CN111082307A - 一种低应力高导热半导体衬底及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低应力高导热半导体衬底及其制备方法，属于半导体技术领域。本发明提供的半导体衬底中，背面设置有周期分布排列的孔洞，且填充有弹性纳米导热材料，所制备的焊料层将弹性纳米导热材料密封在衬底基体背面所制备的孔洞中，器件通电工作时，会产生大量的热，孔洞在受热膨胀后会变小，弹性纳米导热材料受到挤压时仍能够与焊料保持良好接触，并给芯片膨胀留有足够的空间，使芯片膨胀时仍能够与焊料保持很好的接触，减小了芯片与所填充的弹性纳米导热材料的热应力，也减少了芯片本身受热膨胀的应力，且能够保持高散热能力。

Description

一种低应力高导热半导体衬底及其制备方法
技术领域
本发明涉及新型衬底材料技术领域，尤其涉及一种低应力高导热半导体衬底及其制备方法。
背景技术
光电子器件是利用电-光子转换效应制成的各种功能器件。光电子器件是光电子技术的关键和核心部件，是现代光电技术与微电子技术的前沿研究领域，也是信息技术的重要组成部分。半导体激光器是光电子器件中最重要的器件之一，自诞生以来发展迅速，因其具有光电转换效率高、覆盖波长范围广、使用寿命长、体积小、重量轻、可直接调制等优势，已广泛应用于材料加工、军事、工业、医疗、通信等领域。
半导体激光器在通电开始工作时，有源区的温度会迅速提高，热量集中在芯片上无法散去将会引起光学灾变，甚至会烧毁半导体激光器。半导体激光器有源区是在半导体衬底上进行外延生长的，半导体衬底厚度较大、电阻较高是半导体激光器热损耗的主要原因，由于半导体材料的导电能力和导热能力远不及金属，因此高电阻半导体衬底在通电时会产生大量的焦耳热。现有技术会在衬底背面制备散热层以增加对芯片的导热面积和高热导率，但是芯片在受热时会膨胀，由于芯片材料与填充的导热材料的热膨胀系数差异很大，且填充的导热材料随温度变化形状变化很小，导致填充材料与芯片之间存在较大的应力，芯片受到持续应力会断裂破损及与热沉脱离，降低激光器寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低应力高导热半导体衬底及其制备方法，本发明提供的半导体衬底可以减小因热量导致的芯片与焊料之间的应力，且能够保持高散热能力。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种低应力高导热半导体衬底，包括衬底基体，所述衬底基体的背面设置有周期分布排列的孔洞；所述孔洞内填充有弹性纳米导热材料，且填充的弹性纳米导热材料与衬底基体的背面齐平，所述衬底基体的背面设置有焊料层，所述焊料层将弹性纳米导热材料密封在孔洞中；其中，孔洞总面积占衬底基体背面总面积的50～65％；所述孔洞的深度为10～15μm，单个孔洞的横截面的面积为1～10μm2。
优选地，所述衬底基体的材质包括InP、GaAs、GaSb、InAs和Si中的一种。
优选地，所述弹性纳米导热材料为石墨烯纳米片或银纳米线，
优选地，所述石墨烯纳米片的片径尺寸为10～30nm，所述银纳米线的长度为10～30nm。
本发明提供了上述技术方案所述低应力高导热半导体衬底的制备方法，包括以下步骤：
将衬底片的背面进行光刻处理，在所述衬底片的背面形成周期分布排列的孔洞图形，得到光刻衬底片；
将所述光刻衬底片进行刻蚀处理，在所述光刻衬底片的背面形成周期分布排列的孔洞，得到刻蚀衬底；
在所述刻蚀衬底的孔洞内填充弹性纳米导热材料，至弹性纳米导热材料与刻蚀衬底的背面齐平，之后在刻蚀衬底的背面制备焊料层，焊料层将弹性纳米导热材料密封在孔洞中，得到低应力高导热半导体衬底。
优选地，所述光刻处理包括依次进行的衬底片清洗预处理、匀胶、软烘、曝光、坚膜和显影。
优选地，所述刻蚀处理包括依次进行的湿法刻蚀和干法刻蚀，所述湿法刻蚀采用的腐蚀溶液为HBr和HNO3混合水溶液，所述干法刻蚀采用的刻蚀气体为SF6-Ar混合气体。
优选地，在所述刻蚀衬底的孔洞内填充弹性纳米导热材料的方法，包括以下步骤：
在所述刻蚀衬底的背面涂覆弹性纳米导热材料分散液，在超声条件下使弹性纳米导热材料分散液填充到刻蚀衬底的孔洞内，干燥后完成弹性纳米导热材料的填充。
优选地，所述弹性纳米导热材料分散液的浓度为1～5mg/mL。
优选地，所述涂覆和超声的次数为若干次，所述超声的频率为110～130Hz，单次超声的时间为2.5～3.5min。
本发明提供了一种低应力高导热半导体衬底，包括衬底基体，所述衬底基体的背面设置有周期分布排列的孔洞；所述孔洞内填充有弹性纳米导热材料，且填充的弹性纳米导热材料与衬底基体的背面齐平，所述衬底基体的背面设置有焊料层，所述焊料层将弹性纳米导热材料密封在孔洞中；其中，孔洞总面积占衬底基体背面总面积的50～65％；所述孔洞的深度为10～15μm，单个孔洞的横截面直径为2～6μm。本发明提供的半导体衬底中，背面设置有周期分布排列的孔洞，且填充有弹性纳米导热材料，所制备的焊料层将弹性纳米导热材料密封在衬底基体背面所制备的孔洞中，器件通电工作时，会产生大量的热，孔洞在受热膨胀后会变小，弹性纳米导热材料受到挤压时会随孔洞形状变化而改变，因而其仍能够与焊料保持良好接触，并给芯片膨胀留有足够的空间，使芯片膨胀时仍能够与焊料保持很好的接触，减小了芯片与所填充的弹性纳米导热材料的热应力，也减少了芯片本身受热膨胀的应力，且能够保持高散热能力。因此，本发明提供的半导体衬底可以减小因热量导致的芯片与弹性纳米导热材料之间的应力，增强半导体衬底的导热性，提升半导体激光器芯片的寿命，进而提升半导体激光器的性能。此外，在衬底基体的背面设置孔洞，相当于弹性纳米导热材料与器件正面工作部分之间的距离缩短，可增加衬底的导电性和导热性，达到减小电阻、降低产热和增加散热的目的。
附图说明
图1为本发明提供的低应力高导热半导体衬底的结构示意图；
图2为本发明中刻蚀衬底的仰视图。
具体实施方式
本发明提供了一种低应力高导热半导体衬底，包括衬底基体，所述衬底基体的背面设置有周期分布排列的孔洞；所述孔洞内填充有弹性纳米导热材料，且填充的弹性纳米导热材料与衬底基体的背面齐平，所述衬底基体的背面设置有焊料层，所述焊料层将弹性纳米导热材料密封在孔洞中；其中，孔洞总面积占衬底基体背面总面积的50～65％；所述孔洞的深度为10～15μm，单个孔洞的横截面的面积为1～10μm2。图1为本发明提供的低应力高导热半导体衬底的结构示意图。
本发明对所述衬底基体的材质没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的半导体材料即可，具体如InP、GaAs、GaSb、InAs或Si。
在本发明中，所述衬底基体的背面设置有周期分布排列的孔洞，孔洞总面积占衬底基体背面总面积的50～65％，优选为55～60％；所述孔洞的深度为10～15μm，单个孔洞的横截面的面积为1～10μm2，所述孔洞的个数根据实际需要确定即可。本发明对所述孔洞的具体形状不作特殊限定，可以为任意形状，如孔洞的横截面可以为圆形、矩形、六边形或三角形。
在本发明中，所述孔洞内填充有弹性纳米导热材料，且填充的弹性纳米导热材料与衬底基体的背面齐平，即在所述孔洞内填充满弹性纳米导热材料；所述弹性纳米导热材料优选为石墨烯纳米片或银纳米线，所述石墨烯纳米片的片径尺寸优选为10～30nm，更优选为15～25nm；所述银纳米线的长度优选为10～30nm，更优选为15～25nm。
在本发明中，所述衬底基体的背面设置有焊料层，所述焊料层将弹性纳米导热材料密封在孔洞中。本发明对制备焊料层所用焊料没有特殊的限定，具体可以为金锡焊料或铟焊料。在本发明中，所述焊料层的厚度优选为3～5μm。
本发明提供了上述技术方案所述低应力高导热半导体衬底的制备方法，包括以下步骤：
将衬底片的背面进行光刻处理，在所述衬底片的背面形成周期分布排列的孔洞图形，得到光刻衬底片；
将所述光刻衬底片进行刻蚀处理，在所述光刻衬底片的背面形成周期分布排列的孔洞，得到刻蚀衬底；
在所述刻蚀衬底的孔洞内填充弹性纳米导热材料，至弹性纳米导热材料与刻蚀衬底的背面齐平，之后在刻蚀衬底的背面制备焊料层，焊料层将弹性纳米导热材料密封在孔洞中，得到低应力高导热半导体衬底。
由于半导体激光器的尺寸在微米级，细小的灰尘也会对器件芯片产生很大的影响，本发明制备所述低应力高导热半导体衬底的全过程优选在超净实验室内进行。
本发明将衬底片的背面进行光刻处理，得到光刻衬底片。在本发明中，所述衬底片优选为商业衬底，具体可以为InP衬底、GaAs衬底、GaSb衬底、InAs衬底或Si衬底，通过后续操作步骤在其背面设置孔洞并填充弹性纳米导热材料。
在本发明中，所述光刻处理优选包括依次进行的衬底片清洗预处理、匀胶、软烘、曝光、坚膜和显影。本发明通过光刻处理在衬底片背面制备出所需的孔洞图形，光刻处理完成后，衬底片背面需要制备孔洞图形的部分没有光刻胶覆盖，不需要制备孔洞图形的部分被光刻胶覆盖，之后将光刻处理后所得光刻衬底片进行后续刻蚀处理，被光刻胶覆盖的部分由于有光刻胶保护而不被腐蚀，没有光刻胶保护的部分经腐蚀后，最终在衬底片的背面完成所需孔洞结构的制备。本发明对所述衬底片清洗预处理、匀胶、软烘、曝光、坚膜和显影的具体操作方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方式即可，以下针对光刻处理过程中各操作步骤进行说明：
衬底片清洗预处理：为了去除衬底上残留的油脂或者可能存在的有机物，本发明优选首先使用丙酮对衬底片进行超声清洗5～15min，接着采用乙醇进行超声清洗5～15min，进一步清除杂质和其它残留物质，之后采用去离子水进行超声清洗5～15min，将杂质彻底去除，最后用氮气吹干，并在加热台上于100℃加热3～5min，以彻底去除水蒸气。本发明通过对衬底片进行清洗预处理，可以确保衬底片表面洁净度高，使光刻胶更好的粘附在衬底片上。
匀胶：本发明在清洗后的衬底片背面进行匀胶，优选是采用六甲基二硅氮烷(HMDS)对清洗后的衬底片进行预处理，以使光刻胶与衬底粘贴更牢固，然后放在匀胶机载物台的中心，打开气泵开关将衬底片吸紧，以免在高速运转时脱落损毁衬底片。在本发明中，所述匀胶采用的光刻胶优选为AZ5214，设置匀胶设备的转速优选为3800～4200r/min，保持时间优选为30～40s；本发明优选通过匀胶使衬底片上的光刻胶厚度为1～3μm，更优选为1.5μm。在本发明中，所述光刻胶要尽量滴在衬底片的中心部位，光刻胶不能过少，以免无法涂满衬底片，也不能过多造成浪费。
软烘：本发明将匀胶后的衬底片进行软烘，优选是将匀胶后的衬底片放置在温度为95～105℃的加热台上，软烘2.5～3.5min。本发明在上述条件下进行软烘，可以加热蒸发掉一部分光刻胶里的水分，以增加光刻胶的硬度；软烘时间如果过短，会影响光刻胶和衬底片的粘合性，一旦软烘的时间过长，会导致光刻胶的水分过度蒸发，影响后续处理的效果。
曝光：本发明将软烘后的衬底片进行曝光，优选是采用紫外曝光机对软烘后的衬底片进行接触式的曝光，曝光时间优选为10～30s，更优选为20s。本发明优选首先启动紫外曝光机，预热15～25min；将软烘后的衬底片放在光刻机载物台中间吸住，将掩膜版放置在台上吸住，并调节旋钮和整衬底片位置，使掩膜版上图案对准衬底片，设置好曝光时间，开始进行曝光；如果曝光时间过短，显影时显影液无法充分的与光刻胶反应，会有残留的光刻胶，影响后续处理的效果。
坚膜：本发明将曝光后的衬底片进行坚膜，优选是将曝光后的衬底片放在温度为100～110℃的加热台上，坚膜3～5min，以使光刻胶变的坚硬，保护孔洞图形在显影及刻蚀的时候不变形。
显影：本发明将曝光后的衬底片进行显影，本发明优选在室温条件下，使用质量浓度为2.3～2.4％的四甲基氢氧化铵(TMAH)显影液进行显影35～45s。
得到光刻衬底片后，本发明将所述光刻衬底片进行刻蚀处理，在所述光刻衬底片的背面形成周期分布排列的孔洞，得到刻蚀衬底。在本发明中，所述刻蚀处理优选包括依次进行的湿法刻蚀和干法刻蚀。本发明利用湿法刻蚀即用腐蚀溶液进行刻蚀，根据所需要的刻蚀深度选择湿法刻蚀的时间；之后利用干法刻蚀对湿法刻蚀所形成的孔洞形貌进行优化。以圆形孔洞为例，所述刻蚀衬底的仰视图如图2所示。
在本发明中，所述湿法刻蚀所用腐蚀溶液优选为HBr和HNO3混合水溶液，所述腐蚀溶液优选由质量浓度为40％的分析纯HBr、质量浓度为68％的分析纯HNO3和水，按体积比为1：0.8～1.2：8～12配制得到，分析纯HBr、分析纯HNO3和水的体积比更优选为1：1：10；在本发明中，所述湿法刻蚀优选在冰水浴条件下进行，以确保刻蚀速率的稳定性；所述湿法刻蚀的时间优选为14～16s，更优选为15s。在本发明中，所述干法刻蚀所用刻蚀气体优选为SF6-Ar混合气体，所述SF6-Ar混合气体中SF6和Ar体积比优选为14～18：4，更优选为16：4。
刻蚀处理完成后，本发明优选清洗去除刻蚀后衬底上残留的光刻胶，然后进行烘干，得到刻蚀衬底。
得到刻蚀衬底后，本发明在所述刻蚀衬底的孔洞内填充弹性纳米导热材料，至弹性纳米导热材料与刻蚀衬底的背面齐平，之后在刻蚀衬底的背面制备焊料层，焊料层将弹性纳米导热材料密封在孔洞中，得到低应力高导热半导体衬底。若刻蚀衬底厚度过厚，本发明优选将刻蚀衬底依次进行减薄处理和抛光处理，使刻蚀衬底厚度要减薄抛光至100～150μm，之后再向抛光处理后的衬底的孔洞内填充弹性纳米导热材料。本发明对于所述减薄处理和抛光处理没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法即可。在本发明中，所述减薄处理优选包括以下步骤：在刻蚀衬底背面旋涂AZ4620光刻胶作为保护胶，旋涂转速为2800～3200r/min；用酒精反复擦拭玻璃板，待玻璃板干净无灰尘之后，将石蜡放到玻璃板上进行加热，待石蜡融化以后，将刻蚀衬底背面粘贴到玻璃板上，取用颗粒直径为10μm的Al2O3粉末与去离子水按照质量比1：2.5～3.5的比例混合，对刻蚀衬底正面进行粗减薄处理，其中，粗减薄处理的压力为240～260g/cm2，研磨垫转速为24～26rpm，温度为室温(20℃)，时间为30～45min；之后选用颗粒直径为2μm的Al2O3粉末与去离子水按照质量比1：2.5～3.5的比例混合，对粗减薄处理后的刻蚀衬底正面进行细减薄处理，其中，细减薄处理得当压力为290～310g/cm2、研磨垫转速为28～32rpm、温度为室温(20℃)，时间为15～30min。在本发明中，所述抛光处理优选采用材质柔软、耐酸碱腐蚀的磨砂革抛光垫，抛光料采用NaClO溶液和γ-Al2O3磨料，抛光压力为200～250g/cm2，抛光转速为33～37rpm。
在本发明中，在所述刻蚀衬底的孔洞内填充弹性纳米导热材料的方法，优选包括以下步骤：在所述刻蚀衬底的背面涂覆弹性纳米导热材料分散液，在超声条件下使弹性纳米导热材料分散液填充到刻蚀衬底的孔洞内，干燥后完成弹性纳米导热材料的填充。在本发明中，所述弹性纳米导热材料分散液的浓度优选为1～5mg/mL，更优选为2～4mg/mL；所述弹性纳米导热材料分散液中所用溶剂优选为乙醇水溶液；所述乙醇水溶液中水与乙醇的体积比优选为3～7：3，更优选为1：1。本发明对所述涂覆和超声的次数不作特殊限定，以使孔洞内填充的弹性纳米导热材料与刻蚀衬底的背面齐平为止，如可以为5～10次。在本发明中，所述超声的频率优选为110～130Hz，更优选为120Hz；单次超声的时间优选为2.5～3.5min，更优选为3min。
完成上述填充操作后，本发明在填充有弹性导热材料的刻蚀衬底的背面制备焊料层，焊料层将弹性纳米导热材料密封在孔洞中，得到低应力高导热半导体衬底。本发明对所述焊料层的制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法即可，优选采用电子束蒸镀的方式制备焊料层，具体操作参数根据实际需要调整即可；如在本发明的实施例中，制备金锡焊料层的操作参数为：真空度为1.0×10-3Pa，轰击电流为100mA，底温度为200℃，基片转速为7r/s，电子束电压为6kV，蒸发Au电流为200mA，蒸发Sn电流为250mA。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
以GaSb为衬底、银纳米线为弹性填充材料，制备低应力高导热半导体衬底，包括以下步骤：
(1)光刻：依次采用丙酮、乙醇和去离子水对GaSb衬底分别进行超声清洗15min，然后用氮气进行吹干处理，最后在加热板上于100℃加热5min，以彻底去除水蒸气；采用六甲基二硅氮烷(HMDS)对清洗后的GaSb衬底进行预处理，之后以AZ5214光刻胶作为掩膜，在所得GaSb衬底背面进行匀胶，设置匀胶设备的转速为4000r/min，保持时间为35s，使GaSb衬底上的光刻胶厚度为1.5μm；将匀胶后的GaSb衬底放置在温度为100℃的加热台上，软烘90s；采用紫外曝光机对软烘后的GaSb衬底进行接触式的曝光，曝光时间为20s；将曝光后的GaSb衬底放在温度为100℃的加热台上，坚膜3min；在室温条件下，采用质量浓度为2.38％的四甲基氢氧化铵(TMAH)显影液对坚膜后的GaSb衬底进行显影，显影时间为40s，得到具有周期分布排列孔洞图形的光刻GaSb衬底；
(2)刻蚀：将质量浓度为40％的分析纯HBr、质量浓度为68％的分析纯HNO3和水，按体积比为1：1：10配制得到腐蚀溶液，将光刻GaSb衬底置于所述腐蚀溶液中，在冰水浴条件下，利用所述腐蚀溶液对光刻GaSb衬底进行湿法刻蚀，时间控制在15s，之后采用SF6-Ar混合气体(SF6和Ar体积比为16：4)作为刻蚀气体，对湿法刻蚀后的GaSb衬底进行干法刻蚀，最终在GaSb衬底的背面刻蚀形成周期分布排列的圆形孔洞，刻蚀深度为15μm，单个圆形孔洞的直径为2μm，圆形孔洞总面积占光刻GaSb衬底背面总面积的60％，得到刻蚀GaSb衬底；
(3)减薄处理和抛光处理：在刻蚀GaSb衬底背面旋涂AZ4620光刻胶作为保护胶，旋涂转速为3000r/min；用酒精反复擦拭玻璃板，待玻璃板干净无灰尘之后，将石蜡放到玻璃板上进行加热，待石蜡融化以后，将刻蚀GaSb衬底背面粘贴到玻璃板上，取用颗粒直径为10μm的Al2O3粉末与去离子水按照质量比1：3的比例混合，对刻蚀衬底正面进行粗减薄处理，其中，粗减薄处理的压力为250g/cm2，研磨垫转速为25rpm，温度为室温(20℃)，时间为30min；之后选用颗粒直径为2μm的Al2O3粉末与去离子水按照质量比1：3的比例混合，对粗减薄处理后的刻蚀GaSb衬底正面进行细减薄处理，其中，细减薄处理得当压力为300g/cm2、研磨垫转速为30rpm、温度为室温(20℃)，时间为20min；最后采用磨砂革抛光垫对减薄处理后的刻蚀GaSb衬底进行抛光处理，抛光料采用NaClO溶液和γ-Al2O3磨料，抛光压力为220g/cm2，抛光转速为35rpm，得到减薄抛光刻蚀GaSb衬底，厚度为120μm；
(4)在刻蚀GaSb衬底背面的孔洞中填充银纳米线并封装焊料层：将银纳米线(直径为15～25nm)分散于乙醇水溶液中，得到银纳米线分散液，所述银纳米线分散液中，乙醇与水的体积比为1：1，银纳米线的浓度为2mg/mL；在刻蚀GaSb衬底背面涂覆一层银纳米线分散液，在超声条件下使弹性纳米导热材料填充到刻蚀衬底的孔洞内，重复涂覆和超声操作(超声的频率为120Hz，单次超声的时间为3min)，之后干燥，最终使孔洞内填充的银纳米线与减薄抛光刻蚀GaSb衬底背面齐平，最后利用电子束蒸镀法在GaSb衬底的背面制备金锡焊料层，利用焊料层将弹性纳米导热材料密封在孔洞中，得到低应力高导热半导体衬底；其中，金锡焊料层的厚度为4μm，制备金锡焊料层的操作参数为：真空度为1.0×10-3Pa，轰击电流为100mA，底温度为200℃，基片转速为7r/s，电子束电压为6kV，蒸发Au电流为200mA，蒸发Sn电流为250mA。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低应力高导热半导体衬底，其特征在于，包括衬底基体，所述衬底基体的背面设置有周期分布排列的孔洞；所述孔洞内填充有弹性纳米导热材料，且填充的弹性纳米导热材料与衬底基体的背面齐平，所述衬底基体的背面设置有焊料层，所述焊料层将弹性纳米导热材料密封在孔洞中；其中，孔洞总面积占衬底基体背面总面积的50～65％；所述孔洞的深度为10～15μm，单个孔洞的横截面的面积为1～10μm2。
2.根据权利要求1所述的低应力高导热半导体衬底，其特征在于，所述衬底基体的材质包括InP、GaAs、GaSb、InAs和Si中的一种。
3.根据权利要求1所述的低应力高导热半导体衬底，其特征在于，所述弹性纳米导热材料为石墨烯纳米片或银纳米线，
4.根据权利要求3所述的低应力高导热半导体衬底，其特征在于，所述石墨烯纳米片的片径尺寸为10～30nm，所述银纳米线的长度为10～30nm。
5.权利要求1～4任一项所述低应力高导热半导体衬底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将衬底片的背面进行光刻处理，在所述衬底片的背面形成周期分布排列的孔洞图形，得到光刻衬底片；
将所述光刻衬底片进行刻蚀处理，在所述光刻衬底片的背面形成周期分布排列的孔洞，得到刻蚀衬底；
在所述刻蚀衬底的孔洞内填充弹性纳米导热材料，至弹性纳米导热材料与刻蚀衬底的背面齐平，之后在刻蚀衬底的背面制备焊料层，焊料层将弹性纳米导热材料密封在孔洞中，得到低应力高导热半导体衬底。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述光刻处理包括依次进行的衬底片清洗预处理、匀胶、软烘、曝光、坚膜和显影。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述刻蚀处理包括依次进行的湿法刻蚀和干法刻蚀，所述湿法刻蚀采用的腐蚀溶液为HBr和HNO3混合水溶液，所述干法刻蚀采用的刻蚀气体为SF6-Ar混合气体。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述刻蚀衬底的孔洞内填充弹性纳米导热材料的方法，包括以下步骤：
在所述刻蚀衬底的背面涂覆弹性纳米导热材料分散液，在超声条件下使弹性纳米导热材料分散液填充到刻蚀衬底的孔洞内，干燥后完成弹性纳米导热材料的填充。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述弹性纳米导热材料分散液的浓度为1～5mg/mL。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述涂覆和超声的次数为若干次，所述超声的频率为110～130Hz，单次超声的时间为2.5～3.5min。
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