电子工业(如半导体器件、集成电路、显像管等)，大量使用各种级别的纯水、高纯水清洗半成品和成品。微电子工业（半导体器件、集成电路、显像管、电子检测、计算机主机板等)的产品质量、合格率、可靠性与纯水或高纯水的水质有着密切的关系。随着电子工业的发展，尤其是半导体工业的迅猛发展，对纯水的水质要求也不断提高，以前，那种将电阻率做为唯一衡量水质纯度的做法，经实践检验已远远不够，对水中阴离子含量、阳离子含量、颗粒数、有机物、细菌等逐步有了定量的指标和限制。在20世纪70年代中期，微粒、细菌、二氧化硅、钠和总有机碳这五项指标的确定，才确保了集成电路的质量。进人80年代，出于集成度的再提高，对纯水水质要求尤其是微粒、细菌更加严格，在此基础上又增加了溶解氧的限制指标，因为溶解氧的浓度过高，在硅片清洗过程中，氧气放出，不但会产生泡沫使晶片表面无法完全清洗，而且热超纯水中的溶解氧还会腐蚀集成电路晶片。20世纪90年代，集成电路已经发展到兆位级的亚微米技术，晶片的加工清洗对纯水的水质要求就更加严格。为了保证生产需耍，各大纯水处理公司均有自己一套流程系统，以适应不同集成度生产的需求.虽不尽完全相同。但基本都利用了反渗透、离子交换、超滤和其他膜分离技术，形成了一系列相应的标准流程。我国微电子工业发展比较缓慢，超纯水制备技术也比世界发达国家落后许多，在已建成的集成电路生产厂中所有纯水制备均采用国外引进设备。

(1)纯水制备流程如图所示。该系统由预处理系统、一次纯水制造系统、二次纯水制造系统及排水回收等支系统组成。

a.预处理系统。根据原水水质，采用凝聚加压上浮装置、双层过滤器及二氧化碳脱气塔组成。原水中的悬浮物及部分溶解的有机物经凝聚后，因密度小而难于沉降，采用加压上浮处理可有效去除，后置的双层过滤器可截留上浮装置中流出的微细凝聚体。以使原水进一步澄清，通过二氧化碳脱气塔除去重碳酸根成分以防止后置RO浓水侧膜面上析出碳酸钙。

b.一次纯水系统。该系统由三级RO、脱氧装置及离子交换柱组成。RO膜采用低压聚酰胺膜，一级RO主要除去大部分的阴离子、阳离子及有机物;二级RO主要除去残存的阴离子、阳离子、硅及有机物;三级RO主要除去微量残余阳离子，提高电阻率。脱氧装置采用中空纤维膜脱气，可将溶解氧除去至要求浓度以下，同时还去除残余的拍氧化碳，减轻了后置交换柱的负荷，以减小离子交换树脂的更换频率。离子交换柱可将RO处理水中残留的极少量的离子、重金属、硅、溶解的二氧化碳去除。该交换柱为非再生式，目的是再生时残存的Cl-、OH-影响处理水水质，按正常回收率80%计算，交换树脂大约每六个月更换一次。

c.二次纯水系统。该系统由换热器、紫外线氧化器、抛光器和超滤系统等组成。紫外线氧化器采用低压185nm的紫外灯，分解残存在一次纯水处理水中的极少量TOC成分。尤其适用于分解在RO膜中去除率较低的低相对分子质量有机物。抛光器采用低溶出式均球树脂，除去前置紫外线氧化器分解TOC产生的有机物和CO2，同时除去一次纯水中存在的极微量离子、硅、重金属等，使电阻率稳定在较高水平。超滤系统最后除去超纯水装置末端的离子成分，以满足工艺要求。该系统的膜组件采用本身不产生离子的外压式超滤膜。

d．排水回收系统。该系统由活性炭过滤塔及阴离子交换塔组成。由于回收水中含有H2O2、SO42-、F-、Cl一、NH4等.用活性炭吸附去除H2O2用阴离子交换塔去除SO42-、F一、Cl-，NH4待后置RO去除。为适应近年来集成电路生产的发展.国外各大纯水制造厂家不断研制开发，已取得了新的进展。尤其是膜技术的不断开发完善、臭氧杀菌技术的研究与实践、EDI技术的改进推广、微絮凝过滤净水工艺在高纯水预处埋中的应用等，这一切都使得超纯水制备工艺更趋完善和稳定，保证了微电子生产的成品率。

(2)纯水制备流程，如图所示

该系统的电阻率、溶解氧和SiO2等指标基本满足要求，但对TOC、微粒数及细菌数等必须采取相应的措施进行处理才能得到保证。它在制水工艺上具有以下特点。

a原水采用微絮凝过滤.即进水管上投加PAC进行凝聚，然后用石英砂和无烟煤进行双层过滤，

b．活性炭过滤放在强酸阳床和脱气塔之后，由于进水pH值呈酸性，这样既可防止微生物繁殖，又能达到去除有机物的效果。

c.反渗透装置设置在离子交换之后，这样可防止膜污染和膜结垢所产生的对反渗透组件的堵塞现象，特别对SiO2含量较大的原水更为有效。

 d.采用两次脱气，第二次为真空脱气，可去除水中溶解氧和挥发性TOC。

e.采用两级紫外线杀菌，后级是为防止反渗透抛光（FRO)装置膜面上产生细菌。

f.采用反渗透装置(FRO抛光)替代常规的超过滤，在FRO中由于使用合成复合膜，所以TOC去除率极高。

该系统在制水工艺中具有以下特点。

a.活性炭过滤后投加氯气(2~4mg/L)，使水在进入反渗透前尽量减少细菌生长。

b，反渗透装置，前级采用醋酸纤维素膜，后级采用聚酰胺膜，两种膜组合使用，可取长补短。

c.后级反渗透浓水可回至前级反渗透前重复利用.提高水的回用率。

d.高纯水贮水箱除充氮保护外，尚需投加0.2mg/L由纯氧制成的臭氧，以防细菌滋长。

e.利用254nm紫外灯杀菌，并去除水中残余臭氧，混床后再利用185nm紫外灯，用相当于6一8倍正常滞留时间，进一步降低TOC

f.混床后投加臭氧灯(0.08~0.1mg/L)，以进一步降低TOC。

g.采用催化除氧系统(CORS)，亦可采用两级真空脱气装置除去水中溶解氧。

h.用反渗透代替超滤，以保证将水中微粒、有机物及悬浮物净化至最低程度，反渗透选用截留相对分子质量为100的复合膜，截留率为90%。

i.自初级处理系统反渗透装置以后的系统管材，宜用聚偏二氟乙烯管(PVDf}，但反渗透高压管应采用不锈钢管。

 j. 4M位器件用高纯水精制系统，可不考虑除氧，并可应用截留相对分子质量1000一100000的超滤装置作最终处理，而不需用反渗透装置。