プラズマ密度とは、プラズマの中の電子(またはイオン)の数の密度のことで、ふつうは1cm³あたりの電子の数(電子密度)で表します。プラズマは全体として電気的に中性なので、電子の密度と正のイオンの密度はほぼ等しくなります。エッチングや成膜の速さ、均一さは、プラズマ密度と電子のエネルギー(電子温度)で大きく左右されます。
半導体の製造に使われるプラズマの密度は、方式によって大きく違います。2枚の平行な電極の間で放電させるCCP(容量結合プラズマ)では10⁹〜10¹⁰cm⁻³程度、コイルで電磁誘導を起こすICP(誘導結合プラズマ)やマイクロ波を使うECRプラズマでは10¹¹〜10¹²cm⁻³程度で、後者は高密度プラズマと呼ばれます。それでも、気体の分子全体のうち電離しているのは1万個に1個から100個に1個程度で、大部分は電離していない中性の分子です。
プラズマ密度が高いほど、基板に届くイオンやラジカルの量が増え、エッチングの速さが上がります。ICPでは、プラズマ密度をコイルの電力で、基板に当たるイオンのエネルギーを基板側の電力で、別々に制御できるのが特長です。プラズマ密度は、ラングミュアプローブ、マイクロ波の干渉計、発光分光などで測ります。