11之切線由進料口131進入水旋風分離器100，並在圓筒部11內形成渦流，使研磨切削粒子利用渦流的帶動所產生的離心力分離出一群大粒子與一群小粒子；而當研磨切削液流至底流口121時，由於過濾管3之漸縮段32以及濾管接頭33皆與分離器外殼1相隔間距d，因此可以控制研磨切削液流出底流口121的流量，不致因研磨切削液黏度過高而阻塞於底流口121。

此外，藉由過濾管3設置於中空圓筒2與分離器外殼1中，可進一步的將研磨切削液過濾為澄清液，並將收集到的澄清液再次回收使用。在實務運用上，研磨切削液一般是由例如聚乙二醇之液體以及研磨砥粒所構成，因此過濾出的澄清液例如為聚乙二醇。

如第四圖所示，過濾層8係鋪設於過濾管3之濾管 本體31，且過濾層8係由複數個矽顆粒81由大到小自過濾管3向外堆疊而成。在本實施例中，矽顆粒81之粒徑係介於5~10μm，而這些矽顆粒81間之孔徑為0.2~0.3μm，但不限於此實施態樣。此外，在實際運用上，矽顆粒81係以燒結的方式互相連結。

承上所述，在本發明所提供之分離回收方法中，首先是將研磨切削液由進料部13輸送至水旋風分離器100中；接著，利用研磨切削液進入水旋風分離器100時所產生之離心力分離出小粒子與大粒子，並利用過濾管3將研磨切削液過濾為一澄清液；最後，將小粒子由溢流部21溢流出，並將大粒子由底流口121導引出，以及將澄清液由過濾管導引出。

請參閱第五圖，第五圖係為本發明第二較佳實施例所提供之分離回收系統之系統示意圖。如圖所示，一種分離回收系統200包含一集液槽4、一水旋風分離器100以及一輸送幫浦5。其中，分離回收系統200係應用於半導體製程中，例如太陽能電池製程會將堆疊於透明基板上的各個堆疊層研磨切削形成電池單元，而在研磨切削時需要以研磨切削液去清洗因研磨切削所產生之研磨切削粒子，據以形成包含有研磨切削粒子之研磨切削液。

集液槽4係用以集中存放上述之研磨切削液，而研磨切削液所含有之研磨切削粒子，其粒徑分布介於0.1至30μm，且研磨切削粒子包含矽、碳化矽與鍺化矽其中至少一者，而研磨切削液之黏度介於0.5至320釐泊(Centi-Poise, cp)。

水旋風分離器100的構造已於上述第一較佳實施例中說明，故此不再多加贅言；其中，水旋風分離器100之進料口131係以一進料管路6連通於集液槽4。輸送幫浦5係設置於進料管路6，用以將存放於集液槽4內之研磨切削液輸送至水旋風分離器100。

在本實施例中，一抽水幫浦9係以管線連通並套接於濾管接頭33，以將過濾管3所過濾之澄清液導引出，藉以供使用者進一步加以利用。

在實際運用上，集液槽4內的研磨切削液係藉由輸送幫浦5輸送至水旋風分離器100內，而水旋風分離器100將研磨切削液所含有之小粒子與大粒子分離出，使大粒子由底流口121隨著研磨切削液之渦流流出，而小粒子則由溢流部21經溢流管路7流出。其中，大粒子例如是作為研磨切削介質之碳化矽，而小粒子例如是研磨切削之晶圓之矽顆粒，且在其他實施例中，溢流管路7亦可連通至集液槽4，藉以使粒子經由溢流管路7回流至集液槽4內。此外，間距d為大粒子粒徑之10~100倍，藉以使大粒子可以順利自底流口121流出，而不會阻塞於底流口121。

綜合以上所述，相較於習知之旋風分離器與分離技術，本發明所提供之分離回收系統及其水旋風分離器與分離回收方法，是利用水旋風分離器使研磨切削液中之研磨切削粒子分離出大粒子與小粒子，而由於水旋風分離器是將過濾管設置於中空圓筒與分離器外殼內，且過濾管與分 離器外殼之間相隔有一間距，因此研磨切削液可以渦流的形式將大粒子帶出，以及藉由過濾管收集澄清液，因此可以有效的提升分離的效率，進而節省成本。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

PA100‧‧‧旋風分離器

PA1‧‧‧錐形殼體

PA2‧‧‧分隔圓筒

PA3‧‧‧進料口

100‧‧‧水旋風分離器

200‧‧‧分離回收系統

1‧‧‧分離器外殼

11‧‧‧圓筒部

121‧‧‧底流口

12‧‧‧漸縮部

13‧‧‧進料部

131‧‧‧進料口

2‧‧‧中空圓筒

21‧‧‧溢流部

22‧‧‧分隔部

3‧‧‧過濾管

31‧‧‧濾管本體

32‧‧‧漸縮段

33‧‧‧濾管接頭

4‧‧‧集液槽

5‧‧‧輸送幫浦

6‧‧‧進料管路

7‧‧‧溢流管路

8‧‧‧過濾層

81‧‧‧矽顆粒

9‧‧‧抽水幫浦

d‧‧‧間距

L‧‧‧切線方向

第一圖係為習知之旋風分離器立體示意圖；第二圖係顯示本發明第一較佳實施例所提供之水旋風分離器立體示意圖；第三圖係為本發明第一較佳實施例所提供之水旋風分離器剖面示意圖；第四圖係為本發明第一較佳實施例所提供之水旋風分離器之過濾管部分剖面示意圖；以及第五圖係為本發明第二較佳實施例所提供之分離回收系統之系統示意圖。

100‧‧‧水旋風分離器

200‧‧‧分離回收系統

11‧‧‧圓筒部

12‧‧‧漸縮部

121‧‧‧底流口

21‧‧‧溢流部

22‧‧‧分隔部

31‧‧‧濾管本體

32‧‧‧漸縮段

33‧‧‧濾管接頭

4‧‧‧集液槽

5‧‧‧輸送幫浦

6‧‧‧進料管路

7‧‧‧溢流管路

9‧‧‧抽水幫浦

Claims (10)

1. 一種分離回收系統，係應用於一半導體製程中，該分離回收系統包含：一集液槽，係用以集中存放一研磨切削液，該研磨切削液含有複數個研磨切削粒子；一輸送幫浦，係連通於該集液槽，用以輸送該研磨切削液；以及一水旋風分離器，係連通於該輸送幫浦，用以接收該研磨切削液，且該水旋風分離器包含：一分離器外殼，係具有一底流口與一進料口，該研磨切削液係自該進料口進入該水旋風分離器內；一中空圓筒，係設置於該分離器外殼中心；以及一過濾管，包含：一濾管本體，係穿設於該中空圓筒；一漸縮段，係自該濾管本體向下漸縮所形成，且該漸縮段係以一間距間隔地設置於該分離器外殼中；以及一濾管接頭，係自該漸縮段向下延伸所形成，且該濾管接頭係以該間距間隔地設置於該底流口中；其中，藉由該研磨切削液進入該水旋風分離器內所產生之渦流，使該些研磨切削粒子利用離心力分離出一群小粒子與一群大粒子，而該些小粒子係隨著該研磨切削液由該中空圓筒溢流出，該些大粒子係由該底流口流出。
2. 如申請專利範圍第1項所述之分離回收系統，其中，該分離器外殼包含一圓筒部、一漸縮部以及一進料部，該漸縮部係自該圓筒部向下漸縮地延伸，並形成該底流口；該進料部係自該圓筒部之頂端沿一切線方向延伸，並形成該進料口。
3. 如申請專利範圍第2項所述之分離回收系統，其中，該中空圓筒包含一溢流部與一分隔部，該溢流部係露出於該圓筒部之頂端，該分隔部係自該溢流部向下延伸至該漸縮部中。
4. 如申請專利範圍第1項所述之分離回收系統，其中，該些研磨切削粒子之粒徑分布介於0.1~30μm。
5. 如申請專利範圍第1項所述之分離回收系統，其中，該些研磨切削粒子為矽、鑽石、碳化矽、氧化矽、氧化鋁或鍺化矽。
6. 如申請專利範圍第1項所述之分離回收系統，其中，該半導體製程係為一太陽能電池製程。
7. 如申請專利範圍第1項所述之分離回收系統，其中，該研磨切削液之黏度介於0.5~320釐泊(Centi-Poise,cp)。
8. 如申請專利範圍第1項所述之分離回收系統，其中，該間距為該些大粒子粒徑之10~100倍。
9. 一種水旋風分離器，係用於分離一半導體製程所產生之一研磨切削液，該研磨切削液含有複數個研磨切削粒子，該水旋風分離器包含：一分離器外殼，包含：一圓筒部；一漸縮部，係自該圓筒部向下漸縮地延伸，並形成一底流口；以及一進料部，係自該圓筒部之頂端沿一切線方向延伸，並形成一進料口，該研磨切削液係自該進料口進入該水旋風分離器內；一中空圓筒，係設置於該圓筒部中心，並且包含：一溢流部，係露出於該圓筒部之頂端；以及一分隔部，係自該溢流部向下延伸至該漸縮部中；一過濾管，包含：一濾管本體，係穿設於該中空圓筒；一漸縮段，係自該濾管本體向下漸縮所形成，且該漸縮段與該漸縮部之間係以一間距間隔地設置；以及一濾管接頭，係自該漸縮段向下延伸所形成，且該濾管接頭與該底流口之間係以該間距間隔地設置；以及一過濾層，係設置於該過濾管，且該過濾層係由複數個矽顆粒由大到小自該過濾管向外堆疊而成，而該些矽顆粒之粒徑介於5~10μm；其中，該研磨切削液係在進入該水旋風分離器時，使該些研磨切削粒子利用渦流所產生的離心力而分離出一 群大粒子與一群小粒子，並藉由該間距使該研磨切削液以渦流將該大粒子帶離出該底流口，而該小粒子則由該溢流部溢流出。
10. 一種分離回收方法，係將申請專利範圍第9項所述之水旋風分離器應用於一半導體製程中，該分離回收方法包含：(a)將一研磨切削液由該進料部輸送至該水旋風分離器中；(b)利用該研磨切削液進入該水旋風分離器時所產生之離心力分離出一群小粒子與一群大粒子，並利用該過濾管將該該研磨切削液過濾為一澄清液；以及(c)將該些小粒子由該溢流部溢流出，並將該些大粒子由該底流口導引出，以及將該澄清液由該過濾管導引出。