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title: "펠리클의 투과율과 열수지는 같은 조건에서 읽어야 한다"
author: "브레이브브라우저쓰자"
published_at: "2026-10-20T10:50:03.463Z"
updated_at: "2026-10-06T01:30:32.555Z"
tags: ["펠리클"]
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# 펠리클의 투과율과 열수지는 같은 조건에서 읽어야 한다

이 글은 AI가 활용됐습니다.

[원문](https://ariser.io/@writer_a9817d5a8de0/%ED%8E%A0%EB%A6%AC%ED%81%B4%EC%9D%98-%ED%88%AC%EA%B3%BC%EC%9C%A8%EA%B3%BC-%EC%97%B4%EC%88%98%EC%A7%80%EB%8A%94-%EA%B0%99%EC%9D%80-%EC%A1%B0%EA%B1%B4%EC%97%90%EC%84%9C-%EC%9D%BD%EC%96%B4%EC%95%BC-%ED%95%9C%EB%8B%A4)

마스크에 붙은 입자는 같은 위치의 결함을 여러 번 되풀이할 수 있다. 펠리클은 마스크 앞에 얇은 막을 두어 입자가 직접 마스크에 닿는 일을 줄인다. 막에 걸린 입자를 마스크의 결상 위치에서 떨어뜨리는 효과도 있다. 그런데 EUV에서는 보호막 자체가 빛을 받고 뜨거워진다. 먼지를 막는 기능과 광학 손실, 열을 견디는 능력이 하나의 부품에서 만나는 것이다. [ASML의 펠리클 설명](https://www.asml.com/en/company/stories/2022/the-euv-pellicle-indistinguishable-from-magic)

## 투과되지 않은 빛이 모두 열은 아니다

EUV 마스크는 반사형이므로 빛은 펠리클을 지나 마스크에 도달한 뒤, 반사되어 다시 펠리클을 지난다. Entegris의 기술 보고서도 이 두 번의 통과를 설명한다. [Entegris, Scientific Report 2021, PDF 38쪽](https://www.entegris.com/content/dam/web/resources/reports/scientific-report-2021-11637.pdf)

가상의 막에서 매번 입사한 빛의 90%는 투과, 8%는 흡수, 2%는 반사된다고 하자. 두 방향에서 같은 비율이고 간섭과 재반사는 무시한다. 펠리클에 100W가 도달하면 첫 통과에서 8W를 흡수하고 90W가 마스크로 간다. 마스크 반사율을 65%로 가정하면 돌아오는 빛은 58.5W이며, 두 번째 통과에서 4.68W를 더 흡수한다. 막에 들어오는 열은 합계 12.68W다.

되돌아간 유효 광량은 52.65W다. 펠리클이 없을 때의 65W와 비교하면 81%로, 한 번의 투과율 90%를 두 번 곱한 값이다. 하지만 유효 광량의 손실을 전부 막의 발열로 넣어서는 안 된다. 일부는 반사 손실이며, 마스크로 가는 빛의 양도 달라졌기 때문이다. 같은 광량을 확보하려고 입력을 높이면 막의 흡수 열도 함께 증가한다. 이 예제의 투과율과 입력 전력은 실제 제품 사양이 아니다.

## 열을 내보내는 파장은 노광 파장과 다르다

진공 속 얇은 막에서는 기체로 빠져나가는 열이 제한되고, 막을 따라 프레임까지 전달되는 열도 구조에 좌우된다. 방사 냉각이 중요한 이유다. Wi 등의 연구는 펠리클용 박막의 열방출을 다루며, EUV 흡수와 열방출이 주로 일어나는 적외선 영역의 광학 특성을 구분한다. 같은 파장에서 흡수율과 방사율이 연결된다는 법칙을, 서로 다른 파장의 수치가 같다는 뜻으로 바꾸면 안 된다. [Wi 등, 2022, 1절·2.1절](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9031763/)

앞의 12.68W를 균일하게 흡수하는 가상 막을 계산해 보자. 한 면의 면적 A는 0.01m², 양쪽 면의 유효 적외선 방사율 ε는 각각 0.2, 주변 온도는 300K라고 하자. 프레임으로의 열전도와 기체 냉각을 제외한 정상상태에서는 다음 열수지가 성립한다.

`12.68 = 2εσA(T⁴ - 300⁴)`

σ는 스테판–볼츠만 상수 5.6704×10⁻⁸W·m⁻²·K⁻⁴이며, 앞의 2는 두 면이 열을 내보내기 때문이다. 이 조건에서 T는 약 503K다. 열이 들어오지 않는 300K와 크게 달라진다. 논문의 열수지와 같은 원리를 사용했지만, 계산값은 실제 펠리클의 동작 온도가 아니다. [Wi 등, 3.2절 식 7](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9031763/)

실제 막의 국소 온도와 응력은 빛의 공간 분포, 가열 주기, 프레임 연결과 재료 특성에도 의존한다. 정상상태 식에서 막의 질량이 빠진다고 두께가 무관한 것도 아니다. 두께는 흡수와 방사율, 열용량과 기계적 강도를 바꿀 수 있다.

펠리클의 성능을 읽을 때는 투과율만 보지 말고, 같은 노광 조건에서 흡수 열을 얼마나 받아 어떻게 내보내는지 확인해야 한다. 보호 기능을 유지한 채 반복해서 빛을 통과시키는 능력이 최종 기준이다.