CN102762780A

CN102762780A - 制造碳化硅单晶的方法

Info

Publication number: CN102762780A
Application number: CN2011800098470A
Authority: CN
Inventors: 石井伴和
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2012-10-31
Also published as: DE112011100596T5; US20120304916A1; JP2011168447A; DE112011100596B4; JP5170127B2; WO2011101727A1

Abstract

提供一种制造SiC单晶的方法，其中通过将第一籽晶浸在坩埚中的原料熔体中，在保持在籽晶保持器下端处的所述第一籽晶上生长SiC单晶；制造SiC单晶的该方法的特征在于在所述第一籽晶之外的区域中实施促进多晶生长的处理。

Description

制造碳化硅单晶的方法

背景技术

1.技术领域

本发明涉及通过所谓的溶液法制造碳化硅(SiC)单晶的方法。

2.相关技术描述

SiC是表现出优异性能的半导体，例如，它的带隙是硅(Si)的大约三倍，并且它的介电击穿场强是Si的大约10倍，并且它对于功率器件的应用使得可以实现相比Si功率器件表现出较低功率损失的器件。此外，SiC功率器件不仅提供比Si功率器件低的功率损失，而且还能够具有比Si功率器件更高的温度和更快的运行。结果，通过使用SiC功率器件，对于电功率转换器件如逆变器等可以实现更高的效率和更小的尺寸。

升华法和溶液法可用于制造SiC单晶。

在溶液法中，将籽晶浸在其中溶解有原料的熔体中，并且使籽晶周围的溶解在熔体中的原料处于过饱和状态(例如，通过建立其中温度从熔体内朝熔体表面下降的温度梯度)并且由此析出在籽晶上。已经报道，通过利用溶液法在SiC单晶制造中的生长过程消除了存在于籽晶中的微管。由石墨形成的坩埚通常用在利用溶液法的SiC单晶制造中，并且从石墨坩埚向Si熔体供给碳(C)，所述碳(C)是SiC单晶的另一原料。结果，熔体中的碳浓度自然在石墨坩埚的壁附近处于其最大值。此外，熔体表面还具有与大气的界面，结果最大温度梯度易于出现在熔体表面附近。相应地，碳浓度在石墨坩埚的壁附近的熔体表面处呈现出过饱和状态，这产生易于析出粗SiC晶体(在下文称为多晶)的趋势。当例如在生长期间该多晶附着于籽晶及其附近时，这导致抑制从籽晶生长单晶(其为初始目的)的风险。结果，该多晶析出成为利用溶液法的单晶生长的主要问题。

日本专利申请公开7-69779(JP-A-7-69779)描述了一种单晶拉制设备，其中将坩埚设置在腔中，坩埚的内部通过圆筒形的分隔壁分为内部区域和外部区域，并且在将粒状原料连续进料到坩埚外部区域中的单晶原料熔体中的同时生长单晶。在生长期间在同心环绕单晶的圆筒体从腔的上部区域向下延伸，并且在该圆筒体的下端处连接有绝热环，所述绝热环具有沿向下的方向逐渐变细的截锥体形状。该单晶拉制设备的特征在于，该绝热环的壳由碳材料形成，并且该壳的内部填充有绝热材料。JP-A-7-69779进一步陈述，由于所描述的单晶拉制设备可以在分隔壁和熔体表面之间的界面附近保持高温，所以可以防止分隔壁附近的熔体凝固，可以提高单晶生长速率，并且因此可以获得提高的生产率。

日本专利申请公开2009-274887(JP-A-2009-274887)描述了通过在SiC籽晶上由溶解在Si-Cr熔体中的C的硅-铬-碳(Si-Cr-C)溶液生长SiC单晶来制造SiC单晶的方法，所述方法的特征在于向Si-Cr-C溶液施加直流磁场。

一种用于通过溶液法制造SiC单晶的设备描述在日本专利申请2009-030327(JP-A-2009-030327)中。该设备设置有容纳含Si熔体并且经插入的绝热材料设置在生长炉中的坩埚；设置在生长炉周围并且具有用于加热熔体和维持规定温度的高频线圈的外部加热设备；可垂直位移的碳棒；和在该碳棒尖端处的籽晶。碳棒下端的侧表面设置有抑制多晶制造的区域；该区域具有比碳棒低的熔体可润湿性。

一种通过溶液法制造单晶的方法描述在日本专利申请2009-256222中。该方法的特征在于使用设置有冷却籽晶的冷却区域和加热轴圆周的加热区域的轴以及通过加热轴圆周同时冷却籽晶而在籽晶和溶液接触之后生长单晶。

发明内容

在JP-A-7-69779中描述的单晶拉制设备中，绝热环设置在使其下端距熔体表面至少10mm的位置处。相应地，甚至当利用该设备实施SiC单晶制造时，多晶析出在石墨坩埚的内壁附近，结果不能充分防止多晶粘附在籽晶处及其附近。

JP-A-2009-274887陈述了多晶层状材料的产生通过向Si-Cr-C熔体施加直流磁场而被有效抑制。然而，即使利用JP-A-2009-274887中描述的方法也非常难以完全抑制该多晶层状材料的产生。

本发明提供一种制造SiC单晶的方法，通过其新型结构，可以防止多晶附着至籽晶及其附近。

本发明的一个方面涉及一种制造SiC单晶的方法。该方法包括通过将第一籽晶浸在坩埚中的原料熔体中，在保持在籽晶保持器下端处的所述第一籽晶上生长SiC单晶；和在所述第一籽晶之外的区域中实施促进多晶生长的处理。

在根据该方面的所述方法中所述促进多晶生长的处理可以包括形成呈现出从所述原料熔体的内部向所述原料熔体的液体表面的温度下降和从所述原料熔体的内部向所述坩埚的底部的温度下降的温度梯度的处理。

在根据该方面的所述方法中所述促进多晶生长的处理可以包括通过将石墨材料浸在所述原料熔体的自由表面中而在所述石墨材料上生长多晶的处理，并且浸在所述原料熔体中的所述石墨材料可以设置有第二籽晶，而且所述促进多晶生长的处理可以包括通过将所述第二籽晶浸在所述原料熔体的自由表面中而在所述第二籽晶上生长多晶的处理。

在根据该方面的所述方法中所述促进多晶生长的处理可以包括通过将第三籽晶设置在所述坩埚的内壁的底表面处或所述坩埚的内壁和所述原料熔体的液体表面之间的接触区域中的至少之一处而使得在所述第三籽晶上生长多晶的处理。

在根据该方面的所述方法中所述石墨材料可以是石墨棒或石墨环。

在根据该方面的所述方法中所述促进多晶生长的处理包括在设置在所述坩埚的内壁表面上的纹理化区域上生长多晶的处理。

在根据该方面的所述方法中所述纹理化区域可以具有大于2.0μm的表面粗糙度。

在根据该方面的所述方法中所述多晶可以由SiC形成。

在根据该方面的所述方法中所述原料熔体的温度可以等于或高于1800℃，和等于或低于2300℃，并且在根据该方面的所述方法中可以等于或低于2000℃。

因为在根据本发明的方法中多晶在用于生长SiC单晶的籽晶之外和该籽晶附近之外的区域中析出和生长，所以可以显著抑制多晶附着在籽晶及其附近处。结果，本发明的方法使得SiC单晶可以稳定地生长，几乎不掺入多晶或基本上不掺入多晶。

附图说明

参考附图，从以下实施方案的说明，本发明的前述和其它目的、特征和优点将变得明显，附图中类似的附图标记用于表示类似的要素/元件，其中：

图1是示意性显示SiC单晶制造设备的一个实例的横截面图；

图2是示意性显示设置有石墨材料的SiC单晶制造设备的一个实例的横截面图；

图3是显示在实施例1的原料熔体中的温度分布的图；

图4是在实施例1中获得的SiC单晶的照片；

图5是显示在对比例1的原料熔体中的温度分布的图；和

图6是在对比例1中获得的晶体的照片。

具体实施方式

根据本发明的实施方案的制造SiC单晶的方法是如下的SiC单晶制造方法：其中通过将第一籽晶浸在坩埚中的原料熔体中，使SiC单晶在保持在籽晶保持器下端处的第一籽晶，即用于引发SiC单晶生长的籽晶上生长，其中在所述第一籽晶之外的区域中进行促进多晶生长的处理。

本发明人发现多晶在籽晶及其附近处的析出和附着可以通过在用于生长SiC单晶的籽晶之外和该籽晶附近之外的区域中实施促进多晶生长的处理来显著抑制。在本说明书中，“籽晶及其附近”尤其指籽晶自身、周围熔体表面、和保持籽晶的籽晶保持器的下端。

无意于受任何特定理论束缚，据认为通过在籽晶及其附近之外的区域中促进多晶生长，可以降低原料熔体中、特别是在籽晶附近的原料熔体中的碳浓度。相应地，据认为，因为可以防止溶解在该区域中的原料熔体中的碳达到过饱和条件，或者，换句话说，因为可以使在该区域中的原料熔体中的碳浓度处于不饱和状态，结果抑制了多晶在籽晶及其附近的析出和附着。用于通过溶液法制造SiC单晶的相关技术包括从抑制多晶自身析出的角度考虑的多种方案。相应地，非常意料不到的并且应当被视为出乎意料之外的是，如在根据本发明的实施方案的方法中那样，通过在籽晶及其附近之外的区域中促进多晶的生长，可以实现SiC单晶在籽晶上的稳定生长。

根据本发明的实施方案的方法，可以采用能够使得多晶在籽晶及其附近之外的区域中生长的任何处理作为促进多晶生长的处理。在根据本发明的实施方案的方法中的“促进多晶生长的处理”在下文参考附图描述。

根据本发明的第一实施方案，形成其中温度从原料熔体的内部向原料熔体的液体表面下降和温度从原料熔体的内部向坩埚的底部下降的温度梯度。

图1是示意性显示根据该实施方案的SiC单晶制造设备的一个实例的横截面图。

参考图1，SiC单晶制造设备10设置有用于保持形成用于SiC单晶的原料的原料熔体1的坩埚2、设置在坩埚2的周围的加热装置3、设置在坩埚2的上部区域中并且在其下端处具有籽晶4的可垂直位移的籽晶保持器5、用于坩埚2的任选的盖6、和设置在盖6两侧上的任选的绝热材料7。更具体而言，坩埚2由在坩埚内侧上的内坩埚2a和作为保持内坩埚2a的基座区域的外坩埚2b形成。此外，为了防止在利用该SiC单晶制造设备10的SiC单晶制造期间在大气气体和SiC单晶产物之间的化学反应，将坩埚2、和加热装置3等设置在腔8中，并且该腔8的内部填充有惰性气体，例如氩。

为了利用SiC单晶制造设备10制造SiC单晶，例如，首先将起始材料引入坩埚2中；排空腔8的内部；和之后用惰性气体如氩将腔8的内部增压至大气压或高于大气压的压力。然后通过加热装置3加热坩埚2以使熔体起始材料熔融并且形成原料熔体1。随后使籽晶保持器5从熔融的原料熔体1的液面上方下降，以使籽晶与原料熔体1的液面接触。之后，例如，通过将籽晶保持器5向上提拉并且同时例如缓慢转动籽晶保持器5在籽晶上形成SiC单晶。

如前所述，由石墨形成的坩埚通常用于利用溶液法的SiC单晶制造，并且作为用于SiC单晶的其它原料的碳(C)从该石墨坩埚供给到Si熔体中。相应地，高的碳浓度通常出现在坩埚内壁附近的原料熔体的表面处，结果粗SiC晶体即多晶易于在坩埚内壁和原料熔体的表面之间的接触区域中析出。根据本发明的实施方案，通过建立其中温度从原料熔体的内部向原料熔体的液体表面下降的温度梯度，可以使该区域中一般性高的碳浓度进入更过饱和的状态，结果可以促进多晶在该区域中的析出和生长。

此外，通过建立其中温度从原料熔体的内部向坩埚的底部下降的温度梯度，还可以使原料熔体中的碳浓度在坩埚的底部内壁区域处进入过饱和状态，结果可以显著促进多晶在坩埚的底部内壁处的析出和生长-正如在坩埚的内壁和原料熔体的表面之间的接触区域中一样。

根据本发明的第一实施方案，如在前文所述的，在籽晶及其附近之外的区域、特别是在坩埚的内壁和原料熔体的表面之间的接触区域中和在坩埚内壁的底部处可以显著促进多晶的析出和生长。结果，原料熔体中的碳浓度在籽晶附近降低，即防止溶解在该区域中的原料熔体中的碳呈现出过饱和状态，并且，因为这点，可以显著抑制多晶在籽晶及其附近的析出和附着。

在通过溶液法根据SiC单晶的该实例的制造中原料熔体的温度应当为等于或大于原料的熔点的温度以使原料保持熔融状态，并且通常可以使用至少1800℃的温度。由于在原料熔体的温度超过2300℃时发生诸如Si从原料熔体显著蒸发的现象，所以原料熔体的温度一般不高于2300℃，并且优选不高于2000℃。因此，在本发明的第一实施方案中，温度梯度可以通常形成在从1800℃至2300℃的温度范围内，并且优选在从1800℃至2000℃的温度范围内。温度梯度可以形成为其中原料熔体的液体表面呈现出1800℃至2000℃的温度并且坩埚的内壁的底部呈现出1800℃至2000℃的温度。

在前文中描述的温度梯度可以通过例如将设置在坩埚周围的加热装置3形成为两段，即上段和下段，并且使这两个加热装置独立控制来产生。该温度控制可以通过例如基于如利用插入籽晶保持器中和/或原料材料熔体中的辐射温度计或热电偶(例如钨-铼(W-Re)热电偶)测量的原料熔体的温度来调节从这两个加热装置的输出来进行。

在本发明的第二实施方案中，将石墨材料浸在原料熔体的自由表面中和/或将第二籽晶设置在坩埚的内壁的底表面处或在坩埚的内壁和原料熔体的液体表面之间的接触区域处、或两个位置处。在该实施方案中“原料熔体的自由表面”是指原料熔体的不与坩埚的内壁接触、不与籽晶保持器接触、并且不与保持在籽晶保持器下端处的第一籽晶接触的液体表面。

图2是示意性显示设置有上述石墨材料的SiC单晶制造设备的一个实例的横截面图。

参考图2，L形石墨材料9的一端附接至籽晶保持器5的侧表面，并且该石墨材料9的另一端浸在原料熔体的自由表面中。虽然在图2中石墨材料9的一端附接至籽晶保持器5的侧表面，但是该端可以例如附接至坩埚2，具体地例如内坩埚2a的内壁。

将该石墨材料浸在原料熔体的自由表面中使得在原料熔体中析出的多晶附着并生长在石墨上。这导致籽晶附近的原料熔体中的碳浓度下降；也就是说，因为防止了在该区域中的溶解在原料熔体中的碳呈现出过饱和状态，所以可以显著抑制多晶在籽晶及其附近的析出和附着。

对于该石墨材料可以使用任意形状，并且对其形状没有特别限制。例如，可以使用如图2所示的棒状石墨材料，或者可以使用环形石墨材料。当采用环形石墨材料(在下文称为石墨环)时，例如，可以将石墨环附接到图2中显示的石墨材料9的与原料熔体接触的一端。以该方式将石墨环设置在第一籽晶周围使得能够实现可靠的和牢固的附着以及在原料熔体中析出的多晶在石墨环上的生长，结果可以显著抑制多晶在第一籽晶及其附近的析出和附着。

此外，该石墨材料可以自身浸在原料熔体的自由表面中，或者可以优选在作为与原料熔体接触的区域的一端设置有第二籽晶。由于在这样做时容易被SiC核附着，所以与仅将石墨材料浸在原料熔体的自由表面中相比，可以进一步促进多晶的析出和生长。

代替或除了将该第二籽晶附接至石墨材料之外，可以将第三籽晶设置在坩埚的内壁的底表面上或在坩埚内壁和原料熔体的液体表面之间的接触区域中或两个位置处。如前所述，由于由坩埚供给作为用于SiC单晶的一种原料的碳，所以在坩埚内壁附近的原料熔体中出现高碳浓度，因此多晶的析出容易在坩埚内壁的附近发生。相应地，通过将第三籽晶设置在该区域中，特别是在坩埚的内壁的底表面处和/或在坩埚内壁和原料熔体的液体表面之间的接触区域中，可以获得这些区域中的多晶析出和生长的显著促进。

作为本发明第二实施方案的一个修改方案或除了该第二实施方案之外，可以在原料熔体中形成温度分布，由此坩埚壁具有较低的温度。通过这样做，可以使原料熔体中的碳浓度在坩埚壁的附近特别是在坩埚内壁的底表面以及坩埚内壁和原料熔体的液体表面之间的接触区域处处于过饱和状态，结果，可以获得这些区域中的多晶析出和生长的更大促进。

根据本发明的第三方面，将纹理化区域设置在与原料熔体接触的坩埚内壁表面上。

将纹理化区域设置在坩埚内壁表面中导致坩埚内壁表面和原料熔体之间具有较大的接触面积，结果可以增加由坩埚溶解到原料熔体中的碳的量。结果可以促进该纹理化区域中的多晶析出和生长。

该纹理化区域可以是能够提供坩埚内壁表面和原料熔体之间的大的接触面积的任意纹理化区域，并且不具体限制；然而，优选具有例如超过2.0μm的表面粗糙度Ra的纹理化区域。在本发明中“表面粗糙度Ra”是指在JIS B0601中规定的算术平均粗糙度。当纹理化区域具有2.0μm或更小的表面粗糙度Ra时，可在增加由坩埚溶解到原料熔体中的碳的量方面不能获得令人满意的效果。

该纹理化区域可以设置在与原料熔体接触的坩埚内壁表面上的任意位置处，并且此处没有特别限制；然而，纹理化区域优选设置在例如坩埚内壁的底表面上和/或在坩埚内壁和原料熔体的液体表面之间的接触区域中。如上所述，由于这些区域(特别是坩埚内壁和原料熔体的液体表面之间的接触区域)是其中多晶易于析出的区域，所以在这样的区域中设置纹理化区域可以进一步促进多晶析出和生长。

在前文中描述的各实施方案可以单独实施，或者可以实施它们的组合。

如前所述，在本发明实施方案的每一实施方案中，为了防止多晶附着在籽晶及其附近，防止了碳浓度在原料熔体、特别是在籽晶周围的原料熔体中呈现出过饱和状态。在通过溶液法的SiC单晶制造中，通常必须在籽晶和原料熔体之间的接触界面处产生足以引发由籽晶生长SiC单晶的温度梯度。相应地，在根据本发明的每一实施方案中，可以通过例如利用合适的籽晶本身的冷却来仅降低籽晶和原料熔体之间的接触界面处的温度而在该接触界面处产生足以引发由籽晶生长SiC单晶的温度梯度。

可以使用本领域普通技术人员可得到的任意方法作为用于在前述每一实施方案中用于冷却籽晶自身的方法，而没有特别限制。作为一个例子，可以使用如下方法：其中将保持籽晶并且由例如石墨形成的籽晶保持器附接在具有双管结构并且由例如不锈钢或Mo形成的管的下端，并且通过使水或气体以规定流量从双管的内管流到外管中来冷却保持在籽晶保持器下端的籽晶。

由于在利用溶液法的SiC单晶制造中由石墨坩埚溶解在Si熔体中的碳的量非常少，所以在一些情况下可能不能获得令人满意的SiC单晶生长速率。结果，为了提高SiC单晶生长速率，可以任选以规定量向在通过本发明的每一实施方案的方法的SiC单晶制造中的原料熔体添加元素如钛(Ti)、锰(Mn)、Cr或铝(Al)。

此外，可以任选使例如坩埚和籽晶保持器中任一或二者旋转以在通过根据前述每一实施方案的利用溶液方法的SiC单晶制造中产生均匀的SiC单晶生长。这种旋转可以是恒定的旋转或可变的旋转。此外，坩埚旋转的方向可以与籽晶保持器旋转的方向相同或相反。它们的旋转速率、旋转方向等可以依据例如用于SiC单晶制造设备的操作条件来合适地确定。

在下文中详细描述本发明的实施例。

[实施例1]

在该实施例中，利用图1中显示的SiC单晶制造设备进行利用溶液法的SiC单晶的制造，并且检验在籽晶之外的区域中实施促进多晶生长的处理的效果。实验条件在下文给出。

<实验条件>

原料熔体的初始组成：Si/Ti/Al＝70/20/10(原子％)

高频线圈输出：上段线圈/下段线圈＝30/50(kW)

高频线圈频率：上段线圈/下段线圈＝20/8(kHz)

高频线圈电流值：上段线圈/下段线圈＝291.6/356.0(A)

高频线圈电流值之比：上段线圈∶下段线圈＝1∶1.22

籽晶：轴上n型4H-SiC(0001)

籽晶保持器：各项同性的石墨轴

压力：氩(Ar)气氛，30kPa(表压)

生长时间：10小时

坩埚：石墨坩埚(内直径＝150mm)

温度条件：参考图3

利用加速坩埚旋转技术(ACRT)实施上述利用溶液法的SiC单晶的制造。具体而言，将以下过程重复10小时：以50rpm(转每分钟)旋转籽晶保持器，并且以5rpm以相同的方向旋转坩埚，例如，实施顺时针旋转45秒；之后停止20秒；然后分别以与之前相同的旋转速度以相反的方向实施旋转，例如以逆时针方向旋转45秒；并且之后停止20秒。将在该实施例中使用的籽晶保持器附接在例如不锈钢或钼(Mo)的双管下端，并且通过使25℃的水以12L/分钟的流量从双管的内管流到其外管中来冷却保持在籽晶保持器下端的籽晶。将原料熔体的液体表面设定为与由上段线圈和下段线圈形成的高频线圈的全长的中间一致，从原料熔体的液体表面到坩埚内壁的底表面的总长度为约32至33mm。图3中显示的针对原料熔体的温度分布基于利用插入石墨保护管中的W-Re热电偶在原料熔体中每个深度点处的温度测量结果。

在实施例1中获得的SiC单晶的照片在图4中示出。在图4中右下方的灰色区域是当从原料熔体向上提拉该SiC单晶时来自附着并结晶在所产生的SiC单晶上的坩埚内的原料熔体。如从图4中的照片清楚可见的，对于所获得的SiC单晶，观察到了源自与籽晶相同的六方晶体结构的晶体形貌，并且几乎没有掺入假晶体(多晶)。此外，在实施例1中的SiC单晶制造之后在坩埚内壁的侧表面和底表面上存在特别显著的SiC多晶沉积。这些结果证明根据本发明的该实施例的方法可以显著促进籽晶及其附近之外的区域中、特别是其中在坩埚内壁的侧表面和坩埚内壁的底表面中的多晶析出和生长，结果可以抑制多晶在籽晶处的析出和附着，并且可以使得SiC单晶稳定地生长而基本上没有多晶掺入。

[对比例1]

除了如图5所示调节在原料熔体中的温度分布并且使用5小时的生长时间之外，以与实施例1中相同的方式在该对比例中通过溶液法制造SiC单晶。用于对比例1的具体实验条件在下文给出。

<实验条件>

原料熔体的初始组成：Si/Ti/Al＝70/20/10(原子％)

高频线圈输出：上段线圈/下段线圈＝30/50(kW)

高频线圈频率：上段线圈/下段线圈＝20/8(kHz)

高频线圈电流值：上段线圈/下段线圈＝303.1/356.0(A)

高频线圈电流值之比：上段线圈∶下段线圈＝1∶1.17

籽晶：轴上n型4H-SiC(0001)

籽晶保持器：各项同性的石墨轴

压力：Ar气氛，30kPa(表压)

生长时间：5小时

坩埚：石墨坩埚(内直径＝150mm)

温度条件：参考图5

在对比例1中获得的晶体的照片在图6中示出。参考图6，与在实施例1中的情形不同，对于所获得的晶体没有看到源自与籽晶相同的六方晶体结构的晶体形貌，并且观察了大量的假晶体(多晶)掺入。

虽然上文已经举例说明了本发明的一些实施方案，但是应当理解，本发明不限于所示出实施方案的细节，而是可以体现为本领域普通技术人员可以想到的多种变化、修改或改进方案，而不脱离本发明的范围。

Claims

1.一种用于制造SiC单晶的方法，其特征在于包括：

通过将第一籽晶浸在坩埚中的原料熔体中而在保持在籽晶保持器下端处的所述第一籽晶上生长SiC单晶；和

在所述第一籽晶之外的区域中实施促进多晶生长的处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述促进多晶生长的处理包括形成呈现出从所述原料熔体的内部向所述原料熔体的液体表面的温度下降和从所述原料熔体的内部向所述坩埚的底部的温度下降的温度梯度的处理。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述促进多晶生长的处理包括通过将石墨材料浸在所述原料熔体的自由表面中而在所述石墨材料上生长多晶的处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其中浸在所述原料熔体中的所述石墨材料设置有第二籽晶，并且所述促进多晶生长的处理包括通过将所述第二籽晶浸在所述原料熔体的自由表面中而在所述第二籽晶上生长多晶的处理。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述促进多晶生长的处理包括通过将第三籽晶设置在所述坩埚的内壁的底表面处、所述坩埚的内壁和所述原料熔体的液体表面之间的接触区域中的至少之一处使得在所述第三籽晶上生长多晶的处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述石墨材料是石墨棒或石墨环。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述促进多晶生长的处理包括在设置在所述坩埚的内壁表面上的纹理化区域上生长多晶的处理。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述纹理化区域具有大于2.0μm的表面粗糙度。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述多晶由SiC形成。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述原料熔体的温度等于或高于1800℃，并且等于或低于2300℃。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述原料熔体的温度等于或低于2000℃。