电子级纯水的国家标准主要有《电子级水》(GB/T11441-1997)和《中国实验室用水国家标准》(GB6682-1992)。其中,《电子级水》标准将电子级水分为四个等级,并规定了电阻率、硅含量、颗粒数、细菌数等指标。具体内容如下:多晶硅材料、光伏硅片、半导体器件等清洗过程中所需的纯水需要满足《电子级水》标准中18MΩ·cm以上的EW-1级。目前最有效的制水工艺是预处理+反渗透(RO)+电去离子(EDI)+总除碳(TOC)+抛光。
预处理:对原水进行预处理,去除悬浮物、胶体、有机物等杂质,常用的预处理方法有砂滤、活性炭吸附、软化等;反渗透:利用反渗透膜的选择性渗透性,加压分离原水中的离子、有机物、细菌等杂质,得到高纯度水,RO水的电阻率一般为0.05-0MΩ·cm。
EDI:是一种结合了离子交换树脂和离子选择渗透膜的水处理技术,该技术不需要使用酸、碱等化学物质再生,而是通过电驱动离子迁移来实现水的净化和离子的去除。
EDI水的电阻率一般为15MΩ·cm。TOC去除:TOC是水中有机物的含量指标,主要来自有机物在水中的分解和溶解。去除TOC通常采用紫外线(UV)氧化、臭氧氧化或高级氧化工艺(AOP)等氧化方法。
这些氧化方法可以将有机物氧化成二氧化碳,从而降低TOC含量。抛光:用于超纯水制备的最后阶段,以进一步降低水的电阻率,去除微小颗粒和溶解物,提高水的光泽度。
抛光工艺可保证超纯水满足18MΩ·cm的纯度要求。