原子層蝕刻（ALE：Atomic Layer Etching）是以每次1個原子層的方式精密去除表面原子的蝕刻技術。藉由交替重複化學改質步驟與低能量離子照射（或熱處理）步驟的自我限制型（Self-Limiting）循序反應，可以埃米級的精度控制蝕刻。定位為與原子層沉積（ALD）成對的技術，有時也被形容為「ALD的反向製程」。
ALE的基本製程由2個步驟構成。①改質步驟：將反應性氣體（例：Cl₂或含F氣體）暴露於晶圓表面，僅使表面1層原子化學活化（改質）。由於是自我限制反應，不會反應超過1層。②去除步驟：給予低能量的Ar⁺離子束或熱能，僅選擇性去除經改質的表面層。重複這2個步驟，每1個循環以1個原子層（～0.1～0.5nm）的精度推進蝕刻。
ALE在先進半導體製造中日益重要，原因在於形成3nm以下電晶體所需的「無損傷、高選擇比、原子尺度控制」要求。對於FinFET與GAA奈米片的閘極凹槽加工、High-k介電層的精密薄膜去除、蝕刻後表面粗糙度（LWR）的最小化等，傳統電漿蝕刻（RIE）會造成過度損傷，ALE可解決此問題。
ALE有「電漿ALE（離子輔助型）」與「熱ALE（熱能型）」2種。電漿ALE可適用於Si、GaN、SiN等多種材料，科林研發（VECTOR ALE）與應用材料（Centura）已推出相關設備。熱ALE適合Al₂O₃與HfO₂等氧化物的精密去除，可以更低的損傷進行加工。
ALE被視為今後重要性將進一步提高的技術，預期應用於GAA/CFET的閘極堆疊加工、氣隙形成，以及2D材料的原子層控制蝕刻。科林研發、應用材料與東京威力科創是ALE設備開發的主要業者。ALE的普及體現了「以更少的物質、更精密地加工」的先進製造趨勢，帶動半導體設備產業的高附加價值化。