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根據現在最常用的硅單晶直拉法減壓拉晶工藝，真空系統一般都配備滑閥式真空泵。但隨著大直徑、重摻雜等特殊要求的硅單晶需求量的增加，對單晶爐設備的要求也越來越高，采用滑閥式真空泵的缺點也日益顯現。為了提高生產效率，降低成本，也為了保證器件參數的一致性、可靠性，都希望直拉單晶大直徑化，設備控制高度自動化，從抽空到拉晶結束全部自動化控制，且穩定性、可靠性極好的大型直拉單晶設備。為了提高單晶的內在質量或者某方面參數的特殊要求，普諾克通過改造真空系統，將水環式真空泵應用在直拉單晶爐設備上，以提高直拉單晶爐的整體性能。下面跟著小編一起來了解改造好的真空系統在直拉單晶爐上的應用有什么變化吧。

直拉單晶爐，包括爐體，爐體包括爐座和爐腔，爐腔設置在爐座上，爐體內設有加熱裝置和直拉成型裝置，加熱裝置包括石英坩堝、石墨坩堝、加熱器和石墨電極，石墨坩堝包裹在石英坩堝的外側，加熱器設置在石墨坩堝的外側，石墨電極設置在加熱器的底端，直拉成型裝置包括豎直設置的籽晶軸和坩堝軸，籽晶軸設置在石英坩堝的上方，坩堝軸設置在石英坩堝的底部，籽晶軸的上方設有與籽晶軸相連接的籽晶軸驅動裝置，坩堝軸的底部設有坩堝軸驅動裝置。

滑閥泵是用油來保持密封的機械真空泵的，由于它的滑閥環與泵腔有一定間隙，兩者不接觸，可抽含有微小塵埃的氣體。在單晶正常生長過程中，滑閥泵將會帶走由于高溫而產生出來的硅氧化物和雜質揮發物，這些雜質大部分會進入泵腔，與真空泵油混合在一起。由于硅單晶生長時間比較漫長，特別是大直徑的硅單晶生長時間更長，隨著時間的增加，真空泵油里的雜質也越積越多，從而使真空泵油的黏稠度也越來越大，導致真空泵負荷增大，抽速下降，嚴重的會造成真空泵不能正常工作。因此需要定期更換真空泵油，這樣做還可延長真空泵壽命。但頻繁的更換真空泵油，不但維護費用高而且在一個拉晶工藝過程中是無法實現的。特別是在拉重摻砷等劇毒摻雜元素的硅單晶時，有一部分砷等劇毒元素融入真空泵油中，使得真空泵的維護更加困難，含有砷等劇毒摻雜元素的真空泵油處理是件很棘手的事。

針對上述的問題，改進后的真空系統在直拉單晶爐上的應用，既可以使用水環泵作為主泵，也可當旁路真空球閥關閉的時候，使用滑閥泵作為主泵，滿足不同拉晶工藝的需要。當使用水環泵作為主泵時，正常拉晶產生的硅氧化物和雜質揮發物都被抽到了水環泵里，溶于水環泵的水中，水環泵的水不斷地循環更新，確保了水的清潔，使得水環泵能正常工作，不會因為拉晶時間太長，影響水環泵的工作性能，從而維持正常抽速，保證爐膛內的真空度穩定。排出的水經過處理還可以重復使用，這樣不但維護方便而且費用低，特別是拉重摻砷等劇毒摻雜元素的硅單晶時，砷等劇毒摻雜元素融入水中后比較容易被分離收集，減少對環境影響。