Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen einer an einer Keimstruktur abgeschiedenen Kohlenstoffstruktur, beispielsweise Graphene, Carbon-Nanotubes oder Halbleiter-Nanowires von der Keimstruktur.

Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, Kohlenstoffstrukturen, beispielsweise Graphene-Schichten, Carbon-Nanotubes und Halbleiter-Nanowires auf Substraten abzuscheiden. Ein derartiges Verfahren beschreibt unter anderem die US 8,685,843 B2. Die Abscheidung der Kohlenstoffstrukturen erfolgt dabei auf einer Keimstruktur, beispielsweise einer Metallstruktur, die eine Metallschicht, insbesondere Kupferschicht sein kann. Das Abscheide von Graphene wird auch in der US 8,728,433 B2 beschrieben. Nach dem Abscheiden der Graphene Schicht, der Carbon-Nanotubes oder der Halbleiter-Nanowires auf der Keimstruktur ist es erforderlich, Strukturen bzw. Schichten voneinander zu lösen. Dies erfolgt beim Stand der Technik durch ein Nassätzverfahren, bei dem die Keimstruktur in einer wässrigen Lösung weggeätzt wird.

Es sind zudem Verfahren bekannt, um eine Prozesskammer eines CVD-Reaktors im Trockenätzverfahren zu reinigen. Beispielsweise zeigt die WO 2014/094103 AI ein Reinigungsverfahren zum Entfernen von III-V-Belegungen an den Wänden eines Reaktors durch Einleiten von Thionylchlorid in die Prozesskammer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von Kohlenstoff strukturen zu vereinfachen und insbesondere ein Verfahren anzugeben, mit dem das Tren- nen der Kohlenstoffstruktur von der Keimstruktur innerhalb der Prozesskammer, in der die Abscheidung erfolgt, möglich ist.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung, wobei grundsätzlich jeder Anspruch eine eigenständige Lösung der Aufgabe ist. Das Verfahren besteht im Wesentlichen aus den folgenden Schritten:

Bereitstellen einer an einer Keimstruktur abgeschiedenen Kohlenstoff struktur in einer Prozesskammer eines CVD-Reaktors;

- Aufheizen des die Keimstruktur (2) und die Kohlenstoffstruktur (1) aufweisenden Substrates auf eine Prozesstemperatur;

Einspeisen zumindest eines Ätzgases mit der Summenformel AO _m Xn, AOmXnYp oder A _m X _n ,

wobei A aus einer Gruppe von Elementen ausgewählt ist, die S, C, N enthält,

wobei O Sauerstoff ist,

wobei X, Y verschiedene Halogene sind und

m, n, natürliche Zahlen > Null sind;

- Umwandeln der Keimstruktur durch eine chemische Reaktion mit dem Ätzgas in ein gasförmiges Reaktionsprodukt;

Entfernen des gasförmigen Reaktionsproduktes aus der Prozesskammer mittels eines Trägergasflusses.

Die Verfahrensschritte werden bevorzugt unmittelbar nach den Verfahrens schritten eines Beschichtungsverfahrens durchgeführt, bei dem auf oder unter eine Keimstruktur eine Kohlenstoffstruktur aufgebracht worden ist, wie es im eingangs genannten Stand der Technik beschrieben wird. Die dem erfindungsgemäßen Trennverfahren vorangehende katalytische Synthese von "Carbon Nanotubes" und "Carbon Nano- fibers" wird unter dem Titel Catalytic Synthesis of Carbon Nanotubes and Nanofi- bers" in Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, Volume X: Pages 1 - 22 durch Kenneth B. K. Teo, Charanjeet Singh, Manish Chhowalla und William I. Milne beschrieben. Der Inhalt dieses Papers gehört zum Offenbarungsgehalt dieser Patentanmeldung. Die Trennung der Kohlenstoffstruktur von der Keimstruktur erfolgt be- vorzugt in derselben Prozesskammer, in der auch der Abscheideprozess stattgefunden hat und ohne dass das die Kohlenstoffstruktur aufweisende Objekt aus der Prozesskammer entnommen worden ist. Bei dem die Kohlenstoff struktur tragenden Objekt kann es sich um ein Substrat, beispielsweise um ein dielektrisches Substrat handeln, welches mit einer Keimstruktur versehen ist. Die Keimstruktur kann aus Cu, Ni, Co, Fe, Ru, Ir, Ga, Gd, Mo, Mn, Ag, Au, B, Si oder Ge oder aus einem Metall oder aber auch aus einem mehrere der vorgenannten Elemente beinhaltenden Werkstoff bestehen. Bei der Keimstruktur kann es sich um Partikel oder um eine strukturierte oder unstrukturierte Schicht auf einem Substrat handeln. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Keimstruktur zwischen Substrat und Kohlenstoffstruktur ange- ordnet ist. Ein derartiges Objekt bestehend aus Substrat, Keimstruktur und Kohlenstoffstruktur enthält eine Kohlenstoffstruktur, die auf der Keimstruktur abgeschieden worden ist. Das Objekt kann auch lediglich eine auf einer Keimstruktur abgeschiedene Kohlenstoffstruktur sein. In diesem Fall bildet die Keimstruktur das Substrat selbst. Die Keimstruktur bildet ein katalytisches Element, an dem die Nano- strukturen, also Nanotubes oder Nanowires anwachsen. Diese katalytischen Strukturen können auch von Partikeln gebildet sein, die vom Substrat getragen werden. Die Kohlenstoffstrukturen wachsen dann zwischen Substrat und den Partikeln. Erfindungsgemäß wird die Keimstruktur durch Einleiten eines Ätzgases in die Prozesskammer bei erhöhter Temperatur in die Gasform gebracht. Als Ergebnis des Ätz- prozesses liegt entweder die Kohlenstoffstruktur im Wesentlichen lose auf dem

Substrat oder auf einem Suszeptor auf. Das Ätzgas kann aktiviert werden. Die Aktivierung des Ätzgases kann durch Energiezufuhr erfolgen. Als Energiequelle kann eine Wärmequelle, insbesondere eine Heizung oder ein UV-Strahler oder ein Plasmagenerator dienen. Besonders bevorzugt erfolgt die Aktivierung innerhalb der Prozesskammer durch Verwendung dort erzeugter Wärme, beispielsweise dadurch, dass das Ätzgas in Kontakt zu aufgeheizten Wänden der Prozesskammer tritt oder in Kontakt zu einem aufgeheizten Gas innerhalb der Prozesskammer tritt. Die Aktivierung, die insbesondere durch Erwärmung erfolgt, kann in einem Gaseinlassorgan oder innerhalb der Prozesskammer selbst stattfinden. Es ist aber auch möglich, dass das Ätzgas durch die von einem aufgeheizten Suszeptor abgegebene Wärme akti- viert wird, wobei die Objekte auf dem Suszeptor aufliegen. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Ätzgas aus zwei voneinander verschiedenen Gasen besteht. Das Ätzgas wird bevorzugt in einer Gasquelle bereit gehalten oder erzeugt. Bei der Gasquelle kann es sich um einen Flüssigkeitstank handeln, der von einem Trägergas, beispielsweise Ar, N ₂ oder H ₂ durchströmt wird. Das Ätzgas besteht insbesondere aus SOCl ₂ , SOBr ₂ , COCl ₂ , NOC1, NOBr, SOBr. Besonders bevorzugt wird als Ätzgas

Thionylchlorid SOCl ₂ verwendet. Als Ätzgas wird insbesondere eine in die Gasform gebrachte Flüssigkeit verwendet, die eine Karbonyl-, eine Thionyl- oder eine Nitro- sylgruppe und ein Halogen, beispielsweise ein Chlorid, ein Bromid oder Iodit aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren wird in einer Vorrichtung durchgeführt, die ein Reaktorgehäuse aufweist, welches nach außen hin gasdicht abgeschlossen ist. Das Reaktorgehäuse kann mittels einer Pumpe evakuiert werden. Im Reaktorgehäuse befindet sich ein Gaseinlassorgan mit zumindest einer, bevorzugt aber mehreren Gasaustrittsöffnungen. Ferner befindet sich innerhalb der Prozesskammer ein Suszeptor, der aus Metall oder Graphit bestehen kann und der mit einer Heizung auf eine Prozesstemperatur zwischen 100° und mindestens 1000° aufgeheizt werden kann. Auf dem Suszeptor befinden sich Substrate, die in einem Beschichtungsprozess derart behandelt werden, dass auch Keimstrukturen auf Kohlenstoffstrukturen, beispielsweise Graphene, Nanotubes oder Halbleiter-Nanowires abgeschieden werden. Nach dem Abscheideprozess wird die Prozesskammer mit einem Inertgas gespült. Anschließend wird die Prozesskammer auf eine Reaktionstemperatur gebracht, die einer Prozesstemperatur entspricht, bei der das Ätzgas mit der Keimschicht chemisch reagiert. Diese Temperatur kann bei mindestens 800° C liegen. Sobald das auf dem Substrathalter liegende Objekt, welches die Kohlenstoffstruktur aufweist, die Prozesstemperatur erreicht hat, wird das Ätzgas, insbesondere Thionylchlorid in die Prozesskammer eingeleitet. Beispielsweise können bei 900 mbar Totaldruck 120 mmol pro Minute in die Prozesskammer eingeleitet werden. Das Ätzgas wird mittels eines Trägergases in die Prozesskammer eingeleitet und heizt sich dort auf, so dass es aktiviert wird. Bei dieser Aktivierung kann sich das Ätzgas in erste Reaktionsprodukte vorzerlegen. Mit dem Ätzgas bzw. mit den daraus entstandenen Vorzerlegungsprodukten werden Keimstruktur und die Kohlenstoffstruktur voneinander getrennt. Der Ätzprozess dauert typischerweise 5 Minuten. Danach wird die Zufuhr des Ätzgases gestoppt und lediglich ein Inertgas in die Prozesskammer eingeleitet, welche zur Entnahme der Kohlenstoff strukturen abgekühlt wird. Die Entfernung von Reaktionsprodukten bzw. des Ätzgases kann nach Beendigung des Ätzschrittes auch durch Abpumpen der Prozesskammer auf einem Vakuumdruck erfolgen. Zu- sätzlich zu dem oben beschriebenen Ätzgas kann in die Prozesskammer auch ein additives Gas eingeleitet werden, bei dem es sich um eine chemische Verbindung zwischen Wasserstoff oder Metall und einem Halogen handelt. In einer Variante der Erfindung besitzt die Prozesskammer Detektormittel, mit denen der Fortschritt des Umwandeins der Keimstruktur in ein gasförmiges Reaktionsprodukt kontinuierlich beobachtet werden kann. Es kann sich dabei um eine Lichtquelle handeln, die kontinuierliches oder gepulstes Licht, beispielsweise einen Lichtstrahl aussendet. Der Lichtstrahl trifft auf das Objekt, wird vom Objekt reflektiert. Der reflektierte Lichtstrahl trifft auf einen Detektor. Der Detektor misst insbesondere die Intensität des Lichtstrahles. Es wird somit der Reflektionsgrad bzw. das Reflektionsvermögen, die Reflektivität oder Reflektanz des Objektes bestimmt. Insbesondere wird mit der Detektoranordnung die zeitliche Änderung der Reflektivität ermittelt. Der Lichtstrahl durchdringt bevorzugt die Kohlenstoffstruktur und wird an der Oberfläche der Keimstruktur, also gewissermaßen an der Grenzschicht der Kohlenstoffstruktur zur Keimstruktur reflektiert. Es wird somit das sich im Zuge des Ätzprozesses ändernde Reflektionsvermögen der Oberfläche ermittelt. Zu Beginn des Ätzprozesses kann die Oberfläche eine glatte Metallschicht mit einem entsprechend hohen Reflektionsvermögen sein. Während des Ätzprozesses wird die Keimstruktur an der Oberfläche weggeätzt, so dass die Oberfläche rauer wird. Das Reflektionsvermögen der Oberfläche sinkt auf ein Minimum, um kurz vor der vollständigen Entfernung der Keimstruktur wieder anzusteigen. Nach entfernter Keimstruktur wird der Lichtstrahl an der glatten, ein hohes Reflektionsvermögen aufweisenden Oberfläche des Substrates reflektiert, welche vom Ätzgas nicht angegriffen wird. Das Ätzgas reagiert nicht mit dem Substrat. Das Erkennen dieses Ansteigens des Reflektionsvermögens nach Durchlaufen eines Minimums kann zum Abschalten der Ätzgaszuleitung verwendet werden. Ein automatisches Abschalten der Ätzgaseinspeisung erfolgt insbe- sondere dann, wenn das Reflektionsvermögen nach Durchlaufen eines Minimums wieder ein Maximum erreicht hat.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Quelle für das Ätzgas vorgesehen ist. Zusätzlich kann die Vorrichtung optische Detektionsmittel zur Ermittlung des Fortschritts des Trennverfahrens aufweisen, die mit einer Steuerungseinrichtung zusammenwirken, um die Zufuhr des Ätzgases abzuschalten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine CVD-Reaktoranordnung eines ersten Ausführungsbeispiels;

Fig. 2 schematisch eines CVD-Reaktoranordnung eines zweiten Ausführungsbeispiels;

schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel des Trenn Verfahrens;

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel des Trennverfahrens; Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel des Trennverfahrens,

ein viertes Ausführungsbeispiel des Trennverfahrens;

Fig. 7 eine Darstellung gemäß Fig. 6 vor dem Einleiten des Ätzgases zum Zeitpunkt to;

Fig. 8 eine Folgedarstellung zu Fig. 7 während des Ätzprozesses zum Zeitpunkt ti;

Fig. 9 eine Folgedarstellung zu Fig. 8 zum Zeitpunkt t ₂ und

Fig. 10 lediglich qualitativ den zeitlichen Verlauf der Reflektivität der Grenzfläche 2' der Keimstruktur 2 zur Kohlenstoffstruktur 1 während des Ätzprozesses.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte CVD-Reaktor 4 besteht aus einem Gehäuse, welches nach außen gasdicht ist. Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein Suszeptor 5 aus Graphit, Quarz oder einem Metall zur Aufnahme von Objekten 2, 3, auf die eine Kohlenstoffstruktur 1 abgeschieden wird. Unterhalb des Suszeptors 5 befindet sich eine Heizung 6. Es kann sich um eine Widerstandsheizung, eine IR-Heizung o- der um eine RF-Heizung handeln. Der kreisscheibenförmige Suszeptor 5 ist von einem Gasauslassorgan umgeben, welches mit einer Gasableitung 16 an einer Pumpe 15 angeschlossen ist. Oberhalb des Suszeptors 5 befindet sich eine Prozesskammer 7. Die Decke der Prozesskammer 7 wird von einer Gasaustrittsfläche eines Gaseinlass- organes 8 ausgebildet. Bei dem Gaseinlassorgan 8 kann es sich um einen duschkopf- förmigen Hohlkörper handeln, der an seiner Unterseite eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen 9 aufweist. Mit einer Zuleitung 10 kann ein Prozessgas in das Gaseinlassorgan 8 eingespeist werden. Zur Durchführung des Verfahrens zum Abscheiden der Kohlenstoffstrukturen 1, also beispielsweise einer Graphene Schicht, einer aus mehreren Lagen bestehenden Graphene Schicht, von Carbon-Nanotubes oder von Halbleiter-Nanowires wird durch die Zuleitung 10 ein geeignetes Prozessgas, welches Kohlenstoff enthält, beispielsweise Methan in die Prozesskammer 7 eingespeist. Die darin auf dem Suszep- tor 5 aufliegenden Objekte besitzen eine Keimstruktur, beispielsweise eine Keimschicht oder eine strukturierte Keimschicht 2, die aus Kupfer besteht. Auf dieser Keimstruktur 2 bilden sich die genannten Kohlenstoff -Nanostrukturen 1 aus. Die Objekte können Substrate 3 aufweisen, die mit einer Keimstruktur 2 beschichtet sind. Die Keimstruktur 2 kann eine glatte Oberfläche aufweisen. Es ist aber auch möglich, dass auf den Substraten 3 katalytisch wirkende Partikel aufliegen, die die Keimstruktur 2 ausbilden. Die Partikel haben einen Durchmesser, der im Nanometerbereich liegt. Bei der Abscheidung der Nanostrukturen bilden sich zwischen Substrat und Partikel Nanotubes oder Nanowires. Die Partikel können voneinander beabstandet sein.

Um die Kohlenstoff -Nanostrukturen 1 von den Keimstrukturen 2 zu trennen, wird ein Ätzgas verwendet. Dieses wird in einer Ätzgasquelle 11 erzeugt. Mittels eines in eine Zuleitung 12 eingespeisten Trägergases, welches ein Inertgas aus Ar, N ₂ oder H ₂ ist, wird das Ätzgas durch die Zuleitung 10 in das Gaseinlassorgan 8 geleitet. In die Zuleitung 10 wird mittels der Zuleitung 13 zusätzlich ein weiteres Inertgas, beispielsweise Ar, N ₂ oder H ₂ in die Zuleitung 10 eingespeist.

Bei dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Ätzgas 11 durch Erwärmen innerhalb der Prozesskammer 7 bzw. innerhalb des Gaseinlassorganes 8 aktiviert. Bei der Ätzgasquelle 11 kann es sich um einen Bubbler handeln, wie er in der Figur 2 dargestellt ist. Bei dem in der Figur 2 dargestellten Bubbler handelt es sich um einen Behälter, in dem ein flüssiger Ausgangsstoff bevorratet ist. Bei dem Ausgangsstoff kann es sich um SOCb, SOBr _2/ COCl ₂ , NOCl ₂ , NOBr ₂ oder SOBr handeln. Bevorzugt handelt es sich bei der Flüssigkeit um Thionylchlorid. Durch Hindurchleiten eines Inertgases durch die Flüssigkeit wird ein Ätzgas erzeugt.

Bei dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein externer Aktivator 14 vorgesehen, in dem das Ätzgas aktiviert wird. Dies kann durch Beaufschlagung des Ätzgases durch Wärme, durch UV oder durch ein Plasma erfolgen. In dem Aktivator 14 kann also eine Wärmequelle, eine UV-Quelle oder ein Plasmagenerator angeordnet sein.

Bei der Aktivierung des Ätzgases kann eine Vorzerlegung des Ätzgases stattfinden.

Zur Durchführung des Ätzprozesses wird der Suszeptor 5 auf eine Temperatur von etwa 800° C aufgeheizt. Das Ätzgas oder das vorzerlegte Ätzgas reagiert mit der Keimstruktur 2 und wandelt letztere in einen flüchtigen Ausgangsstoff um, der zusammen mit dem Trägergas aus der Ableitung 16 aus der Prozesskammer 7 entfernt wird.

Das in der Figur 3 links dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein Objekt bestehend aus einem Substrat 3, bei dem es sich um einen dielektrischen Körper handeln kann und das aus einer darauf aufgebrachten Keimstruktur 2 besteht. Die Keimstruktur 2 kann aus Kupfer bestehen und eine Schicht mit glatter Oberfläche sein. Auf der

Keimstruktur 2 ist eine Graphenschicht 1 abgeschieden. Es kann sich um eine Mono- lage aus Graphen handeln. Es können auch wenige Graphenlagen übereinander ab- geschieden sein. Bei dem oben beschriebenen Ätzprozess durchdringt das Ätzgas oder erste Reaktionsprodukte des Ätzgases die Graphenschicht 1 und wandelt die Keimstruktur 2 in ein gasförmiges zweites Reaktionsprodukt um, so dass das in der Figur 3 rechts dargestellte Ergebnis entsteht, bei dem die Graphenschicht 1 unmittel- bar auf dem Substrat 3 aufliegt.

Die Figur 4 zeigt links eine Graphenschicht 1, die auf einer Keimstruktur 2 abgeschieden worden ist, bei der es sich um eine Kupferplatte handelt. Die Kupferplatte 2 wird durch den Ätzprozess entfernt, so dass - wie in der Figur 4 rechts dargestellt ist - lediglich Graphen 1 verbleibt.

Bei dem in der Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel unterwächst die Kohlenstoffstruktur 1, beispielsweise in Form von Nanowires oder Nanotubes eine

Keimstruktur 2 aus Kupfer, die aus auf der Oberfläche des Substrates 3 aufliegenden Partikeln besteht. Zum Abscheiden derartiger Kohlenstoffstrukturen 1 werden auf ein Substrat 3 Kupferpartikel oder Partikel aus einem anderen geeigneten katalytisch wirkenden Material aufgebracht. Die Kohlenstoffstrukturen 1 wachsen dann zwischen Substrat 3 und den Partikeln. In der Figur 5 links ist eine diesbezügliche Struktur schematisch dargestellt. Nach dem Ätzprozess ist die Keimstruktur 2 ent- fernt, so dass - wie in der Figur 5 rechts dargestellt ist - die Nanotubes 1 bzw.

Nanowires unmittelbar auf dem Substrat 3 aufliegen.

Bei dem in der Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist links ein Objekt dargestellt, bei dem ein Substrat 3 eine lateral strukturierte Keimstruktur 2 aufweist. Auf dieser Keimstruktur 2 sind Nanotubes 1 abgeschieden. Der in der Figur 6 rechts dargestellte Zustand, bei dem die Nanotubes 1 unmittelbar auf dem Substrat 3 aufliegen, wird durch den oben beschriebenen Ätzprozess erreicht, bei dem die Keimstruktur 2 durch ein Trockenätz verfahren entfernt wird. In der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Vorrichtung kann sowohl der Abschei- deprozess als auch der durch Einleiten eines Ätzgases erfolgende Trennprozess durchgeführt werden.

Die Figuren 7 bis 9 zeigen schematisch einen Querschnitt durch ein Objekt bestehend aus einem Substrat 3, auf welchem eine metallische Keimstruktur 2 mit einer glatten Oberfläche 2' aufgebracht ist. Auf die Oberfläche 2' wurde eine Kohlenstoffstruktur 1 entweder als Graphenschicht oder Graphenschichtenfolge oder als Nanotubes oder Nanowires abgeschieden. Die Oberfläche 2' bildet somit eine Grenzfläche zwischen der Kohlenstoff struktur 1 und der Keimstruktur 2 aus. Mit einer Lichtquelle 18, bei der es sich um einen Halbleiterlaser handeln kann, wird ein Einfallslichtstrahl 19 erzeugt. Der Einfallslichtstrahl wird an der Grenzfläche 2' reflektiert. Der ausfallende Lichtstrahl 20 fällt in einen Detektor 21. Die Lichtquelle 18 und der Detektor 21 kön- nen in einer Prozesskammer angeordnet sein, so dass während des Ätzprozesses kontinuierlich die Änderung der Intensität des an der Grenzfläche 2 reflektierten Lichtstrahls 19, 20 gemessen werden kann. Bei einem Ausführungsbeispiel trifft der einfallende Lichtstrahl 19 in einem spitzen Winkel > 20° auf die Grenzfläche 2'. Es ist aber auch möglich, dass der einfallende Lichtstrahl 19 senkrecht zur Grenzfläche 2' auf die Grenzfläche 2' auftrifft.

Die Figur 9 zeigt das Objekt zum Zeitpunkt to zu Beginn des Ätzprozesses.

Die Figur 10 zeigt qualitativ den Verlauf der Änderung der Reflektivität an der Grenzfläche 2' während des Ätzprozesses. Zum Zeitpunkt to wird der einfallende Lichtstrahl 19 an der glatten, ein hohes Reflektions vermögen aufweisenden Oberfläche der Keimstruktur 2 reflektiert, so dass die über die Intensität des reflektierten Lichtstrahls ermittelbare Reflektivität R ein Maximum aufweist. Während des Ätzprozesses wird Material der Keimstruktur 2 an der Grenzfläche 2' abgetragen, so dass die Grenzfläche 2' mit fortschreitendem Ätzprozess rauer wird. Das Reflektionsvermögen sinkt ab, so dass der Detektor 21 eine absinkende Intensi- tät/ Reflektivität detektiert. Dies ist in der Figur 8 zum Zeitpunkt ti dargestellt. Die Intensität/ Reflektivität durchläuft ein Minimum und steigt anschließend wieder an, wenn nur noch Teilabschnitte der Substratoberfläche 3' mit dem Material der Keimstruktur 2 belegt sind. Die Substratoberfläche 3' besitzt ein hohes Reflektionsvermögen, da sie glatt ist. Zum Zeitpunkt t ₂ erreicht die Intensität/ Reflektivität ein Maximum. Sie steigt nicht weiter an. Dies ist ein Zeichen dafür, dass der Lichtstrahl 19 nur noch an der Substratoberfläche 3' reflektiert wird, die jetzt die Grenzfläche zwischen Kohlenstoffstruktur 1 und Substrat 3 bildet.

Erreicht die Intensität/ Reflektivität R das auf das Minimum folgende Maximum bzw. wird festgestellt, dass die Reflektivität nicht weiter ansteigt, wird der Ätzprozess beendet.

Die vorstehenden Ausführungen dienen der Erläuterung der von der Anmeldung insgesamt erfassten Erfindungen, die den Stand der Technik zumindest durch die folgenden Merkmalskombinationen jeweils eigenständig weiterbilden, nämlich:

Ein Verfahren zum Trennen einer an einer Keimstruktur 2 abgeschiedenen Kohlenstoffstruktur 1 beispielsweise Graphene, Carbon-Nanotubes oder Halbleiter- Nanowires von der Keimstruktur 2, bestehend aus den Schritten: - Bereitstellen einer an einer Keimstruktur 2 abgeschiedenen Kohlenstoffstruktur in einer Prozesskammer 7 eines CVD-Reaktors 4;

- Aufheizen des die Keimstruktur 2 und die Kohlenstoff struktur 1 aufweisenden Substrates auf eine Prozesstemperatur; - Einspeisen zumindest eines Ätzgases mit der Summenformel AOmXn, AOmXnYp oder AmXn,

wobei A aus einer Gruppe von Elementen ausgewählt ist, die S, C, N enthält, wobei O Sauerstoff ist,

wobei X, Y verschiedene Halogene sind und

m, n, p natürliche Zahlen größer Null sind;

- Umwandeln der Keimstruktur 2 durch eine chemische Reaktion mit dem Ätzgas in ein gasförmiges Reaktionsprodukt;

- Entfernen des gasförmigen Reaktionsproduktes aus der Prozesskammer 7 mit- tels eines Trägergasflusses.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Keimstruktur eine Metallstruktur ist.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Keimstruktur zumindest ein Element aus folgender Gruppe von Elementen enthält: Cu, Ni, Co, Fe, Ru, Ir, Ga, Gd, Mo, Mn, Ag, Au, B, Si, Ge.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Keimstruktur 2 zwischen einem Substrat 3 und der Kohlenstoffstruktur 1 oder oberhalb der Kohlenstoffstruktur und in dem Substrat angeordnet ist und von Partikeln, einer Schicht auf einem Substrat 3 oder die Keimstruktur vom Substrat selbst gebildet ist.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Ätzgas insbesondere durch Zufuhr von Wärme, durch ultraviolettes Licht oder durch ein Plasma aktiviert wird, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass das Ätzgas durch Aufheizen innerhalb des CVD-Reaktors 4, insbesondere innerhalb eines dortigen Gaseinlassorganes 8 oder innerhalb der Prozesskammer 7 erfolgt. Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Ätzgas das Element Chlor enthält und insbesondere SoC12 ist.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Ätzgas eine aus mehreren voneinander verschiedenen Gasen bestehende Gasmischung ist.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Ätzgas in einer Ätzgasquelle 11 bereitgestellt wird, in welcher insbesondere eine Flüssigkeit verdampft wird.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zusammen mit dem Ätzgas ein additives Gas mit der Summenformel RX in die Prozesskammer eingespeist wird, wobei R Wasserstoff oder ein Metall ist und X ein Halogen ist.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Fortschritt des Umwandeins der Keimstruktur 2 in ein gasförmiges Reaktionsprodukt durch Ermitteln der Reflektivität der Oberfläche 2' der Keimstruktur ermittelt wird, wobei insbesondere zur Ermittlung der Reflektivität eine Lichtquelle 18, die einen einfallenden Lichtstrahl 19 erzeugt, der an der Oberfläche 2' reflektiert wird und ein Detektor 21 verwendet wird, der die Intensität des reflektierten Lichtstrahls 20 misst, wobei der einfallende Lichtstrahl 19 senkrecht oder in einem Winkel zur Oberflächenerstreckung der Oberfläche 2' einfällt und/ oder der Lichtstrahl kontinuierlich oder gepulst erzeugt wird.

Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Einleiten des Ätzgases in die Prozesskammer beendet wird, wenn die vom Detektor 21 ermittelte Intensität des ausfallenden Lichtstrahls 20 nach Durchlaufen eines Minimums ein Maximum erreicht hat. Ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass vor dem Trennen der Kohlenstoffstruktur 1 von der Keimstruktur 2 die Kohlenstoffstruktur 1 in derselben Prozesskammer 7 auf der Keimstruktur 2 abgeschieden wird.

Eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine Quelle zum Bereitstellen des Ätzgases, welche insbesondere einen Behälter 11 aufweist, in dem ein Flüssigkeit bevorratet ist, aus der durch Verdampfen das Ätzgas erzeugbar ist.

Eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine Lichtquelle 18 und einen Detek- tor 21, wobei die Lichtquelle 18 einen Lichtstrahl erzeugt, der an einer Grenzschicht zwischen Kohlenstoffstruktur 1 und Keimstruktur 2 reflektiert wird, und einen Detektor 21 aufweist, der die Intensität des an der Grenzschicht reflektierten Lichtstrahls ermittelt.

Eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine Steuerungseinrichtung, die mit dem Detektor 21 zusammenwirkt und den Einlass des Ätzgases in die Prozesskammer 7 abschaltet, wenn die vom Detektor 21 ermittelte Intensität des reflektierten Lichtstrahls 20 nach Durchlaufen eines Minimums nicht weiter ansteigt.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich, aber auch in Kombination untereinander) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/ beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteran- sprüche charakterisieren mit ihren Merkmalen eigenständige erfinderische Weiterbildungen des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen. Bezugszeichenliste:

1 Kohlenstoffstruktur t ₂ Zeitpunkt

2 Keimstruktur

2' Grenzfläche

3 Substrat

3' Grenzfläche

4 CVD-Reaktor

5 Suszeptor

6 Heizung

7 Prozesskammer

8 Gaseinlassorgan

9 Gasaustrittsöffnung

10 Zuleitung

11 Ätzgasquelle

12 Zuleitung

13 Inertgasleitung

14 Aktivierungsvernichter

15 Pumpe

16 Ableitung

18 Lichtquelle

19 einfallender Lichtstrahl

20 ausfallender Lichtstrahl

21 Detektor

Reflektivität

Zeitpunkt

Zeitpunkt