等离子体蚀刻环境非常活跃，许多化学反应发生。光刻胶中的羟基与金属卤化物气体反应，形成稳定的金属卤化物（如AlF3、WF5、WF6）和氧化物，如TiO3、TiO和/或WO2。
这些残留物会造成污染问题，并可能干扰钨的选择性沉积。蚀刻后腐蚀来自等离子体蚀刻后金属图案上残留的一些蚀刻残留物。铜添加到铝金属中，以及使用钛或钨金属化，增加了等离子体蚀刻后残留氯的腐蚀问题。最小化这个问题的方法包括用氟基蚀刻剂替代氯基蚀刻剂，钝化侧壁，以及使用去除残留氯或使用本征氧化物钝化表面的后蚀刻工艺。其他解决方案包括氧气等离子体处理、发烟硝酸，以及湿法光刻胶剥离步骤。
在下面的图中列出了各种材料的常用气体蚀刻剂。硅和硅二氧化物工艺更倾向于使用氟基蚀刻剂，如CF4。铝蚀刻通常使用基于氯的气体，如BCl3。
离子束蚀刻
干法蚀刻系统的第二种类型是离子束系统（如下面的图中所示）。与化学等离子体系统不同，离子束蚀刻是一种物理过程。晶圆被放置在真空室的支架上，氩气流被引入室中。进入室时，氩原子被来自阴极（-）-阳极（+）电极组的高能电子流电离。晶圆被放置在一个负接地的支架上，吸引离子化的氩原子。当氩原子移动到晶圆支架时，它们加速并获得能量。在晶圆表面，它们撞击暴露的晶圆层，并从晶圆表面炸掉少量材料。科学家称这个过程为动量转移。氩原子和晶圆材料之间没有发生化学反应。离子束蚀刻也称为溅射蚀刻或离子铣削。
材料去除（蚀刻）非常定向（各向异性），从而很好地定义了小开口。作为一种物理过程，离子铣削对光刻胶层的选择性很差。
反应离子蚀刻
反应离子蚀刻（RIE）系统结合了等离子体蚀刻和离子束蚀刻的原理。这些系统的构造与等离子体系统相似，但具有离子铣削的能力。结合带来了化学等离子体蚀刻的好处以及定向离子铣削的好处。RIE系统的主要优势是在硅二氧化物层上蚀刻硅。组合蚀刻产生的选择性比为35:1，而仅限等离子体蚀刻的比率仅为10:1。RIE系统已成为大多数先进生产线的首选蚀刻系统。
光刻胶在干法蚀刻中的效果
对于湿法和干法蚀刻过程，图案化的光刻胶层是首选的蚀刻屏障。在湿法蚀刻中，蚀刻剂对光刻胶几乎没有攻击。然而，在干法蚀刻中，系统中的残余氧气会攻击光刻胶层。光刻胶必须保持足够厚，以承受蚀刻剂的攻击，而不是变得太薄以至于存在针孔。一些结构使用沉积层作为蚀刻屏障，以避免光刻胶损失的问题。
干法蚀刻中与光刻胶相关的另一个问题是光刻胶烘烤。在干法蚀刻室内，温度可能高达200°C，这个温度可以使光刻胶烘烤至难以从晶圆上移除的状态。另一个与温度相关的问题 是光刻胶图案的倾向流动和图像失真。
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