ECLI:NL:RBDHA:2018:6542
Rechtbank DHA — Uitspraak 


vonnis
RECHTBANK DEN HAAG
Team handel
zaaknummer / rolnummer: C/09/539155 / HA ZA 17-956
Vonnis van 6 juni 2018
in de zaak van
de rechtspersoon naar buitenlands recht
NIKON CORPORATION
,
gevestigd te Tokyo, Japan,
eiseres in conventie,
verweerster in het bevoegdheidsincident,
verweerster in reconventie,
procesadvocaat [NAAM]. L. Oosting te Amsterdam,
tegen
1. de naamloze vennootschap
ASML HOLDING N.V.
,
2. de besloten vennootschap
ASML NETHERLANDS B.V.
,
3. de besloten vennootschap
ASML SYSTEMS B.V.
,
alle gevestigd te Veldhoven,
gedaagden in conventie,
eiseressen in het bevoegdheidsincident,
eiseressen in reconventie,
procesadvocaat [NAAM]. J.A. Dullaart te Naaldwijk.
Partijen zullen hierna Nikon en ASML genoemd worden. Voor Nikon is de zaak inhoudelijk behandeld door haar procesadvocaat [NAAM]. R.M. van der Velden, mr.ir. H. Zagers, mr. R.M. Kleemans en mr. [NAAM]. Laddé, allen advocaat [NAAM], bijgestaan door de octrooigemachtigden mr. [NAAM]. A.J.W. Hooiveld en ir. M.H. Luten. Voor ASML is de zaak behandeld door mrs. W.A. Hoyng, B.J. van den Broek en R. van Kleeff, allen advocaat [NAAM], bijgestaan door de octrooigemachtigden D. Owen en dr. A. Lin.
1
De procedure
1.1.
Het verloop van de procedure blijkt uit:
de beschikking van de voorzieningenrechter van deze rechtbank van 26 april 2017 waarbij Nikon verlof is verleend ASML te dagvaarden in de versnelde bodemprocedure in octrooizaken (hierna: VRO-procedure);
de dagvaarding van 10 mei 2017;
de akte overlegging producties namens Nikon met producties EP1 t/m EP38
;
de conclusie van antwoord in conventie, tevens conclusie van eis in reconventie, tevens incidentele conclusie houdende exceptie van onbevoegdheid met producties GP1 t/m GP46;
de conclusie van antwoord in reconventie met producties EP39 t/m EP46;
de akte overlegging aanvullende producties namens Nikon van 21 februari 2018 met producties EP47-51;
de akte houdende overlegging aanvullende producties namens ASML van 21 februari 2018 [gedateerd op de pleidooidatum] met producties GP47 t/m GP55;
de akte overlegging reactieve producties namens Nikon van 23 maart 2018 met producties EP54 t/m EP59;
de akte houdende overlegging reactieve producties namens ASML van 23 maart 2018 [ook hier is de akte gedateerd op de pleidooidatum] met producties GP56 t/m GP60;
de ter zitting van 20 april 2018 door partijen gehanteerde pleitnotities.
1.2.
De rechtbank heeft ter zitting het bezwaar van Nikon tegen paragraaf 93 van het rapport van Owen en Lin (productie GP 47) verworpen.
1.3.
Een deel van de informatie die partijen hebben overgelegd en behandeld betreft bedrijfsvertrouwelijke informatie. Het deel van de pleidooi-zitting dat daarop betrekking had, heeft, op verzoek van partijen, met gesloten deuren plaats gevonden (art. 27 lid 1 Rv
). Er zijn in dit vonnis geen gedeelten die op de vertrouwelijke informatie betrekking hebben, zodat het niet nodig is art. 29 lid 4 Rv toe te passen.
1.4.
Vervolgens is vonnis bepaald op heden.
2
De feiten
2.1.
Nikon is de moedermaatschappij van de Nikon groep. Naast camera's, microscopen, brillenglazen en optische meetapparatuur, ontwikkelt, produceert en verkoopt Nikon (foto)lithografiemachines die gebruikt worden voor de productie van (computer)chips.
2.2.
ASML maakt onderdeel uit van de ASML groep. ASML is de grootste fabrikant ter wereld van lithografiemachines voor de fabricage van (computer)chips. Haar enige concurrent op de markt van (hierna te bespreken) immersie-lithografiemachines is Nikon.
2.3.
Nikon is houdster van Europees octrooi 2 157 480 B1 (hierna: het octrooi of EP 480) met gelding in onder meer Nederland voor: ‘
Exposure method and apparatus, and device manufacturing method’.
Het octrooi is verleend op 27 mei 2015 op een aanvrage daartoe van 30 maart 2004 (met aanvraagnummer 09015058.2), onder inroeping van diverse prioriteiten (09.04.2003 JP 2003105920, 25.08.2003 JP 2003299628, 29.08.2003 JP 2003307806, 19.09.2003 JP 2003329194 en 22.09.2003 JP 2003329309). Tegen (de verlening van) EP 480 is geen oppositie ingesteld. EP 480 stamt af van de in de Japanse taal gestelde internationale aanvrage WO 2004/090952 (WO 952). Daarvan is geen Engelse vertaling beschikbaar. De Europese moederaanvrage is voor het eerst gepubliceerd in de Engelse taal als EP 1 612 849 A1 (hierna: EP 849). De tekst van EP 849 komt overeen met die van WO 952.
2.4.
EP 480 telt 27 conclusies. In de oorspronkelijke Engelse taal luiden de conclusies als volgt:
1. An exposure apparatus, comprising:
an illumination system (12) for illuminating a first object (R) with illumination light; and
a projection system (PL) for projecting a pattern image of the first object (R) onto a second object (W), wherein the illumination system comprises
a formation optical system (21, 71, 72) which includes:
a deflection member (21) for generating a plurality of light beams to be respectively distributed in a plurality of areas on a predetermined plane in the illumination system which is conjugated with a pupil plane (Q3) of the projection system, said plurality of areas being different from each other and comprising a plurality of areas being away from an optical axis of the illumination system and an area which substantially includes the optical axis, the area substantially includes the optical axis being annular and having a ratio of an outer radius and an inner radius between 0 and 1;
an optical integrator (5) being a fly eye lens or a micro fly eye lens; and
a polarization setting member which is arranged between the deflection member (21) and the optical integrator (5) to set polarization states of the plurality of light beams generated from the deflection member, whereby the formation optical system is adapted to set a light amount distribution in which an amount of light is larger in the plurality of areas than in an area other than the plurality of areas
such that the first object is illuminated with the illumination light including the plurality of light beams.
2. The exposure apparatus as recited in claim 1,
characterized in that
the formation optical system includes a lens system (4) arranged between the deflection member and the optical integrator (5), and
An incident surface of the optical integrator (5) is arranged at a position approximately corresponding to a back focus of the lens system (4).
3. The exposure apparatus as recited in claim 2,
characterized in that
the deflection member (21) is arranged at a position approximately corresponding to a front focus of the lens system (4).
4. The exposure apparatus as recited in claim 2 or 3,
characterized in that
the lens system (4) is arranged to cause the deflection member (21) and an exit surface of the optical integrator (5) to be approximately conjugated with each other.
5. The exposure apparatus as recited in any one of claims 1 to 4,
characterized in that
an illumination condition of the first object (R) by the illumination system is changeable according to at least one of replacement of the deflection member (21) and movement of an optical element (71, 72) which is different from the deflection member.
6. The exposure apparatus as recited in any one of claims 1 to 5,
characterized in that
the illumination system includes a movable member (71, 72) which is movable along the optical axis, and the polarization setting member is arranged between the deflection member (21) and the movable member.
7. The exposure apparatus as recited in claim 6,
characterized in that
the movable member includes at least one prism (71, 72) which is configured to change a positional relation between the plurality of areas and the optical axis.
8. The exposure apparatus as recited in any one of claims 1 to 7,
characterized in that
the polarization setting member is arranged to set the plurality of light beams to be distributed in the plurality of areas away from the optical axis to be respectively linearly polarized.
9. The exposure apparatus as recited in claim 8,
characterized in that
the polarization setting member is arranged to set directions of polarization of the plurality of light beams distributed in the plurality of areas away from the optical axis to be respectively coincident with a tangent direction or a circumferential direction.
10. The exposure apparatus as recited in any one of claims 1 to 8,
characterized in that
the polarization setting member is arranged to set the plurality of light beams to be distributed in the plurality of areas away from the optical axis to be respectively S polarization.
11. The exposure apparatus as recited in any one of claims 1 to 10,
characterized in that
distances from centers of the plurality of areas away from the optical axis to the optical axis are set to be approximately identical.
12. The exposure apparatus as recited in any one of claims 1 to 11,
characterized in that
in the illumination system, at least one lens is arranged between the deflection member and the polarization setting member.
13. The exposure apparatus as recited in any one of claims 1 to 12,
characterized in that
the deflection member is a diffractive optical element configured to generate the light beams in different directions.
14. An exposure method for exposing a second object with illumination light through a first object and a projection system, which comprises illuminating the first object with the illumination light from an illumination system,
characterized by
comprising:
generating the illumination light using an optical integrator which is a fly eye lens or a micro fly eye lens and a deflection member, the deflection member generating a plurality of light beams to be respectively distributed in a plurality of areas on a predetermined plane in the illumination system which is conjugated with a pupil plane of the projection system, said plurality of areas being different from each other and including a plurality of areas away from an optical axis of the illumination system and an area which substantially includes the optical axis, the area which substantially includes the optical axis being annular and having a ratio of an outer radius and an inner radius between 0 and 1, the illumination light having a light amount distribution in which an amount of light is larger in the plurality of areas than in an area other than the plurality of areas;
setting polarization states of the plurality of light beams generated by the deflection member, on an upstream side of the optical integrator; and
illuminating the first object with the illumination light including the plurality of light beams whose polarization states are set.
15. The exposure method as claimed in claim 14,
characterized in that
the plurality of light beams are incident on the optical integrator through a leans system arranged between the deflection member and the optical integrator, and an incident surface of the optical integrator is arranged at a position approximately corresponding to a back focus of the lens system.
16. The exposure method as claimed in claim 15,
characterized in that
the deflection member is arranged at a position approximately corresponding to a front focus of the lens system.
17. The exposure method as claimed in claim 15 or 16,
characterized in that
the lens system causes the deflection member and an exit surface of the optical integrator to be approximately conjugated with each other.
18. The exposure method as recited in any one of claims 14 to 17,
characterized in that
an illumination condition of the first object is changed by at least one of replacement of the deflection member and movement of an optical element which is different from the deflection member.
19. The exposure method as recited in any one of claims 14 to 18,
characterized in that
the first object is illuminated with the illumination light through a movable member which is movable along the optical axis, and the polarization states are set on an upstream side of the movable member.
20. The exposure method as recited in claim 19,
characterized in that
a positional relation between the plurality of areas and the optical axis is changed by at least one prism of the movable member.
21. The exposure method as recited in any one of claims 14 to 20,
characterized in that
the plurality of light beams generated from the plurality of areas away from the optical axis are set to be respectively linearly polarized
22. The exposure method as recited in claim 21,
characterized in that
directions of polarization of the plurality of light beams distributed in the plurality of areas away from the optical axis are respectively coincident with a tangent direction or a circumferential direction.
23. The exposure method as recited in any one of claims 14 to 22,
characterized in that
the plurality of light beams generated from the plurality of areas away from the optical axis are set to be respectively S polarization.
24. The exposure method as recited in any one of claims 14 to 23,
characterized in that
distances from centers of the plurality of areas away from the optical axis to the optical axis are set to be approximately identical.
25. The exposure method as recited in any one of claims 14 to 24,
characterized in that
the plurality of light beams generated from the deflection member are incident on the polarization setting member through at least one lens.
26. The exposure method as recited in any one of claims 14 to 25,
characterized in that
the deflection member is a diffractive optical element which generates the light beams in different directions.
27. A device manufacturing method,
characterized by
comprising:
exposing a substrate by the exposure method as recited in any one of claims 14 to 26;
developing the exposed substrate; and
processing the developed substrate.
2.5.
Deze conclusies luiden in de onbestreden Nederlandse vertaling als volgt:
1. Belichtingsinrichting, omvattende:
een verlichtingssysteem (12) voor het verlichten van een eerste object (R) met  verlichtingslicht; en
een projectiesysteem (PL) voor het projecteren van een patroonafbeelding van het eerste object (R) op een tweede object (W), waarbij het verlichtingssysteem omvat een optisch vormingssysteem (21, 71, 72), dat omvat:
een afbuigelement (21) voor het genereren van een aantal lichtstralen, dat respectievelijk verdeeld zal worden in een aantal gebieden op een vooraf bepaald vlak in het verlichtingssysteem, dat met een pupilvlak (Q3) van het projectiesysteem geconjugeerd is, waarbij het aantal gebieden verschillend van elkaar is en een aantal gebieden op afstand van een optische as van het verlichtingssysteem en een gebied, dat in hoofdzaak de optische as omvat, omvat, waarbij het gebied, dat in hoofdzaak de optische as omvat, ringvormig is en een verhouding tussen een buitenradius en een binnenradius heeft, die tussen 0 en 1 ligt;
een optische integrator (5), die een vliegooglens of een micro-vliegooglens is; en een polarisatie-instelelement, dat is aangebracht tussen het afbuigelement (21) en de optische integrator (5) voor het instellen van polarisatietoestanden van het aantal lichtstralen, dat wordt gegenereerd door het afbuigelement, waarbij het optische vormingssysteem is ingericht voor het instellen van een lichthoeveelheidverdeling waarin een hoeveelheid licht groter is in het aantal gebieden dan in een gebied anders dan het aantal gebieden zodat het eerste object wordt verlicht met het verlichtingslicht, dat het aantal lichtstralen omvat.
2. Belichtingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het optische vormingssysteem een lenzensysteem (4) omvat, dat is opgesteld tussen het afbuigelement en
de optische integrator (5), en
een invaloppervlak van de optische integrator (5) is aangebracht op een positie, die ongeveer overeenkomt met een achterste brandpunt van het lenzensysteem (4).
3. Belichtingsinrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het afbuigelement (21) is aangebracht op een positie, die ongeveer overeenkomt met een voorste brandpunt van het lenzensysteem (4).
4. Belichtingsinrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het lenzensysteem (4)
is ingericht om te veroorzaken, dat het afbuigelement (21) en een uitgangsoppervlak van de
optische integrator (5) ongeveer geconjugeerd met elkaar zijn.
5. Belichtingsinrichting volgens een der conclusies 1 - 4, met het kenmerk, dat een verlichtingsconditie van het eerste object (R) door het verlichtingssysteem veranderbaar is volgens ten minste een van een vervanging van het afbuigelement (21) en een verplaatsing van een optisch element (71, 72), dat verschilt van het afbuigelement.
6. Belichtingsinrichting volgens een der conclusies 1 - 5, met het kenmerk, dat het verlichtingssysteem een verplaatsbaar element (71, 72) omvat, dat verplaatsbaar is langs
de optische as, en het polarisatie-instelelement is aangebracht tussen het afbuigelement (21) en het verplaatsbare element.
7. Belichtingsinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het verplaatsbare element ten minste één prisma (71, 72) omvat, dat is ingericht om een positionele relatie tussen het aantal gebieden en de optische as te veranderen.
8. Belichtingsinrichting volgens een der conclusies 1 - 7, met het kenmerk, dat het polarisatie-instelelement is ingericht om het aantal lichtstralen, dat zal worden verdeeld in het aantal gebieden op afstand van de optische as, respectievelijk lineair gepolariseerd in te stellen.
9. Belichtingsinrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het polarisatie-instelelement is ingericht om polarisatierichtingen van het aantal lichtstralen, dat zal worden verdeeld in het aantal gebieden op afstand van de optische as, respectievelijk met een tangentiële richting of een omtreksrichting samenvallend in te stellen.
10. Belichtingsinrichting volgens een der conclusies 1 - 8, met het kenmerk, dat het polarisatie-instelelement is ingericht om het aantal lichtstralen, dat zal worden verdeeld in het aantal gebieden op afstand van de optische as, respectievelijk S-gepolariseerd in te stellen.
11. Belichtingsinrichting volgens een der conclusies 1 - 10, met het kenmerk, dat afstanden van middelpunten van het aantal gebieden op afstand van de optische as tot de optische as zijn ingesteld om ongeveer identiek te zijn.
12. Belichtingsinrichting volgens een der conclusies 1 - 11, met het kenmerk, dat in het verlichtingssysteem, ten minste een lens is aangebracht tussen het afbuigelement en het polarisatie-instelelement.
13. Belichtingsinrichting volgens een der conclusies 1 - 12, met het kenmerk, dat het afbuigelement een optisch diffractie-element is, dat is ingericht voor het genereren van de lichtstralen in verschillende richtingen.
14. Belichtingswerkwijze voor het belichten van een tweede object met verlichtingslicht door een eerste object en een projectiesysteem, omvattende het verlichten van het eerste object met het verlichtingslicht van een verlichtingssysteem, met het kenmerk, dat de werkwijze omvat:
het genereren van het verlichtingslicht door gebruik van een optische integrator, die een vliegooglens of een micro-vliegooglens is, en een afbuigelement, waarbij het afbuigelement een aantal lichtstralen genereert, dat respectievelijk verdeeld zal worden in een aantal gebieden op een vooraf bepaald vlak in het verlichtingssysteem, dat met een pupilvlak van het projectiesysteem geconjugeerd is, waarbij het aantal gebieden verschillend van elkaar is en een aantal gebieden op afstand van een optische as van het verlichtingssysteem en een gebied, dat in hoofdzaak de optische as omvat, omvat, waarbij het gebied, dat in hoofdzaak de optische as omvat, ringvormig is en een verhouding tussen een buitenradius en een binnenradius heeft, die tussen 0 en 1 ligt, waarbij het verlichtingslicht een lichthoeveelheidverdeling heeft waarin een hoeveelheid licht groter is in het aantal gebieden dan in een gebied anders dan het aantal gebieden;
het instellen van polarisatietoestanden van het aantal lichtstralen, dat is gegenereerd door het afbuigelement, aan een stroomopwaartse zijde van de optische integrator;
en het verlichten van het eerste object met het verlichtingslicht, dat het aantal lichtbundels waarvan de polarisatietoestanden zijn ingesteld, omvat.
15. Belichtingswerkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het aantal lichtstralen invalt op de optische integrator door een lenzensysteem, dat is aangebracht tussen het afbuigelement en de optische integrator, en een invaloppervlak van de optische integrator is aangebracht op een positie, die ongeveer overeenkomt met een achterste brandpunt van het lenzensysteem.
16. Belichtingswerkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat het afbuigelement is aangebracht op een positie, die ongeveer overeenkomt met een voorste brandpunt van het lenzensysteem.
17. Belichtingswerkwijze volgens conclusie 15 of 16, met het kenmerk, dat het lenzensysteem veroorzaakt, dat het afbuigelement en een uitgangsoppervlak van de optische integrator ongeveer geconjugeerd met elkaar zijn.
18. Belichtingswerkwijze volgens een der conclusies 14 - 17, met het kenmerk, dat een verlichtingsconditie van het eerste object wordt veranderd door ten minste een van een vervanging van het afbuigelement en een verplaatsing van een optisch element, dat verschilt van het afbuigelement.
19. Belichtingswerkwijze volgens een der conclusies 14 - 18, met het kenmerk, dat het eerste object wordt verlicht met het verlichtingslicht door een verplaatsbaar element, dat langs de optische as verplaatsbaar is, en de polarisatietoestanden zijn ingesteld op een stroomopwaartse zijde van het verplaatsbare element.
20. Belichtingswerkwijze volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat een positionele relatie tussen het aantal gebieden en de optische as wordt veranderd door ten minste één prisma van het verplaatsbare element.
21. Belichtingswerkwijze volgens een der conclusies 14 - 20, met het kenmerk, dat het aantal lichtstralen, dat is gegeneerd door het aantal gebieden op afstand van de optische as, respectievelijk lineair gepolariseerd ingesteld is.
22. Belichtingswerkwijze volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat polarisatierichtingen van de het aantal lichtstralen, dat verdeeld is in het aantal gebieden op afstand van de optische as, respectievelijk samenvallen met een tangentiële richting of een omtreksrichting.
23. Belichtingswerkwijze volgens een der conclusies 14 - 22, met het kenmerk, dat het aantal lichtstralen, dat gegenereerd is door het aantal gebieden op afstand van de optische as, respectievelijk S-gepolariseerd ingesteld is.
24. Belichtingswerkwijze volgens een der conclusies 14 - 23, met het kenmerk, dat afstanden van middelpunten van het aantal gebieden op afstand van de optische as tot de optische as ongeveer identiek zijn ingesteld.
25.Belichtingswerkwijze volgens een der conclusies 14 - 24, met het kenmerk, dat het aantal lichtstralen, dat is gegeneerd door het afbuigelement, invalt op het polarisatie-instelelement door ten minste een lens.
26. Belichtingswerkwijze volgens een der conclusies 14 - 25, met het kenmerk, dat het afbuigelement een optisch diffractie-element is, dat de lichtstralen in verschillende richtingen genereert.
27. Inrichtingsvervaardigingswerkwijze, met het kenmerk, dat de werkwijze omvat:
het belichten van een substraat door de belichtingswerkwijze volgens een der conclusies 14- 26;
het ontwikkelen van het belichte substraat; en
het verwerken van het ontwikkelde substraat.
2.6.
In de beschrijving van EP 480 is onder meer het volgende opgenomen:
“Technical Field
[0001]
The present invention relates to an exposure technology used to transfer mask-pattern on substrates such as wafers in a lithography process for fabricating various kinds of devices such as semiconductor elements, liquid crystal displays, thin-film magnetic heads and, more particularly to an exposure technology using an illuminating technology related to the so-called deformed illumination. Further, the present invention relates to a technology for fabricating the device using the exposure technology.
Background Art
[0002]
The apparatus for the projection exposure of the batch exposure system such as the step-and-repeat system or the scan exposure system such as the step-and-scan system have been used to transfer the pattern of the reticle (or photo-mask etc.) as the mask on the wafers (or vitreous plate etc.) as the substrates intended for exposure in the lithography process for fabricating semiconductor elements (or liquid crystal displays etc.). In the kind of apparatus for the projection exposure, it is desirable to transfer various kinds of pattern on the wafers with each high resolution.
[0003]
The pattern being required very fine high resolution of those intended transfer is the so-called contact hole. The contact hole includes the densely massed contact hole having a plurality of predetermined shaped aperture arranged with predetermined fine pitch and the isolated contact hole being substantially comprised of a single aperture. In order to transfer the pattern of the former densely massed contact hole on the wafer with high resolution, the so-called deformed illumination system (deformed light source system), which allows the amount of light of the illumination light to be enlarged in one or more areas (particularly four areas) being eccentric for optical axis at the pupil plane of the illumination system, is effective (refer to Japanese Patent Applications Laid-open No. Hei 5-67558 (corresponding with US Patent NO. 6,094,305 ) and NO. 2001-176766 (corresponding to US Patent NO. 6,563,567 )).
[0004]
On the other hand, in order to transfer the pattern of the later isolated contact hole on the wafer with high resolution, the illumination system, which allows the amount of light of the illumination light to be enlarged in a relatively small round area centering optical axis at the pupil plane of the illumination system, that is, the illumination system that allows the σ value, being a coherence factor of the illumination system to be relatively lessened (hereinafter, it will be called "small σ illumination system" for convenience of description), is known to be effective.
[0005]
JP 06-053120 A, published 25 February, 1994 , discloses an illumination optical device for illuminating a predetermined region on an object uniformly with illumination light, in which four apertures on a space filter as a secondary light source forming part are covered with polarizing plates. The polarizing direction of the polarizing plates is set in the direction of the tangential line of a circumference whose access is an optical axis AX. This document also discloses, in an alternative configuration, a system in which light passes from a lamp fire mirror, and a lens, to a pair of correspondingly-shaped prisms. The light from the correspondingly-shaped prisms passes firstly through a set of optical integrators, then through a pair of lenses, and then via a second set of optical integrators, a set of polarizing plates, and then a further lens before being brought, via mirror and a further lens, to a reticle.
(…)
Detailed Description
[0012]
As described above, the pattern of the densely massed contact hole with fine pitch and the isolated contact hole can be transferred on the wafer with high resolution through the deformed illumination system and the small σ illumination system respectively. Recently with regard to this, for example, in fabricating semiconductor elements, it is growing to be required transferring one reticle pattern being formed the pattern of the contact hole with various kinds of pitch, which include the patterns ranging from the contact hole arranged with great pitch, which can be substantially regarded as the isolated contact hole, to the densely massed contact hole with fine pitch, on the wafer at one time exposure.
[0013]
For that reason, however, it is disadvantage that when using the deformed illumination system, the resolution is not sufficient for the contact hole with large pitch; while when using the small σ illumination system, the resolution is not sufficient for the densely massed contact hole with fine pitch.
[0014]
Further, recently, for example, when fabricating semiconductors, it has come to be demanded to transfer the pattern of the so-called contact hole densely massed in one direction, which is arranged in the one direction with fine pitch and can be substantially regarded as the isolated pattern in terms of the direction orthogonal to it, to wafer with high resolution.
[0015]
However, it is disadvantage that the resolution is not sufficient in the direction in which the pattern can be regarded as the isolated,pattern, with using the traditional deformed illumination system for this purpose, while it is not sufficient in the direction in which the pattern is arranged with the fine pitch, with using the small σ illumination system.
[0016]
Considering this problem, the first object of the present disclosure is to provide an exposure technology for simultaneously transferring the pattern having various kinds of pitches with high resolution respectively.
[0017]
And the second object of the present disclosure is to provide an exposure technology for transferring the pattern, which is arranged in one direction periodically and is substantially isolated (pattern densely massed in one direction) in terms of the orthogonal direction, with high resolution.
[0018]
And the third object of the present disclosure is to provide a manufacturing technology for fabricating the device including various kinds of patterns or including the pattern densely massed in one direction with high accuracy and yet high throughput.
[0019]
The first exposure method according to the present disclosure, which is an exposure method for illuminating a mask (R) with an optical beam from an illumination system (12) to expose a substrate (W) with the optical beam through the mask and a projection system (PL), characterized in that a light amount distribution of the optical beam on a predetermined plane (Q1; Q3) with respect to the illumination system is set such that an amount of light is set larger in nine areas than in an area other than the nine areas, the nine areas including a first area (28; 28R) and eight areas (29A to 29D, 30A to 30D), an outer contour of the first area including an optical axis (BX) of the illumination system, and the eight areas being arranged so as to encompass the first area and each of the eight areas being smaller than the first area.
[0020]
According to the present disclosure, such a pattern that is great in pitch and can be substantially regarded as the isolated contact hole by means of the optical beam passing through the first area is transferred with high resolution, and the pattern which includes the patterns ranging from the pattern with around middle pitch to the pattern with fine pitch like the densely massed contact hole by means of the optical beam passing through the eight areas enclosing the first area, is transferred with high resolution. Accordingly, it is able to simultaneously transfer the patterns having various kinds of pitches with high resolution respectively.
[0021]
In this case, it is preferable that the first area to be located at the center is an annular zone area (28R). With the annular illumination at the first area, the resolution and the depth of focus might be improved in some cases. Furthermore, the amount of light (intensity per unit area e.g.) at the first area to be located in the center may be made different from the amount of light at the surround areas enclosing it.
[0022]
Furthermore, as an example, the predetermined plane is a pupil plane (Q1) of the illumination system, and the nine areas in which the amount of light on the predetermined plane is greater than the amount of light at the area other than the nine areas, comprises the first area (28), four second areas (29A to 29D) which are arranged along a first circumference (32A) that encloses the first area and which are respectively smaller than the first area, and four third areas (30A to 30D) which are arranged along a second circumference (32B) that encloses the first circumference and which are respectively smaller than the first area.
(…)
[0063]
An example of the deflection member is a diffractive optical element (21) which generates diffracted light to a plurality of directions on an optical path of the illumination system.
[0064]
Furthermore, the optical member includes movable members (71, 72) which are arranged at an exit side of the deflection member, and which can change a positional relation between each area outside the optical axis on the predetermined plane and the optical axis of the illumination system, and the polarization setting member may be arranged between the deflection member and the movable member.
(…)
[0085]
Further, as an example, the optical member includes a deflection member which generates optical beams respectively distributed at different areas on the predetermined plane, and the exposure apparatus further comprises a polarization setting member which sets polarization states of the optical beams generated from the deflection member in the illumination system. In this case, further, the optical member includes a movable member (71, 72) which is arranged at an exit side of the deflection member, and which can change a positional relation between the other two areas except for the center area of the three areas having large amount of light and the optical axis of the illumination system, and the polarization setting member is arranged between the deflection member and the movable member.
(…)
[0094]
Further, by making the center first area annular, it is able to more improve the resolution and depth of focus. Furthermore, by controlling the state of polarization of the optical beam, it might be able to more improve the resolution and the like.
(…)
[The first configuration]
[0097] A first configuration will be described accompanying Figs. 1 to 9, as follows:
(…)
[0129]
Accordingly, with using the distribution of amount of light on the pupil plane in Fig. 3 in this configuration, the patterns of the reticle R including three kinds of pitch in Fig. 2 can onetime transfer on the wafer with high accuracy.
(…)
[0133]
Further, instead of the distribution of amount of light in Fig. 3 , as shown Fig. 6(B) , a distribution of amount of light becoming great amount of light of the five areas including four slim areas 130A, 130B, 130C, and 130D which are substantially connected to the radial each two areas 29A, 29B, 29C, 29D, 30A, 30B, 30C, and 30D of the radial in Fig. 3 respectively and the center area 28 may be used. Also in this case, it is almost able to transfer patterns having various kinds of pitch with high resolution. In addition, in Fig. 6(B) , the amount of light of the connecting parts of two areas in the radial may around equal to that of the two areas, or may be different from that of the two areas, for example smaller.
[0134]
In addition, in order to more improve the resolution and depth of focus than using the amount of light of Fig. 3 , an area of annular may be used instead of the center area 28 as the first area.
[0135]
Fig. 6(A) shows a distribution of amount of light of the illumination light IL on the exit plane Q1 (pupil plane of the illumination system 12) of fly' eye lens 5 in Fig. 1(A) , when the first area is the area of annular. In Fig. 6(A) with marking the same notes to the parts corresponding to in Fig. 3 , the amount of light of the area 28R of annular consist of the outer radius r1, the inner radius rlR, and the center of the optical axis BX and that of the nine areas including the area 28, the areas 29A to 29D, and the areas 30A to 30D are approximately constant; and amount of light of the illumination light at the other areas is approximately 0. Furthermore, the value of ratio of the outer radius r1 and inner radius r1R (=r1R/r1) of the annular zone area 28R is any value between 0 and 1, as an example, 1/3 annular (r1R/r1=1/3), 1/2 annular (r1R/r1=1/2), 2/3 annular (r1R/r1=2/3) etc. can be used. The condition other than it is the same as that of the case where the amount of light in Fig. 3 is used.
[0136]
When the amount of light in Fig. 6 (A) is used, the more stable distribution of CD value can be obtained than the simulation result of the CD value represented in the curve 36 of Fig. 5 . Further, the more stable CD value can be obtained with wider depth of focus.
[0137]
Further, in this configuration, the light distributed at the peripheral areas 29A to 29D, and the areas 30A to 30D in Fig. 6(A) may be linear polarization. In this case, as an example, as shown with an arrow mark AR, the light distributed at the peripheral areas may be S polarization (vertical direction for the incident plane) whose polarization direction is the tangent direction. Whereby, the resolution etc. for the specific pattern might be enhanced. It is the similar to the case of using the distribution of amount of light in Fig. 3 or 6(B) .
[0138]
In addition, if the light distributed at the peripheral eight or four areas with area in which the amount of light is great described above is non-polarization or whose polarization direction is not coincidental to the circumference direction, for example, with arrangement polarization setting member such as 1/2 wave plate or 1/4 wave plate on the optical path passed through the lights distributed at each area between diffractive optical element 21 (deflection member) and the fly' eye lens 5, the optical beam is preferably changed into that of the linear polarization whose polarization direction is approximately coincident to the circumference direction. In this case, the polarization setting member is preferably arranged between one of the plurality of prisms (movable member) described above which is arranged at the most upstream side (light source side) and incident side, for example the lens 4, or the diffractive optical element 21 and the lens4. In this case, it is not necessary to move the polarization setting member in accordance with change of the diffractive optical element or the traveling direction of the optical beam (optical path) depending on modification of the distance among the plurality of prisms; or not necessary to enlarge the polarization setting member in expectation of such change.
(…)
[Third Configuration]
[0209]
Next, there will be explained a third configuration referring to Fig. 18 to Fig. 21. The first configuration uses member including the diffraction optical devices 21, 22 as the optical member for setting the predetermined amount of light distribution, on the contrary, this configuration uses the aperture stop as the optical member thereof, and in Fig. 18 , there is attached the same symbol to a portion corresponding to Fig. 1(A) to omit its detailed description.
[0210]
Fig. 18 shows a configuration of the projection exposure apparatus of this configuration, in this Fig. 18 , the illumination light IL from the exposure light source 1, is made incident into the fly-eye lens 5 via the beam expander 2 and the mirror 3. There is disposed the aperture stop (σ stop) 42 as the optical member for obtaining the predetermined amount of light distribution at the emission plane Q1 as the predetermined plane, in the emission plane Q1 (the pupil plane of the illumination system 12) of the fly-eye lens 5 of this embodiment. The aperture stop 42 is mounted on the revolver 41, and the revolver 41 is mounted with another aperture stop 44, and further, still another aperture stop (not shown in the drawings). The present configuration is so constituted that the illumination condition is capable of being switched upon providing either of the aperture stops 42, 44 and so forth at the emission plane Q1 (pupil plane) while controlling the rotation angle of the revolver 41 via the driver 43 by the main control system 17.
[0211]
The illumination light IL passed through the aperture stop 42 illuminates a slender illumination region of the pattern plane (reticle plane) of the reticle R as the mask with uniform intensity distribution via the condenser lens system 6, the field stops 7, 8, the image-forming lens system 9, the mirror 10 and the main condenser lens system 11. The illumination system 12 of the present configuration is constituted by the exposure light source 1, the beam expander 2, the mirror 3, the fly-eye lens 5, the aperture stop 42 (or another aperture stop), the condenser lens system 6, the field stops 7, 8, the image-forming lens system 9, the mirror 10 and the main condenser lens system 11. The constitution in addition to the above is the same as the embodiment in Fig. 1(A) .
[0212]
In this configuration, the pattern on the reticle R of the object of transfer is the pattern including the contact hole having three-kind of different pitches as shown in Fig. 2 . The aperture stop 42 in Fig. 18, in accordance with this, forms nine apertures in the shading plate to obtain the same amount of light distribution as the amount of light distribution in Fig. 3 .
[0213]
Fig. 19 shows the shape of the aperture stop 42. In Fig. 19 , in the aperture stop 42 comprised of the shading plate, the aperture stop 42 is formed with nine apertures each of which is spaced mutually, which include a circular shaped aperture 45 with the optical axis BX of the illumination system 12 as the center, four circular shaped apertures 46A, 46B, 46C and 46D in which respective centers are disposed along the first circumference surrounding the aperture 45, and four circular shaped apertures 47A, 47B, 47C and 47D in which the centers thereof are disposed along the second circumference surrounding the apertures 46A to 46D. In addition, positions and shapes of the aperture 45, apertures 46A to 46D, and apertures 47A to 47D are the same as that of the region 28, region 29A to 29D, and regions 30A to 30D in which amount of light is approximately constant on the respective amount of light distribution in Fig. 3 .
[0214]
Accordingly, by employing the aperture stop 42, the amount of light distribution on the emission plane Q1 (pupil plane) of the fly-eye lens 5 becomes approximately constant at nine regions shown in Fig. 3 like the first configuration, and becomes low at the region in addition thereto, therefore, it is possible to transfer the reticle pattern image including the contact hole having various kind of pitch as Fig. 2 on the wafer at once with high resolution. In the case that the aperture stop 42 is used as this embodiment, the utilization efficiency of the illumination light IL decreases, however, there is advantage that it is possible to set the amount of light distribution at the predetermined plane (the pupil plane or so forth of the illumination system 12) into the required condition accurately using simple constitution.
[0215]
In addition, it is also allowed to use an aperture stop (also numbered 42) in which the center aperture is made the annular aperture 45R as shown in Fig. 20 , instead of the aperture stop 42 in Fig. 19 , or by combining it. In this case, the amount of light distribution, which is the same as Fig. 6(A) , is obtained accurately and easily, therefore, it is possible to further improve the resolution or the depth of focus. In addition, it is possible to form the amount of light distribution, which is the same as that of Fig. 6(B) , upon coupling two apertures respectively lined up in the radius direction at the aperture stop 42 in Fig. 20.
(…)
[Fourth configuration]
[0219] Next, referring to Fig. 22, a fourth configuration will be explained. (…)
(…)
[0222]
Accordingly, by employing the aperture stop 42, the distribution of amount of light on the exit plane Q1 (pupil plane) of the fly-eye lens 5 becomes approximately constant in three areas shown in Fig. 12 similarly to the second configuration, and it becomes low in the area other than it, whereby the image of the pattern of the reticle including the pattern 52 of the one directional high density contact hole can be transferred onto the wafer with a high resolution in the X direction and the Y direction. In a case of employing the aperture stop 42A like the case of this configuration, the utilization efficiency of the illumination light 1L is lowered; however there exists an advantage that the simple configuration enables the distribution of amount of light on a predetermined plane (the pupil plane of the illumination system 12 or its conjugate plane) to be accurately set in a desired state.
2.7.
Onder meer de volgende tekeningen maken deel uit van het octrooischrift van EP 480:
2.8.
Octrooiaanvrage JP 1994-053120 (hierna: JP 120) voor een “
Illuminating optic device
”, ingediend door Nikon op 27 juli 1992, is gepubliceerd op 25 februari 1994. In de onbestreden Engelse vertaling van deze aanvrage is onder meer het volgende opgenomen:
(…)
[0025] As such, if the S polarized light is used, a great difference occurs in the contrast. That is, it can be understood that if the illumination light in the polarized state in Fig. 1(a) is used, with regard to the ling-and-space pattern having a parallel edge in a direction intersecting the axes x and y at 45°, a contrast increase of about 20% is expected than the prior art, to thereby be effective in the fine pattern.
(...)
[0029] A spatial filter 24 having four openings eccentric to the optical axis AX is disposed in vicinity of an emitting end of the fly-eye lens 23. Further, the polarizing plates 25A-25D are attached to the reticle side (or light source 20 side) of four openings of the spatial filter 24, respectively. However, only the polarizing plates 25B and 25C are shown in Fig. 3. Fig. 4(a) is a front view of the spatial filter 24 seen from the reticle side, and Fig. 4(b) is a cross-sectional view along the Line A-A in Fig. 4(a). As shown in Figs. 4(a) and 4(b), four openings 24a-24d are formed in the spatial filter 24 at 90° interval around the optical axis AX, and the openings are covered with the polarizing plates 25A-25D, respectively. Further, as indicated with arrows, the polarizing directions of the polarizing plates 25A-25D are set as the tangential line of the circumference around the optical axis AX. Thus, the illumination light emitted from the openings 24a-24d of the spatial filter 24 are linearly polarized in the direction almost parallel to the tangential line of the circumference around the optical axis AX, respectively.
(…)
[0039] According to the present embodiment, the contrast of the projection image on the
wafer 14 of the line-and-space pattern in the predetermined direction on the reticle 12 can be
improved as well. Further, since the second group of the fly-eye lenses 34A-34D is placed
in addition to the first group of the fly-eye lenses 37A-37D, a uniformity of the intensity of
illumination on the reticle 12 is further improved. Also, in Fig. 5, the polarizing plates 39A and 39B may be placed respectively, for example, in positions 44A and 44B between a relay
optical system or in other positions. Further, if the illumination light from the light source
20 is already linearly polarized light, the 1/2 wavelength plates may be used instead of the
polarizing plates 39A and 39B.
(…)
Effects of the Invention
[0043] According to the first and second illuminating optical devices of the present
invention, since the illumination light entering obliquely with regard to the object is polarized
in the direction perpendicular to the incident plane, when the pattern on the object is the line-and-
space pattern whose lengthwise direction is perpendicular to the incident plane of the
illumination light, the image contrast can be greatly improved when the pattern of the object
is projected in the projection optical system.
2.9.
Octrooiaanvrage EP 0 949 541 A2 (hierna: EP 541) voor een “
Lithography apparatus
”, ingediend door ASML op 1 april 1999, is gepubliceerd op 13 oktober 1999. In deze aanvrage is onder meer het volgende opgenomen:
[0006] Problems with the prior art include lack of flexibility of the illumination system such as only having fixed illumination modes or a limited range of modes or a difficulty in selecting or mixing desired modes. Some prior systems also have a high loss of energy by blocking parts of the illuminating radiation.
[0007] It is an object of the present invention to alleviate, at least partially, at least some of the above problems.
[0008] According to the present invention, this and other objects are achieved in a lithographic projection apparatus as described in the opening paragraph, wherein the radiation system comprises an illumination system which comprises:
an adjustable axicon; and
a variable zoom element;
characterized by further comprising an adjustable element for generating a multipole illumination mode, whereby at least one spatial parameter of said multipole illumination mode can be continuously varied.
[0009] The illumination system according to the invention enables a range of illumination modes to be produced including conventional, annular and quadrupole. The axicon, zoom and multipole generating element allow the spatial intensity distribution of the illumination mode to be continuously varied. The spatial intensity distribution results in angular or oblique illumination of the reticle which improves the process latitude of the lithographic exposure apparatus.
(…)
[0023] The next embodiment of the invention has an axicon/zoom module with a pyramidal prism as the multipole mode generating element. This also enables conventional, annular and quadrupole illumination to be produced with continuous variations of the modes.
[0024] Figure 8 shows the optical components of an axicon/zoom module. The right hand column in Figure 8 shows the illumination intensity distributions at the pupil plane 18 for various positions of the axicon pair 22a, 22b and zoom lens 24. The axicon pair 22 comprises a pair of elements having conical surfaces, one concave 22a, one convex 22b, to produce circular and annular illumination patterns. The fourth row shows the effect of separating a pyramid-shaped prism 50 from element 22b. The side of the element 22b facing the pyramid 50 is concave pyramidal for receiving the pyramid 50. Element 22b and pyramid 50 comprise a second axicon also known as a pyramidal axicon or pyramidon. The pyramid-shaped prism 50 has a four-sided base, which consequently produces quadrupole mode illumination patterns, such as the four spots illustrated at the bottom in the right hand column in Figure 8.
[0025] The illumination system of Figure 8 is extremely versatile in that the illumination mode can be varied continuously from conventional to annular or quadrupole. The zoom lens 24 sets the spot size or partial coherence factor, the axicon 22 determines the annularity, and a pyramidon 50 determines the quadrupolarity. In addition, since light flux is redistributed rather than blocked, there is virtually no light loss, so that a high throughout can be maintained.
(…)
[0034] The optical elements discussed above can be positioned at the rod entrance, for example as shown in Figures 10 and 11, but it can be advantageous to place them at some intermediate cross section of the rod. The intermediate positioning gives a more homogenous angular distribution of the incoming light cones when entering the optical refractive or diffractive elements. The Fresnel lens arrays are particularly suited to excimer laser illumination systems and may be placed in the collimated laser beam, for example before the light enters the axicon/zoom module.
[0035] The above systems for producing quadrupole illumination result in intensity distribution patterns in which there is substantially no light around the x and y axes. The four poles are located at ± 45 ° and ± 135 ° from the positive x axis of the orthogonal coordinate system. The z axis lies along the optical axis of the system and the x and y axes are in the plane perpendicular to the optical axis. In a system including an integrating quartz rod (e.g. Figure 1), the x-axis is conventionally perpendicular to the long side of the rectangular cross section of the quartz rod, and the y-axis is perpendicular to the short side. After transmission through the quartz rod, the four poles each comprise a number of small dots because of the discrete number of internal reflections along the quartz rod. Figure 18 illustrates schematically each pole comprising a discrete number of light spots.
[0036] According to a further embodiment of the invention, a new illumination mode can be produced which is a mix between quadrupole and annular. This is achieved by orienting the quadrupole mode generating element such that the regions of no light intensity are no longer centered on the x and y axes. For example, the blades of a Maltese cross aperture are rotated about the z-axis by a suitable angle as shown in Figure 1 9. Figure 20 shows an example of the resulting illumination intensity distribution at the pupil plane after the axicon/zoom module and before entry to the quartz rod. The multiple internal reflections in the quartz rod impose a symmetry on the intensity distribution with respect to the x and y axes, resulting in the intensity distribution pattern shown in Figure 21, after transmission through the quartz rod. As can be seen in Figure 21, the result is four regions of high light spot density along the 45° diagonal directions, one in each quadrant. Between these are regions of low light spot density around the x and y axes. The spot densities depend on the positions of the four incident spots, i.e. the orientation of the quadrupole element and the other parameters of the illumination system such as the type of quadrupole element, the axicon and zoom positions.
[0037] Research shows that for exposing horizontal or vertical features, quadrupole illumination results in larger depths of focus than annular illumination. This is particularly true for dense periodic features. However, for equivalent features oriented around 45° with respect to the x and y axes, the imaging capability with quadrupole illumination will be inferior to annular illumination. This is illustrated in Figure 22, where the depth of focus (DOF) in micrometres is schematically plotted against resolution (A/NA) for (a) conventional circular illumination, (b) annular illumination, (c) quadrupole illumination for horizontal/vertical features and (d) quadrupole illumination for features/lines at 45°. To benefit from the improved depth of focus, the quadrupole parameters must, of course, be selected according to the periodicity of the pattern being imaged.
[0038] The intensity distribution of the kind shown in Figure 21 will be called "soft quadrupole", in contrast to "hard quadrupole", as shown in Figure 17, in which there is no illumination in the vicinity of the x and y axes. Studies indicate that soft quadrupole illumination provides a compromise that improves on annular illumination for vertical and horizontal features, and improves on hard quadrupole illumination for diagonal features. In simulations, the soft quadrupole illumination had, in the annular sections, a relative intensity of 0.5 on the x and y 5 axes and a relative intensity of 1.0 on the diagonals.
[0039] Quadrupole illumination can enhance the im- age definition and depth of focus of finely spaced periodic arrays. Previously it has not been considered very suitable for use with aperiodic and widely spaced (isolated) structures. Where such structures are used in combination with dense periodic arrays (such as edge lines, conductors leading to contact pads, mixed logic and memory circuits, etc.) a compromise has to be found between the use of quadrupole or conventional is illumination conditions. Typically this means the quadrupole is "softened" by using soft-edged illumination poles, by enlarging the poles or by adding illumination in the background.
[0040] A further embodiment of the present invention is to combine two kinds of illumination in one exposure - conventional illumination for the isolated structures and quadrupole for the dense periodic structures. Since the quadrupole is generally tuned to enhance structures that are at or near the diffraction limit of the lens, conventional illumination cannot resolve these features because the diffraction orders (+1,-1 etc.) fall outside the pupil (70), as shown in Figure 23(a) for conventional on- axis illumination in contrast with Figure 23(b) for off-axis illumination, e.g. quadrupole.
[0041] However, for isolated features the addition of light intensity to supplement the off-axis illumination will aid the printing of these features. General background illumination will overwhelm the off-axis illumination, so the proportion of off-axis and conventional illumination needs to be controlled. Mixing a well-defined, narrow on-axis beam of light with the off-axis illumination in a fixed ratio can be achieved, for example with a multipole diffractive optical element.
[0042] Furthermore, larger features in the image field can be imaged perfectly well with the conventional illumination component of the light whose first order diffraction components do not fall outside the pupil, as shown in Figure 24. Since the separate illumination sources are not coherent, the images do not interfere with one another, and merely add to each other. Examples of pole patterns for small and large features are illustrated in Figures 25(a) and (b) respectively.
[0043] Phase shift masks can be used to enhance isolated features. To use these masks the illumination is so set to low sigma (highly coherent, close to normal incidence). According to another embodiment of the invention, the combination of quadrupole illumination (which does not enhance isolated features) for enhancing dense arrays and an intense low-sigma central pole for enhancement of isolated features, in combination with a phase shift mask, may yield an overall improvement of depth of focus for all features.
[0044] The apparatus of this invention is particularly flexible and has minimal loss of light. The embodiments of the invention described above are suitable for use in lithographic systems operating with ultraviolet illumination, for example using mercury arc lamps or excimer lasers as sources. Typically, mercury arc lamps are used to produce "i-line" radiation with a wavelength of 365 nm, and excimer lasers are used to produce deep ultraviolet radiation at wavelengths of 248 nm, 193 nm and 157 nm.
(…)
Claims
1. A lithography apparatus comprising:
a radiation system for supplying a projection beam of radiation;
a first object table provided with a mask holder for holding a mask, and connected to first positioning means;
a second object table provided with a substrate holder for holding a substrate, and connected to second positioning means;
a projection system for imaging an irradiated portion of the mask onto a target portion of the substrate,
wherein said radiation system comprises an illumination system which comprises:
an adjustable axicon; and
a variable zoom element;
characterized by further comprising an adjustable element for generating a multipole illumination mode, whereby at least one spatial parameter of said multipole illumination mode can be continuously varied.
(…)
25. An apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the radiation system further comprises an excimer laser source, and wherein the adjustable multipole mode generating element is locatable in the collimated beam path of the source.
26. An apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the multipole illumination mode comprises an on-axis pole and at least one off-axis pole.
2.10.
Octrooiaanvrage EP 1 109 067 A2 (hierna: EP 067) voor een “
Illuminator
”, ingediend door ASML op 11 december 2000, is gepubliceerd op 20 juni 2001. In deze aanvrage is onder meer het volgende opgenomen:
[0001] The present invention relates to an illumination system for a lithography apparatus, such as may be used to produce an illumination beam of radiation and in which the intensity distribution of a beam of radiation at a plane is controlled. More particularly, the invention relates to the use of the illumination system in a lithographic projection apparatus comprising:
a radiation system comprising an illumination system, for supplying a projection beam of radiation;
patterning means, for patterning the projection beam according to a desired pattern;
a substrate table for holding a substrate; and
a projection system for imaging the patterned beam onto a target portion of the substrate.
(…)
[0005] A projection apparatus, such as used in lithography, generally includes an illumination system, referred to hereafter simply as an illuminator. The illuminator receives radiation from a source, such as a laser, and produces an illumination beam for illuminating an object, such as the patterning means (e.g. a mask on a mask table). Within a typical illuminator, the beam is shaped and controlled such that at a pupil plane the beam has a desired spatial intensity distribution. This spatial intensity distribution at the pupil plane effectively acts as a virtual radiation source for producing the illumination beam. Following the pupil plane, the radiation is substantially focussed by a lens group referred to hereafter as "coupling lens". Said coupling lens couples the substantially focussed light into an integrator, such as a quartz rod. The function of said integrator is to improve the homogeneity of both the spatial and angular intensity distribution of the illumination beam. The spatial intensity distribution at the pupil plane is converted to an angular intensity distribution at the object being illuminated by said coupling optics, because the pupil plane substantially coincides with the front focal plane of the coupling optics. Controlling the spatial intensity distribution at the pupil plane can be done to improve the processing parameters when an image of the illuminated object is projected onto a substrate.
(…)
[0012] According to one aspect of the present invention, there is provided a lithography apparatus as specified in the opening paragraph, characterized in that said adjusting means consist of at least one exchanger for inserting and removing at least one of a plurality of optical elements into and out of the projection beam path, each of the said optical elements defining at least one parameter of said intensity distribution.
[0013] The term "optical element" as employed here should be interpreted as referring to elements such as a diffractive optical element (e.g. comprising an array of diffractive microlenses), referred to hereafter as a "DOE", a microlens array, a holographic optical element (e.g. comprising an array of computer generated holographic optical sub-elements, etc. Further information on DOEs is given, for example, in US 5,850,300, incorporated herein by reference. Said elements are generally relatively thin and can be made, for example, on a substantially plane-parallel substrate.
(…)
[0018] In an alternative scenario, the exchanger is embodied so as to be able to position at least two of the said optical elements in parallel (i.e. side by side) in the beam path. Alternatively, a single such optical element can be embodied in such as way as to contain a plurality of zones, each zone corresponding to a different type of illumination setting, and the apparatus can be embodied so as to be able to direct the beam through one or more different zones of the said element. For example, the exchanger in the latter scenario may be able to enact fine x,y-motion in a plane parallel to that of the optical element, thus allowing the beam to be finely positionable (in an x,y-plane) with respect to the element; alternatively, optical splitters/mixers may be used to direct different portions of the beam through different zones, or different areas of a single zone, or separate elements, at preselected ratios. All of these scenarios have in common the fact that they allow a great(er) plurality of illumination settings to be achieved on the basis of a relatively small number of the said optical elements, by virtue of the efficient "mixing effects" described above. Moreover, one is enabled in this manner to create (variable) illumination settings that would otherwise be difficult, or impossible, to achieve. One can even contemplate varying an illumination setting during an actual exposure.
[0019] Specific examples of "hybrid" illumination settings that can be generated in the matter described in the previous paragraph include:
- " soft multipole", where a multipole pattern is generated by a first element (or zone, or area of a zone) and a background flux is generated by a second element (or zone, or area of a zone);
- a quadrupole pattern comprising a "strong" dipole in the x-direction and a "weak" dipole in the y-direction;
- a "staggered quadrupole" pattern, wherein the pole spacing in the x-direction is different to that in the y-direction.
[0020] It should be noted that the embodiment described in the previous two paragraphs is not limited in its use to an illuminator in which a zoom-axicon is absent, and replaced by a single lens. In situations where the material costs, absorption issues and/or bulk of the zoom axicon are not a substantial issue (e.g. in DUV lithography, or "high-end" machines for use at 193 nm or 157 nm). this "mixing embodiment" might be used in combination with a zoom-axicon, for added flexibility.
(…)
[0034] In this embodiment the single fixed lens 14 and the plurality of optical elements 10 replace the various (movable) lenses and the two complementary conical components of a zoom-axicon module. After the lens 14, the radiation is coupled by a coupling lens 18 into an integrator rod 20 (or fly-eye lens, for example). The axial location of coupling lens 18 is chosen such that its front focal plane substantially coincides with the pupil plane 16. This embodiment, in which an optical element is used to define completely the intensity distribution at the pupil plane, has no negative impact on performance, as measured by beam characteristics such as uniformity, telecentricity and the intensity distribution at the entrance to the integrator 20.
(…)
[0039] Annular illumination settings are characterized by the absence of light at the centre part of the pupil plane. A parameter of this illumination setting is the inner radial extent, i.e. the extent of the absence of light at the centre part. With a conventional optical element the centre part of the intensity distribution at the pupil is generated by the centre part of each Fresnel lens. So in order to produce annular illumination, the centre part of each Fresnel lens of a conventional optical element must be eliminated. Figures 3 and 4 illustrate conceptually how an optical element for producing annular illumination settings can be designed. Fig. 3 shows a single Fresnel lens 300 of a conventional optical element in cross-section, with the inner Fresnel rings removed from the region indicated by the dotted box 302. One could simply block the radiation from passing through the inner Fresnel rings, but this would reduce the efficiency; therefore, the remaining outer group 304 of Fresnel rings 310a, 310b, .., are instead effectively shifted radially inwards as indicated by the arrows 306 in Fig. 3. The resulting Fresnel lens 400 is shown schematically in cross-section in Fig. 4, and is of course axially symmetric, the axis being the dashed line 408 in Fig. 4. The inner radial extent of the annulus produced by such an array of Fresnel lenses is determined by the number of inner Fresnel rings that have effectively been removed, and the outer radial extent of the annulus can be determined in the same way as for conventional illumination modes.
[0040] In multipole illumination modes, such as dipole or quadrupole, each pole in the pupil plane can be considered as being just a part of an annular intensity distribution in said plane. An optical element to generate multipole settings can comprise an array of Fresnel lenses with each Fresnel lens shaped according to the pole shape in the pupil plane to which the Fresnel lens is directing radiation intensity.
(…)
[0047] In one form of illumination, the poles of the intensity distribution, such as for a multipole mode, have essentially zero intensity between them, which has been termed a "hard" multipole mode. However, in certain applications it is advantageous to have some radiation intensity between the poles or on the optical axis, and these variants are generally called "soft" multipole modes. Examples of soft illumination settings would be: providing an overall background radiation intensity; providing a central weak pole; and providing a number of weak intensity poles other than the main poles. The soft variants, such as those mentioned above, may also be used with conventional and annular illumination settings. Such soft variants can be considered as being mixtures of several (e.g. at least two) pupil intensity distributions representing the aforementioned principal illumination settings.
[0048] In the following, we will refer to a "soft illumination setting" as a mixture of several (e.g. at least two) different pupil intensity distributions, where these pupil intensity distributions may include, but are not limited to, the said principal illumination settings. For reference, we will identify said principal illumination settings and the corresponding microlens or Fresnel lens shapes (as occurring respectively in microlens arrays or DOEs) by a letter, as indicated in the table below.
(…)
[0050] Optical elements for producing soft illumination settings may also be used with the present invention. In one embodiment a single DOE for generating a soft illumination setting would consist of an array of Fresnel lenses, where for instance two types of Fresnel lenses are distributed over the array. For instance, a DOE generating a soft quadrupole intensity distribution might feature 50% of the array filled with Fresnel lenses of type N and 50% of the array filled with Fresnel lenses of another type, e.g. of type O. Other ratios, i.e., other percentages, can of course be used as well.
(…)
[0052] In another embodiment, considerable flexibility in creating different illumination settings is obtained by the use of a single optical element 54 comprising a plurality of zones 52, as shown in Fig. 6, where each zone is, for instance, a DOE portion which generates a specific illumination mode. Fig. 6 indicates in each zone the types of Fresnel lenses occurring (see also the table above). Thus, zone N is a DOE portion whose array of diffractive microlenses consists 100% of Fresnel lenses of type N, generating quadrupole illumination, and zone OS is a DOE portion described above for generating soft annular illumination. By placing this optical element in position 30 in Fig. 5 and exploiting the possibility of moving this optical element 54 (e.g. in the x -and/or y-directions) relative to the footprint 40 of the radiation beam, one can create a plurality of soft illumination settings as well as principal illumination settings. It should be noted that Fig. 6 only illustrates the embodiment schematically. For instance, the number of zones, the ratios of Fresnel lens types occurring in each zone, and the size of the footprint 40 with respect to the size of a zone, are all parameters that can be suitably chosen.
(…)
Claims
1. A lithographic projection apparatus comprising:
a radiation system for providing a projection beam of radiation, comprising an illumination system for defining the intensity distribution of the projection beam at a plane, the illumination system comprising adjusting means for controlling the inner and/or outer radial extent of the said intensity distribution;
patterning means, for patterning the projection beam according to a desired pattern;
a substrate table for holding a substrate;
a projection system for imaging the patterned beam onto a target portion of the substrate,
characterized in that said adjusting means consist of at least one exchanger for inserting and removing at least one of a plurality of optical elements into and out of the projection beam path, each of the said optical elements defining at least one parameter of said intensity distribution.
(…)
8. An apparatus according to any one of the preceding Claims, wherein said parameters of said intensity distribution are selected from:
outer radial extent, annularity, inner radial extent, perimetric form, perimetric orientation, number of poles, orientation of poles, pole size, pole shape, intensity gradient, and background illumination.
2.11.
Octrooiaanvrage EP 1 130 470 A2 (hierna: EP 470) voor een “
Mikrolithographie-Projektionsbelichtung mit tangentialer Polarisation
”, ingediend door Carl Zeiss en Carl Zeiss Stiftung, beide te Heidenheim, Duitsland op 24 januari 2001, is gepubliceerd op 5 september 2001. In de onbestreden Engelse vertaling van deze aanvrage is onder meer het volgende opgenomen:
[0001] The invention relates to a method of microlithographic imaging with polarized light according to the preamble of claim 1, as well as to a corresponding projection exposure apparatus in the variants of the preambles of claims 2 and 7.
(…)
[0007] Object of the invention to provide a method according to the invention and to provide corresponding devices which are optimized with respect to polarization effects for a further increased image end numerical aperture from approximately 0.7 to 0.9 and greater.
[0008] The interference contrast becomes determining for antireflection coated resist (light-sensitive coating in the image plane) and further increased image end numerical aperture NA. This interference contrast is optimal when the two-beam interference for beams occurs having a polarization orientated perpendicular to the plane of incidence (sagittal, sigma). A contrasts increase of around 7% is thus, for example, possible.
[0009] This object is solved with the method according to claim 1, wherein the light beams which are incident in the image plane and which interfere with the image have a polarization orientation oriented perpendicular to the plane of incidence.
(…)
[0014] Claims 3 and 4 require annular aperture illumination or, respectively, dipole illumination. According to the invention, such a polarization is provided in the illumination and is maintained in the beam path. With annular aperture or dipole illumination, the potentials of high numerical aperture and the polarization according to the invention are optimally utilized.
(…)
[0025] The illumination system 2 typically comprises a beam guiding and beam shaping system 21, a group for low-loss shaping of various illumination settings 22, for example with adjustable axicons for shaping a annular aperture illumination (annular illumination), additionally or alternatively an adjustable aperture arrangement 23 having a positioning drive 231 for the illumination setting (annular illumination, dipole illumination, quadrupole illumination, conventional illumination having different coherences), a light integrator 24, shown here as a honeycomb condenser, a REMA aperture 25 as a boundary of the field illuminated on the mask 3, and a REMA objective 26. Such illumination systems are known, cf. DE 198 55 106 A (US Appl. Filed Nov. 29, 1999) and documents cited therein.
(…)
[0031] FIG. 2 shows an alternative system configuration with tangentially polarizing arrangement 55 in the illumination system. This can be an axicon arrangement according to US Pat. No. 4,755,027. There is also described how optimal results can be achieved for different pre-polarization of the incoming light. Apart from this, all parts and their arrangement are customary in the industry. A light source 51 with mirror 52 illuminates an aperture 53. An objective 54, for example a zoom axicon objective according to DE 44 21 953 A, follows and enables various settings, in particular the selection of an annular aperture. A honeycomb condenser 56 and a relay and field optic 57 follow the arrangement 55. These parts together function to optimize the illumination of the reticle 58, which is imaged by the reduction objective 59 in a reduced fashion with the highest resolution - below 100 nm to 70 nm or 50 nm - onto the resist film 60 of the wafer 61. The resist film 60 here comprises an antireflection coating because, without this coating, at the high incidence angles in the range of the Brewster angle, amplified by the polarization direction perpendicular to the incidence plane, no effective coupling of the light into the resist film 60 takes place.
[0032] FIG. 3 illustrates the tangential polarization at the exit of the polarizer 55 or 6, as is also present in each subsequent pupil plane of the system centered relative to the axis OA.
2.12.
Ter beëindiging van wereldwijde octrooiprocedures hebben Nikon en ASML op 8 december 2004 na intensieve onderhandelingssessies een aantal overeenkomsten gesloten, waaronder een overeenkomst waarbij zij elkaar over en weer met ingang van 12 november 2004 wereldwijd licenties verleenden op alle lithografieoctrooien. Deze ‘cross-license-agreement’ wordt hierna in navolging van partijen aangeduid als CLA.
Carl Zeiss SMT AG (hierna: Zeiss) (en/of daaraan gelieerde ondernemingen) levert aan ASML de voor de kwaliteit van lithografiemachines zeer belangrijke verlichtingssystemen en optische projectiesystemen. Zeiss was ook betrokken bij de hiervoor genoemde octrooiprocedures en de (onderhandelingen over de) beëindiging daarvan. Tussen Nikon en Zeiss is tegelijk met de CLA een vergelijkbare kruislicentieovereenkomst gesloten (ter onderscheiding van de CLA zal deze overeenkomst worden aangeduid als Zeiss CLA).
2.12.1.
Op grond van de CLA verkreeg ASML een in tijd onbegrensde licentie voor zogenaamde Class A octrooien (octrooien met een prioriteits- of aanvraagdatum voor 1 januari 2003). Voor jongere Class B octrooien (aangevraagd op of na 1 januari 2003 en verleend gedurende de licentieperiode) eindigde de licentie op 31 december 2009. Na die tijd gold gedurende vijf jaar, dat wil zeggen van 1 januari 2010 tot en met 31 december 2014, een overgangsperiode (‘
Transition Period’
). Nikon zegde toe om gedurende die periode geen procedures op basis van Class B en Class C octrooien jegens ASML aanhangig te maken. Class C octrooien zijn octrooien die, kort gezegd, zijn verleend tijdens de
Transition Period
aan die zijn aangevraagd na 31 december 2002. Na afloop van die periode hebben partijen het recht op schadevergoeding ten aanzien van het gebruik van Class B en C octrooien gedurende de
Transition Period.
Die vergoeding is beperkt tot een redelijke royalty vergoeding die is gemaximeerd op een percentage van de netto verkoopprijs van de ‘
Licensed Products’
(art. 2.9.2 van de CLA):
“2.9.2 Limitation of Remedies As To Transition Period. Nothing in Section 2.7 or in this Section 2.9 shall constitute any restriction or limitation on the Non-Asserting Party’s right and ability (a) to Sue the Defendant Party at any time after the Transition Period, or (b) to seek, after the Transition Period, any remedies with respect to any activities occurring during the Transition Period (including, without limitation, Lithography Activities), provided, however, that with respect to Lithography Activities occurring during the Transition Period, and only to the extent such Lithography Activities occur during the Transition Period, such remedies shall be limited to damages in the form of a reasonable royalty not to exceed *** percent (***%) of the Net Selling Price of the applicable Licensed Products or Optical Components.”
2.12.2.
In de CLA is voorts het volgende bepaald:
10.1
Limitation. Nothing contained in this Agreement shall be construed as:
(…)
10.1.3
a warranty or representation that any acts licensed hereunder will be free from infringement or other violation of Patents, copyrights, mask work rights, trade secrets or other intellectual property rights, other than infringement of those Licensed Patents under which licenses, rights and immunities have been expressly granted hereunder;”
Op de CLA (en gerelateerde overeenkomsten) hebben partijen het recht van de staat New York van toepassing verklaard (art. 10.3 CLA).
2.12.3.
Op grond van de CLA hadden partijen een optie om vijf Class B en C octrooifamilies met terugwerkende kracht te converteren naar Class A octrooien. Dit conversierecht kon uiterlijk op 20 juni 2015 worden uitgeoefend. Voor Zeiss gold een zelfde regeling.
2.13.
Op 1 mei 2015 hebben ASML en Zeiss een arbitrage procedure tegen Nikon aanhangig gemaakt (art. 10.4 van zowel de CLA als de Zeiss CLA is een arbitraal beding), onder meer stellende dat Nikon, in strijd met de in de CLA’s geïmpliceerde ‘
covenant of good faith’
, Class B en C octrooien had aangevraagd die ‘
patentably indistinct’
zijn ten opzichte van materie van de gelicentieerde Class A octrooien van Nikon.
2.14.
Het instellen van de arbitrage had als effect dat de conversiedeadline werd verschoven tot na de eindbeslissing in de arbitrage. Die beslissing is op 7 oktober 2016 beschikbaar gekomen. Daarbij is, voor zover hier van belang, geoordeeld dat geen sprake was van handelen in strijd met ‘
covenant of good faith’
.
Nikon, ASML en Zeiss hebben het conversierecht op 31 oktober 2016 uitgeoefend. EP 480 is daarbij niet geconverteerd.
2.15.
De onderhandelingen tussen partijen over een nieuwe kruislicentieovereenkomst, gedeeltelijk met een mediator, hebben (vooralsnog) niet geresulteerd in een nieuwe licentieovereenkomst. Met name de duur van de licentie en de hoogte van een door ASML aan Nikon te betalen licentievergoeding vormen daarbij breekpunten.
2.16.
In haar, als beursgenoteerde vennootschap openbare, jaarverslagen heeft ASML de mogelijke gevolgen van het verlopen van de CLA met Nikon verschillende malen genoemd.
2.17.
ASML en Zeiss hebben voor – naar eigen zeggen – defensieve doeleinden een octrooipositie verworven op het gebied van digitale camera’s. ASML en Zeiss zijn in Japan en de VS eind april 2017, vier dagen nadat Nikon in Nederland, Duitsland en Japan procedures tegen ASML en/of Zeiss had ingesteld, octrooiprocedures tegen Nikon begonnen waarbij zij zich onder meer op octrooien uit het zogenoemde camera-octrooiportfolio beroepen.
2.18.
Het Landgericht Mannheim heeft op 23 maart 2018 geoordeeld dat Zeiss in Duitsland inbreuk maakt op Nikons octrooi EP 480. Zonder diepgaand op de ongeldigheidsargumenten van ASML in te gaan, achtte het Landgericht het weliswaar mogelijk maar niet voldoende waarschijnlijk dat EP 480 de ingestelde Nichtigkeitsklage bij het Bundespatentgericht niet zou overleven.
3
Het geschil
in conventie in het bevoegdheidsincident
3.1.
ASML vordert dat de rechtbank zich bij vonnis, uitvoerbaar bij voorraad, onbevoegd verklaart om kennis te nemen van de vorderingen van Nikon in de hoofdzaak, voor zover deze vorderingen zijn gebaseerd op beweerdelijk onrechtmatig handelen dat zou bestaan uit het bevorderen en faciliteren van beweerdelijk inbreukmakende handelingen buiten Nederland, het deelnemen aan deze handelingen en het daar voordeel uit trekken; zulks met veroordeling van Nikon in de kosten van het incident op de voet van art. 1019h Rv.
3.2.
Nikon heeft geen verweer gevoerd.
in conventie in de hoofdzaak
3.3.
Stellende dat ASML met alle versies van haar immersie-lithografiemachines die zijn uitgerust met de zogenaamde Aerial XP illuminator of FlexRay illuminator
(in)direct, letterlijk dan wel door equivalentie, inbreuk maakt op conclusies 1-3, 5, 8-15, 26-27 respectievelijk conclusies 1-3, 8-12, 14-16, 18, 21-25 en 27 van EP 480, vordert Nikon, samengevat, dat de rechtbank bij vonnis, voor zover mogelijk uitvoerbaar bij voorraad:
(i) ASML beveelt in Nederland te staken iedere (in)directe (betrokkenheid bij) inbreuk op EP 480,
(ii) ASML beveelt te staken ieder onrechtmatig handelen jegens Nikon, in het bijzonder door het (in)direct bevorderen, faciliteren van, deelnemen aan en/of profiteren [van] de inbreuk in Nederland of elders op EP 480 en
(iii) ASML veroordeelt alle door Nikon als gevolg van de inbreuk op EP 480 en/of onrechtmatig handelen geleden schade aan haar te vergoeden en/of de ten gevolge van de inbreuk en/of onrechtmatig handelen genoten winst (nader op te maken bij staat) af te dragen,
een en ander met nevenvorderingen (opgave, rectificatie) en op straffe van dwangsommen, met hoofdelijke veroordeling van ASML in de volledige proceskosten op de voet van art. 1019h Rv, te vermeerderen met wettelijke rente bij niet tijdige betaling.
Voorts vordert zij om bij wijze van voorlopige voorziening voor de duur van de procedure ASML de hiervoor bedoelde bevelen (i) en (ii) op te leggen, op straffe van dwangsommen.
3.4.
Aan haar vorderingen legt zij ten grondslag dat voornoemde immersie-lithografiemachines die ASML vervaardigt, in het verkeer brengt etc., voldoen aan de kenmerken van conclusie 1 (en de overige ingeroepen conclusies) van EP 480, zodat ASML daarop inbreuk maakt. Voor zover de machines niet in Nederland geassembleerd worden maar in het buitenland, bevordert en faciliteert ASML door het leveren van (vrijwel) alle onderdelen van die machines, inbreuk elders. Ook profiteert zijn daarvan doordat zij aanzienlijke winst maakt op de verkoop van de immersie-lithografiemachines.
3.5.
ASML voert verweer dat strekt tot afwijzing van de (provisionele) vorderingen, met veroordeling van Nikon in de kosten op de voet van art. 1019h Rv. Zij voert, voor zover hier van belang, aan dat zij geen inbreuk maakt omdat sprake is van uitputting dan wel rechtsverwerking, of omdat haar een recht van voorgebruik toekomt dan wel omdat EP 480 nietig is wegens toegevoegde materie, niet-nieuwheid en/of gebrek aan inventiviteit.
in reconventie
3.6.
ASML vordert om bij vonnis, uitvoerbaar bij voorraad:
Primair
A. Het Nederlandse deel van EP 2 157 480 B1 te vernietigen;
Subsidiair
voorwaardelijk
, namelijk voor het geval de rechtbank tot de conclusie mocht komen dat EP 480 (geheel of gedeeltelijk) geldig is en dat ASML op dit octrooi (voor zover het geldig wordt geacht) inbreuk pleegt:
B. te verklaren voor recht dat ASML een recht van voorgebruik toekomt met betrekking tot het Nederlandse deel van Europees octrooi EP 480 en dat Nikon dientengevolge (naar zij ter zitting heeft toegelicht) niet gerechtigd is om dit octrooi in Nederland jegens ASML in te roepen;
Alsmede
C. Nikon te veroordelen in de volledige en evenredige kosten van het geding in reconventie conform art. 1019h Rv;
3.7.
Ter onderbouwing van de vordering in reconventie volstaat ASML met verwijzing naar hetgeen zijn in conventie heeft aangevoerd.
3.8.
Nikon voert verweer strekkende tot afwijzing van de vorderingen, met hoofdelijke veroordeling van ASML in de proceskosten op de voet van art. 1019h Rv.
in conventie en reconventie
3.9.
Op de stellingen van partijen wordt hierna, voor zover van belang, nader ingegaan.
4
De beoordeling
in het bevoegdheidsincident en in de hoofdzaak in conventie en in reconventie
4.1.
De rechtbank is internationaal bevoegd kennis te nemen van de vorderingen in conventie op grond van art. 4 Brussel I-bis
, nu ASML gevestigd is in Nederland. Die bevoegdheid strekt zich in beginsel uit tot het treffen van grensoverschrijdende maatregelen. Bevoegdheid ten aanzien van de reconventionele vordering tot vernietiging van EP 480 bestaat op grond van art. 24 lid 4 Brussel I-bis. Dit geldt ook voor het verweer in conventie voor zover daar een beroep wordt gedaan op nietigheid van het Nederlandse deel van EP 480.
4.2.
ASML wijst er terecht op dat op grond van art. 24 lid 4 Brussel I-bis andere rechters dan de Nederlandse rechter bij uitsluiting bevoegd zijn een oordeel te geven over nietigheid(sverweren van ASML ten aanzien) van de buitenlandse delen van EP 480
. Dat leidt echter, anders dan ASML betoogt, niet tot onbevoegdheid van de rechtbank ten aanzien van de grensoverschrijdende vordering tot het verbieden van onrechtmatig handelen door (kort gezegd) het betrokken zijn bij octrooi-inbreuk buiten Nederland. Voor de beoordeling van die vordering is (als de andere verweren van ASML tegen deze vordering niet slagen) een oordeel over de geldigheid van buitenlandse octrooien vereist, nu de gestelde onrechtmatigheid is gelegen in inbreuk daarop. De rechtbank is weliswaar bevoegd om die vordering te beoordelen maar dient het oordeel van de exclusief bevoegde buitenlandse rechters over die geldigheid af te wachten indien Nikon verzoekt om aanhouding en dient de vordering bij gebreke van een dergelijk verzoek af te wijzen
. Nikon heeft (voorwaardelijk) om aanhouding verzocht, zodat de rechtbank gehouden is de beoordeling van de gestelde betrokkenheid bij octrooi-inbreuk op de buitenlandse delen van EP 480 aan te houden totdat de daartoe bevoegde buitenlandse rechters hebben beslist over de geldigheid van die delen.
4.3.
De Nederlandse rechter is eveneens bevoegd kennis te nemen van de gevorderde provisionele maatregelen. Uit het voorgaande volgt immers dat de rechtbank internationaal bevoegd is kennis te nemen van de vorderingen in de hoofdzaak in conventie, zodat zij ook bevoegd is kennis te nemen van voorlopige voorzieningen. Het Solvay/Honeywell arrest
leert dat art. 24 lid 4 Brussel I-bis niet in de weg staat aan een onmiddellijke beoordeling van een voorlopige voorziening voor zover het de buitenlandse delen van EP 480 betreft, omdat daarbij slechts een voorlopige evaluatie wordt gegeven van de geldigheid van de buitenlandse delen van het octrooi en de rechtbank de gevorderde voorlopige voorziening niet toekent indien er naar haar oordeel een serieuze, niet te verwaarlozen kans bestaat dat het ingeroepen octrooi door de bevoegde rechter nietig wordt verklaard. .
4.4.
De relatieve bevoegdheid van deze rechtbank volgt uit art. 80 lid 2 sub a resp. art. 80 lid 1 sub a ROW
en is overigens door ASML niet bestreden.
4.5.
De slotsom is dat de rechtbank bevoegd is kennis te nemen van alle vorderingen in conventie. Daarbij dient de beoordeling in de hoofdzaak aangehouden te worden voor zover daarbij de geldigheid van de buitenlandse delen van EP 480 aan de orde komt, totdat daarop is beslist door de bevoegde buitenlandse rechters, nu Nikon om die aanhouding heeft verzocht. De rechtbank is zonder aanhouding bevoegd om te beslissen op de gevorderde provisionele voorziening, waarbij zij de geldigheid van zowel het Nederlandse als de buitenlandse delen van EP 480 bij een voorlopig oordeel kan betrekken. De incidentele vordering tot onbevoegd-verklaring zal derhalve worden afgewezen.
en voorts in conventie en reconventie
mededelingsverbod
4.6.
Nikon en ASML hebben over en weer een mededelingsverbod verzocht ten aanzien van het behandelde achter gesloten deuren en omtrent de inhoud van een aantal producties (thans art. 28 lid 1 sub a en b Rv). Ten aanzien van het verhandelde achter gesloten deuren volgt uit de wet (art. 28 lid 1 sub a Rv) dat het verboden is om daaromtrent mededelingen te doen aan derden. Het verzochte mededelingsverbod in de zin van art. 28 lid 1 sub b Rv ten aanzien van een aantal als vertrouwelijk aan te merken stukken wordt toegewezen, zoals in het dictum bepaald. Het verbod ziet op de (inhoud van de) volgende stukken van de zijde van Nikon:
­	Productie EP9 (akte houdende overlegging producties)
­	Productie EP38 (akte houdende overlegging producties)
­	Productie EP39, voor zover ingaand op de inhoud van Productie EP39-59 t/m EP39-63 (conclusie van antwoord in reconventie)
­	Productie EP39-59 t/m EP39-63 (conclusie van antwoord in reconventie)
­	Productie EP51-80 (akte houdende overlegging aanvullende producties)
­	Productie EP51-95 t/m EP51-99 (akte houdende overlegging aanvullende producties)
­	Productie EP51, voor zover ingaand op de inhoud van Productie EP51-80 en EP51-95 t/m EP51-99 (akte houdende overlegging aanvullende producties)
­	Productie EP58 voor zover als vertrouwelijk gemarkeerd (akte houdende overlegging reactieve producties)
­	Pleitnotities, rechterafbeelding randnummer 160
Het verbod ziet voorts (volgens de voorwaarden zoals bepaald door productie EP53 aangaande informatie uit de US S1782 procedure) op de volgende stukken van Nikon:
­	Akte houdende overlegging strikt vertrouwelijke aanvullende producties volgend uit de '18 U.S.C. Section 1782 Action'
­	Productie EP52
­	Pleitnotities met betrekking tot strikt vertrouwelijke producties volgend uit de 'U.S.C. Section 1782 Action'
alsmede op de volgende stukken van de zijde van ASML:
Productie GP46 sub A en C
Productie GP55 sub A t/m D, F en G;
Productie GP58 (de afbeelding van productie GP58 is tevens opgenomen in par. 40 van de pleitnotities van ASML en in par. 160 van de pleitnotities van Nikon);
- Productie GP60, paragrafen 129 en 130.
technische achtergrond
4.7.
De volgende inleiding op de techniek is ontleend aan onbetwiste gedeelten van de processtukken, op de door partijen overgelegde producties en hetgeen ter zitting is besproken.
4.8.
Het octrooi heeft betrekking op immersie-lithografiemachines, een bepaald type (foto)lithografiemachines. (Foto)Lithografiemachines zijn essentieel voor de productie van geïntegreerde schakelingen, ook wel aangeduid als chips. Kort gezegd worden in fotolithografiemachines patronen van elektronische schakelingen optisch afgebeeld op een lichtgevoelige laag de
"photoresist"
die op een dunne schijf silicium, een zogenoemde
wafer
, is aangebracht. Een wafer is normaalgesproken opgedeeld in meerdere belichtingsgebieden, ook wel
"shot areas"
genoemd, waarvan het aantal overeenkomt met het aantal uit de wafer te vervaardigen chips. Wanneer het belichtingsproces is voltooid, wordt de wafer aan meerdere processtappen onderworpen, zoals ontwikkelen, etsen, doteren en metalliseren, om de uiteindelijke halfgeleiderschakelingen te vervaardigen. De elektronische schakelingen in een chip worden normaalgesproken uit vele tientallen lagen opgebouwd. Nadat alle lagen zijn gevormd en de processtappen van dotering en metallisatie zijn voltooid, wordt de wafer in stukken gezaagd waardoor de individuele chips, die zijn gecreëerd op de respectievelijke
shot areas
, fysiek van elkaar worden gescheiden.
4.9.
In een fotolithografiemachine zijn de patronen van de te realiseren elektronische schakelingen opgenomen in zogenoemde "
reticles
" (ook wel "
masks
" of maskers genoemd). Een reticle bevat een donker patroon op een transparant substraat. Door de reticle te verlichten, wordt het reticle-patroon op één van de shot areas op de wafer geprojecteerd, normaalgesproken in verkleinde omvang. Dit geschiedt door middel van een optisch projectiesysteem. Dit proces (inclusief de daarbij behorende verwerkingsstappen) wordt doorgaans tientallen malen herhaald met verschillende reticles (die de patronen van de verschillende lagen van de elektronische schakeling bevatten) om op iedere shot area de elektronische schakeling in meerdere op elkaar aansluitende lagen op te bouwen.
4.10.
Het detailniveau en de nauwkeurigheid van de afbeelding van het patroon/de reticle is bepalend voor de minimale grootte van de te realiseren transistoren en daarmee voor de mate van integratie van elektronische schakelingen in een chip, waardoor de omvang en rekenkracht van de chip wordt bepaald. Een van de belangrijkste vereisten voor een fotolithografiemachine is dan ook precisie (en daarnaast de doorvoercapaciteit). Hoe preciezer de machine kan opereren, des te meer transistoren per oppervlakte-eenheid kunnen worden gerealiseerd en des te meer transistoren een chip van bepaalde omvang kan bevatten. Het scheidend vermogen (de resolutie) van een projectiesysteem bepaalt hoe goed dat projectiesysteem in staat is om kleine details nog steeds individueel te kunnen projecteren. Als de resolutie niet hoog genoeg is, dan vloeien de structuren als het ware samen. Fotolithografiemachines zijn zeer precieze machines.
4.11.
De resolutie die met het optische projectiesysteem kan worden behaald, wordt bepaald door de golflengte van het licht en de zogenoemde numerieke apertuur (NA) van het optische projectiesysteem. De numerieke apertuur is een dimensieloos getal dat aangeeft onder welke uiterste hoeken licht kan worden opgevangen. Hoe korter de golflengte van het licht, des te kleiner de afbeelding die kan worden belicht. Ook geldt dat hoe groter de NA is, des te kleiner de afbeelding kan zijn die wordt gevormd op de wafer.
4.12.
In de loop der tijd zijn lithografiemachines steeds preciezer geworden zodat daarmee steeds kleinere chips kunnen worden gemaakt. Daarbij is de golflengte van het licht afgenomen door laserlichtbronnen te gebruiken die hoogfrequent ultraviolet licht generen, dat wil zeggen licht met een kleinere golflengte. Daarnaast is de numerieke apertuur steeds groter geworden. Eind jaren negentig waren met name zogenoemde droge lithografiemachines waarbij gebruik werd gemaakt van licht met een golflengte van 193 nm de (commerciële) standaard. Verdere verbetering van de resolutie van fotolithografiemachines was mogelijk in twee richtingen. Ten eerste door de golflengte van het verlichtingslicht verder te verkleinen; daartoe werd onderzoek gedaan naar de mogelijkheid van het gebruik van licht met een golflengte van 157 nm. Ten tweede door vergroting van de NA van de optische projectiesystemen; daartoe werd onderzocht of het mogelijk was om de NA te verhogen door het licht door een vloeistof te projecteren, omdat een vloeistof een hogere brekingsindex heeft dan lucht en een hogere brekingsindex leidt tot een hogere NA en zo tot betere resolutie. Hoewel het verschijnsel dat vloeistof de projectie van kleinere kenmerken mogelijk maakt als zodanig bekend was, was er in de relevante stand van de techniek nog geen praktische toepassing van dit concept in fotolithografiemachines beschikbaar. Wel was bijvoorbeeld voorgesteld om een wafertafel te gebruiken met een bad (
"pool"
) van immersievloeistof, de zogenoemde
"pool technology".
Ook was voorgesteldom de vloeistof alleen lokaal onder de lens aanwezig te doen zijn (the local fill methode) maar dat had op de prioriteitsdatum nog niet tot een werkbare lithografiemachine geleid.
4.13.
Bij de immersie-lithografiemachines die nu op de markt zijn wordt uitsluitend de ruimte tussen de (laatste) projectielens (het optische element dat zich het meest nabij de wafer bevindt) en het waferoppervlak gevuld met een zogenoemde immersievloeistof, in de praktijk een dun laagje stromend zuiver water (Ultra Pure Water). Daarmee wordt een hogere brekingsindex verkregen dan wanneer de ruimte wordt gevuld  met lucht; water heeft een brekingsindex die 1,44 keer groter is dan die van lucht. Deze methode, waarbij alleen lokaal water aanwezig is, wordt aangeduid als de
local fill
methode. In 2006 leverde Nikon de eerste commerciële immersie-lithografiemachine, de NSR-S609B, waarin deze methode werd toegepast. Deze machine doorbrak de barrière van NA gelijk aan 1,0 en bereikte een NA van 1,07.
4.14.
Immersie-lithografiemachines die in deze procedure centraal staan, bestaan, samenvattend, onder meer uit de volgende onderdelen:
i) een verlichtingssysteem met een deep ultraviolet (DUV) 193 nm laserlichtbron;
ii) een
reticle stage
of reticle tafel;
iii) een optisch projectiesysteem, dat in het algemeen uit meerdere lenzen en spiegels bestaat, en dat ervoor zorgt dat het patroon aanzienlijk verkleind (in vergelijking met de grootte van het oorspronkelijke patroon op de
reticle
) op de wafer wordt geprojecteerd. De immersievloeistof bevindt zich tussen de (laatste) projectielens en het waferoppervlak. .
iv) een
wafer stage
of wafertafel; en
v) meetsystemen (waaronder sensoren).
De onderdelen (i) tot en met (iv) zijn hieronder schematisch weergegeven.
4.15.
Deze zaak concentreert zich op onderdeel (i), het verlichtingssysteem, zodat op dat systeem en de bijbehorende optica hierna, voor zover relevant voor de beoordeling, een inleiding zal worden gegeven.
Het verlichtingssysteem van een lithografiemachine
4.16.
Het verlichtingssysteem wordt gebruikt om het masker te verlichten voor weergave van de halfgeleiderstructuur op de wafer. Hiervoor kan licht worden gebruikt afkomstig van een lichtbron, zoals een laser. Onderdelen van het verlichtingssysteem kunnen zijn, voor zover hier van belang,
i) een lichtverdelingssysteem,
ii) optische elementen,
iii) een optische integrator, en
iv) een polarisatie element.
Deze onderdelen worden hieronder besproken.
Ad (i) het lichtverdelingssysteem
4.17.
Het lichtverdelingssysteem wordt gebruikt om de hoeken in te stellen waaronder het licht invalt op het masker. Dit is nodig omdat conventionele of on-axis verlichting, waarbij het inkomende licht loodrecht invalt op het vlak waarin het masker zicht bevindt, niet geschikt is om alle patronen op het masker af te beelden. Dit komt door diffractie.
4.18.
Zoals hiervoor is toegelicht, is op het masker een patroon (halfgeleiderstructuur) aangebracht dat met behulp van de lichtbundel op de wafer dient te worden afgebeeld. Simpel gezegd, zorgt het masker ervoor dat een deel van het licht wordt tegengehouden (door het op het masker aangebrachte patroon) en dat het overgebleven licht een overeenkomstig patroon vormt op de wafer. In werkelijkheid is de situatie echter gecompliceerder door het optreden van diffractie als gevolg van het aangebrachte patroon.
4.19.
De afstanden tussen de individuele onderdelen van het patroon op het masker zijn gewoonlijk zeer klein en van dezelfde grootteorde als de golflengte van het verlichtingslicht. De fijnheid van deze structuren zorgt ervoor dat het masker werkt als een zgn. diffractierooster (“tralie”). Indien een diffractierooster wordt geplaatst in het pad van een lichtbundel van evenwijdig en monochromatisch (dat wil zeggen van één enkele golflengte λ, zoals laserlicht), dan resulteert dit in een diffractie-effect waarbij het doorgelaten licht wordt geconcentreerd in een beperkt aantal richtingen. Elk van die richtingen wordt ook wel aangeduid als een “diffractieorde” of kortweg “orde” (nulde orde, eerste orde, tweede orde etc.).
4.20.
Het afbuigen van het licht door het diffractierooster kan worden beschreven met de volgende formule:
sin (θ) – sin (θi) = mλ/2d, m = 0, ±1, ±2, …
De in deze formule genoemde grootheden zijn de volgende:
2d:	tralieconstante (“grating constant”): de afstand tussen het midden van de spleten in het diffractierooster (i.e. de
pitch
);
θi:	hoek van inval ten opzichte van de richting loodrecht op het diffractierooster;
θ:	diffractiehoek;
m:	diffractieorde;
λ:	golflengte van het licht.
Volgens deze formule geldt dat naarmate de pitch (2d) kleiner wordt, de diffractiehoeken groter worden. Dat wordt hieronder schematisch weergegeven:
4.21.
Elke diffractieorde van het licht bevat informatie over de structuur die zich op het masker bevindt.
Voor een 100% perfecte afbeelding van alle structuurinformatie op de wafer, zijn alle diffractieordes nodig. In de praktijk is dat echter onmogelijk door de fysieke beperkingen met betrekking tot de grootte van het projectiesysteem. Om de structuurinformatie van het masker op de wafer over te dragen, moet ten minste het licht van twee diffractieordes (in het algemeen de nulde en de eerste ordes) worden ingevangen door de projectielens.
4.22.
Met conventionele on-axis verlichting kunnen de contouren van individuele structuren op het masker met een grote pitch (i.e. die relatief ver uit elkaar liggen, zgn.
“isolated contact holes”
) met precisie op de wafer worden geprojecteerd. Dat wordt hieronder schematisch weergegeven:
4.23.
Bij zeer fijne patronen, met een kleine pitch, zoals die regelmatig op chips voorkomen, doet zich het probleem voor dat met conventionele (“on-axis”) verlichting de diffractiehoeken van de eerste diffractieorde reeds te groot zijn, waardoor het licht van deze eerste ordes (m= +1 en m=-1) buiten de zgn. intreepupil van de projectielens valt. In deze situatie is de projectielens niet in staat om de structuur van het masker op de wafer af te beelden, omdat met slechts het licht van de nulde orde geen structuurinformatie kan worden overgedragen.
Om dit probleem op te lossen kan gedesaxeerde (“off-axis”) verlichting gebruikt worden, waarbij de lichtbundels, anders dan bij conventionele verlichting, niet loodrecht invallen op het masker, maar onder een hoek φ (men spreekt in het Engels daarom ook wel van “oblique illumination”). Daarmee wordt de resolutie bij dergelijke fijnere structuren (dus bij een kleine tralieconstante) vergroot. Dit wordt hieronder schematisch weergegeven:
4.24.
In de figuur aan de rechterkant wordt getoond dat het licht wordt afgebogen zodat het onder een hoek invalt op het masker. Het licht van de nulde orde (rood in bovenstaande figuur) plant zich na het passeren van het masker in dezelfde richting voort. Bij gedesaxeerde verlichting plant het licht van de nulde orde zich dus voort onder een hoek. Het licht van de eerste orde (blauw in bovenstaande figuur) is ten opzichte van het licht van de nulde orde met een hoek afgebogen. De exacte hoek hangt af van de golflengte van het licht en van de tralieconstante (die op haar beurt afhangt van het patroon op het masker).
4.25.
Als gevolg van de afbuiging kunnen zowel de nulde orde lichtstraal als één van de eerste orden afgebogen lichtstralen die door diffractie worden afgebogen door het reticlepatroon worden ingevangen door het optische projectiesysteem.
De structuur met steek p en de daarbij behorende diffractiehoek θ wordt in het beeldvlak afgebeeld.
4.26.
Gedesaxeerde verlichting bij lithografiemachines was reeds bekend in de stand van de techniek en worden bijvoorbeeld besproken in het reeds genoemde handboek “Principles of Lithography” uit 2001, op. blz. 259: “
For such off-axis illumination it is possible for the zero-order light and one first order beam to enter the entrance pupil of the imaging optics. In this situation, there is a pattern imaged onto the wafer
.”
4.27.
Het invangen door het optische projectiesysteem kan worden bewerkstelligd door de lichtintensiteitsverdeling op het verlichtingspupilvlak of het pupilvlak te conditioneren door bijvoorbeeld te voorzien in een ringvormige (annulaire) (hieronder links weergegeven), tweepolige ("ipole) (hieronder aan de rechterkant weergegeven), vierpolig (quadrupole) (hieronder midden) of weer een andere specifieke lichtverdeling,
4.28.
In het verlichtingssysteem van (immersie-)lithografiemachines zorgt het lichtverdelingssysteem voor de lichtintensiteitsverdeling en daarmee voor de hoeken waaronder het licht op het reticle invalt. Een voorbeeld van een lichtverdelingssysteem is een diafragma of apertuur. Een apertuur wordt gebruikt om een deel van het invallende licht tegen te houden en het overige licht door te laten. Hierdoor kan een bepaald verlichtingspatroon worden gegenereerd.
4.29.
Een lichthoeveelheidverdeling kan ook bijvoorbeeld worden gegeneerd met behulp van een diffractief optisch element (“DOE”) (vgl. bijvoorbeeld element 21 in Figuur 1(A) van EP 480), waarbij het invallende licht volledig wordt doorgelaten maar van richting wordt veranderd. DOE’s zoals Fresnel-lenzen, zorgen voor verandering van het pad dat het licht aflegt en omvatten daartoe verschillende diffracterende oppervlakken die het invallende licht volgens een vast patroon verdelen. Een DOE genereert in beginsel een vaste lichthoeveelheidverdeling (zoals bijvoorbeeld ringvormig, vierpolig of een combinatie daarvan) die niet aanpasbaar is.
Ad (ii) optische elementen
4.30.
Wanneer verdere aanpassing gewenst is, kan gebruik worden gemaakt van (verdere) optische elementen zoals een zogenaamd zoom-axicon (vgl. bijvoorbeeld elementen 71 en 72 in Figuur 1(A) van EP 480). Een zoom-axicon bestaat uit een samenstel van ten minste twee (concave resp. convexe) axicon-elementen die ten opzichte van elkaar kunnen bewegen. Door de axicon-elementen uit elkaar te bewegen, kunnen bijvoorbeeld de polen van een twee- of vierpolige verlichtingsmodus (verschaft door de DOE) worden verschoven. Daarnaast wordt vaak een zoomlens gebruikt, waarvan de instelling invloed heeft op de grootte van de gevormde lichthoeveelheidverdeling.
Ad (iii) optische integrator
4.31.
De functie van een optische integrator in een lithografisch verlichtingssysteem is om de lichtintensiteit van het licht dat op de reticle invalt te homogeniseren. De werking van een optische integrator kan als volgt worden geïllustreerd. Laserstralen hebben een Gaussisch intensiteitsprofiel: in het midden de hoogste intensiteit, en een lagere intensiteit aan de omtrek van de straal:
Gaussisch profiel, in 3D (links) en 2D (rechts).
Wanneer in een lithografieproces echter een wafer wordt verlicht, moet de verdeling van het verlichtingslicht uniform zijn om onder- en overbelichte gebieden te voorkomen. In de schematische figuur hieronder, is het midden van de laserstraal weergegeven in rood en de omtrek van de straal in lichtblauw (N.B.: donkerblauw komt overeen met de afwezigheid van het laserlicht). Dit is een typische Gaussische of klokvormige verdeling waarbij de intensiteit van het licht hoog is in het midden en afneemt naarmate de afstand tot de optische as toeneemt. Een doorsnede van de lichtstraal van het hieronder afgebeelde voorbeeld die door twee optische componenten is gegaan, laat daarentegen een uniforme intensiteitsverdeling zien. Dit wordt in de hieronder afgebeelde figuur (rechts) getoond door de uniform blauwgroen gekleurde intensiteitsverdeling:
4.32.
De uniforme intensiteitsverdeling, zoals die van het tweede straalprofiel hierboven, kan worden bereikt door de lichtbron (bijvoorbeeld een laserstraal) door een optische integrator zoals een
homogenizer
te projecteren. Optische integratoren zoals bijvoorbeeld vliegooglenzen maken het uniform verlichten van de wafer mogelijk door de initiële laserstraal (-stralen) als een verzameling sub-stralen te zien en dan (de intensiteitsprofielen van) deze sub-stralen bij elkaar op te tellen.
4.33.
Voorbeelden van een optische integrator zijn een zgn. kwartsstaaf of ‘quartz rod’ (vgl. element 151 in Figuur 23 van EP 480, niet opgenomen) en een zogenaamde vliegooglens of ‘fly eye lens’ (vgl. element 5 in Figuur 1(A) van EP 480). In het verlichtingssysteem van conclusie 1 van EP 480 wordt als optische integrator een (micro)vliegooglens genoemd. Een vliegooglens is samengesteld uit meerdere kleine lenzen van gelijke grootte en vanwege de honingraatstructuur wordt deze ook wel aangeduid als een
honeycomb
lens.
Ad (iv) polarisatie element
4.34.
Polarisatie van lichtgolven heeft betrekking op de geometrische oriëntatie van de trilling van (het elektrische veld van) lichtgolven. Licht plant zich doorgaans voort als een transversale golf. De trilling van deze velden kan zich voordoen in één enkele richting, wat wordt aangeduid als lineaire polarisatie, of het veld kan draaien met de optische frequentie, wat wordt aangeduid als circulaire of in voorkomende gevallen als elliptische polarisatie:
4.35.
Om een beter contrast te verkrijgen, heeft het de voorkeur om het reticle te belichten met tangentieel of S(dat wil zeggen loodrecht op het te verlichten oppervalk)-gepolariseerd licht. Een voorbeeld van S-gepolariseerd licht in een invalsvlak (licht blauw) dat op een te verlichten oppervlak valt (het groene rasterpatroon) onder een invalshoek θ is hieronder weergegeven:
4.36.
Om te bewerkstelligen dat alleen S-gepolariseerd licht op het reticle invalt, kan een polarisatie-element in de belichtingsinrichting geplaatst worden.
Conjugerende vlakken en pupilvlakken
4.37.
In de optica wordt vaak gesproken over “conjugerende vlakken”. Tussen twee conjugerende vlakken bestaat een zekere mate van uitwisselbaarheid. Zo is bijvoorbeeld het vlak waarin een dia zich bevindt (het vlak met het omgekeerde woord “TEKST”), geconjugeerd aan het vlak van het scherm waarop de dia wordt afgebeeld (het vlak met het woord “TEKST”). Zie de schematische afbeelding hieronder
:
4.38.
Indien de richting van het licht wordt omgedraaid, kan in geval van conjugerende vlakken met dezelfde lens (en lenspositie) het omgekeerde worden bereikt (het scherm is dan de dia en de dia is het scherm). Dat is hieronder te zien
:
4.39.
Ter hoogte van het beeldvlak is sprake van een
ruimtelijke
verdeling van het licht die overeenstemt met de ruimtelijke verdeling van het licht ter hoogte van het weer te geven object. In het voorbeeld van de diaprojector zorgt een scherm ervoor dat de ruimtelijke verdeling zichtbaar is. Ook zonder scherm is die ruimtelijke verdeling echter aanwezig, maar deze is in dat geval niet zichtbaar.
4.40.
Als men het pad van het licht volgt, dan is het eerste
pupil
vlak, de locatie waar het door het verlichtingssysteem geconditioneerde licht wordt overgegeven aan het projectiesysteem. Op dat punt is sprake van een bepaalde lichthoeveelheidverdeling, die alle daaropvolgende pupilvlakken (vrijwel) identiek is. Ter hoogte van een pupilvlak gaat een lichtbundel over van een convergerende naar een divergerende lichtbundel (of vice versa). In de figuur hieronder is weer het voorbeeld van een diaprojector gebruikt en worden twee pupilvlakken getoond:
EP 480
4.41.
Het octrooi dat in deze zaak centraal staat, EP 480, ziet op een belichtingstechnologie die reticlepatronen met verschillende mate van detaillering (bijvoorbeeld verschillende onderlinge afstanden in het patroon) in één keer met hoge precisie en contrast kan overbrengen op een wafer. Hiertoe voorziet de uitvinding van EP 480 in een belichtingsinrichting volgens conclusie 1 en belichtingswerkwijze volgens conclusie 14.
4.42.
Conclusie 1 van EP 480 is in navolging van partijen als volgt onder te verdelen:
1.a
Belichtingsinrichting, omvattende: een verlichtingssysteem (12) voor het verlichten van een eerste object (R) met verlichtingslicht; en een projectiesysteem (PL) voor het projecteren van een patroonafbeelding van het eerste object (R) op een tweede object (W)
,
1.b	[waarbij]
het verlichtingssysteem omvat een optisch vormingssysteem (21, 71, 72), dat omvat: een afbuigelement (21) voor het genereren van een aantal lichtstralen, dat respectievelijk verdeeld zal worden in een aantal gebieden op een vooraf bepaald vlak in het verlichtingssysteem, dat met een pupilvlak (Q3) van het projectiesysteem geconjugeerd is
,
1.c1	[waarbij]
het aantal gebieden verschillend van elkaar is en een aantal gebieden op afstand van een optische as van het verlichtingssysteem en een gebied, dat in hoofdzaak de optische as omvat, omvat,
1.c2
waarbij het gebied, dat in hoofdzaak de optische as omvat, ringvormig is en een verhouding tussen een buitenradius en een binnenradius heeft, die tussen 0 en 1 ligt;
1.d
een optische integrator (5), die een vliegooglens of een micro-vliegooglens is; en
1.e
een polarisatie-instelelement, dat is aangebracht tussen het afbuigelement (21) en de optische integrator (5) voor het instellen van polarisatietoestanden van het aantal lichtstralen, dat wordt gegenereerd door het afbuigelement,
1.f
waarbij het optische vormingssysteem is ingericht voor het instellen van een lichthoeveelheidverdeling waarin een hoeveelheid licht groter is in het aantal gebieden dan in een gebied anders dan het aantal gebieden zodat het eerste object wordt verlicht met het verlichtingslicht, dat het aantal lichtstralen omvat
.
4.43.
Volgens de uitvinding van EP 480, wordt de verbeterde belichting bereikt door het verlichtingslicht met het afbuigelement af te buigen, waarbij verschillende lichtstralen worden gegenereerd die naar de gebieden in het pupilvlak worden geleid (kenmerk 1.b). Het pupilvlak is een vlak voor of achter een lens waarbij de divergerende of convergerende lichtstralen samenkomen.
4.44.
De naar het pupilvlak geleide lichtstralen vormen gebieden met hogere intensiteit op het pupilvlak (zoals volgt uit kenmerk 1.f) die de geclaimde lichtintensiteitsverdeling definiëren (kenmerken 1.c1 en 1c2).
4.45.
Conclusie 1 en de daarmee wat betreft de relevante kenmerken corresponderende werkwijze conclusie 14 schrijven een specifieke hydride verlichtingsmodus voor. Voor de lichtintensiteitsverdeling openbaren conclusiekenmerken 1.c1 en 1.c2 een lichtintensiteitsverdeling op het pupilvlak die twee typen gebieden bevat; gebieden op afstand van de optische as en een gebied dat de optische as omvat ("
een gebied, dat in hoofdzaak de optische as omvat
"). De gebieden op afstand van de optische as ("
off-axis
") zijn in staat om patronen met fijnere details of met een fijnere onderlinge afstand te verlichten, terwijl het gebied op of rond de optische as ("
on-axis
") juist in staat is relatief grove patronen te verlichten.
4.46.
Conclusiekenmerk 1.c2 beschrijft dan de vorm van het gebied op de optische as in meer detail en wel dat dit gebied "
ringvormig is en een verhouding tussen een buitenradius en een binnenradius heeft, die tussen 0 en 1 ligt
". Partijen verschillen van mening of ook een gesloten schijf (waarbij de verhouding 0 is) zou voldoen aan de vereisten van conclusiekenmerk 1.c2.
4.47.
Zoals gezegd schrijft conclusie 1 een lichtintensiteitsverdeling op het pupilvlak voor die:
i. Twee verschillende typen gebieden omvat; een aantal gebieden op afstand van de optische as en een gebied op de optische as (kenmerk 1.c1); en
ii. Waarvan het gebied op de optische as ringvormig is (1.c2).
4.48.
Een voorbeeld van een intensiteitsverdeling volgens de uitvinding is getoond in figuur 6 van EP 480:
4.49.
Een dergelijke lichtintensiteitsverdeling op het pupilvlak maakt het zoals gezegd mogelijk om tegelijkertijd (dat wil zeggen in één belichtingsstap), patronen over te brengen met zowel fijne als grovere structuren. De ringvorm (in plaats van een schijf) bij on-axis licht heeft hierbij volgens het octrooi ([0134] en [0135] het voordeel dat voor sommige patronen de resolutie en de scherptediepte (
depth of focus
) worden verbeterd.
4.50.
Ter verbetering van het contrast van het op de wafer afgebeelde patroon wordt het verlichtingslicht gepolariseerd (kenmerk 1.e) om vervolgens te worden gehomogeniseerd door een optische integrator (kenmerk 1.d). Met het aldus geconditioneerde verlichtingslicht wordt de reticle (mask) verlicht (tweede gedeelte kenmerk 1.f).
4.51.
Het meest verstrekkende verweer van ASML tegen de inbreukvordering, is dat zij geen inbreuk kan maken op het octrooi omdat EP 480 nietig is. De rechtbank ziet aanleiding om dit verweer, tezamen met de in reconventie gevorderde vernietiging van het octrooi, eerst te behandelen.
EP 480 is niet inventief vanuit EP 470 gecombineerd met EP 541
4.52.
Naar het oordeel van de rechtbank heeft ASML terecht aangevoerd dat EP 480 niet inventief is in het licht van Zeiss octrooiaanvrage EP 470 gecombineerd met ASMLs EP 541, waartoe als volgt wordt overwogen.
4.53.
Partijen zijn het erover eens dat, uitgaande van EP 470 als meest dichtbije stand van de techniek, maatregel 1c(1+2) ontbreekt. Nikon heeft voorts aangevoerd dat daarin tevens maatregel 1b ontbreekt omdat een zogenoemde “
aperture stop
” zoals toegepast in (figuur 2 van) EP 470 geen afbuigelement in de zin van het octrooi is nu het licht daarbij niet wordt afgebogen maar (groten)deels wordt tegengehouden. Zo in EP 470 al sprake is van en
aperture stop
- ASML heeft erop gewezen dat in figuur 2 van EP 470 een combinatie van een spiegel en een aperture wordt gebruikt die niet als een
aperture stop
is aan te merken – is de rechtbank met ASML van oordeel dat de gemiddelde vakman uit het octrooi zal begrijpen dat zowel een
aperture stop
als een DOE in de terminologie van het octrooi als afbuigelement kunnen fungeren. Dit valt op te maken uit paragrafen [0209] en [0214] van EP 480 en uit de verleningsgeschiedenis van de (moeder)aanvrage 09015058.2. In een brief aan de examiner van 23 augustus 2011 licht Nikon expliciet toe dat zowel een
aperture stop
als een DOE zijn aan te merken als een deflection member:
“
we request that the correction of the term "polarization member" to "
deflection member
" throughout the application. (…)  We submit that it is immediately obvious to one skilled in the art that the polarization member is not a correct term for this element;
it is after all embodied by a diffraction optical element or an aperture sto
p. Hence the error is immediately obvious to the skilled reader
.” (onderstreping toegevoegd, rechtbank)
4.54.
Nikon heeft dit niet, althans onvoldoende, weersproken. Haar toelichting dat de conclusies van EP 480 zijn beperkt tot de eerste uitvoeringsvorm van de vijf in het octrooi beschreven uitvoeringsvormen, waarbij een DOE wordt toegepast, kan haar niet baten. In kenmerk 1.b wordt een afbuigelement (21) genoemd; daaruit blijkt niet dat die term is beperkt tot een DOE. Ook uit de beschrijving valt dit niet af te leiden en evenmin volgt daaruit dat een
aperture stop
(of aperture met spiegel als in EP 470) niet als afbuigelement is aan te merken. De tekst van de beschrijving in EP 480 is niet aangepast aan de gestelde beperktere beschermingsomvang van de conclusies van deze
divisional
, zodat dit voor derden niet kenbaar is.
4.55.
Het technische effect van het enige verschilkenmerk 1c is volgens beide partijen dat verschillende patronen (met grove of fijne pitch) tegelijkertijd met hoge resolutie kunnen worden afgebeeld. Het technische probleem is dan: ”Hoe kunnen verschillende patronen (met fijne en grove pitch) tegelijkertijd met hoge resolutie vanaf het masker op de wafer worden geprojecteerd?”
4.56.
Naar het oordeel van de rechtbank is de oplossing voor dit probleem in EP 541, welke publicatie op hetzelfde technische gebied van belichtingssystemen voor (micro)lithografiemachines ligt, terug te vinden. In paragraaf [0040] van EP 541 is immers te lezen dat twee verschillende verlichtingen in één exposure kunnen worden gecombineerd, conventioneel voor de grove, “isolated” structuren en quadrupole voor de opeengepakte “dense” structuren, precies zoals het octrooi voorziet. Ook is daar in het kort de reden weergegeven, namelijk dat conventionele verlichting geen uitkomst biedt bij structuren die dicht tegen de limiet (qua dichtheid) aanliggen vanwege het wegvallen van de diffractie ordes (+1, -1 etc).
4.57.
Nikon brengt hier tegenin (i) dat conclusie 1 van EP 480 beperkt is tot een centraal deel dat ringvormig is terwijl figuren 25a en 25b van EP 541 lichtintensiteitsverdelingen openbaren met een centrale (volle) schijf, (ii) dat EP 541 niet aangeeft hoe de intensiteitsverdeling van figuren 25a en 25b kan worden bewerkstelligd en (iii) dat de configuraties van EP 470 en EP 541 niet compatibel zijn.
Ad (i) ringvormig
4.58.
Nikon wijst op de volle schijf rond de centrale as in figuren 25a en 25b van EP 541. Omdat volgens Nikon voorts de verhouding van de binnen- en buitenstraal van de ring in conclusie 1 niet 0 kan zijn, is een variant met volle schijf in het midden uitgesloten van de beschermingsomvang zodat EP 541 niet de lichtintensiteitsverdeling van het octrooi openbaart. Ook wanneer Nikon wordt gevolgd in haar uitleg dat een volle schijf (verhouding nul) niet onder de beschermingsomvang valt (hetgeen ASML bestrijdt), faalt dat betoog. In kenmerk 1f van conclusie 1 van EP 480 wordt niets meer aangegeven dan dat de lichtintensiteiten van de belichtingsgebieden groter zijn dan die van de andere gebieden. Anders gezegd, de lichtintensiteit in de achtergrond (waaronder ook het gebied rondom de as in het midden van de ring) hoeft niet nul te zijn maar slechts lager dan in de belichtingsgebieden. Hoeveel lager dat is, is niet in conclusie 1 van EP 480 aangegeven. Naar het oordeel van de rechtbank valt daar derhalve ook onder de situatie dat de lichtintensiteit in het midden rond de centrale as significant lager is. Onder significant lager valt ook (slechts) 16% lager, althans is dit onvoldoende gemotiveerd door Nikon bestreden. Zoals ASML onderbouwd aanvoert is een intensiteitsdip rond de centrale as van 16% onvermijdelijk bij de intensiteitsverdeling van figuren 25a en b van EP 541 omdat in alle configuraties van EP 541 een zoom-axicon aanwezig is (zie onder meer conclusie 1 en de daarvan afhankelijke conclusie 26 van EP 541 met multipole verlichting door middel van een “
on-axis pole
” en tenminste één “
off-axis pole
” conform figuren 25a en 25b). Door Nikon is niet gemotiveerd bestreden dat bij toepassing van een zoom-axicon, dat uit breekbare prisma’s bestaat, de gemiddelde vakman weet dat om beschadiging (die op kan treden in gesloten toestand) te voorkomen de afzonderlijke elementen van een zoom-axicon altijd op een kleine afstand van elkaar zullen staan en zo zorgen voor een (weliswaar kleine maar als gezegd niet verwaarloosbare) dip in de lichtintensiteit op de centrale as. De passage waar Nikon nog op wijst in paragraaf [0041] van EP 541 waarin een “
well-defined, narrow on-axis beam
” wordt aangeraden, maakt het voorgaande niet anders. Ook als een gemiddelde vakman dit advies zou opvolgen zou hij volgens de leer van EP 541 een zoom-axicon toepassen dat als gezegd zorgt voor een intensiteitsafname op en rond de centrale as en zo dus onder de definitie van annular (ringvormig) volgens conclusie 1 valt. Hierbij komt dat de gedachte achter de toepassing van een zoom-axicon in EP 541 vanzelfsprekend niet is om die dan
uitsluitend
op de meest gesloten stand te houden. Gewezen zij in dit verband voorts op paragrafen [0010] en [0024]-[0025] van EP 541 die figuur 8 toelichten waarin de flexibiliteit van variabele instelling van het zoom-axicon wordt beschreven. Het argument van Nikon dat er bij verschuiving van het zoom-axicon mogelijk enige vervorming van het lichtintensiteitspatroon van figuren 25a en 25b zou kunnen optreden, doet niet ter zake al niet omdat ook een dergelijk vervormd patroon onder het bereik van conclusie 1 valt.
Ad (ii) nawerkbaarheid lichtintensiteitsverdeling van figuren 25a en 25b van EP 541
4.59.
ASML wijst er terecht op dat het verwijt van Nikon, dat EP 541 niet zou openbaren hoe de lichtintensiteitsverdelingen van figuren 25a en 25b kunnen worden verkregen, reeds niet opgaat omdat EP 480 zelf over het verkrijgen van de gewenste lichtintensiteitsverdeling ook geen aanwijzingen bevat. Kennelijk behoort dit volgens de octrooiaanvrager tot de algemene vakkennis op de relevante prioriteitsdatum en dat heeft dan net zo voor EP 541 te gelden.
Hierop gaat tevens het argument van Nikon mank dat de lichtbronnen niet coherent zijn bij EP 541 (CvA in reconventie nrs. 151-153), gegeven de toelichting van de deskundigen van ASML in dit kader (nrs. 24-34 van Bussel/Op ‘t Root-verklaring, GP 48). EP 541 bevat op dit punt overigens aanzienlijk meer informatie dan EP 480.
Ad (iii) compatibiliteit van EP 470 met EP 541
4.60.
Nikon voert aan dat EP 541 niet compatibel zou zijn met EP 470. In het bijzonder, zou de DOE van EP 541 niet kunnen worden toegepast in de tweede uitvoering van EP 470, omdat de inrichting van Figuur 2 van EP 470 een
parallelle
lichtbundel zou eisen, terwijl een DOE een
divergerende
lichtbundel genereert (CvA in reconventie, paragraaf 156 en 140 e.v.). Ook deze stelling is evenwel ongegrond.
4.61.
ASML heeft voldoende inzichtelijk gemaakt dat in de inrichting van Figuur 2 van EP 470, ook zonder DOE, een divergerende lichtbundel wordt gegenereerd, althans dat de gemiddelde vakman die daarin onmiddellijk zou meelezen:
4.62.
Zoals wordt uitgelegd in paragraaf 8 van de Bussel/Op ‘t Root-verklaring wordt in de inrichting van Figuur 2 van EP 470 het licht uit lichtbron 51 gereflecteerd door spiegel 52 en wordt dit licht vervolgens door apertuur 53 omgezet in een divergerende lichtbundel. Deze lichtbundel wordt daarna in de inrichting verwerkt met behulp van de in Figuur 2 getoonde onderdelen van de machine. Op dezelfde manier en met dezelfde onderdelen kan ook de divergerende lichtbundel van de DOE in de inrichting van Figuur 2 worden verwerkt.
4.63.
Onder verwijzing naar haar deskundige Dr. Mack brengt Nikon hier tegen in dat de spiegel in EP 470 ook parabolisch zou kunnen zijn (afbeelding links hieronder) in plaats van elliptisch (afbeelding rechts hieronder) en dat in dat geval de gereflecteerde lichtbundel parallel zou
kunnen
zijn in plaats van divergerend.
4.64.
Theoretisch is dat inderdaad mogelijk, maar het gaat erom hoe de gemiddelde vakman EP 470 begrijpt. Het lijkt niet logisch dat hij in dat document een parabolische spiegel zou zien die in vergelijking met de hem bekende elliptische spiegel tot substantieel lichtverlies leidt. Daarbij wijst ASML er terecht op dat het in EP 470 gaat om een lithografiemachine en niet om een microscoop, zoals in de publicatie waarnaar Dr. Mack verwijst. ASML heeft voldoende duidelijk toegelicht dat in lithografiemachines (met een apertuur) in die tijd eerder elliptische dan parabolische spiegels werden gebruikt. Hierbij komt dat het gebruik van een elliptische spiegel (12) ondubbelzinnig wordt getoond in figuur 4a van de publicatie (DE 4421053A, hieronder weergegeven) waarnaar EP 470 in verband met Figuur 2 verwijst (zie paragraaf [0031]) van EP 470.
4.65.
Voor de gemiddelde vakman was er geen reden om aan te nemen dat de spiegel in Figuur 2 van EP 470 een andere is dan de gebruikelijke elliptische spiegel en als gebruikt in voormelde Duitse aanvrage (en “
branchenüblich
”, zie [0031], in Engelse vertaling “
customary in the industry
”). Minst genomen zal een gemiddelde vakman daarin derhalve geen probleem hebben gezien. Een elliptische spiegel genereert een divergerende lichtbundel en dat vormt in de inrichting van Figuur 2 van EP 470 geen probleem, niet wanneer het licht afkomstig is van de spiegel en apertuur en ook niet wanneer dit licht afkomstig is van een DOE.
4.66.
Terecht wijst ASML er voorts op dat als een divergerende bundel toch een probleem zou zijn, de gemiddelde vakman zonder meer de divergerende lichtbundel zou omzetten in een parallelle lichtbundel, bijvoorbeeld door een (
branchenübliche
) lens achter de DOE te plaatsen. ASML heeft voldoende onderbouwd dat dit routinewerk is voor de gemiddelde vakman wat bovendien expliciet in figuur 2 van EP 541 wordt geleerd:
4.67.
De gemiddelde vakman was derhalve zonder meer in staat om de DOE van EP 541 in het verlichtingssysteem van Figuur 2 van EP 470 te implementeren, eenvoudig door de spiegel en apertuur te vervangen door een DOE. Dit was routinewerk; daarvoor was geen inventieve arbeid nodig. Voor zover Nikon erop wijst dat een gemiddelde vakman het zoom-axicon zou weglaten bij de intensiteitsverdelingen volgens figuren 25a en 25b, stuit dit betoog af op de omstandigheid dat EP 541 ook DOEs met zoom-axicon combineert (zie r.o. 4.58).
EP 480 is niet inventief vanuit EP 067 gecombineerd met CGK/JP 120
4.68.
Wanneer de lichtverdeling in het centrale gebied rond de as als een duidelijker ringvorm wordt opgevat dan hiervoor is aangenomen (met andere woorden: het octrooi een meer geprononceerd, onbelicht gebied rondom de centrale as vereist dan slechts een intensiteitsdip als gevolg van een - voor zover technisch mogelijk gesloten - zoom-axicon), gaat naar het oordeel van de rechtbank de stelling van ASML op dat EP 480 niet inventief is in het licht van ASMLs EP 067 gecombineerd met algemene vakkennis of JP 120, waartoe als volgt wordt overwogen.
4.69.
Volgens Nikon ontbreekt in EP 067 een tweetal kenmerken van conclusie 1 van het octrooi, te weten de in kenmerk 1.c geclaimde lichtintensiteitsverdeling en het in kenmerk 1.e neergelegde polarisatie-instelelement.
4.70.
Nikon bestrijdt dat EP 067 de lichtintensiteitsverdeling van (conclusie 1 van) EP 480 openbaart. De rechtbank verwerpt dat verweer. EP 067 openbaart DOE’s waarmee verschillende verlichtingsmodi gegenereerd kunnen worden, waaronder hybride verlichtingsmodi (vgl. par. [0048] van EP 067). In figuur 6 van EP 067 iseen DOE geopenbaard met de lichtintensiteitsverdeling van conclusiekenmerk 1.c. De combinatie van de verlichtingsmodi annular (“S”) en dipole (“W” of “E”) wordt immers specifiek in het uitvoeringsvoorbeeld van Figuur 6 genoemd (“SW” en “SE”), hieronder geel gearceerd.
4.71.
Kenmerk 1.c schrijft niet een vierpolige (quadrupool) verdeling van de op afstand van de optische as gelegen verlichtingsgebieden voor. Een tweepolige (dipool verdeling voldoet ook. In het uitvoeringsvoorbeeld van Figuur 6 is het optische element met deze verlichtingsmodus uitgevoerd als een DOE met verschillende zones (zie paragraaf [0052] van EP 067). Elke zone (“DOE portion”) is opgebouwd uit de Fresnel-lenzen van het type dat is aangeduid met de betreffende letter of lettercombinatie in Figuur 6. Het DOE-deel “N” bijvoorbeeld bestaat voor 100% uit Fresnel-lenzen van het type “N” en het DOE-deel “SW” bestaat voor een deel (bijvoorbeeld 50%) uit Fresnel-lenzen van het type “S” (ringvormig) en voor een deel (bijvoorbeeld 50%) uit Fresnel-lenzen van het type “W” (dipool) (vgl. [0052] van EP 067). Door het inkomende licht te richten op een bepaald DOE-deel (bijvoorbeeld “SW”) wordt de lichtverdelingsmodus van dat DOE-deel in het pupilvlak gegenereerd (bijvoorbeeld de combinatie van ringvormig en tweepolig).
4.72.
Nikon brengt hiertegen in dat EP 067 (uitsluitend) overlappende intensiteitsgebieden zou openbaren. Haar gedachte hierbij is kennelijk dat de centrale ring “S” in EP 067 op gelijke afstand van de centrale as ligt als de dipool “E” of “W” zodat niet aan kenmerk 1.c zou zijn voldaan en evenmin het doel van EP 480 wordt bereikt, namelijk om structuren van grove en fijne pitch tegelijkertijd af te kunnen beelden (zie verklaring deskundige Mack EP 55, nr. 2.3 en pleitnota Nikon nrs. 106 e.v.). Nikon geeft hierbij de volgende illustratie:
Ring (S)	Dipool (E)
"Soft" dipool (SE)
4.73.
Met ASML is de rechtbank van oordeel dat niets in EP 067 voldoende duidelijk suggereert dat (kort gezegd) de polen de ring moeten overlappen. De passage waarop Nikon in dit verband wijst ([0040] “
In multipole illumination modes, such as dipole or quadrupole, each pole in the pupil plane can be considered as being just a part of an annular intensity distribution in said plane
.”) overtuigt niet. Zoals al blijkt uit de zin zelf ziet die passage op multipole (zoals twee-of vierpolige) verdelingen. De zin ziet niet op een gemengde (hybride) verdeling van een ring met een multipole verdeling. Die gemengde verdeling wordt ook pas later in het document beschreven in paragrafen [0047] en [0048]. Paragraaf [0040] moet dan ook aldus worden begrepen dat een (harde) multipolaire verdeling modelmatig kan worden gerepresenteerd als ware deze een onderdeel van een ring en niets zegt over een hybride lichtverdeling.. Dit geldt te meer nu EP 067 in [0047] uitdrukkelijk leert dat een (soft) multipole lichtverdeling kan worden gecombineerd met lichtintensiteit “
between the poles
or on the optical axis
” (onderstreping toegevoegd, rechtbank). Wanneer de redenering van Nikon zou worden gevolgd en in EP 067 geopenbaarde hybride lichtverdeling zo zou moeten worden begrepen als weergegeven in bovenstaande illustraties, valt bovendien niet goed in te zien wat de toegevoegde waarde van de dipool zou zijn boven toepassing van de ring.
4.74.
Nikons stelling dat de “SW” en “SE” intensiteitsverdeling is beschreven als een “
soft mode
” of “
soft illumination setting
” maakt het voorgaande evenmin anders, al niet omdat enige achtergrondintensiteit die aan die verdelingen volgens Nikon inherent zou zijn, niet door conclusie 1 van EP 480 wordt uitgesloten. Als gezegd, vereist kenmerk 1f slechts dat de lichtintensiteit in ”het aantal gebieden” hoger is dan in andere gebieden.
4.75.
Het voorgaande betekent dat tussen het octrooi volgens conclusie 1 en EP 067 enkel als verschil is aan te merken deelkenmerk 1.e, de toepassing van een polarisatie-instelelement (en de plaats ervan). Het technische effect van dat kenmerk is een verbeterd contrast, zodat als technisch probleem is te definiëren de verbetering van het contrast van de inrichting volgens EP 067.
4.76.
ASML heeft onderbouwd gesteld dat toepassing van een polarisatie-instelelement om het contrast te verbeteren behoorde tot de algemene vakkennis ten tijde van de prioriteitsdatum. Zij heeft daarbij gewezen op een tweetal tijdschriftartikelen
, JP 120 (zie bijvoorbeeld [0025] en [0043]) en EP 470 (zie bijvoorbeeld [0007],  [0008] en figuren 2 en 3). Nikon heeft die stelling niet gemotiveerd bestreden. Ook de door haar ingeschakelde deskundigen hebben niet verklaard dat toepassing van een polarisatie-instelelement om het contrast te verbeteren destijds niet tot de algemene vakkennis behoorde. Haar enkele opmerking dat dit niet in handboeken is terug te vinden is in dit verband op zichzelf onvoldoende omdat niet uitgesloten is dat iets tot de algemene vakkennis behoort, zonder dat het in een handboek is beschreven.
4.77.
Het betoog van Nikon dat een gemiddelde vakman niet zou weten hoe het polarisatie-instelelement van JP 120 zou moeten worden vormgegeven bij een hybride intensiteitsverdeling als bedoeld in EP 067 (“SW” of “SE”) stuit af op voorgaande vakkennis. Daar komt bij dat EP 480 evenmin openbaart hoe het polarisatie-element moet worden vormgegeven.
4.78.
Nikon heeft nog aangevoerd dat er ook andere methoden zijn om het contrast te verbeteren (zoals verhoging van de numerieke apertuur, toepassing van zogenoemde optical proximity corrections of phase-shifting masks) die voor de vakman meer voor de hand lagen. Dit betoog strandt omdat een (arbitraire) keuze uit mogelijke oplossingen die elk voor zich voor de hand liggen, geen inventiviteit kan verlenen.
Nikon heeft tegenover de stelling van ASML dat er geen onverwacht, synergetisch effect in het octrooischrift wordt geopenbaard, niet aangevoerd dat het polarisatie-instelelement wel een dergelijk effect zou vertonen. Zij heeft volstaan met verwijzing naar [0094] van het octrooi maar daarin wordt niet meer geopenbaard dan het uit de stand van de techniek bekende feit dat de resolutie verder kan worden verbeterd door het licht te polariseren.
4.79.
Ten aanzien van de plaats van het polarisatie-instelelement (tussen het afbuigelement en de optische integrator/vliegooglens volgens kenmerk 1.e) heeft Nikon evenmin een specifiek voordelig (onverwacht) effect aangevoerd zodat die eis als arbitrair is aan te merken. Bovendien betreft het slechts een keuze uit twee mogelijkheden (voor of na de vliegooglens). Dat het polarisatie-instelelement in elk geval na de DOE (het afbuigelement) moet zijn gelokaliseerd is niet in geschil. Hierbij komt dat JP 120 openbaart dat de plaats van het polarisatie-instelelement kan worden gevarieerd (zie [0039] “
in other positions
”), met onder meer een variant waarin het polarisatie-instelelement is gelokaliseerd op positie 44A en 44B (groen), vóór vliegooglens 37A en 37B (blauw) van figuur 5 (hieronder). Dat er in figuur 5 is voorzien in nog een set vliegooglenzen op plaats 34A en 34B geplaatst vóór het polarisatie-instelelement, doet hier niet aan af omdat conclusie 1 van EP 480 dat evenmin uitsluit (“
comprising
”/ “
comprises
” en “
which includes
” ofwel “
omvattende
”/“
omvat
”).
inventiviteit volgconclusies
4.80.
ASML heeft gemotiveerd gesteld dat de volgconclusies van EP 480 aan conclusie 1 niets inventiefs verlenen. Zij heeft er onweersproken op gewezen dat alle in volgconclusies neergelegde aanvullende kenmerken uit US 572
zijn af te leiden. Voor wat betreft conclusies 5-27 heeft Nikon ter betwisting slechts gewezen op inventiviteit van conclusie 1 zodat die conclusies het lot van conclusie 1 moeten delen. Voor de overige conclusies heeft Nikon slechts opgemerkt dat ASML haar stelling (en dat het slechts arbitraire of triviale ontwerpkeuzes betreffen) onvoldoende zou hebben onderbouwd. Die betwisting acht de rechtbank onvoldoende.
slotsom in conventie
4.81.
Het voorgaande brengt mee dat EP 480 nietig is, zodat daarop geen inbreuk kan worden gemaakt.
De vorderingen in conventie die daarop zien worden afgewezen. Hetzelfde geldt voor de provisionele vorderingen, ook voor zover die zien op onrechtmatig handelen wegens het bevorderen en faciliteren van inbreuk buiten Nederland, nu de rechtbank voorshands oordelend aannemelijk acht dat ook de buitenlandse delen van EP 480 niet geldig zullen worden bevonden.
4.82.
Voor zover het gevorderde in de hoofdzaak verband houdt met (het bevorderen, faciliteren etc. van) inbreuk op andere nationale delen van EP 480 buiten Nederland (EP 480 is ook geldig in onder meer Frankrijk, Ierland, Italië en Duitsland), is de beoordeling daarvan afhankelijk van het oordeel over de geldigheid van die nationale delen, op welke nietigheid ASML zich beroept en waarvoor in Duitsland ook reeds een procedure aanhangig is kennelijk. Zoals in het kader van het bevoegdheidsincident reeds is overwogen, zal de rechtbank de beslissing op dit deel van de vorderingen aanhouden totdat over de nietigheid in de betreffende jurisdicties zal zijn beslist. De zaak zal worden doorgehaald, met dien verstande dat de meest gerede partij de zaak weer op de rol kan brengen voor voortprocederen over dit deel van deze vordering zodra duidelijkheid is verkregen omtrent de geldigheid van EP 480 in de betreffende landen.
proceskosten
4.83.
Nikon zal als de in het ongelijk gestelde partij in de proceskosten in de hoofdzaak worden veroordeeld op de voet van art. 1019h Rv, zoals gevorderd. Partijen hebben een prijsafspraak dat de kosten in totaal € 950.000 bedragen, inclusief verschotten. Tevens hebben zij een afspraak dat de kosten gelijkelijk over de conventie en de reconventie zijn te verdelen. De rechtbank begroot de kosten tot op heden aan de zijde van ASML daarom in conventie in de hoofdzaak op € 475.000.
4.84.
ASML wordt als de in het ongelijk gestelde partij in het bevoegdheidsincident veroordeeld in de proceskosten daarvan die evenwel vanwege het ontbreken van verweer op nihil zijn te begroten.
4.85.
Voor de kosten in het incident tot het treffen van voorlopige voorzieningen, waarin Nikon als in het ongelijk gestelde partij wordt veroordeeld, geldt dat deze te verwaarlozen zijn. De kosten in dit incident aan de zijde van ASML begroot de rechtbank daarom eveneens op nihil.
en voorts in reconventie
4.86.
De uitkomst in conventie brengt mee dat de vordering van ASML in reconventie tot vernietiging van het Nederlandse deel van EP 480 (vordering A) zal worden toegewezen. De voorwaarde waaronder de subsidiaire vordering sub B is ingesteld is niet vervuld.
4.87.
Nikon zal als de grotendeels in het ongelijk gestelde partij in de proceskosten in reconventie worden veroordeeld, conform voormelde afspraak van partijen te begroten op een bedrag van € 475.000.
5.	De beslissing
De rechtbank
in conventie
in het bevoegdheidsincident
5.1.
wijst de vorderingen af,
5.2.
veroordeelt ASML in de proceskosten tot op heden aan de zijde van Nikon begroot op nihil,
in het incident tot het treffen van provisionele vorderingen
5.3.
wijst de vorderingen af,
5.4.
veroordeelt Nikon in de proceskosten tot op heden aan de zijde van ASML begroot op nihil,
in de hoofdzaak
5.5.
wijst de vorderingen af, behoudens het in 5.6 bepaalde;
5.6.
houdt de beslissing over de vorderingen aan voor zover die zien op buitenlandse delen van EP 480;
5.7.
bepaalt dat de meest gerede partij de zaak op de rol kan plaatsen na het in r.o. 4.82, laatste zin, nader beschreven moment,
5.8.
veroordeelt Nikon in de proceskosten, aan de zijde van ASML tot op heden begroot op € 475.000,
5.9.
verklaart de proceskostenveroordeling uitvoerbaar bij voorraad,
in reconventie
5.10.
vernietigt het Nederlandse deel van EP 480;
5.11.
verstaat dat de voorwaarde waaronder het sub B gevorderde is ingesteld, niet is vervuld,
5.12.
veroordeelt Nikon in de proceskosten, aan de zijde van ASML tot op heden begroot op € 475.000,
5.13.
verklaart de proceskostenveroordeling uitvoerbaar bij voorraad,
in conventie en reconventie
5.14.
verbiedt partijen op de voet van art. 29 lid 1 onder b Rv om mededelingen te doen aan derden over de inhoud van de in r.o. 4.6 genoemde producties.
Dit vonnis is gewezen door mr. E.F. Brinkman, mr. M.E. Kokke en mr. [NAAM]. J.H.F. de Vries en in het openbaar uitgesproken op 6 juni 2018.
de producties van de zijde van Nikon worden in dit vonnis aangeduid voorafgegaan door de letters EP; die van ASML met de letters GP
Wetboek van Burgerlijke Rechtsvordering
Dv 6.3 en 7.1
Verordening (EU) Nr. 1215/2012 van het Europees Parlement en de Raad van 12 december 2012 betreffende de rechterlijke bevoegdheid, de erkenning en de tenuitvoerlegging van beslissingen in burgerlijke en handelszaken (de ‘herschikte EEX-Verordening’)
Solvay/Honeywell, HvJ 12 juni 2012, ECLI:EU:C:2012:445
HR 30 november 2007, ECLI:NL:HR:2007:BA9608 (Roche/Primus II)
Zie voetnoot 5.
Rijksoctrooiwet 1995
Nikon heeft ter zitting (pleitnota nr. 8) aangegeven dat licht van de 0e orde zelfs geen informatie bevat, hetgeen ASML niet heeft betwist.
Voor de duidelijkheid zij opgemerkt dat de apertuurstop in de rechterafbeelding hiervoor twee polen (
'dipole
') heeft waardoorheen
identieke
lichtstralen propageren.
Het verlichtingssysteem is hier versimpeld weergegeven. In de praktijk zal een lamp (of LED) worden gebruikt als lichtbron en zal sprake zijn van een condensor om het divergerende licht om te zetten in een parallelle lichtbundel.
In dit voorbeeld is sprake van twee conjugerende vlakken. In een complexer optisch systeem kan echter sprake zijn van meer dan twee met elkaar geconjugeerde vlakken. In het voorbeeld van de diaprojector, kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van verschillende lenzen en in dat geval kan sprake zijn van extra vlakken die geconjugeerd zijn ten opzichte van het vlak van de dia (en dat van het scherm). In ieder van die geconjugeerde vlakken is steeds sprake van een ruimtelijke verdeling (die echter pas zichtbaar is indien men op de locatie van zo’n vlak een scherm plaats).
Zie ook EP 480, paragraaf [0021] en [0050].
Ten overvloede: ook als een afbuigelement (in plaats van een aperture) wel als verschilmaatregel zou worden aangemerkt, geldt dat in paragraaf [0041] van EP 541 wordt benoemd dat hiervoor een diffractive optical element (DOE) kan worden gebruikt. Zie voorts de Fresnel-lenzen genoemd in paragraaf [0034] van EP 541. Het voordeel daarvan, namelijk dat de beam hiermee niet geblokkeerd wordt met verlies aan intensiteit staat in [0030].
Bovendien heeft ASML onder verwijzing naar onder meer figuren 14 en 15 toegelicht dat EP 541 aanwijzingen bevat hoe de DOE is te construeren om de verdeling van figuren 25a en 25b te verkrijgen.
Satoru et al., Resolution Limit for Optical Lithography Using Polarized Light Illumination, Japan J. Appl. Phys. Vol. 32, blz. 5863, december 1993. zie blz. 5863 (GP 11) en Y. Unno, Polarization effect of illummination light, Proc. SPIE. Vol. 1927, blz. 879, augustus 1993 (GP 12).
Case Law of the Boards of Appeal EPO, 8th edition 2016, I.D.9.18.7-9.18.10 (p. 241-242)
US 2002/0101572 Al gepubliceerd op 1 augustus 2002, te vinden op
https://patents.google.com/patent/US20020101572
Deze uitkomst wijkt af van het oordeel van het Landgericht Mannheim waarbij de nietigheidsweren evenwel niet uitgebreid inhoudelijk zijn getoetst mede gelet op het in Duitsland vigerende systeem van bifurcation.
De afspraak tussen partijen is in dit opzicht en aangaande dit bedrag wel duidelijk.