CN102779747A

CN102779747A - 一种纳米柱/针森林结构的加工方法

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Publication number: CN102779747A
Application number: CN2012102658702A
Authority: CN
Inventors: 毛海央; 陈媛婧; 欧文; 谭振新
Original assignee: Jiangsu IoT Research and Development Center
Current assignee: Beijing Zhongke Micro Intellectual Property Service Co.,Ltd.
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2032-07-30
Also published as: CN102779747B

Abstract

本发明涉及一种纳米柱/针森林结构的加工方法，属于半导体的技术领域。按照本发明提供的技术方案，一种纳米柱/针森林结构的加工方法，所述纳米柱/针森林结构的加工方法包括如下步骤：a、准备并清洗所选用的衬底；b、在所述衬底上生长一层多晶硅；c、在所述生长有多晶硅的衬底上生长一层侧墙材料层，所述侧墙材料层覆盖于多晶硅层上；d、对上述覆盖侧墙材料层、多晶硅层的衬底进行多晶硅的各向异性刻蚀；e、调节各向异性刻蚀的时间，直至得到所需的纳米柱/针森林结构。本发明能有效克服电子束光刻和聚焦离子束刻蚀技术在批量加工方面的限制，并可有效降低工艺复杂程度，实现具有高可调控性、均匀性的大面积或图形化纳米结构。

Description

一种纳米柱/针森林结构的加工方法

技术领域

本发明涉及一种纳米结构的加工领域，尤其是一种纳米柱/针森林结构的加工方法，属于半导体的技术领域。

背景技术

大面积纳米柱/针结构，因具有大表体比、大粗糙度、大表面积、尖端、多孔隙/缝隙等结构特点而呈现出超亲/疏水、等离子体振荡增强、场发射、滤光、吸光等特性，因而常常适用于微流控器件、表面增强拉曼散射器件、生物医学检测或功能器件、光电子器件、光学传感器件、新能源器件等，故近年来逐步成为研究热点之一。在很多情况下，大面积、高密度的纳米柱/针结构看似茂密的森林，所以又称其为纳米柱/针森林结构。

目前，纳米结构的制备可以采用电子束光刻（Electron-Beam Lithography）、聚焦离子束（Focused Ion Beam，FIB）刻蚀、飞秒激光辅助刻蚀等技术方法。电子束光刻是指在计算机的控制下，利用聚焦后的电子束对样品表面上的电子抗蚀剂进行曝光，从而制造图形的工艺。聚焦离子束刻蚀是一种可在微米/纳米尺度上进行结构加工和原位成像的先进技术，其基本工作原理是利用纳米量级的离子束斑在样品表面进行扫描，在一定能量和剂量下，被扫描区域的样品材料将被溅射出来，从而实现纳米尺度的结构刻蚀功能。飞秒激光辅助刻蚀技术利用飞秒激光从硅基底所处的腐蚀气体氛围中激发出特定的离子，在该离子的腐蚀作用下，硅表面形成纳米结构。这几类纳米结构加工方法均需要依赖于各自对应的尖端设备，而这类设备价格昂贵，且多采用串行加工模式，这就使得纳米柱/针森林结构的加工备受限制，因此极大地影响了其在研究、开发、产品化等各方面的推广应用。

针对大面积纳米结构的并行制备，还有以下几种典型的方法：自催化VLS化学合成生长技术、电化学湿法腐蚀技术和纳米小球蚀刻技术等。利用VLS化学合成生长技术可以制备得到大面积、高密度的纳米柱/针森林结构，且可以对纳米柱/针结构的高度实现有效调控。但是，该方法需要使用金属纳米颗粒作为纳米结构生长的催化剂，而金属催化剂颗粒的形成和分布在一定程度上增加了工艺的复杂程度。另外，由该方法所制得的纳米柱/针森林结构的方向难以精准控制，这些不足将对纳米柱/针森林结构的整体表面性能造成影响。电化学湿法腐蚀技术采用碱或酸腐蚀的方式处理硅片，进而在硅片表面形成尖锥纳米结构或凹孔纳米结构，得到类似于纳米柱/针的森林结构。这其中，酸腐蚀方式利用了原电池工作原理，处理过程中以金纳米颗粒作为催化剂。理论上，电化学湿法腐蚀技术可便捷地得到纳米森林结构，但结构的可控性相对较差，且酸腐蚀方式亦采用了金属纳米颗粒，同样增加了工艺的复杂程度。采用纳米小球蚀刻技术结合各向异性刻蚀也可以用于加工纳米柱/针森林结构，然而，单层排布纳米小球的图形化需要严格的控制条件，且即使在严格控制排布条件的前提下，仍较难实现大面积范围内的单层小球图形化排布。这就限制了纳米柱/针森林结构在特定微纳器件中的集成应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种纳米柱/针森林结构的加工方法，其能有效克服电子束光刻和聚焦离子束刻蚀技术在批量加工方面的限制，并可有效降低工艺复杂程度，实现具有高可调控性、均匀性的大面积或图形化纳米结构。

按照本发明提供的技术方案，一种纳米柱/针森林结构的加工方法，所述纳米柱/针森林结构的加工方法包括如下步骤：

a、准备并清洗所选用的衬底；

b、在所述衬底上生长一层多晶硅；

c、在所述生长有多晶硅的衬底上生长一层侧墙材料层，所述侧墙材料层覆盖于多晶硅层上；

d、对上述覆盖侧墙材料层、多晶硅层的衬底进行多晶硅的各向异性刻蚀；

e、调节各向异性刻蚀的时间，直至得到所需的纳米柱/针森林结构。

所述衬底包括单晶硅衬底、多晶硅衬底、玻璃衬底、铝衬底或铜衬底。

所述步骤b中，在所述衬底上生长刻蚀隔离层，所述多晶硅层覆盖于刻蚀隔离层上。

所述刻蚀隔离层采用热氧化、低压化学气相沉积或等离子体增强化学气相沉积方法生长于衬底上。

所述刻蚀隔离层采用热氧化或低压化学气相沉积方法生长时，则步骤c中，多晶硅层采用LPCVD或PECVD方法生长得到；所述刻蚀隔离层采用PECVD方法生长得到时，则步骤c中，多晶硅层采用PECVD方法生长得到。

所述多晶硅层采用LPCVD方法生长得到时，则侧墙材料层采用LPCVD或PECVD方法生长得到；所述多晶硅层采用PECVD方法生长得到时，则侧墙材料层采用PECVD方法生长得到。

所述步骤d中，各向异性刻蚀的气体包括Cl₂气体，或Br₂气体，或CF₃Br气体，或者Cl₂、He的混合气体，或SF₆、O₂、CHF₃的混合气体，或SF₆、Cl₂的混合气体，或Cl₂、He、O₂的混合气体，或SF₆、O₂的混合气体，或SF₆、Cl₂、O₂的混合气体。

所述衬底上形成纳米柱/针森林结构的底部为相互独立或两两相互连接。

所述衬底采用与CMOS工艺兼容的衬底材料。

所述多晶硅层采用LPCVD或PECVD生长时，LPCVD或PECVD通过将硅甲烷经加热解离后，实现多晶硅层的生长淀积。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明以粗糙的多晶硅表面作为侧墙工艺的支撑结构，仅进行一次各向异性刻蚀工艺，实现高密度纳米柱/针森林结构在衬底材料上的大面积均匀分布，整个过程不依赖于尖端光刻和刻蚀设备，且属于并行加工方法，从而突破了电子束光刻技术、聚焦离子束刻蚀技术以及飞秒激光辅助刻蚀技术在批量加工方面的限制。

2、本发明在淀积生长多晶硅层之前可以不生长刻蚀隔离层，继而可以实现多晶硅纳米柱/针森林结构向单晶硅衬底材料上的转移制备，从而有利于进一步推广本发明在不同技术领域的应用。

3、本发明可与常规光学光刻工艺相结合，从而实现纳米柱/针森林结构的图形化制备，同时由于加工过程中所用方法与设备都源自于微电子制造技术，因此可方便地实现批量、并行加工。

4、本发明在获得纳米柱/针森林结构之前还可通过改变刻蚀时间调控衬底表面纳米结构的形貌和尺寸，实现大面积、高密度纳米凹孔、纳米镂空等结构的制备；相应地，通过改变刻蚀时间，本发明还可调控纳米柱/针森林结构中各纳米柱/针结构的尺寸；另外，本发明还可与常规掺杂工艺相结合，从而实现对纳米柱/针森林结构电学性质的调控；本发明的这一功能将有利于提高纳米结构的生产效率和集成度，有利于降低工业化生产成本，促进纳米器件、微纳复合器件的研究和生产开发。

5、本发明制作的纳米柱/针森林结构具有极大的表面积和表体比，具有极大的粗糙度、特殊的亲疏水性质、特殊的光学吸收特性以及等离子体振荡增强效应等，因此可广泛应用于新能源器件、光学传感器件、生物医学检测器件、微流控器件、电子器件以及其他新型微纳结构、器件和系统中。

附图说明

图1是本发明在硅衬底上生长刻蚀隔离层、多晶硅层与侧墙材料层后形成表面粗糙结构后的示意图。

图2是本发明在硅衬底上生长刻蚀隔离层、多晶硅层与侧墙材料层后形成表面粗糙结构后的扫描电镜照片。

图3是本发明刻蚀多晶硅较短时间使粗糙结构顶部的侧墙材料层去除露出多晶硅后的结构示意图。

图4是本发明刻蚀多晶硅较短时间使粗糙结构顶部的侧墙材料层去除露出多晶硅后的扫描电镜照片。

图5是本发明刻蚀多晶硅一段时间使侧墙材料层明显减薄并使露出的多晶硅去除一部分，形成纳米镂空后的结构示意图。

图6是本发明刻蚀多晶硅一段时间使侧墙材料层明显减薄并使露出的多晶硅去除一部分，形成纳米镂空后的扫描电镜照片。

图7是本发明延长刻蚀多晶硅一段时间使侧墙材料层明显减薄并使露出的多晶硅去除一部分，形成纳米镂空后的扫描电镜照片。

图8是本发明刻蚀多晶硅较长一段时间使侧墙材料层基本去除且多晶硅形成纳米柱/针森林后的结构示意图。

图9是本发明刻蚀多晶硅较长一段时间使侧墙材料层基本去除且多晶硅形成纳米柱/针森林后的扫描电镜照片。

具体实施方式

本发明利用常规微电子加工工艺中的多晶硅淀积生长技术，结合侧墙工艺以及高选择比的各向异性刻蚀技术，提出了一种纳米柱/针森林结构的并行加工方法。本发明的纳米柱/针森林结构加工方法，其原理为：由LPCVD（低压化学气相沉积）方法生长的多晶硅表面由尺寸范围为50nm到500nm的多晶硅晶粒以及晶粒之间的凹隙构成，因而呈现表面粗糙，且晶粒的尺寸随多晶硅层的生长厚度发生变化。所述多晶硅层采用LPCVD或PECVD生长时，LPCVD或PECVD通过将硅甲烷经加热解离后，实现多晶硅层的生长淀积。当尺寸较大时，晶粒可在侧墙工艺中充当支撑结构以在其周围形成侧墙。由于晶粒具有一定的尖端结构，因而晶粒顶部的侧墙材料较侧壁薄，进而在刻蚀步骤中，这部分的侧墙材料先去除，形成腐蚀开口，露出多晶硅晶粒自身的材料层。在进一步的刻蚀过程中，刻蚀气体沿着腐蚀开口向内腐蚀多晶硅，形成纳米凹孔、纳米镂空，直至纳米柱/针森林结构。所述形成纳米柱/针森林结构的底部为相互独立或两两连接的结构，纳米柱/针森林结构的底部直径为50nm到500nm，纳米柱/针森林结构的顶部直径为5nm到50nm。

本发明中采用多晶硅的各向异性刻蚀，是指采用多晶硅的各向异性刻蚀条件来对侧墙材料层104及多晶硅层103进行各向异性刻蚀。其中，各向异性刻蚀的气体包括Cl₂气体，或Br₂气体，或CF₃Br气体，或者Cl₂、He的混合气体，或SF₆、O₂、CHF₃的混合气体，或SF₆、Cl₂的混合气体，或Cl₂、He、O₂的混合气体，或SF₆、O₂的混合气体，或SF₆、Cl₂、O₂的混合气体。具体各向异性刻蚀中混合气体的比例为本技术领域所熟知，此处不再详述。本发明实施例中，刻蚀隔离层102与侧墙材料层104均为二氧化硅层，刻蚀隔离层102、侧墙材料层104也可以采用其他材料制备得到。

下面结合附图和实例对本发明进行详细的描述。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1

如图1所示，在衬底101上采用热氧化技术生长刻蚀隔离层102，衬底101采用单晶硅；热氧化的炉管温度为1000℃，氧气流量为6L/min，刻蚀隔离层102的厚度为5000Å；采用LPCVD技术生长厚度为2μm的多晶硅层103，LPCVD方法制备多晶硅层103的炉管温度为620℃，压力为300mTorr，硅甲烷流量为100sccm（standard-state cubic centimeter per minute），由于多晶硅层103的厚度较大，其表面形成纳米鼓包105，因而呈现表面粗糙。在多晶硅层103上采用LPCVD技术生长厚度为2000Å的侧墙材料层104，淀积过程中采用TEOS（Tetraethyl Orthosilicate，正硅酸乙酯）源，源温度为50℃，炉管温度为720℃，压力为300mTorr，O₂流量为200sccm。因为纳米鼓包105的存在，侧墙材料层104在纳米鼓包105的侧壁形成第一SiO₂侧墙108，且纳米鼓包105的第一顶部106的SiO₂厚度最薄，纳米鼓包105间的第一间隙107的SiO₂最厚。此时，所得到的硅基底的表面形貌扫描电镜照片如图2所示，图中覆盖了侧墙材料层的纳米鼓包其直径为50nm到300nm，高度为50nm到200nm。

如图3所示，将生长了三层材料的衬底101放入RF功率为350W，Cl₂/He流量为180/400sccm的反应离子刻蚀机的腔体中进行各向异性刻蚀，腔体的压力设为400mTorr。刻蚀200s后，多晶硅表面纳米鼓包105的第二顶部206的SiO₂层完全去除，露出多晶硅层103，纳米鼓包105的第二间隙207的SiO₂层厚度减薄，纳米鼓包105侧壁的第二SiO₂侧墙208厚度亦有所减薄。此时，所得到的衬底101表面形貌扫描电镜照片如图4所示，图中纳米小孔的直径为5nm到20nm。

如图5所示，继续采用上述条件对硅基片进行反应离子刻蚀，总刻蚀时间达到250s，多晶硅表面纳米鼓包105内部的部分多晶硅被各向异性刻蚀，在多晶硅层上呈现纳米镂空305，纳米鼓包105的第三间隙307的SiO₂层厚度进一步减薄，纳米鼓包105侧壁的第三SiO₂侧墙308厚度也相应减薄。此时，所得到的硅基底的表面形貌扫描电镜照片如图6所示，图中纳米镂空结构的孔表面直径为20nm到150nm；若总刻蚀时间达到400s，则所得到的硅基底的表面形貌扫描电镜照片如图7所示，图中纳米镂空结构的孔表面直径为30nm到300nm。

如图8所示，继续采用上述条件对硅基片进行反应离子刻蚀，总刻蚀时间达到600s，多晶硅表面纳米鼓包105内部的多晶硅被各向异性刻蚀至刻蚀隔离层102，同时，纳米鼓包105侧壁的第三SiO₂侧墙308被完全刻蚀，被第三SiO₂侧墙308覆盖的部分多晶硅纳米鼓包105也被刻蚀，多晶硅层上的纳米镂空305尺寸扩大，形成多晶硅层的纳米凹孔405，纳米鼓包105第三间隙307的SiO₂层厚度相应减薄，但仍充当各向异性刻蚀的掩膜，形成纳米柱/针结构407。此时，所得到的硅基底的表面形貌扫描电镜照片如图9所示，图中纳米柱/针森林结构的底部直径为50nm到500nm，纳米柱/针森林结构的顶部直径为5nm到50nm。

实施例2

如图1所示，在衬底101上采用PECVD（等离子体增强化学气相沉积）技术生长刻蚀隔离层102，PECVD淀积生长SiO₂的炉管温度为270℃，功率为103W，压力为250mTorr，硅甲烷流量为300sccm，占气体总量的4.6%，N₂O的流量为150sccm，刻蚀隔离层102的厚度为5000Å；采用PECVD技术生长厚度为1.5μm的多晶硅层103，PECVD多晶硅层103的炉管温度为270℃，功率为170W，压力400mTorr，硅烷SiH₄流量为300sccm，由于多晶硅层103厚度较大，其表面形成纳米鼓包105，因而表面呈现粗糙；在多晶硅层103上采用PECVD技术生长厚度为1500Å的侧墙材料层104，PECVD淀积生长侧墙材料层104的炉管温度为270℃。因为纳米鼓包105的存在，侧墙材料层104在纳米鼓包105的侧壁形成第一SiO₂侧墙108，且纳米鼓包105的第一顶部106的SiO₂最薄，纳米鼓包105的第一间隙107的SiO₂最厚。

如图3所示，将生长了三层材料的硅基片放入RF功率为350W，Cl₂/He流量为180/400sccm的反应离子刻蚀机的腔体中进行各向异性刻蚀，腔体压力为400mTorr。刻蚀100s后，多晶硅表面纳米鼓包105的第二顶部206的SiO₂层完全去除，露出多晶硅层，纳米鼓包105的第二间隙207的SiO₂层的厚度减薄，纳米鼓包105侧壁的第二SiO₂侧墙208的厚度亦有所减薄。

如图5所示，继续采用上述条件对硅基片进行反应离子刻蚀，至此，总刻蚀时间达到130s，多晶硅表面纳米鼓包105内部的部分多晶硅被各向异性刻蚀，在多晶硅层上呈现纳米镂空305，纳米鼓包105的第三间隙307的SiO₂层厚度进一步减薄，纳米鼓包105侧壁的第三SiO₂侧墙308厚度也进一步减薄。

如图8所示，继续采用上述条件对硅基片进行反应离子刻蚀，至此，总刻蚀时间达到300s，多晶硅表面纳米鼓包105内部的多晶硅被各向异性刻蚀至刻蚀隔离层102，同时，纳米鼓包105侧壁的第三SiO₂侧墙308被完全刻蚀，被第三SiO₂侧墙308覆盖的部分多晶硅纳米鼓包105也被刻蚀，多晶硅层上的纳米镂空305尺寸扩大，形成多晶硅层的纳米凹孔405，纳米鼓包105间隙的SiO₂层307的厚度相应减薄，但仍充当各向异性刻蚀的掩膜，形成纳米柱/针结构407。

实施例3

如图1所示，衬底101上采用LPCVD技术直接生长厚度为2μm的多晶硅层103，LPCVD多晶硅层103的炉管温度为620℃，压力为300mTorr，硅甲烷流量为100sccm，由于多晶硅层103厚度较大，其表面形成纳米鼓包105，因而表面呈现粗糙；在多晶硅层103上采用LPCVD技术生长厚度为2000Å的侧墙材料层104，淀积过程中采用TEOS源，源温度为50℃，炉管温度为720℃，炉管压力为300mTorr，O₂流量为200sccm。因为纳米鼓包105的存在，侧墙材料层104在纳米鼓包105的侧壁形成SiO₂侧墙108，且纳米鼓包105的第一顶部106的SiO₂最薄，纳米鼓包105的第一间隙107的SiO₂最厚。

如图3所示，将生长了两层材料的硅基片放入RF功率为350W，Cl₂/He流量为180/400sccm的反应离子刻蚀机的腔体中，腔体压力为400mTorr。刻蚀200s后，多晶硅表面纳米鼓包105的第二顶部206的SiO₂层完全去除，露出多晶硅层203，纳米鼓包105的第二间隙207的SiO₂层的厚度减薄，鼓包105侧壁的第二SiO₂侧墙208的厚度亦有所减薄。

如图5所示，继续采用上述条件对硅基片进行反应离子刻蚀，至此，总刻蚀时间达到250s，多晶硅表面纳米鼓包105内部的部分多晶硅被各向异性刻蚀，在多晶硅层上呈现纳米镂空305，纳米鼓包105的第三间隙307的SiO₂层的厚度进一步减薄，纳米鼓包105侧壁的第三SiO₂侧墙308厚度也进一步减薄。

如图8所示，继续采用上述条件对硅基片进行反应离子刻蚀，至此，总刻蚀时间达到600s，多晶硅表面纳米鼓包105内部的多晶硅被各向异性刻蚀至衬底101，同时，纳米鼓包105侧壁的第三SiO₂侧墙308被完全刻蚀，被第三SiO₂侧墙308覆盖的部分多晶硅纳米鼓包105也被刻蚀，多晶硅层上的纳米镂空305尺寸扩大，形成多晶硅层的纳米凹孔405，纳米鼓包105间隙的SiO₂层307的厚度相应减薄，但仍充当各向异性刻蚀的掩膜，形成纳米柱/针结构407。

本发明的加工过程中，可以通过改变所生长的多晶硅层103的厚度，侧墙材料层104的厚度，反应离子刻蚀时间等方法，来调控纳米柱/针森林结构的结构参数，包括纳米柱/针结构的横向尺寸、纵向高度、密度、间距等，加工过程简单便捷，加工过程中还可以得到多种形貌的纳米结构。本发明对衬底101材料的选择标准为，满足微加工工艺兼容性的要求：在本发明的实施例1中，衬底101可以采用单晶硅和其他满足高温工艺要求的基底材料；在本发明的实施例2中，衬底101可以采用单晶硅、多晶硅、玻璃、多种金属（所述金属包括Al或Cu），以及其它已经制备了微纳器件结构的基底；在本发明的实施例3中，衬底101可以采用单晶硅、生长了多晶硅/SiO₂/Si₃N₄等材料的衬底，以及其它满足LPCVD或PECVD工艺要求的基底材料。相应地，适用作为侧墙材料层104的材料包括SiO₂、Si₃N₄、SiC等。

本发明的方法基于现有微电子制造技术，无需使用电子束、聚焦离子束和飞秒激光等尖端设备，所述工艺步骤都可方便地开展。因此本发明方法中纳米柱/针森林结构的批量加工成本可以得到很好的控制，同时对纳米柱/针森林结构的各种尺寸参数具有足够的控制精度。本发明制作的纳米柱/针森林结构具有极大的表面积和表体比，具有极大的粗糙度、特殊的亲疏水性质、特殊的光学吸收特性以及等离子体振荡增强效应等，因此可广泛应用于新能源器件、光学传感器件、生物医学检测器件、微流控器件、电子器件以及其他新型微纳结构、器件和系统中。

Claims

1.一种纳米柱/针森林结构的加工方法，其特征是，所述纳米柱/针森林结构的加工方法包括如下步骤：

（a）、准备并清洗所选用的衬底；

（b）、在所述衬底上生长一层多晶硅；

（c）、在所述生长有多晶硅的衬底上生长一层侧墙材料层，所述侧墙材料层覆盖于多晶硅层上；

（d）、对上述覆盖侧墙材料层、多晶硅层的衬底进行多晶硅的各向异性刻蚀；

（e）、调节各向异性刻蚀的时间，直至得到所需的纳米柱/针森林结构。

2.根据权利要求1所述的纳米柱/针森林结构的加工方法，其特征是：所述衬底包括单晶硅衬底、多晶硅衬底、玻璃衬底、铝衬底或铜衬底。

3.根据权利要求1所述的纳米柱/针森林结构的加工方法，其特征是：所述步骤（b）中，在所述衬底上生长刻蚀隔离层，所述多晶硅层覆盖于刻蚀隔离层上。

4.根据权利要求3所述的纳米柱/针森林结构的加工方法，其特征是：所述刻蚀隔离层采用热氧化、低压化学气相沉积或等离子体增强化学气相沉积方法生长于衬底上。

5.根据权利要求4所述的纳米柱/针森林结构的加工方法，其特征是：所述刻蚀隔离层采用热氧化或低压化学气相沉积方法生长时，则步骤（c）中，多晶硅层采用LPCVD或PECVD方法生长得到；所述刻蚀隔离层采用PECVD方法生长得到时，则步骤（c）中，多晶硅层采用PECVD方法生长得到。

6.根据权利要求1所述的纳米柱/针森林结构的加工方法，其特征是：所述多晶硅层采用LPCVD方法生长得到时，则侧墙材料层采用LPCVD或PECVD方法生长得到；所述多晶硅层采用PECVD方法生长得到时，则侧墙材料层采用PECVD方法生长得到。

7.根据权利要求1所述的纳米柱/针森林结构的加工方法，其特征是：所述步骤（d）中，各向异性刻蚀的气体包括Cl₂气体，或Br₂气体，或CF₃Br气体，或者Cl₂、He的混合气体，或SF₆、O₂、CHF₃的混合气体，或SF₆、Cl₂的混合气体，或Cl₂、He、O₂的混合气体，或SF₆、O₂的混合气体，或SF₆、Cl₂、O₂的混合气体。

8.根据权利要求1所述的纳米柱/针森林结构的加工方法，其特征是：所述衬底上形成纳米柱/针森林结构的底部为相互独立或两两相互连接。

9.根据权利要求1所述的纳米柱/针森林结构的加工方法，其特征是：所述衬底采用与CMOS工艺兼容的衬底材料。

10.根据权利要求5所述的纳米柱/针森林结构的加工方法，其特征是：所述多晶硅层采用LPCVD或PECVD生长时，LPCVD或PECVD通过将硅甲烷经加热解离后，实现多晶硅层的生长淀积。