等离子体是由大量电子、离子和中性气体粒子组成的复杂系统。若把等离子体看作一个整体,则它整体上呈准电中性,当施加一个外电磁场时,内部带电粒子会对其做出集体响应。等离子体技术作为许多高科技产业和重大科学项目的基础,在微电子工业、生物医学，生态环保、空间开发等方面发挥着重要作用。尤其是在芯片加工技术领域,基于低温等离子体物理机制的材料表面处理技术发挥着举足轻重的作用。用于材料表面改性的射频等离子体通常在低气压下工作,由于粒子间的碰撞较少,低气压射频放电容易产生大面积、均匀的低温非热平衡等离子体。在整个大规模集成电路制造过程中,近三分之一的工序是借助于等离子体技术来完成,因此,等离子体技术的进步推动了大规模集成电路制造的发展,促进了微电子工业以及相关制造装备的进步,引发了现代社会全面而深刻的变革。

在大规模集成电路制造的主要流程中,薄膜沉积、刻蚀、与清洗等过程都需要等离子体技术来辅助完成。

等离子体刻蚀，在干法刻蚀中最常见的一种形式就是将掩膜图形完整地复制到硅片表面，涵盖的范围包括前段栅极大小的控制，还包括后端金属铝的刻蚀等。其原理是将高频电场施加到反应气体上，使得反应气体产生电离并形成等离子体，电离气体通过电场被加速，从而加速离子撞击固体表面发生各种过程，如离子濺射、沉积和离子注入等，大量处于激发态的活性基和中性原子团会与被刻蚀材料表面产生化学反应，因此来达到刻蚀的目的。就当前的刻蚀工艺来说,射频容性耦合等离子体主要用于介质材料的刻蚀,而感性耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma,ICP)则主要用于刻蚀金属和半导体Si。

在薄膜沉积方面,主要采用物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)技术作为低气压(几mTorr)薄膜沉积中的主要工艺,其中,金属薄膜主要采用直流磁控溅射技术来制备,而射频磁控溅射技术则通用于制备介质、氧化物薄膜,然而其一直存在着溅射速率较低的问题。作为工作在相对较高气压(几百mTorr)的薄膜沉积技术,等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)广泛应用于太阳能电池硅或氧化硅薄膜的制备。

在半导体制造业中,等离子清洗技术已经成为不可或缺的手段,其主要作用是能够有效提高半导体元器件在生产制造过程中表面的洁净度,且活化表面,提高产品的可靠性。等离子清洗机的干式清洗方式能够在不破坏半导体芯片表面材料特性的情况下去除附着在芯片表面的污染杂质,该方法与其它清洗方式相比占有明显优势。等离子清洗机清洗优势明显,操作简单,精度可控,整个过程无需加热,不会产生任何的污染,安全可靠,该设备在半导体封装领域中有着大规模的应用。

伴随着微电子技术的迅速发展,对半导体技术的研究变得越来越重要,而在半导体工艺中,低温等离子技术起着重要的作用。