潔凈工程的發展與應用

以集成電路的微型化為例，它對空氣中受控粒子粒徑從0.3~0.5um的要求發展到空氣中受控粒子的粒子尺寸要求控制在0.05um甚至更小，可見各類工業產品的微型化正不斷對潔凈工程提出更嚴格的要求。高純度的產品，如生產集成電路所需單晶硅材料，生產光纖所需四敘化硅、四氯化錯材料等已由過去的所謂高純進入“電子純”“超純”，只有達到如此高的純度才能達到現代集成電路、電子元器件、光纖產品所需的工程特性。要生產如此高純度的產品，就必須達到相應的受控生產環境的空氣潔凈度等級和具有相應高純度的與產品直接接觸的超純水、超純氣體、超純試劑等。對于現今以“微型電腦”為手段的電子信息時代，產品的高質量、高可靠性的重要意義是不言而喻的;對于確保人身安全的滅菌操作以及對于現代基因工程和基因芯片的制作也具有特殊的意義。基于這種趨勢，潔凈工程的發展已成為現代工業生產和科學實驗活動不可缺少的重要標志之一。

20世紀60年代的潔凈工程在美國、歐洲等發達國家順應各行各業產品生產和科學實驗活動的需要得到了廣泛應用，可以認為是潔凈工程的大發展時期。美國在1961年誕生了國際上最早的潔凈室標準即美國空軍工程條令203，并把編制聯邦政府標準的任務交給了原子能委員會的出版機構;1963年底頒布了第一個軍用部分的聯邦標準即FS-209，從此聯邦標準"209"就成為國際通行的、著名的潔凈室標準; 1966年頒布了修訂后的FS-209A，1957年前蘇聯第一顆人造衛星上天后，美國政府加速發展宇航事業、精密機械加工和電子工業，這些都要求具有受控空氣潔凈的生產環境，從而帶動潔凈工程及其設備制造的大發展，1961年單向流潔凈工程和100級潔凈室的建立，更促進了潔凈工程的進一步發展。

我國的潔凈室工程開始于20世紀60年代初，在70年代電子工業潔凈室特別是半導體集成電路用潔凈室的設計、建造發展很快，相繼建成一批潔凈廠房，并研制成功100級單向流潔凈室;與此同時，潔凈廠房用設備和材料，如高效過濾器，潔凈工作臺、層流罩、潔凈烘箱、空氣吹淵室、凈化型傳遞窗等相繼研制成功，并投入生產，雖然制造質量和某些工程指標與國際水平尚有差距，但已能滿足國內部分需求。由高效過濾器、凈化設備和圍護結構(墻板、頂棚.地面)組裝而成的裝配式潔凈室研制成功。到20世紀70年代末我國潔凈室設計、建造和潔凈工程的發展走向成熟階段。

20世紀80年代大規模集成電路和超大規模集成電路的迅速發展，大大促進了潔凈工程的發展，集成電路生產工程從64K位到4M位，特征尺寸從2.04m到0.84m。當時根據實踐經驗，通常空氣潔凈受控環境的控制塵粒粒徑與線寬的關系為1:10，因此潔凈工程工作者研制了超高效空氣過濾器，可將粒徑>0.1pm的微粒去除到規定范圍。根據大規模、超大規模集成電路生產的需要，高純氣體、高純水和高純試劑的生產工程也得到很快的發展，從而使服務于集成電路等高工程產品所需的潔凈工程都得以高速發展。