根據現在最常用的矽單晶（jīng）直拉法減壓拉晶工藝，真空係（xì）統一般都配備滑閥（fá）式（shì）真空泵。但隨著大直徑、重摻雜等特殊（shū）要求的矽單晶（jīng）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（yě）日益顯現（xiàn）。為了提（tí）高生產效率，降（jiàng）低（dī）成本，也為了保證器件（jiàn）參數的一致性、可靠（kào）性，都希望直拉單晶大直徑化，設備控製高度（dù）自動化，從（cóng）抽空到（dào）拉晶結束全部自動（dòng）化控製，且（qiě）穩定（dìng）性、可靠性極好的大型直拉單晶設備。為了提高單晶的（de）內在（zài）質量或者某方麵參數的特殊要求，日本人人交通過（guò）改造（zào）真（zhēn）空係統，將水環式真空（kōng）泵應用（yòng）在直拉單（dān）晶爐設備（bèi）上，以提高直拉單晶爐的整體性能。下麵跟著小編一起（qǐ）來了解改造好的真空（kōng）係統在直拉單晶爐上的應用有（yǒu）什麽變化（huà）吧。

直拉單晶爐，包括爐體，爐體包（bāo）括爐座和爐腔，爐腔設置在爐座上，爐體內（nèi）設有加熱裝置和直拉（lā）成（chéng）型裝置，加（jiā）熱裝置包括石英坩（gān）堝（guō）、石墨坩（gān）堝、加（jiā）熱器（qì）和石墨電極，石墨坩堝包裹在石英坩堝的外（wài）側，加熱器設置在石墨（mò）坩堝的外側，石墨電極設置在加熱（rè）器的底端，直拉成型（xíng）裝置包括豎直設置的籽晶軸和坩堝軸（zhóu），籽晶軸設置在石英坩（gān）堝的上方，坩（gān）堝（guō）軸設置在石英坩（gān）堝的底部（bù），籽晶軸的（de）上方設有與籽（zǐ）晶（jīng）軸相連接的籽晶軸驅動裝置，坩堝軸的（de）底（dǐ）部設有坩堝軸驅動裝置。

滑閥泵是用油來保持（chí）密封的機械真空（kōng）泵的，由於它的滑閥環與泵腔有一定（dìng）間（jiān）隙，兩者不接（jiē）觸（chù），可抽含有微小塵埃（āi）的（de）氣體。在單晶正常生長過（guò）程中，滑（huá）閥泵將會帶走由（yóu）於（yú）高（gāo）溫（wēn）而產生出來的矽氧化物和（hé）雜（zá）質揮發物，這些雜質大部分會（huì）進入泵腔，與真（zhēn）空泵油混合在一起。由於矽單晶生長時間比較漫（màn）長，特別是大直徑的矽單晶生長時間更長，隨著時間的增加，真空泵油裏的雜質也（yě）越積越多（duō），從而使真（zhēn）空泵油（yóu）的黏稠度也（yě）越（yuè）來越大（dà），導致真（zhēn）空泵負荷增大（dà），抽速下降，嚴重的會造成真空（kōng）泵不能正常工作。因此需要（yào）定期更（gèng）換真空泵油，這樣做還可延長真空泵壽命。但頻繁的更換（huàn）真空泵油，不但維護費用高而且在一個拉晶工藝過程（chéng）中是無法實現的。特別是在拉（lā）重（chóng）摻砷等劇毒摻雜元（yuán）素的矽單晶時，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（tí），改進後的真空係統在直拉單晶爐上的應用，既（jì）可（kě）以使用水環泵作為主泵，也（yě）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（de）需要。當使用水環泵作為主（zhǔ）泵（bèng）時，正常（cháng）拉晶產生的矽氧化物（wù）和雜質揮發物都被抽到了水環（huán）泵裏，溶於水環泵的水中，水環（huán）泵的水（shuǐ）不斷地循環更新，確保（bǎo）了（le）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（cóng）而維持正常抽速，保證爐膛內的真（zhēn）空度穩定。排出的水經過處（chù）理還可以重複使用，這樣不但維（wéi）護方便而（ér）且費用低，特別（bié）是拉重摻砷等劇毒摻雜元（yuán）素的矽單（dān）晶（jīng）時，砷等劇毒（dú）摻雜元素融入水中後比較容易被分離收集，減少對環境影響。