近日，一名具有俄羅斯背景的ASML前員工因涉嫌竊取ASML和Mapper Lithography 的微芯片手冊(cè)等文件而被荷蘭政府拘留,，引發(fā)各方關(guān)注,。

這位工程師曾是電子束光刻設(shè)備廠商Mapper的員工，后來(lái)這家公司被ASML收購(gòu),，于是包括該工程師在內(nèi)很多員工也就成為了ASML的員工,，Mapper公司及其產(chǎn)品線也被關(guān)閉。那么,，為何這位工程師在竊取ASML資料的同時(shí),，還會(huì)去竊取已經(jīng)“作古”的Mapper的資料呢？

這就不得不說(shuō)一說(shuō)Mapper這家電子束光刻機(jī)廠商在2019年被ASML收購(gòu)背后,，來(lái)自美國(guó),、荷蘭、中國(guó),、俄羅斯各方勢(shì)力之間的角力,！

ASML的潛在“顛覆者”

Mapper公司創(chuàng)立于2000年創(chuàng)立，主要從事開(kāi)發(fā)電子束光刻設(shè)備,，其技術(shù)的前身來(lái)源于代爾夫特理工大學(xué),。在 1990 年代，粒子光學(xué)教授 Pieter Kruit 就開(kāi)始研發(fā)基于電子束的芯片生產(chǎn)設(shè)備,，隨后他的兩名學(xué)生 Bert Jan Kampherbeek 和 Marco Wieland 創(chuàng)辦了Mapper,。其中，Wieland 是該公司技術(shù)背后的驅(qū)動(dòng)力,，Kampherbeek 更專注于業(yè)務(wù)方面,。

Mapper采用的是多列電子束光刻（Multibeam）技術(shù)，這是一種用微小的透鏡將電子束分成上萬(wàn)個(gè)游絲束,，然后通過(guò)這些電子束在涂有電子抗蝕劑的芯片上直接描畫的光刻技術(shù),。

具體來(lái)說(shuō)，從電子源發(fā)散的電子流以平行流的形式通過(guò)準(zhǔn)直器微距透鏡,，落在 Apertute 陣列上,。這些孔形成 >13000束射線。然后使用聚光鏡陣列將每束光束聚焦到光束空白陣列的孔中心。

△Mapper技術(shù)圖

△光束控制方案

該陣列采用 CMOS 和 MEMS 技術(shù)制成,，包括接收來(lái)自激光系統(tǒng)的控制光（光）的光電二極管元件,。這一決定是通過(guò)數(shù)據(jù)流量（每微列 7.6 Gbit/s）來(lái)解釋的。淬滅的光線被投射到光束停止陣列上,。未被拒絕的光束穿過(guò)光束光闌陣列并進(jìn)入由偏轉(zhuǎn)器和透鏡陣列（偏轉(zhuǎn)器和透鏡陣列）組成的微柱陣列,。陣列中的每個(gè)微透鏡將單獨(dú)的光束聚焦到晶圓上，并以 6 MHz 的頻率和 1nm 的精度在 2 μm 的范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn),。光束在所有微透鏡中同時(shí)偏轉(zhuǎn),。

△Mapper技術(shù)中的編寫策略

該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是分辨率高（可以達(dá)到10nm以內(nèi)，優(yōu)于EUV光刻機(jī)）,，性能穩(wěn)定,，更為關(guān)鍵的是無(wú)需昂貴是掩膜板，綜合成本非常低（單臺(tái)設(shè)備約1000萬(wàn)美元）,。這也使得該技術(shù)曾一度被認(rèn)為是能夠與EUV光刻機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)路線,。

雖然Mapper能夠更容易的制造更微小的芯片，成本也更低,，但是由于其速度太慢,，效率低下，因此沒(méi)有獲得大客戶的采用,。2015年時(shí),，Mapper推出的Matrix 1.1 版本設(shè)備（FLX-1200）使用1326束光每小時(shí)只能生產(chǎn)1片基于28nm制程的晶圓，雖然曾獲得晶圓代工大廠臺(tái)積電的試用,，但是因?yàn)樾侍投环艞墶?/p>

△最早的Mapper樣機(jī)

相比之下,，ASML的光刻機(jī)更適合大規(guī)模的芯片生產(chǎn)，它可以利用光線一次性實(shí)現(xiàn)一層圖案,，就像是復(fù)印機(jī)一樣,，遠(yuǎn)勝過(guò)Mapper那樣“用筆來(lái)復(fù)刻”。

而為了提高光刻效率,，Mapper當(dāng)時(shí)的目標(biāo)是推出13260支電子束的光刻設(shè)備Matrix 10.1,，使得單臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)效率提升到每小時(shí)10片晶圓。并且Mapper還計(jì)劃推出由 10 臺(tái) Matrix 機(jī)器組成Matrix 10.10 集群版本,，使得每小時(shí)的產(chǎn)量提升到每小時(shí)100片晶圓,。這也將極大提升Mapper設(shè)備相對(duì)于ASML設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)力。

在俄羅斯建立工廠

Mapper 早期的資金主要來(lái)源于ASM International 的創(chuàng)始人 Arthur del Prado,，以及 ASML 的聯(lián)合創(chuàng)始人 Philips,。

2012 年，Mapper 獲得了總部位于俄羅斯莫斯科的投資基金 RUSNANO的4000萬(wàn)歐元投資,，該基金專注于通過(guò)共同投資納米技術(shù)項(xiàng)目來(lái)發(fā)展俄羅斯納米技術(shù)產(chǎn)業(yè),。此后這個(gè)俄羅斯投資基金逐漸將其在Mapper的股份增加到了27.5%,，并推動(dòng)Mapper在莫斯科建立了一家工廠來(lái)生產(chǎn)必要的零件。此外,，Mapper 還從荷蘭政府獲得了數(shù)千萬(wàn)歐元的創(chuàng)新信貸,。

Mapper在接受俄羅斯投資后，2014年在俄羅斯股東的推動(dòng)下,，Mapper在莫斯科建立工廠,，主要生產(chǎn)Mapper自身所需的零部件。這一切在當(dāng)時(shí)都沒(méi)有受到任何反對(duì),，即使是在俄羅斯吞并克里米亞期間,。

據(jù)了解，Mapper當(dāng)時(shí)在莫斯科的工廠占地兩千平方米,，其中一半是潔凈室,，配備了現(xiàn)代化的高度自動(dòng)化設(shè)施,。除了具有相關(guān)光刻工藝之外,，還采用了氧等離子體蝕刻、反應(yīng)離子蝕刻,、使用博世工藝對(duì)硅進(jìn)行深度蝕刻,、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積和離子束沉積等技術(shù)。最為關(guān)鍵的是,，還包括Mapper 專門開(kāi)發(fā)的光刻計(jì)量系統(tǒng)用于控制制造產(chǎn)品的幾何形狀 (Hyper),、電光特性 (Stigmatix) 和最終純度 (Particlix)。

根據(jù)規(guī)劃,，該工廠首先制造所謂的墊片,，用于分離電子光學(xué)元件，然后計(jì)劃生產(chǎn)用于電子束聚焦和準(zhǔn)直的電子透鏡,，2015年開(kāi)始制造包含電子器件的MEMS控制電極,。相關(guān)生產(chǎn)人員也都在Mapper荷蘭公司工廠接受了數(shù)月的培訓(xùn)。該工廠還吸引了與微電子行業(yè)領(lǐng)先的國(guó)際公司合作的經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人士,，包括技術(shù)總監(jiān)Denis Shamiryan,，其曾在IMEC和Global Foundries工作了約15年。

RUSNANO董事總經(jīng)理 Dmitriy Lisenkov曾表示：“對(duì)于 RUSNANO 來(lái)說(shuō),，Mapper光刻技術(shù)項(xiàng)目占有特殊地位,。Mapper處于半導(dǎo)體價(jià)值鏈的最前端，對(duì)于Mapper的投資加強(qiáng)了 RUSNANO 微電子項(xiàng)目之間的協(xié)同作用”

Mapper陷入財(cái)務(wù)危機(jī),，曾尋找中國(guó)合作伙伴

但是在2016年,，隨著享年 84 歲普拉多的去世，Mapper 一下子失去了他最重要的支持者,。因?yàn)槠绽嘣谒倪z產(chǎn)中記錄了他的所有資本都應(yīng)該用于癌癥研究,，這是因?yàn)樗饝?yīng)過(guò)他的妻子——她在很小的時(shí)候就死于這種疾病,。

Mapper 在 2018 年初陷入了資金鏈危機(jī)，盡管在這之前已經(jīng)獲得了超過(guò)2億歐元的注資,，當(dāng)時(shí)其新機(jī)器幾乎已經(jīng)準(zhǔn)備就緒,，他們的階段性終點(diǎn)就在視線前。這也使得Mapper迫切需要尋找投資者,。

當(dāng)時(shí),，Kampherbeek 飛往世界各地，并與日本,、新加坡和美國(guó)的芯片機(jī)制造商交談,，但沒(méi)有成功。隨后,，Marco Wieland前往了中國(guó)成都市,，他試圖吸引當(dāng)?shù)赝顿Y者和政府來(lái)支持其在中國(guó)開(kāi)發(fā)EUV光刻機(jī)替代品。而Kampherbeek 則飛往了中國(guó)北京與投資基金進(jìn)行談判,，并發(fā)現(xiàn)他們非常感興趣,。

但是，Mapper公司正急于快速達(dá)成交易以防止即將到來(lái)的公司破產(chǎn),。而中國(guó)投資者無(wú)法對(duì)于Mapper的意外報(bào)價(jià)做出如此迅速的反應(yīng),。這也使得雙方之間的合作錯(cuò)過(guò)了最佳時(shí)機(jī)。

被美國(guó)國(guó)防部坑慘了

2018 年夏天,，Mapper 還向美國(guó)國(guó)防部尋求幫助,。當(dāng)時(shí)美國(guó)國(guó)防部希望最現(xiàn)代的芯片也能夠在美國(guó)本土制造，但是美國(guó)芯片制造商 Intel 和 GlobalFoundries 已經(jīng)落后了他們的亞洲競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手——臺(tái)積電和三星當(dāng)時(shí)已經(jīng)開(kāi)始利用EUV光刻機(jī)進(jìn)行了芯片生產(chǎn),。因此,，美國(guó)國(guó)防部希望借助Mapper 技術(shù)來(lái)小規(guī)模制造先進(jìn)芯片，但前提是俄羅斯投資者Rusnano必須離開(kāi),。

為此,，美國(guó)國(guó)防部也開(kāi)始與美國(guó)軍工廠商接洽，希望他們?nèi)牍蒑apper,，以擺脫俄羅斯股東Rusnano,，但是美國(guó)軍工廠商對(duì)此似乎并不感興趣。于是,，美國(guó)國(guó)防部曾給SecureFoundry公司打了電話,，該公司的創(chuàng)始人 Lex Keen 曾經(jīng)是一名海軍陸戰(zhàn)隊(duì)員和美國(guó)網(wǎng)絡(luò)司令部的技術(shù)總監(jiān)。美國(guó)國(guó)防部暗示 Lex Keen介入Mapper,，隨后 Lex Keen會(huì)見(jiàn)了Mapper的管理團(tuán)隊(duì),，并要求Kampherbeek 為 Mapper 制定救援計(jì)劃。

他們計(jì)劃是這樣的：美國(guó)特勤局在Mapper訂購(gòu)了兩臺(tái)機(jī)器,，總價(jià)值 2000 萬(wàn)美元,。如果美國(guó)國(guó)防部代表 NSA 提前支付這筆款項(xiàng),，那么SecureFoundry 將獲得向美國(guó)政府服務(wù)供應(yīng)芯片機(jī)的分銷權(quán)，而 Mapper 可以繼續(xù)獲得新資金和一些大客戶,。

美國(guó)國(guó)防部也對(duì)此做出了積極的回應(yīng),，但依然要求俄羅斯投資者必須先離開(kāi)。為此Lex Keen在阿姆斯特丹會(huì)見(jiàn)了 Rusnano 的代表,。理想情況下,，Rusnano 想讓 Mapper 破產(chǎn)。但 Lex Keen 說(shuō)服他們,，通過(guò)將俄羅斯股東的利益交給外部信托來(lái)放棄他們對(duì) Mapper 的控制權(quán),。

隨后，SecureFoundry 與荷蘭經(jīng)濟(jì)事務(wù)部密切協(xié)商,，Mapper 在那里仍有 3200 萬(wàn)歐元的未償還貸款,。Lex Keen 收到了荷蘭駐華盛頓經(jīng)濟(jì)特使的簽署聲明：他們已獲準(zhǔn)投資 Mapper，荷蘭經(jīng)濟(jì)事務(wù)部不必立即收回貸款,，而且似乎沒(méi)有什么能阻止救援,。

2018年12月初，Lex Keen 在代爾夫特向 Mapper 的聚集員工發(fā)表講話,。他說(shuō),，交易已經(jīng)完成了，該公司避免了破產(chǎn),。但是，當(dāng)Lex Keen在一天后飛回來(lái)時(shí),，他接到了來(lái)自其員工的一個(gè)令人不安的電話信息：美國(guó)國(guó)防部不再回應(yīng),。他們處于靜默模式。

事實(shí)證明,，Mapper 最終成為了美國(guó)國(guó)防部?jī)?nèi)部政治的受害者,。盡管他們已經(jīng)為 NSA 的兩臺(tái)機(jī)器預(yù)留了 2000 萬(wàn)美元，但負(fù)責(zé)這筆交易的人還有另一個(gè)需要支付的項(xiàng)目,，而他的繼任者接手手,，將這筆錢轉(zhuǎn)移到另一個(gè)項(xiàng)目，即英特爾生產(chǎn)國(guó)防芯片的工廠,。與此同時(shí),，美國(guó)軍工業(yè)的一個(gè)利益集團(tuán)也正在美國(guó)國(guó)防部?jī)?nèi)部干預(yù)對(duì)于 Mapper的投資案。

2018年底,，美國(guó)政府的轉(zhuǎn)動(dòng)速度比以往任何時(shí)候都慢,。前總統(tǒng)老布什的葬禮使華盛頓癱瘓了好幾天，當(dāng)美國(guó)國(guó)防部再次試圖為 Mapper 交易申請(qǐng)預(yù)算時(shí),，又遇到了另一堵墻——聯(lián)邦政府關(guān)門,。美國(guó)政府于 12 月 22 日封鎖,。美國(guó)民主黨人正在阻止特朗普總統(tǒng)在墨西哥邊境修建隔離墻的計(jì)劃。在這期間,，美國(guó)遭遇了歷史上最長(zhǎng)的35天預(yù)算凍結(jié)期,。

此時(shí)，Mapper已經(jīng)沒(méi)有多余的時(shí)間了,，該公司的 技術(shù)人員已經(jīng)幾個(gè)月沒(méi)有拿到薪水了,。12 月 19 日，Mapper 就已經(jīng)申請(qǐng)了延期償付,。一直到12 月 28 日,，Mapper也未得到資助，于是宣布破產(chǎn),。

美國(guó)向荷蘭施壓：必要時(shí)銷毀它

當(dāng)美國(guó)國(guó)防部意識(shí)到他們錯(cuò)過(guò)了 Mapper 的交易時(shí),，他們開(kāi)始恐慌開(kāi)始。美國(guó)政府擔(dān)心,，隨著Mapper的破產(chǎn),，其技術(shù)遺產(chǎn)將會(huì)被帶到俄羅斯和中國(guó)。畢竟,，俄羅斯Rusnano是Mapper的大股東,，如果Mapper破產(chǎn)，那么其技術(shù)資產(chǎn)將會(huì)由其債權(quán)人來(lái)進(jìn)行處置,，并且當(dāng)時(shí)Mapper在俄羅斯的公司仍在發(fā)展,。此外，Mapper此前已經(jīng)與中國(guó)的投資者以及中國(guó)的SMEE 進(jìn)行了交談,，中國(guó)投資者也對(duì)Mapper的 Multibeam 技術(shù)表現(xiàn)出了濃厚的興趣,，可能會(huì)收購(gòu)Mapper的技術(shù)資產(chǎn)。

相比之下,，荷蘭政府并不認(rèn)為Mapper破產(chǎn)后技術(shù)流向俄羅斯或中國(guó)存在有多大的風(fēng)險(xiǎn),。但是，美國(guó)國(guó)防部在12月底向荷蘭國(guó)防部和經(jīng)濟(jì)事務(wù)部發(fā)送緊急信函,，要求他們進(jìn)行干預(yù),，以防止Mapper的技術(shù)落入中俄之手。

美國(guó)駐荷蘭大使親自敦促荷蘭首相馬克·呂特 （Mark Rutte）：這項(xiàng)技術(shù)絕不能流向中國(guó)或俄羅斯,，要確保它留在荷蘭,，必要時(shí)銷毀它。

ASML收購(gòu)Mapper

在美國(guó)的施壓下,，荷蘭經(jīng)濟(jì)事務(wù)及氣候國(guó)務(wù)秘書Mona Keijzer在2018年圣誕節(jié)前向當(dāng)時(shí)的ASML CEO彼得·溫寧克 （Peter Wennink）求助,，表示“你必須買下 Mapper”。她傳達(dá)的信息是,，如果中俄想采取行動(dòng),，荷蘭法律不能禁止他們這樣做——雖然一項(xiàng)法律目前正在制定中,，但尚未獲得批準(zhǔn)。

就在 Mapper 宣布破產(chǎn)的第二天,，彼得·溫寧克隨后在接受BNR 電臺(tái)記者采訪時(shí)說(shuō)：“我們肯定會(huì)和他們談?wù)?。”雖然,，ASML 沒(méi)有看到用電子束技術(shù)生產(chǎn)芯片有任何好處,，因?yàn)锳SML的EUV光刻機(jī)正在大型芯片工廠中運(yùn)行。不過(guò),，ASML對(duì)于Mapper 的技術(shù)和專利知識(shí)很感興趣,。因?yàn)樵摷夹g(shù)不僅可以用來(lái)生產(chǎn)芯片，還可以用電子束來(lái)檢查半導(dǎo)體缺陷,，即不是是用于產(chǎn)生芯片,，而是用于測(cè)量芯片。這也將是 ASML 在其美國(guó)硅谷工廠開(kāi)發(fā)的檢測(cè)設(shè)備的完美補(bǔ)充,。

因此,，時(shí)任ASML 的技術(shù)總監(jiān) Martin van den Brink 和研究主管 Jos Benschop 已經(jīng)訪問(wèn)了代爾夫特的Mapper 幾次，詢問(wèn)創(chuàng)始人 Marco Wieland 是否愿意加入ASML,。ASML還詢問(wèn)他們是否可以接管 Mapper,，但當(dāng)時(shí)并未到認(rèn)真的報(bào)價(jià)。

直到2019年1月,，Mapper破產(chǎn)受托人組織了一次 Mapper 資產(chǎn)拍賣,，以償還最大的債權(quán)人Del Prado 的基金和荷蘭經(jīng)濟(jì)事務(wù)部。SecureFoundry 的 Lex Keen 是競(jìng)拍候選人之一,。這位前海軍陸戰(zhàn)隊(duì)員在短時(shí)間內(nèi)吸引了一群荷蘭投資者來(lái)競(jìng)標(biāo)破產(chǎn)的Mapper,。

受托人還在與Mapper已經(jīng)接觸的中國(guó)投資基金接洽。通過(guò)這種方式,，他們認(rèn)為會(huì)推高價(jià)格，但同時(shí)他又違背了美國(guó)不允許Mapper 的技術(shù)進(jìn)入中國(guó)的計(jì)劃,。

但是,，對(duì)于荷蘭政府來(lái)說(shuō)，拍賣的預(yù)期結(jié)果是肯定的：Mapper 技術(shù)必須留在荷蘭,。盡管 ASML 必須支付最高價(jià)格,，但該公司仍遵守荷蘭政府的要求，在 Mapper 遺產(chǎn)落入中國(guó)人手中之前接管它,。

ASML在拍賣會(huì)上最初的出價(jià)是3500萬(wàn)歐元,，雖然有SecureFoundry 等競(jìng)爭(zhēng)者，但最終以7500萬(wàn)歐元拿下了Mapper,，該公司的240 名員工隨后也加入了ASML,。

沒(méi)有Mapper 2.0,，但電子束光刻技術(shù)并未消亡

美國(guó)國(guó)防部和美國(guó)能源部試圖說(shuō)服 ASML 繼續(xù)推動(dòng) Mapper 的多電子束光刻技術(shù)研發(fā)，以生產(chǎn)具有唯一代碼的標(biāo)準(zhǔn)芯片,。ASML禮貌地拒絕了這個(gè)要求,，并建議美國(guó)最好使用不同的技術(shù)來(lái)做到這一點(diǎn)。ASML 對(duì) Mapper 2.0 完全沒(méi)有興趣,，他們認(rèn)為那只會(huì)分散其人才的注意力,。因此，ASML在收購(gòu)Mapper后,，就關(guān)閉了電子束光刻機(jī)產(chǎn)品線,。

SecureFoundry也希望多電子束光刻機(jī)技術(shù)能夠復(fù)活。他將在 2021 年將最后一臺(tái)裝 Mapper設(shè)備從歐洲運(yùn)到美國(guó),，并等待 ASML 授予 Mapper 的技術(shù)許可證,，但這種機(jī)會(huì)很小。

Marco Wieland也放棄了他的舊夢(mèng)想,，開(kāi)始在 ASML 從事芯片檢測(cè)系統(tǒng)方面的工作,。Bert Kampherbeek 則選擇了不同的職業(yè)，他的新公司開(kāi)發(fā)用于種植郁金香的農(nóng)業(yè)機(jī)器人,，這是荷蘭的另一款出色的出口產(chǎn)品,。

雖然，荷蘭Mapper破產(chǎn)被ASML收購(gòu)了,，但是Mapper俄羅斯工廠并未破除,，在母公司破產(chǎn)后，該工廠完全被Rusnano收購(gòu),。目前Mapper俄羅斯公司仍然很活躍,，該公司已隸屬于俄羅斯軍用無(wú)人機(jī)制造商 Astron。

在俄烏沖突之后,，Mapper 和 Astron 均受到了美國(guó)制裁,，這意味著美國(guó)公司不允許與這兩家公司進(jìn)行貿(mào)易。但是,，俄羅斯也開(kāi)始了全力研發(fā)基于電子束光刻技術(shù)的設(shè)備,，以滿足俄羅斯芯片自主化制造的需求。雖然電子束光刻仍存在效率較低等問(wèn)題,，但是對(duì)于現(xiàn)階段的俄羅斯來(lái)說(shuō),，仍是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

此外,，在美日荷聯(lián)合對(duì)華進(jìn)行半導(dǎo)體設(shè)備限制的北背景下,，中國(guó)在繼續(xù)沿著ASML所走的DUV、EUV技術(shù)路線進(jìn)行攻關(guān)的同時(shí)，也有在研發(fā)基于電子束的光刻技術(shù),。日本,、奧地利也有廠商在基于電子束光刻技術(shù)開(kāi)發(fā)掩模板制造設(shè)備。