最後更新:2026年10月8日半導體材料圖案化・光罩・光阻中國大陸:EUV掩模保护膜

EUV光罩保護膜(EUV Pellicle)是什麼

EUV Pellicle

EUV光罩保護膜是為了保護EUV微影用光罩免受異物污染,而張設在距光罩表面數mm處的薄膜保護層(membrane)。

定義與原理

EUV光罩保護膜(EUV Pellicle)是為了保護EUV(極紫外光)微影用光罩免受異物污染,而張設在距光罩表面數mm處的薄膜保護層(membrane)。它讓微粒附著在遠離光罩面的位置(保護膜面),使其相對於曝光時的焦平面(光罩圖形面)處於離焦狀態,藉此防止轉印到晶圓上。這在DUV微影中已是成熟技術,但要實現可用於EUV光的保護膜,一直是困難的技術課題。

EUV光罩保護膜最大的技術難題,在於兼顧對13.5nm EUV光的高穿透率,以及能耐受曝光機內真空、高能量環境的機械與熱強度。由於EUV光容易被物質強烈吸收,保護膜厚度受限於奈米等級(20~100nm)。另一方面,又必須確保在高壓掃描機環境下的機械強度,材料選擇極為困難。

EUV光罩保護膜材料的研究對象包括多晶矽(poly-Si)、氮化矽(SiN)、CNT(奈米碳管)等。艾司摩爾與PE Films(現已成為艾司摩爾子公司)共同開發CNT保護膜,並於2023年正式開始量產供貨。目前穿透率約在85~90%的水準,進一步提高穿透率(>90%)是開發目標。

在不使用保護膜的運作方式(Pellicle-Less)下,必須提高光罩檢測與清潔頻率,產能會因此下降。為提高EUV掃描機的稼動率,使用保護膜不可或缺,到了High-NA EUV世代更要求更高的穿透率與耐久性。JSR正投入EUV光罩保護膜材料(前驅物、成膜材料)的開發,Entegris也以高純度材料供應參與其中。

EUV光罩保護膜市場目前正快速成長,隨著2024~2025年以後EUV量產線擴大,需求持續增加。保護膜的損傷檢測與更換週期管理,也成為光罩廠營運的重要業務。在轉向High-NA EUV(NA=0.55)的同時,也同步開發因應更大光罩視野與新光學系統的次世代保護膜。

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