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。

為此，美國(guó)國(guó)防部也開始與美國(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。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)，他們開始恐慌開始。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)劇！彪m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)開發(fā)掩模板制造設(shè)備。