超纯水相对于纯水而言,纯水基本上是以水溶液中的电解质为对象,用导电率和二氧化硅的测定值来定义,与此相对,超纯水不仅是电解质,还含有溶解在水中的有机物、活菌、微粒子等也必须在一定标准以下。
超纯水这个词是随着半导体的发展而出现的.半导体产业所要求的超纯水是100%的理论纯水,不含溶解在水中的离子类、有机物、活菌、微粒等。然而,不可能获得理论纯水。因为理论纯水不仅本身很难制造,而且理论纯水溶解其他物质的能力也很强。因为会变的。这是因为,即使能够制造出理论纯水,也不能忽视设备的附着物和材料的污染,而且如果将制造水采集到容器中,容器会产生污渍和溶出,因此无法维持纯度。因此,“超纯水”是指与现实中能够制造的理论纯水比较接近的水。
◆半导体制造需要接近理论纯水的水
理论上纯水在25°C下的电阻率为18.24MΩ·cm,电导率为0.05482μS/cm。该电导率的值为H20+OH-(公式为2H20=H3O+OH-)
即,除了氢离子和氢氧根离子以外,没有任何电解质,这是因为水本身的解离。对超纯水的要求是,电阻率至少与理论纯水的电阻率非常接近。实际上,高集成度半导体制造工艺所要求的水质电阻率高达18MΩ·cm以上。例如,在水中溶解1mg/L的Fe离子,其电阻率就会下降到约17MΩ·cm,所以溶解物质的浓度在μg/L(ppb)的超纯水中也会出现问题,随着半导体产业的发展,水质要求是越来越严格。
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