為實(shí)現(xiàn)爐子真空脫氣,整個(gè)爐殼做成完全封閉形式,在爐體頂部設(shè)計(jì)了密封法蘭,大氣下熔煉結(jié)束后,用行車或配備的提升/轉(zhuǎn)動(dòng)裝置(可選)來移動(dòng)水冷上蓋至爐頂;該水冷上首直接與多級機(jī)械真空泵系統(tǒng)相連接,可以直接對金屬熔池進(jìn)行脫氣處理。
感應(yīng)線題配置了功率與頻率相匹配的電源,此電源既可實(shí)現(xiàn)的熔化率(提高生產(chǎn)率)又可實(shí)現(xiàn)液態(tài)金屬的佳攪拌(提高治金質(zhì)量);恰當(dāng)?shù)臄嚢桀l率既了合金攪拌均勻性,也了翻滾的液態(tài)金屬能充分地晚氣。一旦爐內(nèi)空氣被抽空,脫氣過程和增強(qiáng)的碳氧反應(yīng)將幫助去除有害的氣體成分,因此氫、氨、氧含量比大氣下所增煉出的金展里含量低很多。脫氣完成后,移開爐子上蓋的同時(shí),在頂部密封法蘭上放置一個(gè)保護(hù)套,然后爐子可以在大氣下傾翻澆鑄鋼液至流槽或綻模中,通常澆鑄過程在大氣下完成(也可在保護(hù)氣氛下澆鑄)。
國外以美國KAYEX公司為代表,生產(chǎn)全自動(dòng)硅單晶體生長爐。KAYEX公司是目前世界上大,的硅單晶體生長爐制造商之一。KAYEX的產(chǎn)品早在80年代初就進(jìn)入中國市場,已成為中國半導(dǎo)體行業(yè)使用多的品牌。該公司生長的硅晶體生長爐從抽真空-檢漏-熔料-引晶-放肩-等徑-收尾到關(guān)機(jī)的全過程由計(jì)算機(jī)實(shí)行全自動(dòng)控制。晶體產(chǎn)品的完整性與均勻性好,直徑偏差在單晶全長內(nèi)僅±1mm。主要產(chǎn)品有CG3000、CG6000、KAYEX100PV、KAYEX120PV、KEYEX150,Vision300型,投料量分別為30kg、60kg、100kg、120kg、150kg、300kg。
數(shù)值模擬是在一個(gè)低成本的情況下,利用電腦計(jì)算提供的詳盡資料,用以支持真正的(且昂貴)實(shí)驗(yàn)。由于數(shù)值模擬提供了一個(gè)近似真實(shí)的過程,利用這一技術(shù)可以很容易的對任何類型的變化(幾何尺寸、保溫材料、加熱器、外圍環(huán)境等)對晶體質(zhì)量的影響做出容易的判斷。數(shù)值仿真是用來獲得廉價(jià)的,完整的和全面細(xì)節(jié)的結(jié)晶過程,以此方法用來預(yù)測晶體生長,改善晶體生長技術(shù)。舉例來說,對于無經(jīng)驗(yàn)人員,可以形象化展示熔體流動(dòng)的歷史點(diǎn)缺陷和熱應(yīng)力細(xì)節(jié)。所以數(shù)值仿真是一種達(dá)到較高生產(chǎn)率和較好滿足市場對晶體直徑,質(zhì)量要求的好辦法。