JP2015502032A - リソグラフィツールにおいて使用される計測システムのためのファイバ伝送 - Google Patents

Abstract

リソグラフィツール内に放出ガスの流出物を提供することなく、開示した測定を行うことができるように、リソグラフィツールにおいて測定を実施するために使用される計測システム、装置および方法が記載されている。物体平面に位置決めされた物体の画像を画像平面に投影するための対物レンズと、画像平面でウェーハを支持しながら、対物レンズに対する動作を実行するためのステージと、ステージの動作に関連する光監視信号を生成するための光学センサと、金属外側コーティングを有し、光学センサに光を供給するか、または光学センサから光を収集するように配置されたガラス光ファイバとを備えたシステムが開示されている。

Description

本開示は、計測システムに関連する測定信号を分配するために光ファイバ・ケーブルを使用する計測システムを備えたリソグラフィツールに関する。

露光システムとも呼ばれるリソグラフィツールは、典型的には、照明システムおよびウェーハ位置決めシステムを備える。照明システムは、紫外線、可視光、Ｘ線、電子、またはイオン放射などの放射を行うための放射源と、放射線にパターンを加え、それによって空間的にパターン化された放射線を生成するレチクルまたはマスクとを備える。加えて、縮小リソグラフィの場合では、照明システムは、ウェーハの上に空間的にパターン化された放射線を結像するためのレンズ・アセンブリ（例えば、投射対物レンズ）を備える。結像された放射線により、ウェーハの上にコーティングされたレジストが露光される。照明システムはまた、マスクを支持するマスク・ステージと、マスクを通して案内された放射線に対するマスク・ステージの位置を調節する位置決めシステムとを備える。ウェーハ位置決めシステムは、ウェーハを支持するウェーハ・ステージと、結像された放射線に対するウェーハ・ステージの位置を調節する位置決めシステムとを備える。集積回路の製造は、複数の露光工程を含む。リソグラフィに関する一般的参照として、例えば、その内容を本願明細書に援用する（非特許文献１）を参照のこと。

計測システムを使用して、レンズ・アセンブリ、放射線源、または支持構造などの、露光システムの他の構成部品に対するウェーハ・ステージおよびマスク・ステージそれぞれの位置を正確に測定する。このような場合、計測システムのセンサを固定構造に取り付け、計測システムのスケールを、マスク・ステージおよびウェーハ・ステージのうちの一つ等の可動要素に取り付ける。別の方法では、状況を逆にすることもでき、センサを可動物体に取り付け、スケールを固定物体に取り付けることができる。計測システムに関連する測定信号は、光ファイバ・ケーブルを使用して、計測システムのセンサにおよびセンサから伝送される。

ジェー アール シーツ（Ｊ．Ｒ．Ｓｈｅａｔｓ）およびビー ダブリュー スミス（Ｂ．Ｗ．Ｓｍｉｔｈ）「ｉｎ Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ： Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、マーセル デッカー社（Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ， Ｉｎｃ．）、 ニューヨーク（Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）、１９９８

一般に、リソグラフィ露光システムは、これらのシステムを構築するために使用される材料からの放出ガスの流出物による汚染に曝される。このような汚染により、その特定の性能を維持するためにより頻繁な清掃が必要であるので、リソグラフィツールの生産性が低下する。いくつかの場合では、汚染はリソグラフィツールの実効寿命を短くする可能性がある。というのは、特定のサブシステムは、完全分解のために元の機器製造者に戻さないで、清掃することができないからである。

光学的堆積は、モノマーがＵＶ光で照射されて、架橋結合が生じて、結果的に得られたポリマーが基板上に堆積される合成技術として規定されている。露光システム内には多くの潜在的なモノマーソースがある。典型的なソースとしては、接着剤、ポリマー系成分、洗浄溶液、溶剤、および冷媒からの放出ガスの流出物が挙げられる。このような流出物が露光システム内部の露光サブシステムを通ると、基板上に画像をリソグラフィ再現するために、システム内で使用される光によって架橋結合し、堆積される。半導体リソグラフィ・システムの場合、典型的な露光波長は、２４８ｎｍおよび１９３ｎｍである。このように、露光システム内で使用される合計光学吸収量と組み合わせられた短い波長により、露光システム内の放出ガスの流出物の寄生光学的堆積が生じる可能性がある。寄生光学的堆積を減少させ、したがって、露光システムの価値を増加させるために、リソグラフィ・システム構成部品内で使用される材料は、厳しく管理される。

本開示は、リソグラフィツール内に放出ガスの流出物を提供することなく、開示した測定を行うことができるように、リソグラフィツールにおいて測定を実施するために使用される計測システム、装置および方法に関する。例えば、金属被覆材シリカ（「ＭＣＳ（Ｍｅｔａｌ Ｃｏａｔｅｄ Ｓｉｌｉｃａ）」）光ファイバなどの、金属外側コーティングを有するガラス・ファイバを含む光ケーブルを使用して、開示した測定に関連する光信号が計測システム、または計測システムの構成部品間に伝送される。

本発明の様々な態様は、以下の通りに要約される。
通常、第１の態様では、本発明は、物体平面に位置決めされた物体の画像を画像平面に投影するための対物レンズと、画像平面でウェーハを支持しながら、対物レンズに対する動作を実行するためのステージと、ステージの動作に関連する光監視信号を生成するための光学センサと、金属外側コーティングを有し、光学センサに光を供給するか、または光学センサから光を収集するように配置されたガラス光ファイバとを備えるシステムを特徴としている。

実施形態は、以下の特性の１つまたは複数を含む。
例えば、システムはさらに、少なくとも（ｉ）ステージ、および（ｉｉ）光学センサの近くにファイバ端部を備えた金属コーティングされたガラス光ファイバの少なくとも一部を囲む露光チャンバを備え、露光チャンバは、露光中に予め規定された濃度レベルの放出ガスの流出物を維持するように配置および構成されている。金属外側コーティングを有するガラス光ファイバは、露光チャンバ内に実質的に流出物をガス放出しない。

金属コーティングされたガラス光ファイバは、一端部で光学センサから光を収集することができ、収集された光は光監視信号を搬送する。システムはさらに、光監視信号が信号処理電子機器によって受信されるように、金属コーティングされたガラス光ファイバの別の端部に結合された信号処理電子機器を含み、信号処理電子機器は、光監視信号に基づいて、ステージの相対的位置を監視するように構成されている。

光監視信号に基づいて信号処理電子機器によって監視されるステージ位置は、ステージの第１の自由度に対応する。さらに、システムは、ステージに関連する１つまたは複数の他の自由度に応じた対応するそれぞれの１つまたは複数の他のステージ位置を監視するために、１つまたは複数の他の金属コーティングされたガラス光ファイバを備える。１つまたは複数の他の金属コーティングされたガラス光ファイバは、露光チャンバ内に実質的に流出物をガス放出しない。

システムはさらに、光学センサ用の光源を備え、金属コーティングされたガラス光ファイバは、光源から光学センサに光を供給する。例えば、光源は、直交偏光を有する２つの異なる周波数で光を供給するヘテロダイン光源であってもよい。金属コーティングされたガラス光ファイバは、このような直交偏光を保持するための偏光保持光ファイバであってもよい。別の方法では、システムは、光源から光学センサに光を供給するための第２の金属コーティングされたガラス光ファイバを備える。

システムはまた、光学センサに光を供給し、光学センサから光を収集するために、複数の金属コーティングされたガラス光ファイバを備える。
光学センサは、干渉計測光学式エンコーダなどの光学式エンコーダであってもよい。例えば、光学式エンコーダは、非リトロー（ｎｏｎ−Ｌｉｔｔｒｏｗ）回折角度で動作する。

光監視信号は、ファイバ端部の表面上で光監視信号を結像することによって、ファイバ端部で収集される。さらに、特定の実施形態では、偏光子を、ステージと金属コーティングされたガラス光ファイバとの間に配置して、光監視信号を収集し、偏光子は２つの直交偏光された光信号を光監視信号を示す干渉信号に混合するように配置される。他の実施形態では、偏光子を、金属コーティングされたガラス光ファイバの他端部と信号処理電子機器との間に配置し、偏光子を配置して、光監視信号を示す２つの直交偏光された光信号を信号処理電子機器に入力される干渉信号に混合する。

ガラス光ファイバの金属外側コーティングは、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、およびＮｉのいずれか、好ましくは、Ａｌ、Ｃｕ、およびＳｎの少なくとも１つを含む。ガラス光ファイバの金属外側コーティングは、１５から５０ミクロンの範囲の厚さを有する。ガラス光ファイバは、シリカ芯、およびドープト・シリカの被覆材を含む。

本願明細書に記載した主題の特定の実施は、以下の潜在的な利点の１つまたは複数を実現するように構成する。ＭＣＳ光ファイバは、標準的なシリカ−シリカ・ファイバの利点を提供する。加えて、金属外側コーティングは、他のファイバ外側コーティングのように放出ガスの流出物がなく、ガラス・ファイバを保護する。さらに、金属コーティングは、非密封ポリマー・クラッド・ファイバ（ＰＣＳ：ｎｏｎ−ｈｅｒｍｅｔｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒ−ｃｌａｄ ｆｉｂｅｒｓ）と比較した場合に、増大した機械的強度、およびより大きな疲労抵抗などの、追加の利点を提供する。

様々な参照を、本願明細書に援用する。矛盾が生じた場合、本願明細書が正しいものとする。
１つまたは複数の実施形態の詳細が、添付の図面および以下の説明に記載されている。他の特性および利点は、説明および図面から、また特許請求の範囲から明らかであろう。

ステージ制御のための感知技術を含む、リソグラフィツールの例を示す図。 フォトリソグラフィ・システムの露光チャンバ内に配置された計測システムに、およびそこから光信号を分配するために、金属コーティングされたガラス光ファイバを使用する、計測システムを備えたフォトリソグラフィ・システムの例を示す図。 エンコーダシステムを含む計測システムの例を示す図。 エンコーダシステムの例の一部を示す図。 放出ガスの流出物をなくす光信号輸送システムを含む光学感知技術を使用することによって、リソグラフィ・システムの露光チャンバ内の放出ガスの流出物の濃度を所定のレベル未満に維持するために使用される方法を示す図。

様々な図面において同様の参照記号は、同様の要素を示す。
リソグラフィツールは、コンピュータ・チップなどの大規模集積回路を製造する際に使用されるリソグラフィ応用例において特に有用である。リソグラフィは、半導体製造産業にとって重要な技術推進力である。オーバーレイ改良は、１００ｎｍライン幅（設計基準）以下への５つの最も難しい挑戦のうちの１つであり、例えば、２０１４年までに２０ｎｍのフラッシュ・メモリの半分のピッチを目標とした、２０１０ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｏａｄｍａｐ ｆｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓを参照のこと。リソグラフィツールの役割は、フォトレジスト・コーティングされたウェーハの上に空間的にパターン化された放射線を案内することである。この方法は、ウェーハのどの位置が放射線を受けるためのものであるか判断すること（アラインメント）と、その位置でフォトレジストに放射線を加えること（露光）とを含む。

露光中、放射線源は、パターン化されたレチクルを照らし、レチクルは放射線を散乱させて、空間的にパターン化された放射線を作り出す。レチクルはまた、マスクとも呼ばれ、これらの用語はこれ以下、交換可能に使用される。縮小リソグラフィの場合、縮小レンズは、散乱された放射線を収集し、レチクル・パターンの縮小画像を形成する。別の方法では、近接印刷の場合、散乱された放射線は、レチクル・パターンの１：１画像を作り出すためにウェーハに接触する前に、小さな距離（典型的には、数ミクロンのオーダー）伝搬する。放射線により、レジスト内で放射線パターンが潜像に変換されるレジストにおける光化学処理が開始される。

ウェーハを適切に位置決めするために、ウェーハは、専用センサによって測定することができるウェーハ上のアラインメント・マークを含む。アラインメント・マークが測定された位置は、ツール内のウェーハの位置を規定する。この情報は、ウェーハ表面の所望のパターン化の仕様と共に、空間的にパターン化された放射線に対するウェーハのアラインメントを案内する。このような情報に基づいて、フォトレジスト・コーティングされたウェーハを支持する平行移動可能ステージは、放射線がウェーハの正確な位置を露光するように、ウェーハを移動させる。特定のリソグラフィツール、例えば、リソグラフィ・スキャナでは、マスクはまた、露光中にウェーハと一緒に移動される平行移動可能ステージ上に位置決めされる。

計測システムは、ウェーハおよびレチクルの位置を制御し、レチクル画像をウェーハ上に記録する位置決め機構の重要な構成要素である。計測システムによって測定される距離の精度を、オフライン保守なしで、より長い期間にわたって増大させること、および維持することのうちの少なくとも一つができ、その結果、大きな歩留りおよび短いツールダウンタイムによる、より高いスループットが得られる。計測システムを使用して、露光システムのあらゆる他の構成部品に対する露光システムのいずれか１つの構成部品の位置を測定することができ、計測システムのセンサは、構成部品の１つに取り付けられるか、または構成部品の１つによって支持されており、計測システムのスケールは、構成部品のその他に取り付けられるか、または構成部品のその他によって支持されている。

図１は、少なくとも部分的に、センサ１１０およびセンサ・スケール１０５を備えた計測システムを使用する、リソグラフィツール１００の例を示す。リソグラフィツール１００は、スキャナまたは露光システムと呼ぶこともできる。いくつかの実施では、計測システムは、露光システム１００内のウェーハ（図示せず）の位置を正確に測定するために使用されるエンコーダシステムであってもよい。ここで、ステージ１８０を使用して、レンズ・ハウジング１６２に対してウェーハを位置決めおよび支持する。センサ・スケール１０５は、測定ビーム１１１をステージ１８０からセンサ１１０まで反射または回折させるように構成および配置されたアラインメント・マークであってもよい。

スキャナ１００は、他の支持構造、および他の支持構造上に搭載された様々な構成部品を搭載するフレーム１６０を含む。露光ベース１７４の頂部にはレンズ・ハウジング１６２が搭載され、そのレンズ・ハウジング１６２の頂部にはレチクルまたはマスクを支持するために使用されるレチクルまたはマスク・ステージ１７２が搭載されている。露光ステーションに対してマスクを位置決めするための位置決めシステムが、略図的に要素１７８によって示されている。位置決めシステム１７８は、例えば、圧電変換器要素および対応する制御電子機器を備える。この記載した実施形態には含まれていないが、リソグラフィ構造を製造する工程においてその位置を正確に監視しなければならないマスク・ステージ１７２および他の可動要素の位置を正確に測定するために、１つまたは複数の追加の計測システムを使用することができる。

ウェーハ・ステージ１８０を搭載する支持ベース１７６が、露光ベース１７４の下に懸下されている。露光ベース１７４および支持ベース１７６によって囲まれた容積部を、露光チャンバ１０１と呼称する。いくつかの実施では、リソグラフィツール１００は、（放射ビーム１６６から、または露光チャンバ１０１内の散乱した放射線からの）露光放射線と反応して放出ガスの流出物の寄生光学的堆積を生じさせる可能性がある放出ガスの流出物の量を最小限に抑えるために、露光チャンバ１０１内で所定のレベル未満に放出ガスの流出物の濃度を維持するように構成および配置されている。少なくともこの理由により、露光チャンバ１０１内に配置される構成部品を製造するために使用される材料は、厳しく管理される。

露光チャンバ１０１内では、センサ１１０によってステージ１８０に案内される測定ビーム１１１を反射または回折させるために、センサ・スケール１０５をステージ１８０に取り付ける。センサ１１０に対してステージ１８０を位置決めするための位置決めシステムは、略図的に要素１８２によって示されている。位置決めシステム１８２は、例えば、圧電変換器要素および対応する制御電子機器を備える。センサ・スケール１０５は、露光ベース１７４上に取り付けられたセンサ１１０に戻る測定ビーム１１１を反射または回折させる。露光チャンバ１０１内に配置することができる計測システムの例が、図２および３Ａ〜３Ｂに関連して以下に記載されている。

動作中、放射ビーム１６６、例えば、ＵＶレーザ（図示せず）からの紫外線（ＵＶ）ビームは、ビーム成形光学アセンブリ１６８を通過し、鏡１７０からの反射後に下向きに前進する。その後、放射ビーム１６６は、マスク・ステージ１７２に搭載されたマスク（図示せず）を通過する。マスク（図示せず）は、レンズ・ハウジング１６２内に搭載されたレンズ・アセンブリ１６４を介してウェーハ・ステージ１８０上のウェーハ（図示せず）上に結像される。露光チャンバ１０１、および露光チャンバ１０１内の様々な構成部品は、ばね１８４によって示される制振システムにより環境振動から隔離される。

いくつかの実施形態では、１つまたは複数の計測システムを使用して、例えばこれに限らないが、ウェーハ・ステージ１８０およびレチクル（またはマスク）・ステージ１７２に関連する複数の軸および角度に沿った変位を測定する。また、ＵＶレーザ・ビームよりはむしろ、例えば、Ｘ線ビーム、電子ビーム、イオン・ビーム、および可視光ビームを含む、他のビームを使用して、ウェーハを露光する。最後に、センサ１１０およびセンサ・スケール１０５を備えた計測システムを、スキャナに加えて、またはスキャナよりはむしろ、ステッパを含むリソグラフィ・システムと同様の方法で使用してもよい。

図２は、露光チャンバ２０１を備えたリソグラフィ・システム２００の例の一部を示す。例示的なリソグラフィ・システム２００は、図１に関して上に記載した露光システム１００の一部として実施される。この場合、露光チャンバ２０１は、対物レンズ２６４によって投影されるフォトリソグラフィ・パターンへの露光中に正確な動作を実行するステージ２８０上の半導体ウェーハ２９０を包囲する。光学センサ２１０’および２１０”は、信号処理電子機器２４０と連動して、ステージ位置を監視して、ステージ動作制御（図示せず）にフィードバックを提供する。

ステージ位置は、ステージの第１の自由度に対応する光学センサ２１０’によって、またステージの第２の自由度に対応する光学センサ２１０”によって監視される。光学センサ２１０および２１０”は、金属コーティングを有するガラス光ファイバ２３５を通して、信号処理電子機器２４０に光信号により監視情報を伝達する。信号処理電子機器２４０は、監視情報を搬送する光信号を監視情報を搬送する電気信号に変換するように構成された光検出器を備える。

例えば、光学センサ２１０’は、監視ビーム２１１’でステージ２８０に取り付けられたセンサ・スケール２０５’を精査して、監視信号を生成する。光ファイバ２３５の１つは、露光チャンバ２０１の内側にあるファイバ端部で、光学センサ２１０’によって出力された監視信号を収集するように配置する。さらに、光ファイバ２３５の１つは、露光チャンバ２０１の外側にある別の端部で信号処理電子機器２４０と結合して、送信された監視信号を信号処理電子機器２４０に伝送する。別の例として、光学センサ２１０”は、別の監視ビーム２１１”でステージ２８０に取り付けられた別のセンサ・スケール２０５”を精査して、別の監視信号を生成する。光ファイバ２３５の別の１つは、露光チャンバ２０１の内側にあるファイバ端部で、光学センサ２１０”によって出力された他の監視信号を収集するように配置する。さらに、光ファイバ２３５の他の１つは、露光チャンバ２０１の外側にある別の端部で、信号処理電子機器２４０と結合して、送信された他の監視信号を信号処理電子機器２４０に伝送する。

加えて、露光チャンバ２０１内の望ましくないモノマー、例えば、接着剤およびポリマー系成分からの放出ガスの流出物の濃度は、所定のレベルの下に維持されて、リソグラフィ・システム２００の露光チャンバ２０１内の望ましくないモノマーが、システム２００内で使用される光によって架橋結合されて、ウェーハ２９０上に画像がリソグラフィ再生されるのが防止される。光ファイバ２３５は、シリカ芯、ドープト・シリカ被覆材、および金属外側コーティングを有する。このように、金属外側コーティングは、ガラス光ファイバ２３５を保護する。さらに、ガラス光ファイバ２３５の金属外側コーティングは、ポリマーから製造されたファイバ外側コーティングのように、放出ガスの流出物を生じさせない。いくつかの実施では、ガラス光ファイバの金属外側コーティングは、Ａｌ、ＣｕまたはＳｎ（錫）の１つを含む。加えて、ガラス光ファイバの金属外側コーティングは、Ａｕ、Ｉｎ、Ｐｂ、ＺｎまたはＮｉの１つを含む。さらに、ガラス光ファイバの金属外側コーティングは、１５から５０ミクロンの範囲の厚さを有する。

任意選択では、露光チャンバ２０１の外側に置かれた光源２２０によって提供される入力ビームは、金属コーティングされたガラス光ファイバ２３５を介して、それぞれの光学センサ２１０’および２１０”に伝送される。いくつかの実施では、入力ビームは、光監視信号を光学センサ２１０’から信号処理電子機器２４０まで伝達するために使用される別の金属コーティングされたガラス光ファイバとは異なる、金属コーティングされたガラス光ファイバを介して、光学センサ２１０’に光源２２０によって提供する。例えば、特定の実施形態では、入力ビーム用の光ファイバは単一モード・ファイバであり、光監視信号を伝達するための戻りファイバまたは「ピックアップ」ファイバはマルチモード・ファイバである。さらに、特定の実施形態では、入力光ファイバは、偏光保存ファイバである。

他の実施では、入力ビームは、光監視信号を光学センサ２１０’から信号処理電子機器２４０まで伝達するために使用されるのと同じ金属コーティングされたガラス光ファイバを介して、光学センサ２１０’に光源２２０によって提供される。後者の実施は、光ファイバを通した相互信号伝達を示し、例えば、光学サーキュレータ２２５及びマルチプレクサ（図示せず）を使用して、露光チャンバ２０１の外側の光源２２０から露光チャンバ２０１の内側の光学センサ２１０’への入力ビームの、露光チャンバ２０１の内側の光学センサ２１０’から露光チャンバ２０１の外側の信号処理電子機器２４０への光監視信号への時間多重送信を行なうことによって実現する。

光学センサ２１０’および２１０”は、直交方向のステージ２８０の変位を監視するように構成および配置されたエンコーダの一部であってもよい。図３Ａは、図２に関して上に記載した、光学センサ２１０’および２１０”のいずれかとして使用することができるエンコーダシステム３００の例を示す。エンコーダシステム３００は、光源モジュール３２０（例えば、レーザを含む）、光学アセンブリ３１０、エンコーダスケール３０５、検出器モジュール３３０（例えば、偏光子および検出器を含む）、および電子プロセッサ３５０を備える。検出器モジュール３３０および電子プロセッサ３５０は、図２に関して上に記載した信号処理電子機器２４０と同様に、信号処理電子機器３４０を形成する。いくつかの実施では、センサ・スケール３０５は、測定物体３８０に取り付けられる。測定物体３８０は、例えば、ウェーハまたはウェーハ・ステージであってもよい。通常、光源モジュール３２０は光源を備え、また、ビーム成形光学系（例えば、光視準光学系）、光案内構成部品（例えば、光ファイバ導波路）、および偏光操作光学系（例えば、偏光子および波長板のうちの少なくとも一つ）のうちの少なくとも一つなどの他の構成部品を含む。光学アセンブリ３１０はまた、「エンコーダヘッド」とも呼称する。デカルト座標系が、参照のために示されている。図３Ａに示すエンコーダ３００の場合、エンコーダヘッド３１０および測定物体３８０（後者は、エンコーダスケール３０５を含む）は、リソグラフィツールの露光チャンバ３０１の内側にある。さらに、光源３２０および信号処理電子機器３４０（信号処理電子機器３４０は、検出器モジュール３３０および電子プロセッサ３５０を含む）は、露光チャンバ３０１の外側に置かれている。

測定物体３８０は、Ｚ軸に沿って光学アセンブリ３１０からある公称距離に位置決めされる。エンコーダシステム３００を使用して、リソグラフィツールにおけるウェーハ・ステージまたはレチクル・ステージの位置を監視する多くの応用例では、測定物体３８０は、Ｚ軸に対して光学アセンブリから一定の距離を名目上維持しながら、Ｘ方向およびＹ方向のうちの少なくとも一方に光学アセンブリに対して移動される。このような一定の距離は、比較的小さくてもよい（例えば、数センチ以下であってもよい）。しかし、このような応用例では、測定物体３８０の位置は、典型的には、名目上一定の距離から少量変化し、デカルト座標系内の測定物体３８０の相対配向も、少量だけ変化することがある。動作中、エンコーダシステム３００は、Ｘ軸に対する測定物体３８０の位置を含み、さらに、特定の実施形態では、Ｙ軸およびＺ軸のうちの少なくとも一方の軸、およびピッチおよびヨー角度配向のうちの少なくとも一方に対する測定物体３８０の位置を含む、光学アセンブリ３１０に対する測定物体３８０のこれらの自由度の１つまたは複数が監視される。

測定物体３８０の位置を監視するために、露光チャンバ３０１の外側に配置されたソースモジュール３２０は、入力ビーム３２２を露光チャンバ３０１の内側に配置された光学アセンブリ３１０に案内する。入力ビーム３２２は、ソースモジュール３２０から光学アセンブリ３１０まで、金属コーティングされた光ファイバ（例えば、図２に関して上に記載した金属コーティングされた光ファイバ２３５の１つ）を介して伝送される。例えば、露光チャンバ３０１の外側にある金属コーティングされた光ファイバの端部は、ソースモジュール３２０の出力に接続され、露光チャンバ３０１の内側にある金属コーティングされた光ファイバの別の端部は、光学アセンブリ３１０の入力に接続される。金属コーティングされた光ファイバを使用して、入力ビーム３２２を光学アセンブリ３１０に伝送することによって、エンコーダシステム３００は、露光チャンバ３０１の内側に放出ガスの流出物を提供しない。

光学アセンブリ３１０は、入力ビーム３２２から測定ビーム３１２を導き出し、測定ビーム３１２を測定物体３８０に案内する。光学アセンブリ３１０はまた、入力ビーム３２２から基準ビーム（図示せず）を導き出し、基準ビームを測定ビーム３１２とは異なる経路に沿って案内する。例えば、光学アセンブリ３１０は、入力ビーム３２２を測定ビーム３１２および基準ビームに分割するビーム・スプリッタを備える。測定および基準ビームは、直交偏光（例えば、直交線形偏光）を有する可能性がある。

エンコーダスケール３０５は、測定物体３０８に取り付けることができる、またはその一部であってもよい。いくつかの実施では、エンコーダスケール３０５は、エンコーダヘッド３１０からの測定ビーム３１２を反射したビーム３１４として、再びエンコーダヘッド３１０に反射させるアラインメント・マーカであってもよい。他の実施では、エンコーダスケール３０５は、測定ビーム３１２をエンコーダヘッド３１０から１つまたは複数の回折次数３１４内に回折する測定階調であってもよい。通常、エンコーダスケールは、格子またはホログラフィック回折構造などの、様々な異なる回折構造を含む。例えば、格子としては、正弦波、矩形、または鋸歯状格子が挙げられる。格子は、一定のピッチを有する周期的構造だけでなく、より多くの複雑な周期的構造（例えば、チャープ格子）によって特徴付けられる。通常、エンコーダスケール３０５は、測定ビーム３１２を２つ以上の平面内に回折する。例えば、エンコーダスケール３０５は、測定ビーム３１２をＸ−ＺおよびＹ−Ｚ平面内における回折次数に回折させる２次元格子であってもよい。エンコーダスケール３０５は、測定物体３８０の動作の範囲に対応する距離にわたってＸ−Ｙ平面内に延びる。

本実施形態では、エンコーダスケール３０５は、図３Ａに示すデカルト座標系のＹ軸と平行な、ページの平面と直交して延びる格子線を有する格子である。格子線は、Ｘ軸に沿って周期的である。エンコーダスケール３０５は、Ｘ−Ｙ平面に対応する格子平面を有し、エンコーダスケール３０５は、Ｙ−Ｚ平面内で測定ビーム３１２を１つまたは複数の回折次数３１４に回折させる。（ビーム１１４とラベル付けた）測定ビームのこれらの回折次数の少なくとも１つは、光学アセンブリ３１０に戻り、ここで、出力ビーム３３２を形成するために基準ビームと合成される。例えば、一度回折された測定ビーム３１４は、１次回折ビームであってもよい。

出力ビーム３３２は、測定ビーム３１２と基準ビームとの間の光学経路長さの差に関連する位相情報を含む。露光チャンバ３０１内に配置された光学アセンブリ３１０は、出力ビーム３３２を、露光チャンバ３０１の外側に配置された信号処理電子機器３４０に案内する。出力ビーム３３２は、金属コーティングされた光ファイバ（例えば、図２に関して上記した金属コーティングされた光ファイバ２３５の１つ）を介して、信号処理電子機器３５０に光学アセンブリ３１０から伝送される。例えば、露光チャンバ３０１の内側にある金属コーティングされた光ファイバの端部は、光学アセンブリ３１０の出力に接続され、露光チャンバ３０１の外側にある金属コーティング光ファイバの別の端部は、信号処理電子機器３４０の検出器モジュール３３０の入力に接続される。金属コーティングされた光ファイバを使用して、出力ビーム３３２を光学アセンブリ３１０から伝送することによって、エンコーダシステム３００は、露光チャンバ３０１の内側に放出ガスの流出物を提供しない。

信号処理電子機器３４０の検出器モジュール３３０は、出力ビームを検出し、検出した出力ビームに応じた信号を電子プロセッサ３５０に送信する。電子プロセッサ３５０は、信号を受信および分析し、光学アセンブリ３１０に対する測定物体３８０の１つまたは複数の自由度に関する情報を判断する。

特定の実施形態では、測定および基準ビームは、周波数の小さな差（例えば、ｋＨｚからＭＨｚ範囲の差）を有して、この周波数差にほぼ対応する周波数で対象の干渉分光信号を作り出す。この周波数は、以降、「ヘテロダイン」周波数または「基準」周波数と交換可能に呼称する。測定物体３８０の相対位置での変化に関する情報は、通常、このヘテロダイン周波数において干渉分光信号の位相と対応している。信号処理技術を使用して、この位相を抽出する。通常、移動可能な測定物体３８０は、この位相期間を時間変化させる。これに関して、測定物体移動の１次時間導関数により、干渉分光信号の周波数を、ヘテロダイン周波数から以降、「ドップラー」・シフトと呼ばれる量だけシフトされる。

測定ビームおよび基準ビームの異なる周波数は、例えば、他の技術のうち、レーザ・ゼーマン分割（laser Zeeman splitting）によって、音響光学変調によって、２つの異なるレーザ・モードを使用して、またはレーザ内部では複屈折素子を使用して、生成される。直交偏光により、偏光ビーム・スプリッタが、異なる経路に沿って測定ビームおよび基準ビームを案内し、これらを合成して、偏向子をその後に通過する出力ビーム３３２を形成する。偏向子は、干渉できるように直交偏光成分を混合する。ターゲット動作がない場合、干渉信号は、ちょうど２つの成分の光周波数の差であるヘテロダイン周波数で振動する。動作がある場合、ヘテロダイン周波数は、よく知られているドップラー関係によるターゲットの速度に関する変化を生じさせる。したがって、ヘテロダイン周波数における監視変化により、１つが光学アセンブリ３１０に対するターゲット３８０の動作を監視することが可能になる。

以下に記載する実施形態では、入力ビーム３２２は、通常、光源モジュール３２０によって発せられたビームのことを言う。ヘテロダイン検出では、入力ビーム３２２は、既に説明したように、僅かに異なる周波数を有する成分を含む。

通常、測定ビーム３１２は、一度回折された測定ビーム３１４がリトロー状態を満たさないような入射角度で、測定物体３８０に入射する。リトロー状態は、入射ビーム３１２に対する、格子などの回折構造３０５の配向のことを言い、ここで、回折構造３０５は、回折されたビーム３１４を光学アセンブリ３１０に向かって再び案内する。すなわち、エンコーダシステム３００では、一度回折された測定ビーム３１４は、エンコーダスケール３０５での回折の前の測定ビーム３１２と非共直線性である。

エンコーダスケール３０５は図３Ａでは、１方向に周期的である構造として示されているが、より一般的には、測定物体３８０は、測定ビーム３１２を適当に回折させる様々な異なる回折構造を含む。いくつかの実施形態では、測定物体３８０は、２方向（例えば、ＸおよびＹ軸に沿って）周期的である回折構造（例えば、エンコーダスケール３０５）を備えて、測定ビーム３１２を２つの直交平面内におけるビームに回折させる。通常、エンコーダスケール３０５およびソースモジュール３２０の回折構造は、エンコーダシステム３００が、システムに対する幾何学的制約内で、対応する基準ビームと合成された場合に、１つまたは複数の検出可能な干渉信号を確立するのに十分な強度を有する１つまたは複数の回折された測定ビーム３１４を提供するように選択される。いくつかの実施形態では、ソースモジュール３２０は、４００ｎｍから１，５００ｎｍまでの範囲の波長を有する入力ビーム３２２を提供する。例えば、入力ビーム３２２は、約６３３ｎｍまたは約９８０ｎｍの波長を有する。通常、ヘテロダイン源３２０の周波数分割の結果、入力ビームの２つの成分の波長間の極めて小さな差という結果となるだけであり、したがって、入力ビーム３２２は厳密に単色ではないが、単一の波長によって入力ビームを特徴付けることは実用的であることに留意されたい。いくつかの実施形態では、ソースモジュール３２０としては、ガス・レーザ（例えば、ＨｅＮｅレーザ）、レーザ・ダイオードまたは他の固体レーザ源、発光ダイオード、またはスペクトル帯域幅を変更するためのフィルタを備えたまたは備えていないハロゲン光などの熱源を挙げることができる。

通常、回折構造３０５（例えば、格子ピッチ）は、入力ビーム３２２の波長、光学アセンブリ３１０の配置、および測定のために使用される回折次数３１４によって変わる可能性がある。いくつかの実施形態では、回折構造３０５は、約１λから約２０λまでの範囲のピッチを有する格子であり、λはソースの波長である。格子３０５は、約１μｍから約１０μｍまでの範囲のピッチを有する。

図３Ｂは、測定ビーム３１２が、エンコーダスケール３０５（格子Ｇ１）への単一パスを作るように、および測定ビーム３１４の単一の回折次数が測定に使用されるように配置されたエンコーダシステム３００’の例を示す。この例では、エンコーダシステム３００’の光学アセンブリ３１０、およびスケール３０５は、露光チャンバ３０１内にある。さらに、ソースモジュール３２０および検出器モジュール３３０は、露光チャンバ３０１の外側に置かれる。

エンコーダシステム３００’の光学アセンブリ３１０は、第１の偏光ビーム・スプリッタ（ＰＢＳ）３６０、第２のＰＢＳ３６２、および格子Ｇ２ ３０７を備える。入力ビーム３２２は、金属コーティングされた光ファイバ（例えば、図２に関して上に記載した金属コーティングされた光ファイバ２３５の１つ）を介して、露光チャンバ３０１の内側で光学アセンブリ３１０に伝送される。例えば、露光チャンバ３０１の外側にある金属コーティングされた光ファイバの端部は、ソースモジュール３２０の出力における非偏光ビーム・スプリッタ３６４に接続される。露光チャンバ３０１の内側にある金属コーティングされた光ファイバの別の端部は、光学アセンブリ３１０の入力における第１のＰＢＳ３６０に接続される。金属コーティングされた光ファイバを使用して、入力ビーム３２２をエンコーダヘッド３１０の第１のＰＢＳ３６０に伝送することによって、入力ビーム３２２を伝送する手段は、露光チャンバ３０１の内側に放出ガスの流出物を提供しない。

検出器モジュール３３０は、偏光子３３６および検出器３３４を備える。ＰＢＳ３６０は、入力ビーム３２２を測定ビーム３１２および基準ビーム３１３に分割する。図示するように、測定ビーム３１２は、図の平面内で偏光され（ｐ偏光）、２次ビーム３１３は、図の平面内に直交偏光される（ｓ偏光）。測定ビーム３１２は、エンコーダスケール３０５によって回折されて、測定ビーム３１２の非ゼロ次回折次数（例えば、第１次または第２次）に対応する一度回折された測定ビーム３１４を提供する。エンコーダスケール３０５の格子Ｇ１と同様の回折構造（例えば、同じピッチ）を有する格子Ｇ２ ３０７は、一度回折された測定ビーム３１４を回折させ、それによって、次に２度目に回折された測定ビームは、回折されない測定ビーム３１２の経路と平行の経路に沿ってＰＢＳ３６２に入射する。ＰＢＳ３６２は、２度目に回折された測定ビーム３１４を基準ビーム３１３と合成して、出力ビーム３３２を形成する。

出力ビーム３３２は、金属コーティングされた光ファイバ（例えば、図２に関して上記した金属コーティングされた光ファイバ２３５の１つ）を介して、検出器モジュール３３０に露光チャンバ３０１内のエンコーダヘッド３１０から伝送される。例えば、露光チャンバ３０１の内側にある金属コーティングされた光ファイバの端部は、光学アセンブリ３１０の出力におけるＰＢＳ３６２に接続され、露光チャンバ３０１の外側にある金属コーティングされた光ファイバの別の端部は、検出器モジュール３３０の入力における偏光子３３６に接続される。さらに、出力ビーム３３２は、エンコーダヘッド３１０によって出力された光信号３３２をファイバ端部の表面上に結像することによって、露光チャンバ３０１の内側に配置されたファイバ端部に結合される。金属コーティングされた光ファイバを使用して、出力ビーム３３２を光学アセンブリ３１０のＰＢＳ３６２から伝送するため、出力ビーム３３２を伝送する手段は、露光チャンバ３０１の内側に放出ガスの流出物を提供しない。

検出器モジュール３３０では、偏向子３３６は、出力ビーム３３２が検出器３３４に入射する前に、出力ビーム３３２の測定準ビーム成分および基準ビーム成分を混合する。これは、例えば、ｓ偏光された光の成分およびｐ偏光された光の成分を伝達するように、偏光子３３６の伝達軸を配向することによって（例えば、ページの平面に対して４５°で伝達軸を配向することによって）達成される。図３Ｂに示す例では、出力ビーム３３２の測定ビーム成分および基準ビーム成分を混合する偏光子３３６は、露光チャンバ３０１の外側で、検出器モジュール３３０の入力において配置される。この例では、金属コーティングされた光ファイバは、エンコーダヘッド３１０から検出器モジュール３３０まで、出力ビーム３３２の混合されない測定ビーム成分および基準ビーム成分を伝送する。別の例として、出力ビーム３３２の測定ビーム成分および基準ビーム成分を混合する偏光子３３６は、露光チャンバ３０１の内側でエンコーダヘッド３１０の一部であってもよい。この他の例では、金属コーティングされた光ファイバは、エンコーダヘッド３１０からエンコーダモジュール３３０まで、出力ビーム３３２の混合された測定ビーム成分および基準ビーム成分を伝送する。

エンコーダシステム３００’は、単一の検出チャネルを有するエンコーダシステムの例であり、測定ビーム３１２は、エンコーダスケール３０５への単一パスを作る。ここで、検出器３３４で測定された位相は、Ｘ方向およびＺ方向のエンコーダスケール３０５の動作によって変わる。エンコーダシステム３００’の変更は、可能である。例えば、エンコーダシステム３００’は追加のサブシステムを備える。例えば、いくつかの実施形態では、エンコーダシステム３００’は、入力ビーム３２２の位相を監視する局所基準を含む。図３Ｂに示すように、ビーム・スプリッタ３６４（例えば、ＮＰＢＳ）、偏光子３６６、および検出器３６８を使用して、局所基準を提供する。このような基準は、例えば、入力ビーム３２２の成分間の相対的開始位相が可変である実施形態で有用ある可能性がある。

いくつかの実施形態では、エンコーダシステムは、２つ以上の測定チャネルを提供する。複数のエンコーダヘッドを使用することによって、追加のチャネルを提供する。別の方法では、または加えて、特定の実施形態では、単一のエンコーダヘッドは、複数の測定チャネルを提供するように構成される。

適切な光学式エンコーダ設計の追加の実施形態が、レスリー エル デック他（Ｌｅｓｌｉｅ Ｌ． Ｄｅｃｋ ｅｔ ａｌ．）による、「干渉計エンコーダシステム」という名称の米国特許出願公開第２０１１／０２５５０９６Ａ１号に開示されており、その内容を本願明細書に援用する。

図４は、露光チャンバ内に放出ガスの流出物を提供しない光信号輸送システムを含む光学感知技術を使用することによって、所定のレベル未満にリソグラフィ・システムの露光チャンバの内側の放出ガスの流出物の濃度を維持するための方法４００を記載したフロー・チャートを示す。方法４００は、図１、２、３Ａおよび３Ｂに関して上記した計測システムのいずれか１つとあわせて実施される。

４１０では、ステージの上に対物レンズによって投影されたパターンへの露光中に動作を実行するステージから光監視信号が受信される。いくつかの実施では、光監視信号は、光学センサによって生成される。例えば、光学センサはエンコーダであってもよい。いくつかの場合では、エンコーダは非リトロー角度で動作される。

４２０では、受信した光監視信号は、金属コーティングされたガラス光ファイバの端部で収集される。いくつかの実施では、光監視信号は、ファイバ端部の表面上で光監視信号を結像することによって、ファイバ端部で収集される。さらに、ガラス光ファイバは、シリカ芯およびドープト・シリカの被覆材を含む。さらに、ガラス光ファイバの金属外側コーティングは、Ａｌ、ＣｕまたはＳｎの１つを含む。加えて、ガラス光ファイバの金属外側コーティングは、１５から５０ミクロンの範囲の厚さを有する。また、ガラス光ファイバの金属外側コーティングは、Ａｕ、Ｉｎ、Ｐｂ、ＺｎまたはＮｉの１つを含む。

４３０では、収集された光監視信号は、金属コーティングされたガラス光ファイバを通して、金属コーティングされたガラス光ファイバの別の端部に結合された信号処理電子機器に伝達される。いくつかの実施では、偏光子は、ステージと、光監視信号を収集する金属コーティングされたガラス光ファイバの端部との間に配置される。このように、偏光子は、金属コーティングされたガラス光ファイバを通した干渉信号の伝達の前に、２つの直交偏光された光信号を光監視信号を示す干渉信号に混合する。他の実施では、偏光子は、金属コーティングされたガラス光ファイバの他端部と信号処理電子機器との間に配置される。このように、偏光子は、金属コーティングされたガラス光ファイバを通した２つの直交偏光された光信号の伝達の後に、２つの直交偏光された光信号を光監視信号を示す干渉信号に混合する。

４４０では、信号処理電子機器は、光監視信号に基づいて、動作中にステージの位置を監視する。いくつかの実施では、光監視信号に基づいて信号処理電子機器によって監視されるステージ位置は、ステージの第１の自由度に対応する。

４５０では、露光チャンバ内の放出ガスの流出物の濃度は、露光中に所定のレベル未満に維持され、露光チャンバは、少なくとも（ｉ）ステージ、および（ｉｉ）光監視信号が収集されファイバ端部を含む金属コーティングされたガラス光ファイバの少なくとも一部を包囲する。

４６０では、露光チャンバ内のガス放出は、金属外側コーティングを有するガラス光ファイバを使用することによって防止される。いくつかの実施では、１つまたは複数の他の金属コーティングされたガラス光ファイバを使用して、ステージに関連するそれぞれの１つまたは複数の他の自由度に応じた対応する１つまたは複数の他のステージ位置を監視することができ、１つまたは複数の他の金属コーティングされたガラス光ファイバは、露光チャンバ内に流出物をガス放出しない。

通常、センサ・スケールの自由度に関する情報を判断することを含む、上記した分析方法のいずれかは、コンピュータ・ハードウェアまたはソフトウェア、または両方の組合せで実施される。例えば、いくつかの実施では、電子プロセッサ３５０をコンピュータ内に設置し、１つまたは複数のエンコーダシステムに接続させ、エンコーダシステムからの信号の分析を行うように構成する。分析は、本願明細書に記載した方法による標準的なプログラミング技術を使用して、コンピュータ・プログラム内で実施される。プログラム・コードを入力データ（例えば、干渉計測位相情報）に適用して、本願明細書に記載された機能を行って、出力情報（例えば、自由度情報）を生成する。出力情報は、表示モニタなどの１つまたは複数の出力デバイスに加えられる。各プログラムは、コンピュータ・システムと通信するために、高レベル手続き型またはオブジェクト指向プログラミング言語で実施される。しかし、プログラムは、所望の場合、アセンブリまたは機械言語で実施することもできる。いずれの場合でも、言語はコンパイラ型またはインタープリタ型言語であってもよい。さらに、プログラムは、その目的で予めプログラミングされた専用集積回路上で実行される。

このようなコンピュータ・プログラムはそれぞれ、記憶媒体またはデバイスが本願明細書に記載された手順を行うためにコンピュータによって読み取られた場合に、コンピュータを構築および操作するように、汎用または専用プログラム可能コンピュータによって読取可能な記憶媒体またはデバイス（例えば、ＲＯＭまたは磁気ディスケット）上に記憶されることが好ましい。コンピュータ・プログラムはまた、プログラム実行中にキャッシュまたはメイン・メモリ内にあってもよい。分析方法はまた、コンピュータ・プログラムで構成されたコンピュータ読取可能記憶媒体として実施することができ、そのように構成された記憶媒体は、コンピュータを、特定のおよび規定の方法で動作させて、本願明細書に記載された機能を行う。

他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内にある。

Claims (20)

1. ウェーハ上のレジストを放射線に対して露出するためのリソグラフィ・システムであって、
   物体平面に位置決めされた物体の画像を画像平面に投影するための対物レンズと、
   該画像平面でウェーハを支持しながら、該対物レンズに対する動作を実行するためのステージと、
   該ステージの該動作に関連する光監視信号を生成するための光学センサと、
   金属外側コーティングを有し、該光学センサに光を供給するか、または該光学センサから光を収集するように配置されたガラス光ファイバと
   を備えるシステム。
2. 少なくとも（ｉ）前記ステージ、および（ｉｉ）前記光学センサの近くにファイバ端部を備えた金属コーティングされたガラス光ファイバの少なくとも一部を囲み、露光中に予め規定された濃度レベルの放出ガスの流出物を維持するように配置および構成された露光チャンバをさらに備え、
   前記金属外側コーティングを有する該ガラス光ファイバは、該露光チャンバ内に実質的に流出物をガス放出しない、請求項１に記載のシステム。
3. 金属コーティングされたガラス光ファイバは、一端部で前記光学センサから光を収集し、収集された光は前記光監視信号を搬送し、
   前記光監視信号が信号処理電子機器によって受信されるように、前記金属コーティングされたガラス光ファイバの別の端部に結合された信号処理電子機器であって、前記光監視信号に基づいて、前記ステージの相対的位置を監視するように構成された前記信号処理電子機器をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
4. 前記光監視信号に基づいて前記信号処理電子機器によって監視される前記ステージ位置は、前記ステージの第１の自由度に対応する、請求項３に記載のシステム。
5. 前記ステージに関連する１つまたは複数の他の自由度に応じた対応するそれぞれの１つまたは複数の他のステージ位置を監視するための、１つまたは複数の他の金属コーティングされたガラス光ファイバをさらに備え、
   該１つまたは複数の他の金属コーティングされたガラス光ファイバは、露光チャンバ内に実質的に流出物をガス放出しない、請求項３に記載のシステム。
6. 前記光監視信号は、前記ファイバ端部の表面上で前記光監視信号を結像することによって、前記ファイバ端部で収集される、請求項３に記載のシステム。
7. 前記ステージと前記金属コーティングされたガラス光ファイバの前記端部との間に配置され、前記光監視信号を収集し、前記光監視信号を示す干渉信号に２つの直交偏光された光信号を混合する偏向子をさらに備える、請求項３に記載のシステム。
8. 前記金属コーティングされたガラス光ファイバの前記別の端部と前記信号処理電子機器との間に配置され、前記信号処理電子機器に入力された干渉信号に前記光監視信号を示す２つの直交偏光された光信号を混合する偏向子をさらに備える、請求項３に記載のシステム。
9. 前記光学センサ用の光源をさらに備え、金属コーティングされたガラス光ファイバは、該光源から前記光学センサに光を供給する、請求項１に記載のシステム。
10. 前記光源は、直交偏光を有する２つの異なる周波数で光を供給するヘテロダイン光源である、請求項９に記載のシステム。
11. 前記金属コーティングされたガラス光ファイバは、偏光保持光ファイバである、請求項９に記載のシステム。
12. 前記光源から前記光学センサに光を供給するための第２の金属コーティングされたガラス光ファイバをさらに備える、請求項９に記載のシステム。
13. 前記光学センサは、干渉計測光学式エンコーダシステムを含む、請求項１に記載のシステム。
14. 前記ガラス光ファイバの前記金属外側コーティングは、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、およびＮｉのいずれかを含む、請求項１に記載のシステム。
15. 前記ガラス光ファイバの前記金属外側コーティングは、１５から５０ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記ガラス光ファイバの前記金属外側コーティングは、Ａｌ、Ｃｕ、またはＳｎを含む、請求項１５に記載のシステム。
17. 前記ガラス光ファイバは、シリカ芯、およびドープト・シリカの被覆材を含む、請求項１５に記載のシステム。
18. 前記ガラス光ファイバの前記金属外側コーティングは、１５から５０ミクロンの範囲の厚さを有する、請求項１に記載のシステム。
19. 前記ガラス光ファイバは、シリカ芯、およびドープト・シリカの被覆材を含む、請求項１に記載のシステム。
20. 前記光学センサへ光を供給し、前記光学センサから光を収集するための、複数の金属コーティングされたガラス光ファイバを備える、請求項１に記載のシステム。