光罩保護膜（Pellicle）是為了保護光罩（reticle）表面免受微粒（微細粒子）影響而貼附的保護零件，由透明薄膜（membrane）及其支撐框架構成。若沒有保護膜，附著在光罩表面的微粒會在曝光時轉印到晶圓上（微粒的影子投影到晶圓上），成為圖案缺陷（曝光不良）的原因。光罩保護膜將微粒保持在離開光罩表面的位置使其失焦（defocus），藉此消除對轉印影像的影響。
光罩保護膜的作用原理在於「失焦效應」。保護膜的薄膜張設在距離光罩表面數 mm（通常 4～6mm）的位置。曝光光學系統是對焦在光罩表面的電路圖案上，因此附著在保護膜表面的微粒會偏離焦點（失焦），在晶圓上只成為模糊的淡影，對轉印的影響小到可以忽略。此原理與波長無關，因此在 i 線到 KrF・ArF 的 DUV 微影中都有效。
DUV 用光罩保護膜（ArF・KrF 用）使用硝化纖維素、氟系樹脂（鐵氟龍系）等高穿透率薄膜（穿透率>99%）。框架為鋁合金製，以黏著劑貼附在光罩上。主要廠商為信越化學工業（Shin-Etsu Pellicle：業界最大）、三井化學、旭化成、FST Corporation（台灣）、Micro Lithography（美國）。日本的光罩保護膜廠商占全球市場過半的市占率。
EUV 光罩保護膜的課題：EUV 光（13.5nm）能量非常強，又會被大氣強烈吸收，因此 EUV 用保護膜需要完全不同的材料。DUV 用的樹脂膜在 EUV 下會劣化・燃燒而無法使用。EUV 保護膜需要的特性為：① 高 EUV 穿透率（>90%：穿透率低會使到達晶圓的曝光光量減少、產能下降）；② 對 EUV 功率（200～500W 級）的耐受性（不燃燒、不變形）；③ 維持阻擋微粒的功能。目前正在研發多晶矽膜、奈米碳管（CNT）膜、碳化矽（SiC）膜等。
EUV 光罩保護膜的開發動向：艾司摩爾、imec、三井化學（旭化成製 CNT 保護膜）、SK Electronics 等正致力於 EUV 保護膜的實用化。截至 2023～2025年，許多晶圓廠在不使用保護膜的情況下進行 EUV 量產，而無保護膜運轉會導致光罩更換頻率增加與成本上升。台積電、三星、英特爾都要求 EUV 保護膜盡早實用化，以穿透率 92% 以上・耐久超過 1000 小時為目標的開發仍在持續。