在半导体芯片制造流程中，除表面清洗活化外，等离子清洗的另一主要应用常见在于对特定材料的去除，包括常见的有机、无机污染物，其中光刻胶去除是光刻流程中频率最高的工序之一。等离子干法去胶是作为代替湿法去胶而发展出的一种的新型光刻胶去除工艺，同时也是低温等离子早期在微电子器件制造的应用。通过等离子处理光刻胶后的产物大多为二氧化碳和水蒸气等无毒无害性气体，降低了实际生产过程的工艺成本和环境污染。等离子干法去胶工艺已日趋成熟，通过激发等离子体中大量且活跃的自由基团及带电粒子等活性物质，干法去胶速率、均匀性和工艺可靠性已超过大部分传统湿法工艺。

等离子干法去胶微观机制主要与等离子体自身特性有关，同样以物理作用和化学反应两种方式参与，其中带电粒子在鞘层电场的加速作用下对光刻胶表面产生物理溅射作用，通过离子的动量传递导致聚合物表面化学键断裂从而移除光刻胶材料，但造成的热效应明显，容易烧灼材料。而通过活性自由基粒子与聚合物分子健结合发生化学反应生成挥发性产物达到去除光刻胶作用更为温和，根据阿伦尼乌斯公式（Arrhenius equation）下速率系数与温度的高依赖性，光刻胶去除往往需要在高温的衬底温度条件（>200 ℃）下进行反应，易导致衬底损坏及光刻胶变性。电子在去胶过程中的作用以辅助等离子中其它粒子反应为主，例如等离子中电子与原子或分子之间碰撞，可以产生激发态中性原子或自由基、电子附着污染层表面，加速阳离子碰撞进一步发生活化反应。自由基在等离子灰化过程中主要参与化学反应，活性自由基与光刻胶分子结合进一步产生新的自由基的同时自身不断分解，直至形成易挥发简单小分子。等离子去胶工艺主流气体以O2为主，去胶过程以氧自由基（O）的化学微刻蚀为主，主要反应方程式如下：

大多情况下，等离子去胶周期由多个工艺步骤组成，根据光刻胶去除位置可将去胶工艺分为块状光刻胶去除（Stripping）和去残胶（Descum），图1直观地展示了光刻胶去除周期下的这两种工艺差别。如图1 (a)所示，块状光刻胶去除工艺通常针对图形转移完后线路顶部残留的刻蚀阻挡光刻胶层，该过程通常对去胶的方向性要求不高。而去残胶是指去除图形侧壁及沟槽底部的残留物，包括显影残留的光刻胶，该过程对去胶的方向性有所需求，特别是对于高纵横比的图形工艺，其工艺如图1 (b)所示。

图1光刻胶去除工艺流程：(a)块状光刻胶去除；(b)残留物去除；(c)清洗后的图形轮廓

不同结构和化学性质的光刻胶聚合物去除效果及机制也有所不同，有含芳香族基团的聚合物比脂肪族材料更耐刻蚀，而含有卤素的聚合物表现出更高的刻蚀速率，因为卤素在聚合物降解时会释放出来，等离子体中生成的F或Cl物质可以有效地从聚合物链中吸收H，从而促进与O物质反应和去除聚合物。同样，少部分卤素气体的添加，能够显着增加O原子浓度，从而进一步提高去除率。因此，在等离子干法去胶设备中，对于基于O2的去胶工艺气体，添加含F的分子（CF4、SF6和NF3）很常见。值得注意的是，含F气体对于硅基材料具有刻蚀效应，需要确保F原子不会刻蚀其它薄膜或基板而损坏衬底材料，因此使用场景比较受限。少量H2O的添加同样也可以增加去胶速率，从机制上讲，H2O可以增加等离子体中的O原子浓度，并且同时能解离产生OH自由基， OH可以以类似于F的方式从聚合物主链中提取H。这些添加剂不仅可以提高光刻胶的去除率，还可以改变对光刻胶底层的基材或薄膜材料的刻蚀选择性。