根据现在最常用的硅单晶直拉法减压拉晶工艺，真空系统一般都配备滑阀式真空泵。但随着大直径、重掺杂等特殊要求的硅单晶需求量的增加，对单晶炉设备的要求也越来越高，采用滑阀式真空泵的缺点也日益显现。为了提高生产效率，降低成本，也为了保证器件参数的一致性、可靠性，都希望直拉单晶大直径化，设备控制高度自动化，从抽空到拉晶结束全部自动化控制，且稳定性、可靠性极好的大型直拉单晶设备。为了提高单晶的内在质量或者某方面参数的特殊要求，普诺克通过改造真空系统，将水环式真空泵应用在直拉单晶炉设备上，以提高直拉单晶炉的整体性能。下面跟着小编一起来了解改造好的真空系统在直拉单晶炉上的应用有什么变化吧。

直拉单晶炉，包括炉体，炉体包括炉座和炉腔，炉腔设置在炉座上，炉体内设有加热装置和直拉成型装置，加热装置包括石英坩埚、石墨坩埚、加热器和石墨电极，石墨坩埚包裹在石英坩埚的外侧，加热器设置在石墨坩埚的外侧，石墨电极设置在加热器的底端，直拉成型装置包括竖直设置的籽晶轴和坩埚轴，籽晶轴设置在石英坩埚的上方，坩埚轴设置在石英坩埚的底部，籽晶轴的上方设有与籽晶轴相连接的籽晶轴驱动装置，坩埚轴的底部设有坩埚轴驱动装置。

滑阀泵是用油来保持密封的机械真空泵的，由于它的滑阀环与泵腔有一定间隙，两者不接触，可抽含有微小尘埃的气体。在单晶正常生长过程中，滑阀泵将会带走由于高温而产生出来的硅氧化物和杂质挥发物，这些杂质大部分会进入泵腔，与真空泵油混合在一起。由于硅单晶生长时间比较漫长，特别是大直径的硅单晶生长时间更长，随着时间的增加，真空泵油里的杂质也越积越多，从而使真空泵油的黏稠度也越来越大，导致真空泵负荷增大，抽速下降，严重的会造成真空泵不能正常工作。因此需要定期更换真空泵油，这样做还可延长真空泵寿命。但频繁的更换真空泵油，不但维护费用高而且在一个拉晶工艺过程中是无法实现的。特别是在拉重掺砷等剧毒掺杂元素的硅单晶时，有一部分砷等剧毒元素融入真空泵油中，使得真空泵的维护更加困难，含有砷等剧毒掺杂元素的真空泵油处理是件很棘手的事。

针对上述的问题，改进后的真空系统在直拉单晶炉上的应用，既可以使用水环泵作为主泵，也可当旁路真空球阀关闭的时候，使用滑阀泵作为主泵，满足不同拉晶工艺的需要。当使用水环泵作为主泵时，正常拉晶产生的硅氧化物和杂质挥发物都被抽到了水环泵里，溶于水环泵的水中，水环泵的水不断地循环更新，确保了水的清洁，使得水环泵能正常工作，不会因为拉晶时间太长，影响水环泵的工作性能，从而维持正常抽速，保证炉膛内的真空度稳定。排出的水经过处理还可以重复使用，这样不但维护方便而且费用低，特别是拉重掺砷等剧毒掺杂元素的硅单晶时，砷等剧毒掺杂元素融入水中后比较容易被分离收集，减少对环境影响。