一种采用刻蚀工艺在基材表面加工cd纹的方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于表面处理技术领域，具体地，涉及一种采用刻蚀工艺在基材表面加工⑶纹的方法。
【背景技术】
[0002]⑶是英文CompactDisc的缩写，中文意思是“压缩光盘”，简称“光盘”，⑶纹是应用精密的CD纹机在金属表面去除材料而得到的一种类似与CD光盘纹路的效果。
[0003]现有的⑶纹加工方法分为三类:1)在金属材质上采用机加工(CNC机床进行精雕加工)的方法来加工CD纹;2)在硬性材质(如蓝宝石、玻璃)上，采用印刷油墨烘烤的方法来加工CD纹;3)在塑性材质(如聚碳酸酯、聚酯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯)上采用制作CD纹模具模压UV透明树脂进行固化来加工CD纹。
[0004]其中，对于第一种加工方法，机加工效率低，加工精度不高，无法做出纳米级别的⑶纹，且只适用于对金属材料进行加工。
[0005]对于第二种加工方法，目前国内存在如下专利文献:
专利公开号:CN104626780A，该专利公开了一种具有⑶纹的蓝宝石面板的加工方法，属于玻璃表面处理技术领域，为了解决现有的CD纹效果不佳和工艺复杂的问题，提供一种具有CD纹的蓝宝石面板的加工方法，该方法包括在蓝宝石面板的表面设计CD纹的线宽和线距，然后根据设计好的CD纹线宽和线距印刷相应的油墨，印刷完成后，进行烘烤，使初步形成具有CD纹的蓝宝石面板;再在表面镀上具有增强反射功能的金属氧化物膜层，然后，再在表面印刷油墨使形成主颜色层，烘烤后，得到具有CD纹的蓝宝石面板。该方法具有能够保证不会出现CD纹线条断裂等情况，且具有CD纹立体感强和完整性好的效果。然而，该专利中采用的油墨印刷在硬性材质表面，附着牢固度不够高，不能防止刮花，加工精度不高，无法做出纳米级别的CD纹。
[0006]对于第三种加工方法，CD纹模具的费用较高，模具寿命短，模压效率低，只适用于塑性材料的基材。
【发明内容】
[0007]为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种采用刻蚀工艺在基材表面加工CD纹的方法，提供一种效率高、精度高且适用范围广的采用干法或湿法刻蚀在基材表面加工出⑶纹的方法。
[0008]为达到上述目的，本发明的技术方案是:
一种采用刻蚀工艺在基材表面加工⑶纹的方法，包括如下步骤:
I)制作掩膜版
根据所加工⑶纹规格不同，按照⑶纹面积:掩膜版面积=1: I或4:1或5:1的比例设计、制作掩膜版，在掩膜版表面中部形成与所述CD纹相对应的CD纹图形区域，该CD纹图形区域包括透光区域和不透光区域； 2)涂布光阻薄膜、烘烤
取基材，在基材一表面均匀涂布一层光阻薄膜，该光阻薄膜厚度为1nm?50um;涂布完成后的基材在70?130°C温度下进行烘烤；
3)曝光、烘烤
取光刻机，将步骤I)所得掩膜版的图形区域放置于光刻机光源与步骤2)处理后所得基材光阻薄膜之间，光刻机打开遮光板对基材进行光照处理，光照时长1 O m s?6 O s，光刻机光源发射的光线通过所述掩膜版图形区域中的透光区域照射在基材的光阻薄膜上，接受光线照射的光阻薄膜发生反应，进行曝光，曝光后的基材在70?130°C温度下进行烘烤；
4)显影、烘烤
将步骤3)处理后的基材通过显影液进行显影处理，显影处理时长为30S?24h，使步骤3)中发生反应的光阻薄膜溶解于显影液中，未反应的光阻薄膜保留在基材表面，在光阻薄膜表面形成CD纹图形，去除显影液及溶解于其内的光阻薄膜，完成显影处理，将处理完成后的基材在70?130°C温度下进行烘烤；
5)刻蚀
在基材表面进行刻蚀处理，对未保留光阻薄膜的基材表面进行刻蚀，保留光阻薄膜的基材表面不被刻蚀，将步骤4)中在光阻薄膜表面形成的CD纹图形转移至基材表面，在基材表面形成所述CD纹，去除保留的光阻薄膜，完成所述采用刻蚀工艺在基材表面加工CD纹。
[0009]进一步，所述基材相对光阻薄膜的另一面涂覆有一层反光镀层，所述反光镀层材料选自油墨、树酯、紫外线固化胶、铬或镉;所述基材的材质为玻璃、石英、聚氯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或金属片材。
[00?0] 另，所述⑶纹由若干同心圆环组成，每个圆环线宽相同，线宽范围为300nm?500um，每两个相邻圆环之间线距相等，线距为300nm?500um。
[0011]另有，所述掩膜版形状为一方形板体，材质为石英或玻璃，包括设置于中部的CD纹图形区域和位于所述CD纹图形区域外周的不透光区域，所述不透光区域表面间隔设置有若干对位标记。
[0012]再，步骤2)所述涂布方式为旋转涂布或喷雾涂布;所述光阻为正向光阻或负向光阻，光阻粘稠度为2?95。
[0013]再有，所述步骤2)、步骤3)、步骤4)中所述烘烤采用热板或烘箱进行烘烤，采用热板进行烘烤的温度范围70?130°C，时间为30秒?300秒;采用烘箱进行烘烤的温度范围为70?130°C，时间为I分钟?45分钟。
[0014]且，步骤2)中，如果所述基材的可见光穿透率大于80%:在光阻薄膜涂布前，先在基材表面涂布一层0.1?10nm的底部抗反射涂层，再进行光阻涂布;或者在光阻薄膜涂布后，在光阻薄膜表面涂布一层0.1?10nm的顶部抗反射涂层;或者在光阻薄膜涂布前，先在基材下表面镀一层不透明薄膜，然后按照所述步骤2)、步骤3)、步骤4)的顺序进行在基材表面进行CD纹加工，加工完成后去除所述不透明薄膜;或者选择单面抛光基材，在抛光面按照所述步骤2)、步骤3)、步骤4)的顺序进行在基材表面进行CD纹加工，加工完成后抛光所述基材另一表面。
[0015]另，步骤3)所述光刻机采用接触式光刻机、接近式光刻机、步进式光刻机或扫描式光刻机，光刻机光源选用G线、I线、KrF准分子激光或ArF准分子激光。
[0016]另有，步骤4)所述显影液采用浓度为I?10%的四甲基氢氧化氨、浓度为I?25%的氢氧化钠溶液或浓度为I?25%的氢氧化钾溶液，显影处理方式为:将显影液均匀的喷涂在基材表面进行显影或将基材直接或装入特定夹具后浸泡在显影液中进行显影。
[0017]再，步骤5)所述刻蚀采用干法刻蚀或湿法刻蚀，所述干法刻蚀采用反应离子刻蚀或电感耦合等离子体刻蚀;所述湿法刻蚀采用湿式清洗台刻蚀。
[0018]本发明的有益效果在于:
所述采用刻蚀工艺在基材表面加工CD纹的方法，解决了现有加工方法的CD纹容易脱落和效果不佳的问题，提供一种采用半导体工艺，通过涂胶、曝光、显影、刻蚀在基材表面加工CD纹的方法，将基材表面直接加工出现CD纹，CD纹的材质为基材自身材质，且加工方法属于半导体级别精密加工，因此可以最小做到纳米级的CD纹线宽和线距，其可以加工到的最小线宽为300nm，最小线距为300nm，具有保证不出现CD纹线条断裂和脱落等情况，具有CD纹坚固且不易损伤、眩光效果好和立体感强特性，而且可适用于金属材料、蓝宝石和玻璃等硬性材料表面，适用范围广。
【附图说明】
[0019]图1是本发明所提供的一种采用刻蚀工艺在基材表面加工CD纹的方法中步骤2)完成涂布光阻薄膜后的基材的侧视结构示意图；
图2是本发明所提供的一种采用刻蚀工艺在基材表面加工CD纹的方法中步骤3)曝光过程中基材、掩膜版、光刻机光线的侧视结构示意图；
图3是本发明所提供的一种采用刻蚀工艺在基材表面加工CD纹的方法中步骤4)完成显影处理后的基材侧视结构示意图；
图4是本发明所提供的一种采用刻蚀工艺在基材表面加工CD纹的方法中步骤5)中干法刻蚀工艺过程中基