大家午安，今天我們來整理 EUV 量產中不可或缺的一項元件。Pellicle 是一片保護光罩的透明護膜，避免落塵直接附著在光罩表面。隨著曝光能量與掃描速度持續提高，pellicle 的材料選擇、透光性能與熱形變逐漸成為 EUV 製程穩定度的重要項目。
靜電吸附與高速掃描仍會讓微粒附著在光罩
EUV 光罩是反射式設計並朝下放置，這降低了落塵直接掉落的機率，但靜電吸附效應、光罩搬運流程、曝光時的高速運動以及重力，仍然可能讓微粒附著在光罩表面。只要一顆微米級粒子落在圖形上，整片 wafer 都可能出現重複缺陷，產線必須停機重新檢查光罩。DUV 時代以 pellicle 解決此問題，而在 EUV 中，雖然材料限制更為嚴苛，仍需要它作為隔離層，將落塵擋在離焦距足夠遠的位置。若完全不使用 pellicle，每一片光罩暴露在微粒環境中，重複缺陷的風險將大幅提升。
材料必須在EUV 光的波長下仍具高透光率
能量下降直接影響產能。EUV 曝光時若能量不足，每片 wafer 的曝光時間會拉長，整體產能下降。這是 pellicle 在可用與效率之間的第一個核心權衡。
均勻度與耐熱比材料本身更重要
EUV pellicle 的厚度僅在數十奈米，整片薄膜完全懸空，無法接觸冷卻機制，只能以輻射散熱。在連續曝光下溫度可上升到九百度以上。若膜厚稍有差異，局部便容易因吸熱較快而形成熱點，應力集中後可能導致破裂。Pellicle 一旦破裂，碎片可能落在光罩或光學元件上，引發長時間停機。這使得 pellicle 的均勻度、晶粒分布與膜內張力都變成極度關鍵的工程條件，也成為量產中最難穩定控制的部分之一。
下一代材料戰：提高透光率、強化耐熱、探索替代方案
未來的 pellicle 發展主要集中在三個方向
- 提高透光率已成為共同目標，若能從85%提升到95%，將大幅減輕光源負擔
- 提高耐熱性與結構穩定性，包括使用陶瓷複合薄層或更均勻的單晶薄膜
- 開發全新的材料，如碳奈米管薄膜、超薄碳化矽與氧化物氮化物的複合結構
這些新材料有望同時提升透光率與耐熱能力，減少能量損失，進一步回收部分產能。不過在大面積製造、均勻度控制與膜內張力分佈上仍面臨挑戰，距離量產仍需要時間。
光罩護膜不完美，但仍是 EUV 的必要元件
EUV pellicle 的存在是一種工程上的折衷。它會吸收能量、提高熱負擔、增加光罩結構的複雜度，但在現階段的曝光環境中，它仍是避免落塵造成重複缺陷的最有效方式。若選擇不使用 pellicle，機台確實能獲得更多能量與更高產能，但光罩污染的風險也會同步上升。只要微粒落在關鍵圖形上，整批 wafer 便可能報廢，清理光罩與重新對位更會造成額外停機。
因此在目前的技術條件中，使用 pellicle 仍是較為穩定的選擇。EUV 工具的整體可用性，也與這片薄膜的可靠度緊密相連。
