净化工程的发展与应用

  国内外的洁净工程的发展都是随着科学工程的发展、工业产品的日新月异，特别是军事工业、航天、电子和生物医药等工业的发展而不断发展。现代工业产品生产和现代化科学实验活动要求微型化、精密化、高纯度、高质量和高可靠性。微型化的产品如电子计算机，从当初的要在数间房间内配置数台设备组合发展到现在的笔记本电脑，它所使用的电子元器件从电子管到半导体分离器件到集成电路再到超大规模集成电路，仅集成电路的线宽已从几微米发展到现今的0.1um左右。

  以集成电路的微型化为例，它对空气中受控粒子粒径从0.3~0.5um的要求发展到空气中受控粒子的粒子尺寸要求控制在0.05um甚至更小，可见各类工业产品的微型化正不断对洁净工程提出更严格的要求。高纯度的产品，如生产集成电路所需单晶硅材料，生产光纤所需四叙化硅、四氯化错材料等已由过去的所谓高纯进入“电子纯”“超纯”，只有达到如此高的纯度才能达到现代集成电路、电子元器件、光纤产品所需的工程特性。要生产如此高纯度的产品，就必须达到相应的受控生产环境的空气洁净度等级和具有相应高纯度的与产品直接接触的超纯水、超纯气体、超纯试剂等。对于现今以“微型电脑”为手段的电子信息时代，产品的高质量、高可靠性的重要意义是不言而喻的;对于确保人身安全的灭菌操作以及对于现代基因工程和基因芯片的制作也具有特殊的意义。基于这种趋势，洁净工程的发展已成为现代工业生产和科学实验活动不可缺少的重要标志之一。
  20世纪60年代的洁净工程在美国、欧洲等发达国家顺应各行各业产品生产和科学实验活动的需要得到了广泛应用，可以认为是洁净工程的大发展时期。美国在1961年诞生了国际上最早的洁净室标准即美国空军工程条令203，并把编制联邦政府标准的任务交给了原子能委员会的出版机构;1963年底颁布了第一个军用部分的联邦标准即FS-209，从此联邦标准"209"就成为国际通行的、著名的洁净室标准; 1966年颁布了修订后的FS-209A，1957年前苏联第一颗人造卫星上天后，美国政府加速发展宇航事业、精密机械加工和电子工业，这些都要求具有受控空气洁净的生产环境，从而带动洁净工程及其设备制造的大发展，1961年单向流洁净工程和100级洁净室的建立，更促进了洁净工程的进一步发展。

  我国的洁净室工程开始于20世纪60年代初，在70年代电子工业洁净室特别是半导体集成电路用洁净室的设计、建造发展很快，相继建成一批洁净厂房，并研制成功100级单向流洁净室;与此同时，洁净厂房用设备和材料，如高效过滤器，洁净工作台、层流罩、洁净烘箱、空气吹渊室、净化型传递窗等相继研制成功，并投入生产，虽然制造质量和某些工程指标与国际水平尚有差距，但已能满足国内部分需求。由高效过滤器、净化设备和围护结构(墙板、顶棚.地面)组装而成的装配式洁净室研制成功。到20世纪70年代末我国洁净室设计、建造和洁净工程的发展走向成熟阶段。

  20世纪80年代大规模集成电路和超大规模集成电路的迅速发展，大大促进了洁净工程的发展，集成电路生产工程从64K位到4M位，特征尺寸从2.04m到0.84m。当时根据实践经验，通常空气洁净受控环境的控制尘粒粒径与线宽的关系为1:10，因此洁净工程工作者研制了超高效空气过滤器，可将粒径>0.1pm的微粒去除到规定范围。根据大规模、超大规模集成电路生产的需要，高纯气体、高纯水和高纯试剂的生产工程也得到很快的发展，从而使服务于集成电路等高工程产品所需的洁净工程都得以高速发展。

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