原子層エッチング（ALE：Atomic Layer Etching）とは、表面の原子を1原子層ずつ精密に除去するエッチング技術です。化学的修飾ステップと低エネルギーイオン照射（または熱処理）ステップを交互に繰り返す自己停止型（Self-Limiting）の逐次反応により、オングストロームスケールの精度でエッチングを制御できます。原子層堆積（ALD）と対をなす技術として位置づけられ、「ALDと逆の工程」と表現されることもあります。
ALEの基本プロセスは2ステップで構成されます。①修飾ステップ：反応性ガス（例：Cl₂やF含有ガス）をウェハ表面に暴露し、表面原子1層のみを化学的に活性化（修飾）します。自己停止反応のため、1層以上は反応しません。②除去ステップ：低エネルギーのAr⁺イオンビームまたは熱エネルギーを与え、修飾された表面層のみを選択的に除去します。この2ステップを繰り返すことで、1サイクルごとに1原子層（〜0.1〜0.5nm）の精度でエッチングが進みます。
ALEが先端半導体製造で重要性を増している理由は、3nm以下のトランジスタ形成に必要な「ダメージフリー・高選択比・原子スケール制御」の要求です。FinFETやGAAナノシートのゲートリセス加工、High-k誘電体の薄膜精密除去、エッチング後の表面粗さ（LWR）の最小化などに対して、従来のプラズマエッチング（RIE）では過剰なダメージが生じる問題をALEは解決します。
ALEには「プラズマALE（イオン支援型）」と「熱ALE（熱エネルギー型）」の2種類があります。プラズマALEはSi・GaN・SiNなど多くの材料に適用でき、Lam Research（VECTOR ALE）やApplied Materials（Centura）が装置を市場投入しています。熱ALEはAl₂O₃やHfO₂などの酸化物の精密除去に適しており、より低ダメージで加工できます。
ALEは今後さらに重要性が高まる技術と見られており、GAA/CFETのゲートスタック加工、エアギャップ形成、2D材料の原子層制御エッチングへの応用が期待されています。Lam Research・Applied Materials・東京エレクトロンがALE装置開発の主要プレイヤーです。ALEの普及は「より少ない物質で、より精密に」という先端製造のトレンドを体現しており、半導体装置産業の高付加価値化を牽引しています。
