KR100478625B1 - 광학 기록장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR100478625B1
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Abstract

광학 기록 기술(optical recording art)은 광원으로부터 발생된 빛을 진폭-변조(amplitude-modulation)된 빛과 위상-변조(phase-modulation)된 빛을 포함하는 변조된 빛으로 전환하고, 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하는 것으로 특징지어진다.

Description

광학 기록장치 및 그 방법{Optical Recorder and Method Thereof}
발명의 분야
본 발명은 반도체 집적회로, 액정디스플레이(Liquid Crystal Display) 등을 생산함에 있어서 사진석판술(photolithography) 과정에서 사용되는 광학 기록장치(Optical Recorder) 및 기록방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 노출광(exposure light)의 파장과 실질적으로 일치하는 선 굵기를 가지는 노출패턴(exposure pattern) 등을 형성하기에 적합한 광학 기록장치 및 기록방법에 관한 것이다.
발명의 배경
노출을 이용하는 광학 기록장치들 중에서는 렌즈 투사(lens projection) 또는 거울 투사(mirror projection) 등과 같은 광학 투사 시스템(Optical Projection System)을 이용하여 노출된 대상물체의 표면에 노출패턴(exposure pattern)을 이미징(Imaging)하는 노출장치(exposure device)가 있다. 그러나, 노출패턴의 선 굵기가 노출광(exposure light)의 파장과 거의 일치하는 경우에는 빛의 회절현상에 기인한 한계 때문에 그러한 선 굵기로 해상되지(resolved) 아니하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 위상-변조층(phase-modulated layer) 내에서 빛의 위상을 변조하고, 그리하여 해상도(resolution)를 향상시키기 위한 방법으로 투명 또는 반투명의 위상-변조층과 함께 마스크 베이스(mask base) 위에 형성되고, 노출 마스크(exposure mask) 대신 "전이기(shifter)"라 불리는 위상-전이 마스크(phase-shift mask)를 사용함으로써 향상된 해상도를 얻기 위한 방법이 제기되었다.
또 다른 노출장치로서 레이저 픽처링 장치(laser picturing device)라는 것이 있는데, 이는 기록되어야할 노출패턴에 따라 레이저빔을 이용하여 대상물체의 표면을 연속적 또는 주기적으로 주사(scanning)하여 상기 대상물체를 노출(expose)시키는 장치이다. 나아가, 빛의 진폭을 변조하기 위한 공간 빛 변조기(spatial light modulator)를 사용하여 상기 공간 빛 변조기 내에서 형성된 노출패턴을 대상물체에 이미지(image)화 하는 레이저 픽처링 장치(laser picturing device)가 있다. 이 장치는 진폭 변조를 위한 공간 빛 변조기에 의해 복수개의 위치에서 동시에 노출패턴을 기록할 수 있어서, 단일빔에 의해 주사하는 경우와 비교하여 픽처링 속도의 향상을 구현할 수 있다는 장점이 있다.
그러나, 위상-전이 마스크에 있어서는, 마스크 베이스 위에 고도로 정확한 두께의 위상-변조층을 형성하여야 하고, 패턴이 그려진 크롬 막의 위상-변조층과 진폭-변조층이 결합되어 있는 경우에는 상기 위상-변조층과 진폭-변조층을 고도의 정확도로 오버랩(overlap)시켜야 하기 때문에, 위상-전이 마스크를 생산하는 것은 일반적인 노출 마스크를 생산하는 것보다 더욱 어려우며 생산 단가에 있어서 상승을 초래한다. 나아가, 패턴 각각에 대하여 위상-전이 마스크를 생산하여야 했다.
또한, 진폭 변조를 위해 공간 빛 변조기를 사용하는 레이저 픽처링 장치는 일정한 형태를 그리는 데에는 유용하나 해상도의 측면에 있어서는 위상-전이 마스크를 사용하는 것보다 열등하다.
본 발명의 목적은 노출패턴(expoure pattern)의 선 굵기가 노출광(exposure light)의 파장과 거의 일치하는 경우라도 미리 정해진 해상도를 얻을 수 있고, 노출에 필요한 시간도 단축시킬 수 있는 광학 기록장치 및 기록방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기의 목적은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
발명의 요약
본 발명에 따른 광학 기록장치는 광원으로부터 나온 빛을 진폭-변조된 빛(amplitude-modulated light)과 위상-변조된 빛(phase-modulated light)을 포함하는 변조된 빛(modulated light)으로 전환시켜주는 빛 전환 수단(light converting means); 그리고 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하여 주는 이미징 수단(imaging means)으로 이루어진다.
본 발명에 따른 광학 기록방법은 광원으로부터 나온 빛을 진폭-변조된 빛(amplitude-modulated light)과 위상-변조된 빛(phase-modulated light)을 포함하는 변조된 빛(modulated light)으로 전환시켜주는 단계; 그리고 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하는 단계로 이루어진다.
상기 기록장치 및 기록방법에 있어서, 진폭-변조된 빛과 위상-변조된 빛을 포함한 변조된 빛은 노출될 물체의 표면에 이미지(image)화 된다. 따라서, 대상 물체에 노출에 의해 노출패턴을 기록함에 있어서는 진폭변조와 위상변조가 동시에 행해질 수가 있으며, 그에 따라 위상-전이 마스크(phase-shift mask)와 같이 높은 해상도를 얻을 수 있고, 노출 시간도 단축시킬 수가 있게 된다. 변조의 정도를 조절하기가 쉽기 때문에 위상과 진폭의 변조는 최적의 변조 정도에 맞추어질 수가 있게 된다. 또한, 노출패턴이 바뀔 때마다 노출 마스크를 교체하여야 할 필요가 근본적으로 없게 된다.
상기 빛 전환 수단(light converting means)은 바람직하게는 광원으로부터 발생된 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조(amplitude-modulation)하는 데에 사용되는 1차 공간 빛 변조기(first spatial light modulator); 상기 1차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하기 위한 1차 이미징 광학 시스템(imaging optical system); 그리고 상기 1차 이미징 광학 시스템에 의해서 이미지화된(imaged) 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조(phase-modulation)하기 위한 2차 공간 빛 변조기(second spatial light modulator)로 이루어지며, 이미징 수단(imaging means)은 상기 2차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 물체의 표면에 형성하기 위한 2차 이미징 광학 시스템을 포함한다.
상기 빛 전환 수단은 광원으로부터 발생된 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조(phase-modulation)하는 데에 사용되는 1차 공간 빛 변조기(first spatial light modulator); 상기 1차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하기 위한 1차 이미징 광학 시스템(imaging optical system); 그리고 상기 1차 이미징 광학 시스템에 의해서 이미지화된(imaged) 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조(amplitude-modulation)하기 위한 2차 공간 빛 변조기(second spatial light modulator)로 이루어질 수 있으며, 이미징 수단(imaging means)은 상기 2차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 물체의 표면에 형성하기 위한 2차 이미징 광학 시스템을 포함한다.
상기 빛 전환 수단은 광원으로부터 발생된 빛을 1차 빛(first light)과 2차 빛(second light)으로 광학적인 분리를 행하는 빛 분리 수단(light splitting means); 상기 1차 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하기 위한 1차 공간 빛 변조기; 상기 2차 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기; 그리고 상기 1차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛과 상기 2차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛을 광학적으로 결합시키기 위한 빛 결합 수단(light combining means)으로 이루어질 수 있으며, 이미징 수단은 상기 빛 결합 수단에 의해서 이루어진 빛의 이미지를 물체의 표면에 형성하기 위한 이미징 광학 시스템을 포함한다.
진폭-변조를 위한 공간 빛 변조기는 바람직하게는 편광판(polarizing plate)과 액정 공간 빛 변조 단위(liquid crystal spatial light modulation element)를 포함한다. 또한, 위상을 변조하기 위한 공간 빛 변조기는 바람직하게는 액정 공간 빛 변조 단위(liquid crystal spatial light modulation element)를 포함할 수 있다.
대상 물체 표면에 이미지를 형성하기 위한 이미징 광학 시스템은 바람직하게는 환원 광학 시스템(reducing optical system)일 수 있다.
전환 단계(converting step)는 바람직하게는 광원으로부터 발생된 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조(amplitude-modulation)하는 데에 사용되는 1차 공간 빛 변조기(first spatial light modulator)에 광원으로부터 발생된 빛을 입력시키기 위한 단계; 1차 이미지 광학 수단(first image optical means)에 의해 상기 1차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하는 단계; 그리고 상기 1차 광학 시스템에 의하여 이미지화된 빛을 상기 이미지화된(imaged) 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조(phase-modulation)하기 위한 2차 공간 빛 변조기(second spatial light modulator)로 입력하는 단계를 포함하고, 상기 이미징 단계(imaging step)는 상기 2차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 물체의 표면에 형성하기 위한 단계를 포함한다.
전환 단계(converting step)는 광원으로부터 발생된 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조(phase-modulation)하는 데에 사용되는 1차 공간 빛 변조기(first spatial light modulator)에 광원으로부터 발생된 빛을 입력시키기 위한 단계; 1차 이미지 광학 수단(first image optical means)에 의해 상기 1차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하는 단계; 그리고 상기 1차 광학 시스템에 의하여 이미지화된 빛을 상기 이미지화된(imaged) 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조(amplitude-modulation)하기 위한 2차 공간 빛 변조기(second spatial light modulator)로 입력하는 단계를 포함하고, 상기 이미징 단계(imaging step)는 상기 2차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 물체의 표면에 형성하기 위한 단계를 포함한다.
상기 빛 전환 수단은 광원으로부터 발생된 빛을 빛 분리 수단(light splitting means)에 의해서 1차 빛(first light)과 2차 빛(second light)으로 광학적인 분리를 행하는 단계; 상기 1차 빛을 상기 1차 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하기 위한 1차 공간 빛 변조기로 입력하는 단계; 상기 2차 빛을 상기 2차 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기로 입력하는 단계; 그리고 상기 1차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛과 상기 2차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛을 빛 결합 수단(light combining means)에 의하여 광학적으로 결합시키는 단계를 포함하고, 상기 이미징 단계는 상기 빛 결합 수단에 의해서 이루어진 빛의 이미지를 물체의 표면에 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 기록방법에 있어서, 최종적으로 이루어지는 노출패턴은 빛 전환에 의하여 형성되는 노출패턴과 상기 노출패턴이 형성되어야 하는 대상 물체의 표면의 위치를 변화시켜가며 변조된 빛을 연속적으로 또는 주기적으로 주사하면서 대상 물체의 표면에 변조된 빛의 이미지를 형성함으로써 이루어진다.
이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명
우선, 진폭-변조를 위한 공간 빛 변조기와 위상-변조를 위한 공간 빛 변조기가 연속하여 광학적으로 결합되어 있는 멀티-타입(multiplication type) 광학 기록장치가 이하에 설명된다.
제1도에 의하면, 광학 기록장치(10)는 광원(도시되지는 아니함)으로부터 발생된 빛(12)의 적어도 한 부분을 진폭-변조(amplitude-modulation)하기 위한 공간 빛 변조기(14)(이하, "SLM"이라 함); 상기 공간 빛 변조기(14)를 통과하여 전달된 빛(16)의 이미지(image)를 형성하기 위한 이미징(imaging) 렌즈(18); 상기 이미징 렌즈에 의해서 이미지화된 빛(20)의 적어도 한 부분을 위상-변조(phase-modulation)하기 위한 공간 빛 변조기(22); 그리고 노출되어야 할 대상 물체(26)의 표면(28)에 상기 공간 빛 변조기(22)를 통과하여 전달된 빛(24)의 이미지를 형성하기 위한 이미징 렌즈(30)로 이루어진다.
노출을 위한 광원으로서는, 통상적인 투사 노출 장치(projection exposure device)의 경우에서와 같이, 초고압 수은 램프(extra high mercury lamp)의 i-line 및 g-line 또는 다양한 종류의 레이저 빛이 사용될 수 있다. 따라서, 광학 기록장치(10)는 노출장치로서 사용될 수 있다.
각각의 SLM(14, 22)에는 나열되어야할 각 픽쳐소자(picture element)에 대응하는 기본적인 소자를 가지고 있는 액정소자(liquid crystal element)가 포함되어 있으며, 반도체 집적회로 및 액정패널을 제조하는 기술을 이용하여 만들어진다.
상기 SLM(14, 22)들은 기록장치(10) 내에서 연속적으로 그리고 각각 서로가 접하여 배치되도록 지지장치(도시되지는 아니함)에 의하여 지지된다. 상기 SLM(14)과 상기 SLM(22)의 해당 픽쳐소자 사이의 광로 길이(optical path length) 즉, 위상 차이는 접하여 있는 각 픽쳐소자 사이에서 크게 변하지 않아야 한다. 이러한 조건은, 만일, 이미징 렌즈(18)의 수차(aberration)를 무시할 수 있다면, 상기 SLM(14)과 상기 SLM(22)의 광축 방향 내의 위치에 있어서의 지연(delay)을 접하고 있는 픽쳐소자 내의 노출광(exposure light)의 파장과 비교하여 충분히 작게 조절함으로서 얻어질 수 있다.
상기 SLM(14) 내의 복소 진폭 투과율(complex amplitude transmittance)을 T1(x, y)이라 하고, 상기 SLM(22) 내의 복소 진폭 투과율(complex amplitude transmittance)을 T2(x, y)이라 하면 대상 물체(26)의 표면(28)에서의 복소 진폭(complex amplitude)인 E(x, y)는 하기식(1)으로 표현된다.
E(x, y)
= T1(x, y)T2(x, y)
= A1(x, y)A2(x, y)exp(iP1(x, y)+iP2(x, y))
≡ A(x, y)exp(iP(x, y)) ................................... (1)
상기식에서 T1(x, y)과 T2(x, y)는 하기식(2, 3)으로 표현된다.
T1(x, y) ≡ A1(x, y)exp(iP1(x, y)) ......................... (2)
T2(x, y) ≡ A2(x, y)exp(iP2(x, y)) ......................... (3)
상기식 (1), (2) 그리고 (3)에 기초하여, 진폭-변조(빛의 투과율)와 위상-변조(위상 0에서 2π까지)는 액정소자에 가해지는 전압에 따라 조절되어 상기 진폭 A(x, y)와 위상 P(x, y)가 대상 물체(26)의 표면(28) 상의 최종적인 진폭 A(x, y)와 위상 P(x, y)가 된다.
진폭-변조를 위한 SLM(14)이 위상-변조의 효과를 가지고, 위상-변조를 위한 SLM(22)이 진폭-변조의 효과를 가지는 경우라도 최종적인 진폭 A(x, y)와 위상 P(x, y)가 이상적인 값에 근접할 수 있도록 T1(x, y) 값과 T2(x, y) 값을 선택할 수 있다.
이미징 렌즈(30)에 대해서는, 확대용 광학 렌즈(optical lens of unit magnification)와 환원 광학 렌즈(reducing optical lens) 모두가 사용될 수 있다. 그러나, SLM 픽쳐소자의 크기는 일반적으로 μm 보다 크거나 비슷한 정도이고, 소위 하부-마이크론(sub-micron) 차수(order)의 해상도를 얻기 위해서는 환원 광학 렌즈의 사용이 바람직하다. 제1도에서, 이미징 렌즈(18, 30)는 설명을 위하여 각각 하나의 렌즈로 도시되어 있으나, 복수 개의 렌즈를 사용하여 그들을 조합하여 사용하는 것이 바람직하다.
제1도에 도시된 광원 측에 진폭-변조를 위한 SLM을 배치하고, 노출 대상 물체 측에 위상-변조를 위한 SLM을 배치하는 경우는 반대로 광원 측에 위상-변조를 위한 SLM을 배치하고, 노출 대상 물체 측에 진폭-변조를 위한 SLM을 배치하는 경우에도 적용할 수 있다. 나아가, 액정소자가 아닌 다른 공간 빛 변조기도 사용될 수 있다.
이제, 진폭-변조를 위한 공간 빛 변조기와 위상-변조를 위한 공간 빛 변조기가 광학적으로 평행하게 연결되어 있는 추가적인 형태의 광학 기록장치와 기록방법을 설명하도록 한다.
제2도에 의하면, 광학 기록장치(32)는 광원(34)으로부터 발생된 후에 조명렌즈(38)(illuminating lens)를 통과하여 전달된 빛(40)을 빛(42)과 빛(44)으로 광학적인 분리를 행하는 빛 분리기(46)(light separator); 상기 빛(42)의 적어도 한 부분을 진폭-변조하기 위한 SLM(48); 상기 빛(44)의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 SLM(50); 상기 SLM(48)을 통과한 빛(52)과 상기 SLM(50)을 통과한 빛(54)을 광학적으로 결합시키기 위한 빛 결합기(56)(light combiner); 그리고 대상 물체(26)의 표면(28)에 결합된 빛(58)의 이미지를 형성하기 위한 이미징 렌즈(60)로 이루어진다.
또한, 상기 빛 분리기(46)로부터의 빛(42)을 SLM(48)으로 반사하여 보내는 거울(62), 상기 빛 분리기(46)로부터의 빛(44)을 SLM(50)으로 반사하여 보내는 거울(64)이 포함되어 이루어진다.
노출을 위한 광원으로서, 통상적인 스텝퍼(stepper)와 같이, 초고압 수은 램프(extra high mercury lamp)의 각각의 i-line 및 g-line 또는 ArF 레이저(파장=248 mm), KrF 레이저(파장=193 mm) 등과 같은 레이저 빔이 사용될 수 있다.
각각의 SLM(48, 50)에는 나열되어야할 각 픽쳐소자(picture element)에 대응하는 기본적인 소자를 가지고 있는 액정소자(liquid crystal element)가 포함되어 있으며, 반도체 집적회로 및 액정패널을 제조하는 기술을 이용하여 만들어진다.
SLM(48)과 SLM(50)은 기록장치(32) 내에서 광학적으로 평행하게 그리고, 이미지 광학 시스템 또는 이미징 렌즈(60)로부터 보이는 위치에서 겹치도록 지지대(도시되지는 아니함)에 의해 지지된다. SLM(14)과 SLM(22) 사이의 광축방향(optical axial direction) 내의 위치에 있어서의 지연(delay)은 P1(x, y)과 P2(x, y) 사이의 차이에 해당하는 위상 차이에 의하여 야기되기 때문에, 그 위치는 멀티-타입(multiplication-type) 광학 시스템과 비교하여 상당히 정확하게 만들어져야 한다.
빛 분리기(46)와 빛 결합기(56)에 대해서는 반거울-타입(halfmirror-type)의 광학 소자가 사용된다. 빛 결합에 있어서, SLM(48)을 통과한 빛과 SLM(50)을 통과한 빛은 빛 결합기(56)에 의하여 간섭된다. 편광의 방향이 같아야 하기 때문에, 편광된 광선 분리기(polirized beam splitter)는 사용되지 아니한다.
SLM(48) 내의 복소 진폭 투과율(complex amplitude transmittance)을 T1(x, y)이라 하고, SLM(50) 내의 복소 진폭 투과율(complex amplitude transmittance)을 T2(x, y)라 하면 대상 물체(26)의 표면(28)에서의 복소 진폭(complex amplitude)인 E(x, y)는 하기식(4)으로 표현된다.
E(x, y)
= T1(x, y) + T2(x, y)
= A1(x, y)exp(iP1(x, y)) + A2(x, y)exp(iP2(x, y))
≡ A(x, y)exp(iP(x, y)) ................................... (4)
상기식에서 T1(x, y)과 T2(x, y)는 하기식(5, 6)으로 표현된다.
T1(x, y) ≡ A1(x, y)exp(iP1(x, y)) ......................... (5)
T2(x, y) ≡ A2(x, y)exp(iP2(x, y)) ......................... (6)
상기식 (4), (5) 그리고 (6)에 기초하여, 진폭-변조(빛의 투과율)와 위상-변조(위상 0에서 2π까지)는 액정소자에 가해지는 전압에 따라 조절되어 상기 진폭 A(x, y)와 위상 P(x, y)가 대상 물체(26)의 표면(28) 상의 최종적인 진폭 A(x, y)와 위상 P(x, y)가 된다.
진폭-변조를 위한 SLM(48)이 위상-변조의 효과를 가지고, 위상-변조를 위한 SLM(50)이 진폭-변조의 효과를 가지는 경우라도 최종적인 진폭 A(x, y)와 위상 P(x, y)가 식 (4)에 의하여 이상적인 값에 근접할 수 있도록 T1(x, y) 값과 T2(x, y) 값을 선택할 수 있다.
진폭-변조와 위상-변조의 양이, 종래의 방법과 같이, 임의의 값을 가질 수 있는 한, 상기 양은 빛의 투과(transmission)(이하 "OFF"라 함), 비투과(non-transmission)(이하 "ON"이라 함), 그리고 반투과(semitransmission) 중의 어느 하나가 될 수 있도록 조절될 수 있다. 또한, 위상-변조에 있어서, 지연이 없는 위상(이하 "위상 0" 또는 "OFF"라 함) 또는 π만큼 지연된 위상(이하 "위상 π" 또는 "ON"이라 함) 중의 어느 하나를 가지도록 조절될 수 있다.
결과적으로, 적어도 네 가지의 경우 즉, "비투과(non-transmission)", "반투과(semitransmission)와 위상 π", "투과(transmission)와 위상 0", 그리고 "투과(transmission)와 위상 π"의 경우들이 변조를 위한 기본적인 유닛으로서 각 액정소자의 픽쳐소자로서 선택될 수 있다. 이러한 경우들을 결합함으로써, 임의의 위상-전이 마스크(phase-shift mask)에 기초한 웨이브프론트(wavefront)가 형성될 수 있다. 여기서, "비투과(non-transmission)"와 "투과(transmission)와 위상 0", "투과(transmission)와 위상 π"는 레벤슨-타입(Levenson-type) 위상-전이 마스크에 대응하며, "반투과(semitransmission)와 위상 π"와 "투과(transmission)와 위상 0"는 헤프톤-타입(halftone-type) 위상-전이 마스크에 대응한다.
제2도에서는, 단순화하기 위하여, 두 개의 SLM(48, 50)을 통과한 빛을 결합함으로써 대상 물체의 표면에 빛의 이미지를 형성하기 위한 하나의 렌즈(60)가 도시되어 있으나, 수차(aberration)를 제거하기 위하여 복수개의 렌즈를 사용할 수 있다. 또한, 바이-텔레센트릭(bi-telecentric)과 어포컬(afocal) 광학 시스템을 채용함으로써, 초점이 잡히지 않는 경우에서라도, 노출패턴의 디멘젼(dimension)에서의 정확도가 지켜질 수 있고, 게다가 노출강도를 얻을 수 있는 이점이 있다.
또한, 조명 광학 시스템(illumination optical system)으로서 쾰러 조명 광학 시스템(Koehler illumination optical system), 플라이-아이(fly-eye) 렌즈 등을 채용함으로써, 균일한 조도(illuminance)가 얻어질 수 있으며, 조명된 주광선(illuminated principal ray)은 전체 표면에서 SLM의 빛의 입사평면에 수직이 되도록 만들어질 수 있기 때문에 이러한 것이 바람직하다. 특히, SLM에 액정소자를 사용함으로써, 액정소자는 입사각에 의존하는 특성에 있어서 크게 변화하기 때문에, 수직 조명(vertical illumination)이 바람직하다. 공간 빛 변조기로서 투과-타입(transmission-type) 액정소자를 사용하는 경우에서 설명된 것처럼, 상기 소자 이외의 것 즉, 반사-타입(reflection-type) 액정소자, 미세거울(micromirror device) 등을 사용하는 것이 가능하다.
제3도는 멀티-타입(multiplication-type) 광학 시스템을 보다 확실히 보여주고 있다. 기록장치는 광원(68); 상기 광원으로부터 빛을 반사시키는 거울(72); 조명렌즈(74, 76)를 포함하는 조명 광학 시스템(78)(illumination optical system); 편광판(80, 82)과 액정소자(84)를 포함하는 공간 빛 변조기(86); 확대 렌즈(88, 90)와 조리개(92)를 포함하는 등방확대 광학 시스템(94)(equimagnification optical system); 액정소자(96)를 포함하는 공간 빛 변조기(98); 그리고 확대렌즈(100)(unit magnification lens), 조리개(102), 그리고 환원 유리(104)(reducing glass)를 포함하는 환원 광학 시스템(106)(reducing optical system)으로 이루어진다.
Ar 레이저(364 nm)가 광원으로서 사용되었다. 이런 레이저 광선은 광선 확장기(beam expander)에 의해서 직경 약 50 mm의 평행 빛으로 확장된다.
공간 빛 변조기(86)는 입사광선의 위상-변조를 위한 공간 빛 변조기이며, 서로 직각으로 교차되는 편광축을 가지는 전송 트위스티드 네마틱 얼라인먼트-타입(transmissive twisted nematic alignment-type) 액정소자(84)의 양쪽 면에 배치되는 두 개의 편광판(80, 82)을 가진다. 상기 공간 빛 변조기는 일반적으로 화이트 타입(white type)이라 불리며, 액정소자(84)에 가해진 전압 신호가 ON일 경우에 비투과(non-transmissive) 성질을 보여준다.
액정소자(84)로서는 1.2 인치의 대각선, 1024×768의 픽셀 숫자, 25 μm2의 픽셀 크기를 가지는 것이 사용된다. 상기 액정소자는 3.1 μm의 액정두께를 가지도록 제조되어 가해지는 전압 신호가 ON/OFF일 때에 위상 차이는 0이 된다.
그러나, 위상 차이를 완벽하게 0이 되도록 조절하는 것은 어렵고, 어느 정도의 위상 차이가 발생하게 된다. 이하 기술되는 것처럼, 이러한 위상 차이는 위상-변조를 위한 공간 빛 변조기에 의해 보상된다.
입사광선의 위상을 변조하기 위한 공간 빛 변조기(98)에 대해서, 액정(96)으로서는 균질 배치-타입 액정소자(homogeneous alignment-type liquid crystal element)가 사용된다. 이방성 회절 인덱스(anisotropic refractive index)를 가지는 액정이 전기장에 의해서 방향을 바꿀 때, 회절 인덱스는 특정 편광 방향의 빛에 연관되어 변하며, 그에 따라 일정 두께를 가지는 액정을 전달한 후에 위상을 변화시킨다는 것이 위상 변조의 기본 원칙이다.
액정소자(96)는 액정의 이방성 회절 인덱스 Δn이 0.08 그리고 두께 3.1 μm를 가지도록 제조된다. 조절기(director)는 가해진 전압 신호의 ON과 OFF 사이에서 90°로 완전히 변한다는 가정은 하기식(7)으로 표현되며, 이러한 조건하에서 임의의 위상의 양이 정해질 수 있다.
(최대 위상 변조)
= 2π×(이방성 회절 인덱스Δn)×(액정의 두께)/(파장/회절 인덱스)
= 2π×0.08×3.1 μm/(0.364 μm/1.5)
= 2π........ (7)
위상-변조를 위한 공간 빛 변조기(98)에서는 편광판이 사용되지 아니하며, 액정은 균질한 배치로 이루어진다. 또한, 액정은 3.1 μm의 두께로 만들어진다. 가해진 전압 신호가 ON일 때에는 완전히 수직으로 배열된 경우에는 위상 차이는 2π가 된다. 가해진 전압과 위상-변조의 양 사이의 관계는 가해진 전압의 ON/OFF 조절을 행하기 위하여 미리 얻어진다.
이미징 광학 시스템으로서, 환원비 1/100, 조리개 수치(numerical aperture) 0.18의 바이-텔레센트릭(bi-telecentric)과 어포컬(afocal) 광학 시스템이 사용된다. 노출된 대상 물체의 표면에 대한 픽셀 크기는 0.25 μm2이다.
노출에 의해서 기록되어야 할 노출패턴으로서, 시부야-레벤슨-타입(Shibuya-Levenson-type)의 1.0 μm의 라인과 공간(이하 "L과 S"라 함)이 사용되었다. 비교를 위한 노출패턴으로서, 오직 진폭-변조만이 행해진 1.0 μm의 L과 S 테스트 패턴이 사용되었다. 각 패턴은 제4(a)도와 제4(b)도에 도시되어 있다. 하나의 제곱 단위(unit square)는 SLM의 하나의 픽쳐소자를 나타낸다. 이미지 평면(image plane)에 대한 값이 디멘젼(dimension)이 된다.
진폭 변조에 있어서, "OFF"는 빛의 투과(transmission)를, "ON"은 비투과(non-transmission)를 나타낸다. 위상-변조에 있어서, "OFF"는 위상이 (위상, 0)과 같고, "ON"은 위상이 π만큼 지연된 것을 보여준다. 진폭이 비투과(non-transmission)인 부분의 위상-변조는 ON 또는 OFF이다. 위상 π에서의 "ON"은 위상-변조가 π가 되는 전압이 가해진다는 것을 보여준다. 위상 0과 위상 π에 있어서의 ON과 OFF의 위치는 서로 뒤바뀔 수 있다.
실리콘 기판이 노출될 대상 물체의 베이스(base)로 사용되고, 도쿄 오카 코교(Tokyo Oka Kogyo)에 의해 제작된 THMR-iP5700 포토레지스트가 상기 실리콘 기판에 1.0 μm의 두께로 덮여진다. 따라서, 본 구체예에서, 포토레지스트는 노출될 대상 물체로서 사용된다.
포토레지스트 표면은 40 mJ/cm2로 노출된다.
노출된 포토레지스트는 현상되어 포토레지스트 위에 형성된 패턴을 볼 수 있게 된다. 비교를 위한 테스트 패턴(오직 진폭-변조만이 된 L과 S 의 테스트 패턴)에서, 선 굵기가 고르지 못하였다; 그러나, 시부야-레벤슨-타입(Shibuya-Levenson-type)에 있어서는 고른 선 굵기가 얻어지며. 바람직한 해상도가 관찰되었다.
본 발명은 상기 구체예에 의해서 한정되지 아니하며, 본 발명의 내용을 변화시키지 아니하면서 다양하게 변형될 수 있다. 구체예에서는 시부야-레벤슨-타입(Shibuya-Levenson-type)이 위상-전이 마스크로서의 예로 사용되었으나, 다른 타입의 일반적인 위상-전이 마스크가 사용될 수 있다. 예를 들어, "auxiliary shifter type", "edge enhancement type", "shifter edge utilization type", "multistage shifter type", 그리고 "halftone type" 등이 사용될 수 있다.
본 발명은 노출패턴(expoure pattern)의 선 굵기가 노출광(exposure light)의 파장과 거의 일치하는 경우라도 미리 정해진 해상도를 얻을 수 있고, 노출에 필요한 시간도 단축시킬 수 있는 광학 기록장치 및 기록방법을 제공하는 효과를 가진다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
제1도는 본 발명에 따른 광학 기록장치의 구체예를 도시한 개략도이다.
제2도는 본 발명에 따른 광학 기록장치의 다른 구체예를 도시한 개략도이다.
제3도는 본 발명에 따른 광학 기록장치의 구체예를 도시한 개략도이다.
제4(a)도와 제4(b)도는 패턴(pattern)을 도시하고 있는데, 제4(a)도는 본 발명에 따른 테스트패턴(test pattern)을 보여주는 개략도이며, 제4(b)도는 비교를 위한 테스트패턴을 보여주는 개략도이다.
* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *
10: 광학 기록장치 12: 광원으로부터 전달된 빛
14: 공간 빛 변조기(SLM) 16: 공간 빛 변조기를 통과한 빛
18: 이미징 렌즈(imaging lens) 20: 이미지화된 빛(imaged light)
22: 공간 빛 변조기(SLM) 24: 공간 빛 변조기를 통과한 빛
26: 대상 물체 28: 대상 물체의 표면
30: 이미징 렌즈(imaging lens) 34: 광원
36: 광원으로부터 발생된 빛 38: 조명렌즈(illuminating lens)
40: 조명렌즈를 통과한 빛 42, 44: 분리된 빛
46: 빛 분리기(light separator) 48: 공간 빛 변조기(SLM)
50: 공간 빛 변조기(SLM) 52: 공간 빛 변조기(48)를 통과한 빛
54: 공간 빛 변조기(50)를 통과한 빛 56: 빛 결합기(light combiner)
58: 빛 결합기에 의해 결합된 빛 60: 이미징 렌즈(imaging lens)
62, 64: 거울 66: 멀티 타입 광학 시스템
68: 광원 70: 광원으로부터 발생된 빛
72: 거울 74, 76: 조명렌즈
78: 조명 광학 시스템(illumination optical system)
80, 82: 편광판 84: 액정소자
86: 공간 빛 변조기 88, 90: 확대 렌즈
92: 조리개
94: 등방확대 광학 시스템(equimagnification optical system)
96: 액정소자 98: 공간 빛 변조기
100: 확대렌즈 102: 조리개
104: 환원유리
106: 환원 광학 시스템(reducing optical system)

Claims (13)

  1. 광원으로부터 발생된 빛을 진폭-변조된 빛(amplitude-modulated light)과 위상-변조된 빛(phase-modulated light)을 포함하는 변조된 빛으로 전환시켜 주는 빛 전환기(light converter) 및 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하는 이미지 형성기(image former)로 구성되고, 상기 빛 전환기는:
    상기 광원으로부터 발생된 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하는 데에 사용되는 1차 공간 빛 변조기(first spatial light modulator);
    상기 1차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 형성하기 위한 1차 이미징 광학 시스템(first image optical system); 및
    상기 1차 이미징 광학 시스템에 의해서 이미지화된(imaged) 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기(second spatial light modulator);
    로 구성되며, 상기 이미지 형성기(image former)는 상기 2차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 상기 물체의 표면에 형성하기 위한 2차 이미징 광학 시스템으로 구성된 것을 특징으로 하는 광학 기록장치.
  2. 광원으로부터 발생된 빛을 진폭-변조된 빛(amplitude-modulated light)과 위상-변조된 빛(phase-modulated light)을 포함하는 변조된 빛으로 전환시켜 주는 빛 전환기(light converter); 상기 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하는 이미지 형성기(image former); 및 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하는 이미지 형성기(image former)로 구성되고, 상기 빛 전환기는:
    상기 광원으로부터 발생된 빛을 1차 빛(first light)과 2차 빛(second light)으로 광학적인 분리를 행하는 빛 분리기(light splitter);
    상기 1차 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하기 위한 1차 공간 빛 변조기;
    상기 2차 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기; 및
    상기 1차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛과 상기 2차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛을 광학적으로 결합시키기 위한 빛 결합기(light combiner)를 포함하여 이루어지고, 상기 이미지 형성기는 상기 빛 결합기에 의해 형성된 빛의 이미지를 상기 물체의 표면에 형성하기 위한 이미징 광학 시스템을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 기록장치.
  3. 광원으로부터 발생된 빛을 진폭-변조된 빛(amplitude-modulated light)과 위상-변조된 빛(phase-modulated light)을 포함하는 변조된 빛으로 전환시켜 주는 빛 전환기(light converter) 및 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하는 이미지 형성기(image former)로 구성되고, 상기 빛 전환기는:
    상기 광원으로부터 발생된 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하는 데에 사용되는 1차 공간 빛 변조기(first spatial light modulator);
    상기 1차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 형성하기 위한 1차 이미징 광학 시스템(first image optical system); 및
    상기 1차 이미징 광학 시스템에 의해서 이미지화된(imaged) 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기(second spatial light modulator);
    를 포함하여 이루어지고, 상기 이미지 형성기(image former)는 상기 2차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 상기 물체의 표면에 형성하기 위한 2차 이미징 광학 시스템을 포함하며, 진폭-변조를 위한 상기 공간 빛 변조기는 편광판과 액정 공간 빛 변조 소자(liquid crystal spatial modulation element)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 기록장치.
  4. 광원으로부터 발생된 빛을 진폭-변조된 빛(amplitude-modulated light)과 위상-변조된 빛(phase-modulated light)을 포함하는 변조된 빛으로 전환시켜 주는 빛 전환기(light converter) 및 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하는 이미지 형성기(image former)로 구성되고, 상기 빛 전환기는:
    상기 광원으로부터 발생된 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하는 데에 사용되는 1차 공간 빛 변조기(first spatial light modulator);
    상기 1차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 형성하기 위한 1차 이미징 광학 시스템(first image optical system); 및
    상기 1차 이미징 광학 시스템에 의해서 이미지화된(imaged) 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기(second spatial light modulator);
    를 포함하여 이루어지고, 상기 이미지 형성기(image former)는 상기 2차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 상기 물체의 표면에 형성하기 위한 2차 이미징 광학 시스템을 포함하며, 위상-변조를 위한 상기 공간 빛 변조기는 액정 공간 빛 변조소자(liquid crystal spatial modulation element)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 기록장치.
  5. 광원으로부터 발생된 빛을 진폭-변조된 빛(amplitude-modulated light)과 위상-변조된 빛(phase-modulated light)을 포함하는 변조된 빛으로 전환시켜 주는 빛 전환기(light converter) 및 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하는 이미지 형성기(image former)로 구성되고, 상기 빛 전환기는:
    상기 광원으로부터 발생된 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하는 데에 사용되는 1차 공간 빛 변조기(first spatial light modulator);
    상기 1차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 형성하기 위한 1차 이미징 광학 시스템(first image optical system); 및
    상기 1차 이미징 광학 시스템에 의해서 이미지화된(imaged) 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기(second spatial light modulator);
    를 포함하여 이루어지고, 상기 이미지 형성기(image former)는 상기 2차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 상기 물체의 표면에 형성하기 위한 2차 이미징 광학 시스템을 포함하며, 상기 물체의 표면에 이미지를 형성하기 위한 상기 이미징 광학 시스템은 환원 광학 시스템(reducing optical system)인 것을 특징으로 하는 광학 기록장치.
  6. 광원으로부터 발생된 빛을 진폭-변조된 빛과 위상-변조된 빛을 포함하는 변조된 빛으로 전환시키는 단계 및 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지를 형성하기 위한 단계로 구성되고, 상기 전환 단계는:
    상기 광원으로부터 발생된 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하는 데에 사용되는 1차 공간 빛 변조기에 광원으로부터 발생된 빛을 입력시키는 단계;
    1차 이미지 광학 수단에 의해 상기 1차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 형성하는 단계; 및
    상기 1차 이미지 광학 시스템에 의하여 이미지화된 빛을 상기 이미지화된 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기 내로 입력하는 단계:
    를 포함하고, 상기 이미징 단계는 상기 2차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 상기 물체의 표면에 형성하기 위한 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 기록 방법.
  7. 광원으로부터 발생된 빛을 진폭-변조된 빛과 위상-변조된 빛을 포함하는 변조된 빛으로 전환시키는 단계 및 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지를 형성하기 위한 단계로 구성되고, 상기 전환 단계는:
    광원으로부터 발생된 빛을 빛 분리기(light splitter)에 의해 1차 빛과 2차 빛으로 광학적인 분리를 행하는 단계;
    상기 1차 빛을 상기 1차 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하기 위한 1차 공간 빛 변조기로 입력하는 단계;
    상기 2차 빛을 상기 2차 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기로 입력하는 단계; 및
    상기 1차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛과 상기 2차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛을 빛 결합기(light combiner)에 의해 광학적으로 결합시키는 단계;
    를 포함하고, 상기 이미징 단계는 상기 빛 결합기에 의해 형성된 빛의 이미지를 물체의 표면에 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 기록방법.
  8. 광원으로부터 발생된 빛을 진폭-변조된 빛과 위상-변조된 빛을 포함하는 변조된 빛으로 전환시키는 단계 및 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지를 형성하기 위한 단계로 구성되고, 상기 전환 단계는:
    상기 광원으로부터 발생된 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하는 데에 사용되는 1차 공간 빛 변조기에 광원으로부터 발생된 빛을 입력시키는 단계;
    1차 이미지 광학 수단에 의해 상기 1차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 형성하는 단계; 및
    상기 1차 이미지 광학 시스템에 의하여 이미지화된 빛을 상기 이미지화된 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기 내로 입력하는 단계:
    를 포함하고, 상기 이미징 단계는 상기 2차 공간 빛 변조기 내에서 변조된 빛의 이미지를 상기 물체의 표면에 형성하기 위한 단계를 포함하여 이루어지며, 최종적으로 이루어지는 노출패턴은 상기 빛 전환에 의하여 형성되는 노출패턴과 노출되어야 하는 상기 대상 물체의 표면의 위치를 변화시켜가며 변조된 빛을 연속적으로 또는 주기적으로 주사하면서 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지를 형성함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 기록방법.
  9. 광원으로부터 발생된 빛을 진폭-변조된 빛(amplitude-modulated light)과 위상-변조된 빛(phase-modulated light)을 포함하는 변조된 빛으로 전환시켜 주는 빛 전환기(light converter)과 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하는 이미지 형성기(image former)로 구성되고, 상기 빛 전환기는:
    상기 광원으로부터 발생된 빛을 1차 빛(first light)과 2차 빛(second light)으로 광학적인 분리를 행하는 빛 분리기(light splitter);
    상기 1차 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하기 위한 1차 공간 빛 변조기;
    상기 2차 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기; 및
    상기 1차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛과 상기 2차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛을 광학적으로 결합시키기 위한 빛 결합기(light combiner);
    를 포함하여 이루어지고, 상기 이미지 형성기는 상기 빛 결합기에 의해 형성된 빛의 이미지를 상기 물체의 표면에 형성하기 위한 이미징 광학 시스템을 포함하여 이루어지며, 진폭-변조를 위한 상기 공간 빛 변조기는 편광판과 액정 공간 빛 변조소자(liquid crystal spatial modulation element)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 기록장치.
  10. 광원으로부터 발생된 빛을 진폭-변조된 빛(amplitude-modulated light)과 위상-변조된 빛(phase-modulated light)을 포함하는 변조된 빛으로 전환시켜 주는 빛 전환기(light converter)과 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하는 이미지 형성기(image former)로 구성되고, 상기 빛 전환기는:
    상기 광원으로부터 발생된 빛을 1차 빛(first light)과 2차 빛(second light)으로 광학적인 분리를 행하는 빛 분리기(light splitter);
    상기 1차 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하기 위한 1차 공간 빛 변조기;
    상기 2차 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기; 및
    상기 1차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛과 상기 2차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛을 광학적으로 결합시키기 위한 빛 결합기(light combiner);
    를 포함하여 이루어지고, 상기 이미지 형성기는 상기 빛 결합기에 의해 형성된 빛의 이미지를 상기 물체의 표면에 형성하기 위한 이미징 광학 시스템을 포함하여 이루어지며, 위상-변조를 위한 상기 공간 빛 변조기는 액정 공간 빛 변조 소자(liquid crystal spatial modulation element)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광학 기록장치.
  11. 광원으로부터 발생된 빛을 진폭-변조된 빛(amplitude-modulated light)과 위상-변조된 빛(phase-modulated light)을 포함하는 변조된 빛으로 전환시켜 주는 빛 전환기(light converter)과 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지(image)를 형성하는 이미지 형성기(image former)로 구성되고, 상기 빛 전환기는:
    상기 광원으로부터 발생된 빛을 1차 빛(first light)과 2차 빛(second light)으로 광학적인 분리를 행하는 빛 분리기(light splitter);
    상기 1차 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하기 위한 1차 공간 빛 변조기;
    상기 2차 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기; 및
    상기 1차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛과 상기 2차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛을 광학적으로 결합시키기 위한 빛 결합기(light combiner);
    를 포함하여 이루어지고, 상기 이미지 형성기는 상기 빛 결합기에 의해 형성된 빛의 이미지를 상기 물체의 표면에 형성하기 위한 이미징 광학 시스템을 포함하여 이루어지며, 상기 물체의 표면에 이미지를 형성하기 위한 상기 이미징 광학 시스템은 환원 광학 시스템(reducing optical system)인 것을 특징으로 하는 광학 기록장치.
  12. 광원으로부터 발생된 빛을 진폭-변조된 빛과 위상-변조된 빛을 포함하는 변조된 빛으로 전환시키는 단계 및 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지를 형성하기 위한 단계로 구성되고, 상기 전환 단계는:
    광원으로부터 발생된 빛을 빛 분리기(light splitter)에 의해 1차 빛과 2차 빛으로 광학적인 분리를 행하는 단계;
    상기 1차 빛을 상기 1차 빛의 적어도 한 부분을 진폭-변조하기 위한 1차 공간 빛 변조기로 입력하는 단계;
    상기 2차 빛을 상기 2차 빛의 적어도 한 부분을 위상-변조하기 위한 2차 공간 빛 변조기로 입력하는 단계; 및
    상기 1차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛과 상기 2차 공간 빛 변조기에서 변조된 빛을 빛 결합기(light combiner)에 의해 광학적으로 결합시키는 단계;
    를 포함하고, 상기 이미징 단계는 상기 빛 결합기에 의해 형성된 빛의 이미지를 물체의 표면에 형성하는 단계를 포함하여 이루어지며, 최종적으로 이루어지는 노출패턴은 상기 빛 전환에 의하여 형성되는 노출패턴과 노출되어야 하는 상기 대상 물체의 표면의 위치를 변화시켜가며 변조된 빛을 연속적으로 또는 주기적으로 주사하면서 대상 물체의 표면에 상기 변조된 빛의 이미지를 형성함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 기록방법.
  13. 삭제
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