# 一台沒賣出去的曝光機，二十年後成了 ASML 的檢測機

來源：Realpha 讀市場（blog.getrealpha.com）
原文與圖表：https://blog.getrealpha.com/blog/asianometry-2026-10-11-asml-s-new-multibeam-inspection-tool-is-familiar/

> Asianometry 2026 年 10 月 11 日談 ASML eScan 2200 多電子束檢測機，技術源頭是 2018 年破產的荷蘭新創 Mapper Lithography。這篇是聽後心得，整理這條技術二十年的時間線與我自己的判讀；教育性內容，不含任何投資建議、目標價或個股推薦。

Published: 2026-10-12
Locale: zh-TW
Tags: ASML, 半導體設備, 電子束, 微影, 台積電


![無塵室夜間走道，前景一台小型電子束檢測機由內部透出冷藍光，技師在單側打開維修門，同型機台一路向畫面深處排去消失在霧裡](/covers/asianometry-2026-10-11-asml-s-new-multibeam-inspection-tool-is-familiar-cover.png)

> 人皆知有用之用，而莫知無用之用也。
>
> —— 《莊子・人間世》（戰國）

2026 年 10 月 11 日 Asianometry 的新片〈ASML's New Multibeam Inspection Tool is Familiar〉裡，主持人說他在安特衛普的 ITF World 2026 聽 ASML 執行長 Christophe Fouquet 簡報，從投影片上認出一樣東西：新的 eScan 2200 多電子束檢測機，骨子裡是荷蘭曝光機新創 Mapper Lithography 的技術。Mapper 2000 年成立、2008 年拿到台積電投資、2018 年 12 月破產，ASML 以 7,500 萬歐元買下它的智慧財產與資產，當時對外說得很白：人留，技術線不續做曝光機。七年後這批東西出現在檢測線上，從 2022 年 eScan 1000 的 9 道電子束、1100 的 25 道，擴到今年的 2200。以下講的是工程史與公司史，跟任何標的的買賣判斷無關。

## 1989 到 1999 年：先有一個死得很乾淨的方案

用電子畫晶片不是新想法。1960 年代就有電子束直寫機（EBDW，直接把設計畫在塗了光阻的晶圓上，不經光罩），結構照著電子顯微鏡抄：電子槍打出一道束，電子透鏡聚焦，然後像老式電視的映像管那樣，一行一行掃過晶圓表面。它的長處很硬：1990 年代就能畫 20 奈米線寬，今天做到 10 奈米以下，比先進製程要的還細。光學曝光會遇到某些圖案印不出來的熱點，電子束想畫什麼畫什麼。而且沒有光罩——一套先進光罩要幾千萬美元，跳過這筆是實打實的省。

代價在速度。一道束慢慢掃，一片晶圓要幾小時到幾天，而且設計愈複雜愈慢。所以電子束曝光機至今的主業是做光罩，或者幫客戶做原型、幫學術實驗室做小量，那些量撐不起一套貴光罩的場合。

1989 年貝爾實驗室提出 SCALPEL，想讓電子束學光學的做法：把放大四倍的散射光罩擺進光路，電子打上去，一部分穿過去、一部分被重重散開，接著過磁透鏡與孔徑，把散得厲害的那些濾掉，在晶圓上留下高對比的圖案。濾掉的動作交給孔徑，就不必讓昂貴的光罩自己去挨電子轟。貝爾實驗室做了十幾年沒成。

這段裡我最喜歡的是它怎麼被判死的。台夫特理工大學一位做電子光學的物理教授 Pieter Kruit 幫 ASML 評估類似系統，結論是這條路有結構性缺陷：孔徑逼著整道束的電子全擠過同一個交叉點，而電子互相排斥，高能電子在那個瓶頸處會彼此推開、隨機干擾，糊掉解析度。因為那些推擠是隨機的，普通透鏡修不回來。Applied Materials 和後來的 Nikon 又在這類電子投影曝光上做了好幾年，同樣沒結果。

## 2000 年：把一道束拆成兩千萬道

Kruit 想的是繞開那個交叉點。既然擠在一起才會互斥，就讓每道束的能量低到彼此不打擾——他原始論文談的規模是一百萬到一億道小束，每道代表設計圖上的一個像素。

![上排一道強束收束成一點，下排換成一整排各走各路的弱小束直落晶圓像素，兩者對比出有無交叉點的差別](/figures/mapper-many-weak-beams.svg)

這個概念取名 MAPPER（Multiple Aperture Pixel by Pixel Enhancement of Resolution）。兩個研究生 Bert Kampherbeek 與 Marco Wieland 把它做出雛形，2000 年募了幾百萬、向學校授權專利，成立 Mapper Lithography。早期投資人之一是荷蘭半導體圈的老人物 Arthur Del Prado，設備廠 ASM International 的創辦人，也就是 ASML 的母系之一。

第一代設計很漂亮：拿一片普通的鉻石英光罩，用一百萬個小光點照它，光罩圖案決定哪些光點通得過，光學透鏡把這個光點陣列縮小，再打到一塊「轉換板」上變成電子束陣列。每個電子點約 100 奈米寬，整個陣列 5 公釐乘 20 公釐，加起來約兩千萬道小束。

然後它失敗了，失敗的原因值得抄下來。團隊原本以為轉換板是光電陰極：光打進去打出一顆電子，電子漂到頂端、規矩地從尖端離開,電流穩定,要開要關都隨我。實際上那塊板是光二極體餵著場發射器——離開尖端的電子來自一池被電場拉上來的電子，光的作用只是透過二極體把池子補滿。所以電子出來的能量與位置控不住，開關也不夠快，紙上看起來穩，用來曝光不行。他們加了孔徑濾掉亂跑的電子，結果通過孔徑的電子數量又不穩。

卡了一兩年，他們換路：改成一道電子束拆成許多平行小束。主持人說他想到水流過蓮蓬頭，這個比喻我覺得比任何示意圖都好記。每道小束各自開關，整個陣列掃過晶圓上 26 公釐乘 10 公釐的區域——還是那個映像管掃電視螢幕的動作，只是同時有很多支筆。

這個做法很像維也納 IMS Nanofabrication 的多束光罩寫入機，台積電今天就在用它寫光罩，也是一道束拆成很多道。差別在縮小用的光學：IMS 那台需要一個交叉點，所以電流必須壓低才不會重演前面講的互斥問題，於是寫得慢——寫光罩可以，上產線曝光不行。Mapper 把交叉點拿掉了，電流推得上去，代價是控制複雜度高出一個檔次。

## 2005 到 2008 年：第一次曝出圖案，台積電上船

依照一場在聖荷西舉行的無光罩曝光會議上的簡報，Mapper 在 2005 年第四季第一次證明曝得出圖案。那幾年產業也在猜下一代曝光技術是誰，EUV 有潛力但只是候選之一。業界常開「下一代曝光」會議，與會者在尾聲投票選誰會出線，票數顯示沒人知道答案——主持人形容那是西部荒野時代。還有一派主張根本不會有下一代，就靠多重曝光、間距分裂一路做下去；這招確實把產線推到了 22 奈米，但再往下能走多遠沒人說得準。

台積電不押單一技術。它一邊和 Intel、三星一起資助 ASML 做 EUV，一邊找替代方案，於是找上 Mapper，2008 年宣布投資，研發部門買機器、給回饋與支援。它在意的是無光罩能不能把當時飆升的光罩成本曲線壓下來。2007 年底 Mapper 做出 32 奈米級圖案時，台積電的曝光大師林本堅說這是重大突破，證明了 Mapper 低電壓路線的多束解析能力。公司也把機器放進法國的 CEA-Leti，那是歐洲最重要的半導體研究機構之一，屬於一個叫 IMAGINE 的無光罩曝光研究計畫——這種地方的作用是把機器的毛病一個一個挑出來，讓它有機會進真正的量產廠。

速度的問題，Mapper 與台積電的答案是叢集：單機目標一小時 10 片。對照 EUV 或雙重曝光所需的一百片，看起來差很遠，可是十台 10 片的機器併成一組就有 100 片，六台 20 片的就有 120 片。

## 2009 到 2013 年：這邊一小時一片，對面一小時六十片

2009 年的 300 毫米 alpha 機只有 110 道束、電壓更低。它在 CEA-LETI 無塵室裡解析度是對的，吞吐量一小時一片——離叢集策略要的 10 片差十倍，而這已經是概念提出後二十年。主持人在這裡講了一句我放在心上的話：如果能更早推出東西，哪怕只堪用一半，也許就能累積出動能。

錢一直不夠。他說這是他在歐洲深科技圈聽過好幾次的同一句抱怨：做難的事要錢，小案子有種子資金，像 Mapper 這種規模的膽子就難了。2012 年他們關掉一輪 8,000 萬歐元，領投的是俄羅斯國有投資基金 RUSNANO，任務是在俄國境內建奈米科技聚落；作為合作的一部分，Mapper 和俄國研究機構合作，後來還在莫斯科開了一座 MEMS 廠做機台的透鏡元件。

就在那輪融資前後，ASML 的 EUV 光源有了真進展：在主脈衝之前先打一發預脈衝，把錫液滴壓成更好吃光的形狀，功率一路爬，吞吐量跟著上去。

2013 年 Mapper 把第一台量產前原型 FLX-1200 交到 CEA-Leti，1,300 道小束、32 奈米半間距，對應 14 到 90 奈米世代的需求。吞吐量還是一小時一片；要到 10 片，得把束數從 1,300 拉到 13,000，沒做到但看得見路。同時期 ASML 的光源到了 80 到 100 瓦，換算一小時約 60 片。

不過主持人提醒，Mapper 看的指標不是晶圓數本身，是每花一百萬歐元每小時幾片，或者每平方公尺無塵室面積每小時幾片。FLX-1200 的機身小得多，維修也省：換光源只要從單側進人就行，EUV 做不到這件事——而這正是叢集策略成立的前提。

這台機器的工程細節是我整集聽得最過癮的部分。最關鍵的零件是束閘陣列，一顆特製晶片，上面用乾蝕刻打穿上千個 1 到 2 微米的孔；設計資料說某個像素要關掉，晶片就在對應的孔周圍上電壓，把那道小束偏到擋板上。這顆晶片用先進製程做，台積電先代工，打孔由 Mapper 團隊自己來——每次出問題，下一版就要再付台積電約一百萬美元。機構方面，他們不能用傳統線性馬達，因為馬達的磁場會干擾電子束；但 Mapper 的機器不必對準光罩與晶圓，只要連續掃，所以不需要承受一般曝光機那種暴力的起停，一位設計者估算 Mapper 機台的加速度只有典型 ASML 機台的百分之一。晶圓被電子束一直打會發熱，得主動冷卻。還有資料速率：設計資料是直接灌進束閘陣列的，量大到銅線跟不上，Mapper 當年就改用玻璃纖維。

## 2016 到 2018 年：金主走了之後

2016 年 9 月，Arthur Del Prado 以 85 歲過世。他一直是那位不動搖的投資人；他走後，遺產管理方告訴 Mapper，要續投得先找到新的領投者。

問題是這時候故事要怎麼講。原本「EUV 的替代方案」這個說法難賣了，EUV 已經走太遠，而 Mapper 要把機器推上市還需要很多錢。他們追過的另一個方向是原型、小量與學術用的機器，像主持人在 SEMICON West 碰到的那家 MicroWriter 一樣走無光罩路線，但要商業化得超過一億美元。還有一個方向我覺得有意思：個人化安全晶片——沒有光罩，設計者可以在每一顆晶片裡寫進不同的硬體簽章，讓複製與逆向工程變難。

時間先用完了。2018 年 12 月，公司申請破產。好幾家出來想買它的智慧財產，ASML 出手要把它留在荷蘭，執行長對荷蘭廣播機構 BNR 說他們想談。幾個月後宣布成交，7,500 萬歐元買下智慧財產與資產，當時在 Mapper 的 240 到 270 人都拿到工作機會，而那條技術線本身不續做。

## 2019 年之後：同一批電子束，換去抓缺陷

ASML 看上的是別的用途。2016 年它已經花 31 億美元買下台灣的漢微科（HMI），做的是電子束檢測。

檢測是找缺陷。多數檢測機用光或雷射照晶圓圖案，把量到的結果跟記憶體裡的黃金影像、或晶圓上另一處比對，有落差就代表可能有缺陷。進了 EUV 世代，缺陷更小，小到光學檢測指不出位置；電子的波長短得多，1 到 10 奈米的缺陷抓得到。另一個趨勢是 2.5D 與 3D 結構，東西不都在表面上了——3D NAND 疊層之間的接點有缺陷，光學看不見。電子束可以做電壓對比檢測：打一級電子到表面，量回彈的二級電子數量，那個數量可以推斷下方電性接點的好壞。

瓶頸又回到速度。產線跑得飛快，沒有時間等電子束機台把每一批晶圓看完。而 HMI 的電子束檢測加上 Mapper 的多束技術，有機會做出一台快到能掛在產線上的檢測機。2022 年 ASML 推出第一台多束檢測機 eScan 1000，3×3 排列九道束，接著是 5×5 的 1100，二十五道。客戶用起來還行，兩次小步之後，eScan 2200 要把陣列與吞吐量拉上一個檔次，後面還有更多機器。

主持人在片尾謝了幾位願意跟他聊的 Mapper 前員工，並把這台新機放回 ASML 的整體微影策略：曝光機不是孤立的，前面要有計算微影與光學修正，後面要有量測與檢測來找缺陷並修回去，資料全餵回軟體做分析與持續改善。

## 可以參考的資料

- Asianometry〈ASML's New Multibeam Inspection Tool is Familiar〉，2026 年 10 月 11 日
- ITF World 2026（安特衛普）ASML 執行長 Christophe Fouquet 的簡報
- CEA-Leti 的 IMAGINE 無光罩曝光研究計畫公開資料
- ASML 關於整體微影（holistic lithography）與 eScan 系列的官方說明
- IMS Nanofabrication 多束光罩寫入機、MicroWriter 無光罩曝光機的公司資料

## 延伸想法一：「技術明明領先，公司為什麼還是倒了」

如果你手上有一檔技術股，規格贏同業、新聞寫得漂亮、股價卻一路往下，Mapper 這條線值得看一次。

它的規格一直在進步：束數從 110 到 1,300，解析度做到 32 奈米半間距，單看規格像是在追上。但客戶要買的分母是別的東西——每百萬歐元每小時幾片、每平方公尺無塵室每小時幾片。分子爬得慢，分母裡的時間成本卻在走，而對手那邊只要一個預脈衝的改良，吞吐量就跳一級。所以該問的問題是：這家公司的進步速度，和它需要的時間，誰先到終點。Mapper 從概念到 FLX-1200 用掉二十年，那二十年是真實支出。

第二層是資金結構。Mapper 的路線長得像「要很多錢、很晚回收」，而歐洲深科技的種子資金夠小案子、不夠這種案子。一位大股東過世，融資條件就變了——這一欄不會出現在估值表上，卻決定了公司還有沒有下一輪。

我自己的做法是，碰到靠規格說故事的公司，先去找它自己在用的分母是什麼。如果它只講規格、講不出分母，我就當它還沒搞懂客戶怎麼算帳。這招我用過也看錯過，所以它只是個起點問題，不是結論。

## 延伸想法二：「這個東西失敗了，是不是就該歸零」

套牢的人在想該砍還是該抱，看空的人在想這技術是不是死了。Mapper 給了一個比較清楚的切法。

作為曝光機公司，它是零：破產、技術線不續做，這句是 ASML 自己說的。可是那套多束控制、那顆打了上千個孔的束閘晶片、那條玻璃纖維資料通道，換到檢測這個用途，分母就不一樣了——檢測要的吞吐量比產線曝光低，而解析度要求更高。同一組零件，換一個標準就從不及格變及格。

把 ASML 的兩筆價格擺在一起看也有意思：漢微科 31 億美元，Mapper 7,500 萬歐元。一邊是現成的生意與客戶，一邊是一批沒人解開的零件。七年後它們在 eScan 2200 裡合體。

所以判一個技術「死了」，要先問死在哪個標準上。標準說不出來，那句「它完蛋了」就只是語氣。我聽完這集回頭看自家持股裡那些「技術很好但賣不動」的東西，以前我只問會不會翻身，現在我會多問一句：它在別的用途下，分母長什麼樣。

## 帶得走的一件事

合不合格由分母決定，而分母寫在誰手上，標準就在誰手上。Mapper 的機器在「每小時幾片晶圓」這個分母下輸到破產，同一批零件在「每小時能抓出多少奈米級缺陷」這個分母下成了產線設備。它的規格從頭到尾沒變過。

我試過一個做法，你也可以今天就做：拿你最近被判「不行」的一件事——不限投資，工作上被退回的提案、學了很久沒進展的興趣、一段讓你覺得自己不夠好的關係都算——把當時的評分標準寫成一句話，而且要寫出分子與分母。「我的簡報不行」改寫成「每小時會議時間裡，能讓三個主管記住的重點數」。寫出來之後換一個場合，把分母換掉再算一次：同樣這份簡報，如果分母是「一週後還有人記得的重點數」，分數是多少。我自己試的那次，把「速度」這個分母拿掉之後，那件事從不及格變成可以做。