The Kings
Writer
Gần đây, một cựu nhân viên ASML gốc Nga đã bị chính phủ Hà Lan giam giữ vì cáo buộc ăn cắp các tài liệu như sách hướng dẫn sử dụng vi mạch từ ASML và Mapper Lithography, thu hút sự chú ý của tất cả các bên.
Kỹ sư này là nhân viên của Mapper, một nhà sản xuất thiết bị in thạch bản chùm tia điện tử. Sau đó, công ty được ASML mua lại, vì vậy nhiều nhân viên, bao gồm cả kỹ sư, đã trở thành nhân viên của ASML, Mapper và dòng sản phẩm của nó cũng bị đóng cửa. Vậy tại sao kỹ sư này không chỉ đánh cắp dữ liệu ASML mà còn đánh cắp dữ liệu của Mapper "đã chết"?
Điều này phải nói đến cuộc đấu tranh giữa các thế lực khác nhau từ Hoa Kỳ, Hà Lan, Trung Quốc và Nga đằng sau việc ASML mua lại Mapper, một nhà sản xuất máy in thạch bản chùm tia điện tử, vào năm 2019!
Mapper sử dụng công nghệ quang khắc chùm tia điện tử đa cột (Multibeam), sử dụng các thấu kính cực nhỏ để chia chùm tia điện tử thành hàng chục nghìn bó dây tóc, sau đó truyền các chùm tia điện tử này lên một con chip được phủ bằng công nghệ in thạch bản vẽ trực tiếp.
Cụ thể, dòng electron phát ra từ nguồn electron đi qua ống kính macro chuẩn trực dưới dạng dòng song song và rơi vào mảng Apertute. Những lỗ này tạo ra >13.000 tia. Sau đó, mỗi chùm tia được tập trung bằng cách sử dụng một mảng ngưng tụ đến tâm của lỗ trong mảng trống chùm tia.
Sơ đồ kỹ thuật của Mapper
Sơ đồ điều khiển chùm tia
Mảng này được chế tạo bằng công nghệ CMOS và MEMS và bao gồm các phần tử photodiode nhận ánh sáng điều khiển (ánh sáng) từ hệ thống laser. Quyết định này được giải thích bằng lưu lượng dữ liệu (7,6 Gbit/s trên mỗi mảng vi mô). Ánh sáng tắt được chiếu lên mảng chặn chùm tia. Chùm tia không bị từ chối đi qua mảng chặn chùm tia và đi vào mảng micropillar bao gồm một bộ làm lệch hướng và mảng thấu kính (bộ phận làm lệch hướng và mảng thấu kính). Mỗi microlens trong mảng tập trung một chùm tia riêng lẻ vào tấm bán dẫn và làm chệch hướng nó trong phạm vi 2 µm ở tần số 6 MHz và độ chính xác 1 nm. Chùm tia bị lệch đồng thời trong tất cả các vi thấu kính.
Chiến lược viết bằng công nghệ Mapper
Ưu điểm của công nghệ này là độ phân giải cao (có thể đạt trong phạm vi 10nm, tốt hơn so với các máy in thạch bản EUV ), hiệu suất ổn định và quan trọng hơn là không cần mặt nạ đắt tiền và tổng chi phí rất thấp (một thiết bị có giá khoảng 10 triệu đồng). đô la Mỹ) ). Điều này cũng khiến công nghệ này từng được coi là lộ trình công nghệ có thể cạnh tranh với các máy in thạch bản EUV.
Mặc dù Mapper có thể tạo ra những con chip nhỏ hơn dễ dàng hơn và với chi phí thấp hơn nhưng nó vẫn chưa được các khách hàng lớn chấp nhận vì quá chậm và kém hiệu quả. Vào năm 2015, phiên bản thiết bị Matrix 1.1 (FLX-1200) do Mapper tung ra chỉ có thể sản xuất một tấm wafer dựa trên quy trình 28nm mỗi giờ sử dụng 1326 chùm ánh sáng. Mặc dù đã được thử nghiệm bởi TSMC, một xưởng đúc wafer lớn, nhưng nó đã được thử nghiệm. không hiệu quả do quá thấp và bị bỏ rơi.
Nguyên mẫu Mapper sớm nhất
Ngược lại, máy quang khắc của ASML phù hợp hơn cho việc sản xuất chip quy mô lớn. Nó có thể sử dụng ánh sáng để hiện thực hóa một lớp mẫu cùng một lúc, giống như máy sao chép, tốt hơn nhiều so với việc "tái tạo bằng bút" của Mapper. "
Để nâng cao hiệu quả in thạch bản, mục tiêu của Mapper lúc đó là ra mắt thiết bị in thạch bản Matrix 10.1 với 13.260 chùm tia điện tử, giúp nâng hiệu suất sản xuất của một thiết bị duy nhất lên 10 tấm wafer mỗi giờ. Và Mapper cũng có kế hoạch tung ra phiên bản cụm Matrix 10.10 gồm 10 máy Matrix, tăng sản lượng hàng giờ lên 100 tấm wafer mỗi giờ. Điều này cũng sẽ nâng cao đáng kể khả năng cạnh tranh của thiết bị Mapper so với thiết bị ASML.
Thành lập nhà máy ở Nga
Nguồn tài trợ ban đầu của Mapper chủ yếu đến từ Arthur del Prado, người sáng lập ASM International và Philips, người đồng sáng lập ASML.
Năm 2012, Mapper nhận được khoản đầu tư 40 triệu euro từ RUSNANO, một quỹ đầu tư có trụ sở tại Moscow tập trung phát triển ngành công nghệ nano của Nga thông qua đồng đầu tư vào các dự án công nghệ nano. Quỹ đầu tư của Nga kể từ đó đã tăng dần tỷ lệ sở hữu trong Mapper lên 27,5% và thúc đẩy Mapper xây dựng một nhà máy ở Moscow để sản xuất các bộ phận cần thiết. Ngoài ra, Mapper đã nhận được hàng chục triệu euro tín dụng đổi mới từ chính phủ Hà Lan.
Sau khi Mapper chấp nhận đầu tư của Nga, năm 2014, với sự thúc đẩy của các cổ đông Nga, Mapper đã thành lập một nhà máy ở Moscow để chủ yếu sản xuất các linh kiện cần thiết cho chính Mapper. Tất cả điều này đã được thực hiện mà không có bất kỳ sự phản đối nào vào thời điểm đó, ngay cả trong thời gian Nga sáp nhập Crimea.
Được biết, nhà máy của Mapper ở Moscow thời điểm đó chiếm diện tích 2.000 mét vuông, trong đó một nửa là phòng sạch được trang bị cơ sở vật chất hiện đại, tự động hóa cao. Ngoài các quy trình quang khắc liên quan, các công nghệ như khắc plasma oxy, khắc ion phản ứng, khắc sâu silicon bằng quy trình Bosch, lắng đọng hơi hóa học tăng cường plasma và lắng đọng chùm ion cũng được sử dụng. Quan trọng nhất, nó còn bao gồm hệ thống đo lường quang khắc được phát triển đặc biệt của Mapper để kiểm soát hình học (Hyper), đặc tính quang điện (Stigmatix) và độ tinh khiết cuối cùng (Particlix) của các sản phẩm được sản xuất.
Theo kế hoạch, nhà máy trước tiên sẽ sản xuất cái gọi là miếng đệm để tách các linh kiện quang điện tử, sau đó lên kế hoạch sản xuất thấu kính điện tử để hội tụ và chuẩn trực các chùm điện tử. Vào năm 2015, nhà máy sẽ bắt đầu sản xuất các điện cực điều khiển MEMS chứa các thiết bị điện tử. Những nhân viên sản xuất liên quan cũng được đào tạo vài tháng tại nhà máy Mapper Hà Lan. Cơ sở này cũng thu hút các chuyên gia giàu kinh nghiệm làm việc với các công ty quốc tế hàng đầu trong ngành vi điện tử, bao gồm Giám đốc kỹ thuật Denis Shamiryan, người đã làm việc tại IMEC và Global Foundries trong khoảng 15 năm.
Dmitriy Lisenkov, giám đốc điều hành của RUSNANO, từng nói: "Đối với RUSNANO, dự án công nghệ in thạch bản Mapper chiếm một vị trí đặc biệt. Mapper đi đầu trong chuỗi giá trị bán dẫn và việc đầu tư vào Mapper tăng cường sức mạnh tổng hợp giữa các dự án vi điện tử của RUSNANO".
Mapper khủng hoảng tài chính và tìm kiếm đối tác Trung Quốc
Nhưng vào năm 2016, với cái chết của Prado ở tuổi 84, Mapper bất ngờ mất đi người ủng hộ quan trọng nhất của mình. Bởi vì Prado đã ghi trong tài sản của mình rằng toàn bộ số vốn của ông nên được sử dụng cho việc nghiên cứu bệnh ung thư, như ông đã hứa với vợ mình - người đã chết vì căn bệnh này khi còn trẻ.
Mapper đã gặp phải một cuộc khủng hoảng tài chính vào đầu năm 2018, mặc dù đã nhận được hơn 200 triệu euro tiền đầu tư, khi cỗ máy mới của họ gần như đã sẵn sàng và điểm cuối của họ đã ở trong tầm mắt. Điều này cũng khiến Mapper cần gấp tìm nhà đầu tư.
Khi đó, Kampherbeek đã bay vòng quanh thế giới và nói chuyện với các nhà sản xuất máy chip ở Nhật Bản, Singapore và Mỹ nhưng không thành công. Marco Wieland sau đó đến Thành Đô, Trung Quốc, nơi ông cố gắng thu hút các nhà đầu tư và chính phủ địa phương hỗ trợ ông phát triển các giải pháp thay thế máy in thạch bản EUV ở Trung Quốc. Kampherbeek bay tới Bắc Kinh, Trung Quốc để đàm phán với các quỹ đầu tư và nhận thấy họ rất quan tâm.
Tuy nhiên, Mapper đang gấp rút hoàn tất thương vụ một cách nhanh chóng để ngăn chặn tình trạng phá sản doanh nghiệp sắp xảy ra. Các nhà đầu tư Trung Quốc đã không thể phản ứng nhanh chóng trước lời đề nghị bất ngờ của Mapper. Điều này cũng khiến cho sự hợp tác giữa hai bên bỏ lỡ cơ hội tốt nhất.
Bị Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ làm phiền
Vào mùa hè năm 2018, Mapper cũng đã yêu cầu Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ giúp đỡ. Vào thời điểm đó, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ hy vọng rằng những con chip hiện đại nhất có thể được sản xuất tại Hoa Kỳ, nhưng các nhà sản xuất chip của Hoa Kỳ là Intel và GlobalFoundries đã tụt hậu so với các đối thủ châu Á - TSMC và Samsung đã bắt đầu sử dụng máy in thạch bản EUV để sản xuất chip. . Vì vậy, Bộ Quốc phòng Mỹ hy vọng có thể sử dụng công nghệ Mapper để sản xuất chip tiên tiến ở quy mô nhỏ, nhưng chỉ khi nhà đầu tư Nga Rusnano rời đi.
Để đạt được mục tiêu này, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ cũng đã bắt đầu liên hệ với các nhà sản xuất vũ khí của Hoa Kỳ, hy vọng rằng họ sẽ đầu tư vào Mapper để loại bỏ cổ đông Nga Rusnano, nhưng các nhà sản xuất vũ khí của Hoa Kỳ dường như không quan tâm đến điều này. Vì vậy, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã gọi điện đến SecureFoundry, một công ty có người sáng lập Lex Keen là cựu giám đốc kỹ thuật và thủy quân lục chiến của Bộ Tư lệnh Mạng Hoa Kỳ. Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ ám chỉ sự tham gia của Lex Keen vào Mapper, và Lex Keen sau đó đã gặp đội ngũ quản lý của Mapper và yêu cầu Kampherbeek phát triển một kế hoạch giải cứu Mapper.
Đây là kế hoạch của họ: Cơ quan Mật vụ Hoa Kỳ đặt mua hai chiếc máy từ Mapper, trị giá tổng cộng 20 triệu USD. Nếu Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ thay mặt NSA trả trước số tiền này, SecureFoundry sẽ giành được quyền phân phối để cung cấp máy chip cho các dịch vụ của chính phủ Hoa Kỳ và Mapper có thể tiếp tục nhận được nguồn tài trợ mới và một số khách hàng lớn.
Bộ Quốc phòng Mỹ cũng phản ứng tích cực về việc này nhưng vẫn yêu cầu nhà đầu tư Nga phải rời đi trước. Lex Keen đã gặp đại diện của Rusnano ở Amsterdam vì mục đích này. Lý tưởng nhất là Rusnano muốn loại bỏ Mapper. Nhưng Lex Keen đã thuyết phục họ từ bỏ quyền kiểm soát Mapper bằng cách đặt lợi ích của các cổ đông Nga vào một quỹ tín thác bên ngoài.
SecureFoundry sau đó đã đàm phán chặt chẽ với Bộ Kinh tế Hà Lan, nơi Mapper vẫn còn dư nợ 32 triệu euro. Lex Keen nhận được một tuyên bố có chữ ký của đặc phái viên kinh tế Hà Lan tại Washington: họ đã được chấp thuận đầu tư vào Mapper, Bộ Kinh tế Hà Lan không cần phải thu hồi khoản vay ngay lập tức, và dường như không có gì có thể ngăn cản được cuộc giải cứu.
Vào đầu tháng 12 năm 2018, Lex Keen đã nói chuyện với một nhóm nhân viên Mapper ở Delft. Ông cho biết thương vụ đã hoàn tất và công ty tránh được tình trạng phá sản. Nhưng khi Lex Keen bay trở lại một ngày sau đó, anh nhận được một tin nhắn điện thoại đáng lo ngại từ một nhân viên của mình: Bộ Quốc phòng không còn phản hồi nữa. Họ đang ở chế độ im lặng.
Hóa ra, Mapper cuối cùng đã trở thành nạn nhân của chính trị trong Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ. Mặc dù họ đã dành riêng 20 triệu USD cho hai máy của NSA, nhưng người phụ trách thương vụ này vẫn có một dự án khác cần được thanh toán, và người kế nhiệm của ông đã tiếp quản và chuyển tiền sang một dự án khác, nhà máy nơi Intel sản xuất thiết bị quốc phòng. chip. Đồng thời, một nhóm lợi ích trong ngành quân sự Hoa Kỳ cũng đang can thiệp vào khoản đầu tư vào Mapper trong Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ.
Vào cuối năm 2018, chính phủ Mỹ hoạt động chậm hơn bao giờ hết. Lễ tang của cựu Tổng thống George H.W. Bush đã khiến Washington tê liệt trong vài ngày, và khi Bộ Quốc phòng một lần nữa cố gắng yêu cầu ngân sách cho thương vụ Mapper, thì lại vấp phải một bức tường khác - chính phủ liên bang đóng cửa. Chính phủ Hoa Kỳ đã áp đặt lệnh phong tỏa vào ngày 22 tháng 12. Đảng Dân chủ Mỹ đang ngăn chặn kế hoạch xây tường ở biên giới Mexico của Tổng thống Trump. Trong thời kỳ này, Hoa Kỳ phải chịu đợt đóng băng ngân sách kéo dài 35 ngày dài nhất trong lịch sử.
Lúc này Mapper không còn thời gian rảnh rỗi, nhân viên kỹ thuật của công ty đã mấy tháng rồi chưa được trả lương. Vào ngày 19 tháng 12, Mapper đã nộp đơn xin tạm hoãn. Đến ngày 28/12, Mapper vẫn chưa nhận được tiền tài trợ nên tuyên bố phá sản.
Mỹ gây sức ép buộc Hà Lan phá hủy nếu cần thiết
Khi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ nhận ra rằng họ đã bỏ lỡ thương vụ Mapper, họ bắt đầu hoảng sợ. Chính phủ Hoa Kỳ lo lắng rằng khi Mapper phá sản, di sản công nghệ của nó sẽ được chuyển sang Nga và Trung Quốc. Suy cho cùng, Rusnano của Nga là cổ đông lớn của Mapper. Nếu Mapper phá sản, tài sản kỹ thuật của nó sẽ bị các chủ nợ xử lý, và công ty của Mapper ở Nga vào thời điểm đó vẫn đang phát triển. Ngoài ra, Mapper trước đây đã có cuộc trò chuyện với các nhà đầu tư Trung Quốc và SMEE của Trung Quốc cũng thể hiện sự quan tâm mạnh mẽ đến công nghệ Multibeam của Mapper và có thể mua lại tài sản công nghệ của Mapper.
Ngược lại, chính phủ Hà Lan không tin rằng có nhiều rủi ro công nghệ sẽ chảy sang Nga hay Trung Quốc sau sự phá sản của Mapper. Tuy nhiên, Bộ Quốc phòng Mỹ vào cuối tháng 12 đã gửi thư khẩn cấp tới Bộ Quốc phòng và Kinh tế Hà Lan, yêu cầu họ can thiệp để ngăn chặn công nghệ của Mapper rơi vào tay Trung Quốc và Nga.
Đại sứ Mỹ tại Hà Lan đích thân kêu gọi Thủ tướng Hà Lan Mark Rutte: Công nghệ này không được chảy sang Trung Quốc hoặc Nga, và nó phải được đảm bảo rằng nó vẫn ở Hà Lan và nếu cần thiết sẽ bị phá hủy.
ASML mua lại Mapper
Dưới áp lực của Hoa Kỳ, Bộ trưởng Kinh tế và Khí hậu Hà Lan Mona Keijzer đã tìm đến Giám đốc điều hành ASML lúc bấy giờ là Peter Wennink để được giúp đỡ trước Giáng sinh năm 2018, nói rằng "bạn phải mua Mapper". Thông điệp của bà là nếu Trung Quốc và Nga muốn hành động, luật pháp Hà Lan không thể ngăn cản họ làm như vậy - mặc dù một đạo luật hiện đang được soạn thảo nhưng vẫn chưa được thông qua.
Chỉ một ngày sau khi Mapper tuyên bố phá sản, Peter Wennink sau đó đã nói trong một cuộc phỏng vấn với phóng viên đài BNR: "Chúng tôi chắc chắn sẽ nói chuyện với họ." Mặc dù vậy, ASML không thấy bất kỳ lợi ích nào trong việc sử dụng công nghệ chùm tia điện tử để sản xuất chip, bởi vì EUV của ASML máy in thạch bản đang chạy trong các nhà máy sản xuất chip lớn. Tuy nhiên, ASML rất quan tâm đến công nghệ và kiến thức bằng sáng chế của Mapper. Bởi vì công nghệ này không chỉ được sử dụng để sản xuất chip mà còn có thể sử dụng chùm tia điện tử để kiểm tra các khuyết tật bán dẫn, tức là nó không dùng để sản xuất chip mà để đo chip. Nó cũng sẽ là sự bổ sung hoàn hảo cho thiết bị thử nghiệm do ASML phát triển tại cơ sở ở Thung lũng Silicon ở Hoa Kỳ.
Do đó, Martin van den Brink, lúc đó là giám đốc kỹ thuật của ASML và Jos Benschop, người đứng đầu nghiên cứu, đã đến thăm Mapper ở Delft vài lần để hỏi người sáng lập Marco Wieland xem anh ấy có muốn gia nhập ASML hay không. ASML cũng hỏi liệu họ có thể tiếp quản Mapper hay không, nhưng không có lời đề nghị nghiêm túc nào được đưa ra vào thời điểm đó.
Cho đến tháng 1 năm 2019, người quản lý phá sản Mapper đã tổ chức bán đấu giá tài sản của Mapper để trả nợ quỹ của chủ nợ lớn nhất Del Prado và Bộ Kinh tế Hà Lan. Lex Keen của SecureFoundry là một trong những ứng cử viên cho cuộc đấu giá. Cựu lính thủy đánh bộ nhanh chóng thu hút một nhóm nhà đầu tư Hà Lan đến đấu thầu Mapper bị phá sản.
Những người được ủy thác cũng đang liên hệ với các quỹ đầu tư Trung Quốc mà Mapper đã tiếp cận. Bằng cách này, họ tin rằng sẽ đẩy giá lên cao, nhưng đồng thời nó đi ngược lại kế hoạch của Mỹ không cho phép công nghệ của Mapper vào Trung Quốc.
Tuy nhiên, đối với chính phủ Hà Lan, kết quả mong đợi của cuộc đấu giá là chắc chắn: Công nghệ Mapper phải ở lại Hà Lan. Dù ASML phải trả mức giá tối đa nhưng công ty vẫn tuân thủ yêu cầu của chính phủ Hà Lan để tiếp quản di sản Mapper trước khi nó rơi vào tay Trung Quốc.
Giá thầu ban đầu của ASML tại cuộc đấu giá là 35 triệu euro. Mặc dù có những đối thủ cạnh tranh như SecureFoundry, nhưng cuối cùng nó đã giành được Mapper với giá 75 triệu euro. Sau đó, 240 nhân viên của công ty đã gia nhập ASML.
Không có Mapper 2.0, nhưng kỹ thuật in thạch bản chùm tia điện tử vẫn đang phát triển
Bộ Quốc phòng và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đang cố gắng thuyết phục ASML tiếp tục phát triển công nghệ in thạch bản chùm tia đa điện tử của Mapper để sản xuất chip tiêu chuẩn với mã duy nhất. ASML đã từ chối yêu cầu một cách lịch sự và gợi ý rằng tốt hơn hết là Hoa Kỳ nên sử dụng một công nghệ khác để thực hiện việc này. ASML hoàn toàn không có hứng thú với Mapper 2.0, điều mà họ tin rằng sẽ chỉ làm xao lãng tài năng của họ. Vì vậy, sau khi ASML mua lại Mapper, hãng này đã đóng cửa dòng sản phẩm máy in thạch bản chùm tia điện tử.
SecureFoundry cũng hy vọng rằng công nghệ máy in thạch bản chùm tia đa điện tử có thể được hồi sinh. Anh ấy sẽ vận chuyển thiết bị Mapper cuối cùng từ Châu Âu đến Hoa Kỳ vào năm 2021 và chờ ASML cấp giấy phép công nghệ cho Mapper, nhưng cơ hội rất mong manh.
Marco Wieland cũng từ bỏ giấc mơ cũ của mình và bắt đầu làm việc trên hệ thống kiểm tra chip tại ASML. Bert Kampherbeek đã chọn một nghề nghiệp khác, với công ty mới của ông phát triển robot nông nghiệp để trồng hoa tulip, một mặt hàng xuất khẩu lớn khác của Hà Lan.
Mặc dù Dutch Mapper bị phá sản và được ASML mua lại nhưng nhà máy Mapper ở Nga vẫn không bị loại bỏ . Sau khi công ty mẹ phá sản, nhà máy này đã được Rusnano mua lại hoàn toàn. Mapper Russia vẫn đang hoạt động và liên kết với nhà sản xuất máy bay không người lái quân sự Astron của Nga.
Sau cuộc xung đột Nga-Ukraine, cả Mapper và Astron đều phải chịu lệnh trừng phạt của Hoa Kỳ, nghĩa là các công ty Hoa Kỳ không được phép giao dịch với hai công ty này. Tuy nhiên, Nga cũng đã bắt đầu phát triển đầy đủ thiết bị dựa trên công nghệ quang khắc chùm tia điện tử để đáp ứng nhu cầu sản xuất chip độc lập tại Nga. Mặc dù kỹ thuật in thạch bản chùm tia điện tử vẫn còn tồn tại những vấn đề như hiệu suất thấp nhưng nó vẫn là lựa chọn tốt cho Nga ở giai đoạn này.
Ngoài ra, trong bối cảnh Mỹ, Nhật Bản và Hà Lan cùng áp đặt các hạn chế đối với thiết bị bán dẫn của Trung Quốc, Trung Quốc cũng đang phát triển công nghệ in thạch bản dựa trên chùm tia điện tử trong khi tiếp tục nghiên cứu theo lộ trình công nghệ DUV và EUV, sau đó là ASML. Ngoài ra còn có các nhà sản xuất ở Nhật Bản và Áo đang phát triển thiết bị sản xuất khẩu trang dựa trên công nghệ quang khắc chùm tia điện tử.
Kỹ sư này là nhân viên của Mapper, một nhà sản xuất thiết bị in thạch bản chùm tia điện tử. Sau đó, công ty được ASML mua lại, vì vậy nhiều nhân viên, bao gồm cả kỹ sư, đã trở thành nhân viên của ASML, Mapper và dòng sản phẩm của nó cũng bị đóng cửa. Vậy tại sao kỹ sư này không chỉ đánh cắp dữ liệu ASML mà còn đánh cắp dữ liệu của Mapper "đã chết"?
Điều này phải nói đến cuộc đấu tranh giữa các thế lực khác nhau từ Hoa Kỳ, Hà Lan, Trung Quốc và Nga đằng sau việc ASML mua lại Mapper, một nhà sản xuất máy in thạch bản chùm tia điện tử, vào năm 2019!
“Kẻ phá rối” tiềm năng của ASML
Mapper được thành lập vào năm 2000 và chủ yếu tham gia vào việc phát triển thiết bị in thạch bản chùm tia điện tử. Công nghệ của nó có nguồn gốc từ Đại học Công nghệ Delft. Vào những năm 1990, giáo sư quang học hạt Pieter Kruit bắt đầu phát triển thiết bị sản xuất chip dựa trên chùm tia điện tử, sau đó hai sinh viên của ông là Bert Jan Kampherbeek và Marco Wieland đã thành lập Mapper. Trong khi Wieland là động lực thúc đẩy công nghệ của công ty thì Kampherbeek lại tập trung hơn vào khía cạnh kinh doanh.Mapper sử dụng công nghệ quang khắc chùm tia điện tử đa cột (Multibeam), sử dụng các thấu kính cực nhỏ để chia chùm tia điện tử thành hàng chục nghìn bó dây tóc, sau đó truyền các chùm tia điện tử này lên một con chip được phủ bằng công nghệ in thạch bản vẽ trực tiếp.
Cụ thể, dòng electron phát ra từ nguồn electron đi qua ống kính macro chuẩn trực dưới dạng dòng song song và rơi vào mảng Apertute. Những lỗ này tạo ra >13.000 tia. Sau đó, mỗi chùm tia được tập trung bằng cách sử dụng một mảng ngưng tụ đến tâm của lỗ trong mảng trống chùm tia.
Sơ đồ kỹ thuật của Mapper
Sơ đồ điều khiển chùm tia
Mảng này được chế tạo bằng công nghệ CMOS và MEMS và bao gồm các phần tử photodiode nhận ánh sáng điều khiển (ánh sáng) từ hệ thống laser. Quyết định này được giải thích bằng lưu lượng dữ liệu (7,6 Gbit/s trên mỗi mảng vi mô). Ánh sáng tắt được chiếu lên mảng chặn chùm tia. Chùm tia không bị từ chối đi qua mảng chặn chùm tia và đi vào mảng micropillar bao gồm một bộ làm lệch hướng và mảng thấu kính (bộ phận làm lệch hướng và mảng thấu kính). Mỗi microlens trong mảng tập trung một chùm tia riêng lẻ vào tấm bán dẫn và làm chệch hướng nó trong phạm vi 2 µm ở tần số 6 MHz và độ chính xác 1 nm. Chùm tia bị lệch đồng thời trong tất cả các vi thấu kính.
Chiến lược viết bằng công nghệ Mapper
Ưu điểm của công nghệ này là độ phân giải cao (có thể đạt trong phạm vi 10nm, tốt hơn so với các máy in thạch bản EUV ), hiệu suất ổn định và quan trọng hơn là không cần mặt nạ đắt tiền và tổng chi phí rất thấp (một thiết bị có giá khoảng 10 triệu đồng). đô la Mỹ) ). Điều này cũng khiến công nghệ này từng được coi là lộ trình công nghệ có thể cạnh tranh với các máy in thạch bản EUV.
Mặc dù Mapper có thể tạo ra những con chip nhỏ hơn dễ dàng hơn và với chi phí thấp hơn nhưng nó vẫn chưa được các khách hàng lớn chấp nhận vì quá chậm và kém hiệu quả. Vào năm 2015, phiên bản thiết bị Matrix 1.1 (FLX-1200) do Mapper tung ra chỉ có thể sản xuất một tấm wafer dựa trên quy trình 28nm mỗi giờ sử dụng 1326 chùm ánh sáng. Mặc dù đã được thử nghiệm bởi TSMC, một xưởng đúc wafer lớn, nhưng nó đã được thử nghiệm. không hiệu quả do quá thấp và bị bỏ rơi.
Nguyên mẫu Mapper sớm nhất
Ngược lại, máy quang khắc của ASML phù hợp hơn cho việc sản xuất chip quy mô lớn. Nó có thể sử dụng ánh sáng để hiện thực hóa một lớp mẫu cùng một lúc, giống như máy sao chép, tốt hơn nhiều so với việc "tái tạo bằng bút" của Mapper. "
Để nâng cao hiệu quả in thạch bản, mục tiêu của Mapper lúc đó là ra mắt thiết bị in thạch bản Matrix 10.1 với 13.260 chùm tia điện tử, giúp nâng hiệu suất sản xuất của một thiết bị duy nhất lên 10 tấm wafer mỗi giờ. Và Mapper cũng có kế hoạch tung ra phiên bản cụm Matrix 10.10 gồm 10 máy Matrix, tăng sản lượng hàng giờ lên 100 tấm wafer mỗi giờ. Điều này cũng sẽ nâng cao đáng kể khả năng cạnh tranh của thiết bị Mapper so với thiết bị ASML.
Thành lập nhà máy ở Nga
Nguồn tài trợ ban đầu của Mapper chủ yếu đến từ Arthur del Prado, người sáng lập ASM International và Philips, người đồng sáng lập ASML.
Năm 2012, Mapper nhận được khoản đầu tư 40 triệu euro từ RUSNANO, một quỹ đầu tư có trụ sở tại Moscow tập trung phát triển ngành công nghệ nano của Nga thông qua đồng đầu tư vào các dự án công nghệ nano. Quỹ đầu tư của Nga kể từ đó đã tăng dần tỷ lệ sở hữu trong Mapper lên 27,5% và thúc đẩy Mapper xây dựng một nhà máy ở Moscow để sản xuất các bộ phận cần thiết. Ngoài ra, Mapper đã nhận được hàng chục triệu euro tín dụng đổi mới từ chính phủ Hà Lan.
Sau khi Mapper chấp nhận đầu tư của Nga, năm 2014, với sự thúc đẩy của các cổ đông Nga, Mapper đã thành lập một nhà máy ở Moscow để chủ yếu sản xuất các linh kiện cần thiết cho chính Mapper. Tất cả điều này đã được thực hiện mà không có bất kỳ sự phản đối nào vào thời điểm đó, ngay cả trong thời gian Nga sáp nhập Crimea.
Được biết, nhà máy của Mapper ở Moscow thời điểm đó chiếm diện tích 2.000 mét vuông, trong đó một nửa là phòng sạch được trang bị cơ sở vật chất hiện đại, tự động hóa cao. Ngoài các quy trình quang khắc liên quan, các công nghệ như khắc plasma oxy, khắc ion phản ứng, khắc sâu silicon bằng quy trình Bosch, lắng đọng hơi hóa học tăng cường plasma và lắng đọng chùm ion cũng được sử dụng. Quan trọng nhất, nó còn bao gồm hệ thống đo lường quang khắc được phát triển đặc biệt của Mapper để kiểm soát hình học (Hyper), đặc tính quang điện (Stigmatix) và độ tinh khiết cuối cùng (Particlix) của các sản phẩm được sản xuất.
Theo kế hoạch, nhà máy trước tiên sẽ sản xuất cái gọi là miếng đệm để tách các linh kiện quang điện tử, sau đó lên kế hoạch sản xuất thấu kính điện tử để hội tụ và chuẩn trực các chùm điện tử. Vào năm 2015, nhà máy sẽ bắt đầu sản xuất các điện cực điều khiển MEMS chứa các thiết bị điện tử. Những nhân viên sản xuất liên quan cũng được đào tạo vài tháng tại nhà máy Mapper Hà Lan. Cơ sở này cũng thu hút các chuyên gia giàu kinh nghiệm làm việc với các công ty quốc tế hàng đầu trong ngành vi điện tử, bao gồm Giám đốc kỹ thuật Denis Shamiryan, người đã làm việc tại IMEC và Global Foundries trong khoảng 15 năm.
Dmitriy Lisenkov, giám đốc điều hành của RUSNANO, từng nói: "Đối với RUSNANO, dự án công nghệ in thạch bản Mapper chiếm một vị trí đặc biệt. Mapper đi đầu trong chuỗi giá trị bán dẫn và việc đầu tư vào Mapper tăng cường sức mạnh tổng hợp giữa các dự án vi điện tử của RUSNANO".
Mapper khủng hoảng tài chính và tìm kiếm đối tác Trung Quốc
Nhưng vào năm 2016, với cái chết của Prado ở tuổi 84, Mapper bất ngờ mất đi người ủng hộ quan trọng nhất của mình. Bởi vì Prado đã ghi trong tài sản của mình rằng toàn bộ số vốn của ông nên được sử dụng cho việc nghiên cứu bệnh ung thư, như ông đã hứa với vợ mình - người đã chết vì căn bệnh này khi còn trẻ.
Mapper đã gặp phải một cuộc khủng hoảng tài chính vào đầu năm 2018, mặc dù đã nhận được hơn 200 triệu euro tiền đầu tư, khi cỗ máy mới của họ gần như đã sẵn sàng và điểm cuối của họ đã ở trong tầm mắt. Điều này cũng khiến Mapper cần gấp tìm nhà đầu tư.
Khi đó, Kampherbeek đã bay vòng quanh thế giới và nói chuyện với các nhà sản xuất máy chip ở Nhật Bản, Singapore và Mỹ nhưng không thành công. Marco Wieland sau đó đến Thành Đô, Trung Quốc, nơi ông cố gắng thu hút các nhà đầu tư và chính phủ địa phương hỗ trợ ông phát triển các giải pháp thay thế máy in thạch bản EUV ở Trung Quốc. Kampherbeek bay tới Bắc Kinh, Trung Quốc để đàm phán với các quỹ đầu tư và nhận thấy họ rất quan tâm.
Tuy nhiên, Mapper đang gấp rút hoàn tất thương vụ một cách nhanh chóng để ngăn chặn tình trạng phá sản doanh nghiệp sắp xảy ra. Các nhà đầu tư Trung Quốc đã không thể phản ứng nhanh chóng trước lời đề nghị bất ngờ của Mapper. Điều này cũng khiến cho sự hợp tác giữa hai bên bỏ lỡ cơ hội tốt nhất.
Bị Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ làm phiền
Vào mùa hè năm 2018, Mapper cũng đã yêu cầu Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ giúp đỡ. Vào thời điểm đó, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ hy vọng rằng những con chip hiện đại nhất có thể được sản xuất tại Hoa Kỳ, nhưng các nhà sản xuất chip của Hoa Kỳ là Intel và GlobalFoundries đã tụt hậu so với các đối thủ châu Á - TSMC và Samsung đã bắt đầu sử dụng máy in thạch bản EUV để sản xuất chip. . Vì vậy, Bộ Quốc phòng Mỹ hy vọng có thể sử dụng công nghệ Mapper để sản xuất chip tiên tiến ở quy mô nhỏ, nhưng chỉ khi nhà đầu tư Nga Rusnano rời đi.
Để đạt được mục tiêu này, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ cũng đã bắt đầu liên hệ với các nhà sản xuất vũ khí của Hoa Kỳ, hy vọng rằng họ sẽ đầu tư vào Mapper để loại bỏ cổ đông Nga Rusnano, nhưng các nhà sản xuất vũ khí của Hoa Kỳ dường như không quan tâm đến điều này. Vì vậy, Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã gọi điện đến SecureFoundry, một công ty có người sáng lập Lex Keen là cựu giám đốc kỹ thuật và thủy quân lục chiến của Bộ Tư lệnh Mạng Hoa Kỳ. Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ ám chỉ sự tham gia của Lex Keen vào Mapper, và Lex Keen sau đó đã gặp đội ngũ quản lý của Mapper và yêu cầu Kampherbeek phát triển một kế hoạch giải cứu Mapper.
Đây là kế hoạch của họ: Cơ quan Mật vụ Hoa Kỳ đặt mua hai chiếc máy từ Mapper, trị giá tổng cộng 20 triệu USD. Nếu Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ thay mặt NSA trả trước số tiền này, SecureFoundry sẽ giành được quyền phân phối để cung cấp máy chip cho các dịch vụ của chính phủ Hoa Kỳ và Mapper có thể tiếp tục nhận được nguồn tài trợ mới và một số khách hàng lớn.
Bộ Quốc phòng Mỹ cũng phản ứng tích cực về việc này nhưng vẫn yêu cầu nhà đầu tư Nga phải rời đi trước. Lex Keen đã gặp đại diện của Rusnano ở Amsterdam vì mục đích này. Lý tưởng nhất là Rusnano muốn loại bỏ Mapper. Nhưng Lex Keen đã thuyết phục họ từ bỏ quyền kiểm soát Mapper bằng cách đặt lợi ích của các cổ đông Nga vào một quỹ tín thác bên ngoài.
SecureFoundry sau đó đã đàm phán chặt chẽ với Bộ Kinh tế Hà Lan, nơi Mapper vẫn còn dư nợ 32 triệu euro. Lex Keen nhận được một tuyên bố có chữ ký của đặc phái viên kinh tế Hà Lan tại Washington: họ đã được chấp thuận đầu tư vào Mapper, Bộ Kinh tế Hà Lan không cần phải thu hồi khoản vay ngay lập tức, và dường như không có gì có thể ngăn cản được cuộc giải cứu.
Vào đầu tháng 12 năm 2018, Lex Keen đã nói chuyện với một nhóm nhân viên Mapper ở Delft. Ông cho biết thương vụ đã hoàn tất và công ty tránh được tình trạng phá sản. Nhưng khi Lex Keen bay trở lại một ngày sau đó, anh nhận được một tin nhắn điện thoại đáng lo ngại từ một nhân viên của mình: Bộ Quốc phòng không còn phản hồi nữa. Họ đang ở chế độ im lặng.
Hóa ra, Mapper cuối cùng đã trở thành nạn nhân của chính trị trong Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ. Mặc dù họ đã dành riêng 20 triệu USD cho hai máy của NSA, nhưng người phụ trách thương vụ này vẫn có một dự án khác cần được thanh toán, và người kế nhiệm của ông đã tiếp quản và chuyển tiền sang một dự án khác, nhà máy nơi Intel sản xuất thiết bị quốc phòng. chip. Đồng thời, một nhóm lợi ích trong ngành quân sự Hoa Kỳ cũng đang can thiệp vào khoản đầu tư vào Mapper trong Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ.
Vào cuối năm 2018, chính phủ Mỹ hoạt động chậm hơn bao giờ hết. Lễ tang của cựu Tổng thống George H.W. Bush đã khiến Washington tê liệt trong vài ngày, và khi Bộ Quốc phòng một lần nữa cố gắng yêu cầu ngân sách cho thương vụ Mapper, thì lại vấp phải một bức tường khác - chính phủ liên bang đóng cửa. Chính phủ Hoa Kỳ đã áp đặt lệnh phong tỏa vào ngày 22 tháng 12. Đảng Dân chủ Mỹ đang ngăn chặn kế hoạch xây tường ở biên giới Mexico của Tổng thống Trump. Trong thời kỳ này, Hoa Kỳ phải chịu đợt đóng băng ngân sách kéo dài 35 ngày dài nhất trong lịch sử.
Lúc này Mapper không còn thời gian rảnh rỗi, nhân viên kỹ thuật của công ty đã mấy tháng rồi chưa được trả lương. Vào ngày 19 tháng 12, Mapper đã nộp đơn xin tạm hoãn. Đến ngày 28/12, Mapper vẫn chưa nhận được tiền tài trợ nên tuyên bố phá sản.
Mỹ gây sức ép buộc Hà Lan phá hủy nếu cần thiết
Khi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ nhận ra rằng họ đã bỏ lỡ thương vụ Mapper, họ bắt đầu hoảng sợ. Chính phủ Hoa Kỳ lo lắng rằng khi Mapper phá sản, di sản công nghệ của nó sẽ được chuyển sang Nga và Trung Quốc. Suy cho cùng, Rusnano của Nga là cổ đông lớn của Mapper. Nếu Mapper phá sản, tài sản kỹ thuật của nó sẽ bị các chủ nợ xử lý, và công ty của Mapper ở Nga vào thời điểm đó vẫn đang phát triển. Ngoài ra, Mapper trước đây đã có cuộc trò chuyện với các nhà đầu tư Trung Quốc và SMEE của Trung Quốc cũng thể hiện sự quan tâm mạnh mẽ đến công nghệ Multibeam của Mapper và có thể mua lại tài sản công nghệ của Mapper.
Ngược lại, chính phủ Hà Lan không tin rằng có nhiều rủi ro công nghệ sẽ chảy sang Nga hay Trung Quốc sau sự phá sản của Mapper. Tuy nhiên, Bộ Quốc phòng Mỹ vào cuối tháng 12 đã gửi thư khẩn cấp tới Bộ Quốc phòng và Kinh tế Hà Lan, yêu cầu họ can thiệp để ngăn chặn công nghệ của Mapper rơi vào tay Trung Quốc và Nga.
Đại sứ Mỹ tại Hà Lan đích thân kêu gọi Thủ tướng Hà Lan Mark Rutte: Công nghệ này không được chảy sang Trung Quốc hoặc Nga, và nó phải được đảm bảo rằng nó vẫn ở Hà Lan và nếu cần thiết sẽ bị phá hủy.
ASML mua lại Mapper
Dưới áp lực của Hoa Kỳ, Bộ trưởng Kinh tế và Khí hậu Hà Lan Mona Keijzer đã tìm đến Giám đốc điều hành ASML lúc bấy giờ là Peter Wennink để được giúp đỡ trước Giáng sinh năm 2018, nói rằng "bạn phải mua Mapper". Thông điệp của bà là nếu Trung Quốc và Nga muốn hành động, luật pháp Hà Lan không thể ngăn cản họ làm như vậy - mặc dù một đạo luật hiện đang được soạn thảo nhưng vẫn chưa được thông qua.
Chỉ một ngày sau khi Mapper tuyên bố phá sản, Peter Wennink sau đó đã nói trong một cuộc phỏng vấn với phóng viên đài BNR: "Chúng tôi chắc chắn sẽ nói chuyện với họ." Mặc dù vậy, ASML không thấy bất kỳ lợi ích nào trong việc sử dụng công nghệ chùm tia điện tử để sản xuất chip, bởi vì EUV của ASML máy in thạch bản đang chạy trong các nhà máy sản xuất chip lớn. Tuy nhiên, ASML rất quan tâm đến công nghệ và kiến thức bằng sáng chế của Mapper. Bởi vì công nghệ này không chỉ được sử dụng để sản xuất chip mà còn có thể sử dụng chùm tia điện tử để kiểm tra các khuyết tật bán dẫn, tức là nó không dùng để sản xuất chip mà để đo chip. Nó cũng sẽ là sự bổ sung hoàn hảo cho thiết bị thử nghiệm do ASML phát triển tại cơ sở ở Thung lũng Silicon ở Hoa Kỳ.
Do đó, Martin van den Brink, lúc đó là giám đốc kỹ thuật của ASML và Jos Benschop, người đứng đầu nghiên cứu, đã đến thăm Mapper ở Delft vài lần để hỏi người sáng lập Marco Wieland xem anh ấy có muốn gia nhập ASML hay không. ASML cũng hỏi liệu họ có thể tiếp quản Mapper hay không, nhưng không có lời đề nghị nghiêm túc nào được đưa ra vào thời điểm đó.
Cho đến tháng 1 năm 2019, người quản lý phá sản Mapper đã tổ chức bán đấu giá tài sản của Mapper để trả nợ quỹ của chủ nợ lớn nhất Del Prado và Bộ Kinh tế Hà Lan. Lex Keen của SecureFoundry là một trong những ứng cử viên cho cuộc đấu giá. Cựu lính thủy đánh bộ nhanh chóng thu hút một nhóm nhà đầu tư Hà Lan đến đấu thầu Mapper bị phá sản.
Những người được ủy thác cũng đang liên hệ với các quỹ đầu tư Trung Quốc mà Mapper đã tiếp cận. Bằng cách này, họ tin rằng sẽ đẩy giá lên cao, nhưng đồng thời nó đi ngược lại kế hoạch của Mỹ không cho phép công nghệ của Mapper vào Trung Quốc.
Tuy nhiên, đối với chính phủ Hà Lan, kết quả mong đợi của cuộc đấu giá là chắc chắn: Công nghệ Mapper phải ở lại Hà Lan. Dù ASML phải trả mức giá tối đa nhưng công ty vẫn tuân thủ yêu cầu của chính phủ Hà Lan để tiếp quản di sản Mapper trước khi nó rơi vào tay Trung Quốc.
Giá thầu ban đầu của ASML tại cuộc đấu giá là 35 triệu euro. Mặc dù có những đối thủ cạnh tranh như SecureFoundry, nhưng cuối cùng nó đã giành được Mapper với giá 75 triệu euro. Sau đó, 240 nhân viên của công ty đã gia nhập ASML.
Không có Mapper 2.0, nhưng kỹ thuật in thạch bản chùm tia điện tử vẫn đang phát triển
Bộ Quốc phòng và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đang cố gắng thuyết phục ASML tiếp tục phát triển công nghệ in thạch bản chùm tia đa điện tử của Mapper để sản xuất chip tiêu chuẩn với mã duy nhất. ASML đã từ chối yêu cầu một cách lịch sự và gợi ý rằng tốt hơn hết là Hoa Kỳ nên sử dụng một công nghệ khác để thực hiện việc này. ASML hoàn toàn không có hứng thú với Mapper 2.0, điều mà họ tin rằng sẽ chỉ làm xao lãng tài năng của họ. Vì vậy, sau khi ASML mua lại Mapper, hãng này đã đóng cửa dòng sản phẩm máy in thạch bản chùm tia điện tử.
SecureFoundry cũng hy vọng rằng công nghệ máy in thạch bản chùm tia đa điện tử có thể được hồi sinh. Anh ấy sẽ vận chuyển thiết bị Mapper cuối cùng từ Châu Âu đến Hoa Kỳ vào năm 2021 và chờ ASML cấp giấy phép công nghệ cho Mapper, nhưng cơ hội rất mong manh.
Marco Wieland cũng từ bỏ giấc mơ cũ của mình và bắt đầu làm việc trên hệ thống kiểm tra chip tại ASML. Bert Kampherbeek đã chọn một nghề nghiệp khác, với công ty mới của ông phát triển robot nông nghiệp để trồng hoa tulip, một mặt hàng xuất khẩu lớn khác của Hà Lan.
Mặc dù Dutch Mapper bị phá sản và được ASML mua lại nhưng nhà máy Mapper ở Nga vẫn không bị loại bỏ . Sau khi công ty mẹ phá sản, nhà máy này đã được Rusnano mua lại hoàn toàn. Mapper Russia vẫn đang hoạt động và liên kết với nhà sản xuất máy bay không người lái quân sự Astron của Nga.
Sau cuộc xung đột Nga-Ukraine, cả Mapper và Astron đều phải chịu lệnh trừng phạt của Hoa Kỳ, nghĩa là các công ty Hoa Kỳ không được phép giao dịch với hai công ty này. Tuy nhiên, Nga cũng đã bắt đầu phát triển đầy đủ thiết bị dựa trên công nghệ quang khắc chùm tia điện tử để đáp ứng nhu cầu sản xuất chip độc lập tại Nga. Mặc dù kỹ thuật in thạch bản chùm tia điện tử vẫn còn tồn tại những vấn đề như hiệu suất thấp nhưng nó vẫn là lựa chọn tốt cho Nga ở giai đoạn này.
Ngoài ra, trong bối cảnh Mỹ, Nhật Bản và Hà Lan cùng áp đặt các hạn chế đối với thiết bị bán dẫn của Trung Quốc, Trung Quốc cũng đang phát triển công nghệ in thạch bản dựa trên chùm tia điện tử trong khi tiếp tục nghiên cứu theo lộ trình công nghệ DUV và EUV, sau đó là ASML. Ngoài ra còn có các nhà sản xuất ở Nhật Bản và Áo đang phát triển thiết bị sản xuất khẩu trang dựa trên công nghệ quang khắc chùm tia điện tử.
