超純水（UPW，Ultrapure Water）是半導體製造所使用的極高純度用水，經過遠超一般純水、蒸餾水的純化處理。須符合比電阻18.2MΩ・cm（25℃）、TOC（總有機碳）<1ppb、微粒數<1個/mL（≥50nm）、金屬離子<1ppt、溶氧<1ppb等嚴格水質規格。晶圓清洗、潤洗、顯影及各種化學品稀釋都要用到，每1座晶圓廠每日用量達數百～數千噸，是最重要的基礎設施。
超純水製造流程由多段純化系統構成。（1）前處理：以混凝沉澱、砂濾、活性碳吸附去除粗大微粒與有機物。（2）一次純水：以逆滲透（RO）膜與離子交換樹脂進行去離子。（3）二次純水：以UV照射（185nm、254nm）分解TOC、膜脫氣（去除溶氧）、超過濾膜（UF）。（4）使用端（Point of Use）：在使用點前以最終UF與離子交換，最後去除微粒與離子。此類系統的主要供應商為Kurita Water Industries、野村微科學（Nomura Micro Science）與Evoqua。
先進節點的超純水水質規格日益嚴格。3nm以下製程要求溶解矽（SiO₂）、溶解鋁達到ppt級管控，超純水中的金屬污染會影響閘極絕緣層的可靠度與載子壽命。台積電的晶圓廠採用超越ISO所定義超純水等級的自有規格，超純水系統的定期更新與升級也成為持續性的設備投資標的。
超純水的供應穩定性直接關係到晶圓廠稼動率，是重要的基礎設施。超純水系統的異常（管路污染、UF膜破損、離子交換樹脂劣化）會導致晶圓生產立即停擺。因此，超純水系統必須採用N+1備援架構、24小時即時水質監控（比電阻、TOC、微粒、DO）與預測性維護（PdM）。在晶圓廠基礎設施投資中，超純水設備占整體的5～10%，屬於大型投資項目。
超純水市場隨著半導體晶圓廠新建與擴建而成長。Kurita Water Industries與野村微科學已取得台積電熊本廠、三星Taylor（德州）、英特爾Arizona/Ohio、台積電Arizona的超純水系統訂單，受惠於日本、美國、歐洲的晶圓廠招商競爭（CHIPS Act相關投資）。1座先進晶圓廠的超純水系統設備投資金額可達數十億～100億日圓規模。