電路圖的母版
每一次微影曝光，光都要先穿過（或反射自）一張光罩（photomask／reticle），把上面的電路圖案投影到晶圓上。光罩就是電路圖的「母版」——它定義了這一層所有電晶體、導線、接觸孔的位置與形狀。一座晶圓廠裡，每一道微影層都對應一張專屬光罩，一顆先進晶片可能需要 80～100 張以上的光罩堆疊製成。光罩的品質與潔淨度，直接決定了晶圓上能否複製出完美無瑕的圖案。
4× 縮小：放大版圖如何反而幫了忙
一個關鍵且常被誤解的設計是：光罩上的圖案是晶圓最終尺寸的 4 倍大。投影鏡頭在成像時把光罩縮小 4×（High-NA EUV 甚至在一個方向用 8×）才印到晶圓上。
為何要放大母版？因為這帶來巨大的工程紅利：
- 降低光罩製造難度：要在晶圓上刻 10 nm 的線，光罩上只需做 40 nm，後者的製造與檢測容易得多
- 誤差被縮小：光罩上的尺寸誤差或缺陷，成像時也被縮小 4×，容差放寬 4 倍。光罩上 4 nm 的缺陷，到晶圓上只剩 1 nm
- 塵粒被縮小：落在光罩上的同尺寸塵粒，投影後也縮小，影響減輕
這個 4× 縮小是微影系統的精妙之處：用「放大母版、縮小成像」換取了製造與良率的巨大餘裕。
DUV 與 EUV 光罩的根本差異
光罩結構因波長而截然不同：
| 特性 | DUV 光罩（193 nm） | EUV 光罩（13.5 nm） |
|---|---|---|
| 工作方式 | 穿透式 | 反射式 |
| 基板 | 低膨脹石英 | 低膨脹基板 |
| 圖案層 | 鉻（Cr）吸收層 | TaBN 吸收層 |
| 反射結構 | 無（透光） | Mo/Si 多層膜 |
| 入射角 | 垂直 | 斜入射 ~6° |
| 環境 | 大氣 | 真空 |
DUV 光罩是穿透式：石英透光、鉻層擋光，光穿過石英區成像。EUV 光罩則是反射式：因為 13.5 nm 會被任何材料吸收，無法穿透，只能在 Mo/Si 多層膜鏡面上鋪 TaBN 吸收層，靠反射成像。EUV 光罩的斜入射還帶來「陰影效應」，需在 OPC 中額外補償。
光阻上的「對比」從何而來
光罩透過相位移光罩（PSM）等技術強化成像對比。傳統二元光罩只有「透光／不透光」，而衰減式相位移光罩（att-PSM）讓本應全暗的區域透出少量、且相位反轉 180° 的光，與相鄰開口的光發生相消干涉，把明暗邊界拉得更銳利。這是在 $k_1$ 逼近極限時，從光罩端榨出解析度的關鍵手段，與光學鄰近修正（OPC）共同構成「運算微影」。
護膜 Pellicle：懸空的防塵罩
光罩最致命的敵人是落塵（particle）。一顆落在光罩圖案面上的微粒會被 1:1 投影（雖縮小但仍可能致命）到晶圓上每一個曝光場，造成重複性缺陷——同一個缺陷出現在整片晶圓的每一顆晶片上，良率毀滅性下降。
解法是 護膜（pellicle）：一層繃在光罩上方數毫米處的超薄透明薄膜。它的巧妙在於離焦原理：
- 護膜懸在光罩焦平面之外
- 落在護膜上的塵粒因為遠離焦平面，投影時被嚴重模糊散焦，不會成像為清晰缺陷
- 真正的圖案在焦平面上，清晰成像
於是塵粒被「擋在護膜上、且失焦化」，不影響最終圖案。
EUV pellicle 的極端挑戰
DUV pellicle 是成熟的有機薄膜，但 EUV pellicle 堪稱材料學噩夢，要同時滿足：
- 高穿透率：13.5 nm 光要來回穿過兩次，目標單程穿透率 >90%，否則本就稀缺的光子損失更多
- 耐高功率高溫：承受 250 W 以上光源的熱衝擊而不變形破裂
- 極薄且強韌：厚度僅數十 nm 的多晶矽或碳奈米管（CNT）薄膜
- 化學穩定：在氫電漿清潔環境下不劣化
早期 EUV 因找不到合格 pellicle 而裸跑光罩，靠極致潔淨的真空環境與頻繁檢測來降低落塵風險。隨著穿透率與耐熱性改善，EUV pellicle 才逐步導入量產。
光罩製造與檢測：另一座微縮高牆
光罩本身也用電子束直寫（e-beam）逐點寫出圖案——不能用光學微影，因為光罩就是光學微影的母版，需要更高解析度的工具來製作。寫完後要經過嚴格的光罩檢測（mask inspection）與缺陷修補，任何一個 nm 級缺陷都可能在量產中複製到數千片晶圓上。先進光罩一張造價可達數十萬美元，製作週期數週，是先進製程 NRE（一次性工程費用）的重要組成。
光罩與護膜雖然不像 EUV 機台那樣聲名顯赫，卻是微影成像鏈中「圖案源頭」與「最後一道防塵防線」。沒有完美的光罩與護膜，再昂貴的曝光機也印不出可用的晶片。
延伸閱讀：〈微影技術原理：把電路「印」到晶圓上〉、〈EUV 極紫外光微影：為何只有一家設備商〉。