乾式清洗是不使用藥液或超純水，而以氣相反應物種去除表面氧化膜或殘留物的清洗方法。由於不使用液體、沒有表面張力作用，即使是微細的凹凸結構也不會發生圖形崩塌；而且不需要乾燥步驟、不會產生水痕，這是相對於濕式清洗的決定性優勢。
代表性的方式是 COR（Chemical Oxide Removal）。將 HF 系氣體與 NH₃（或以遠端電漿解離的 NF₃ 與 NH₃）供應至晶圓表面，使其與 SiO₂ 反應，生成氟矽酸銨（(NH₄)₂SiF₆）這種固體中間產物。之後加熱至100～200℃，此產物便會昇華消失，只有氧化膜被去除。由於反應具有自我限制性，可以Å為單位控制去除量。
適用場合包括接觸窗底部原生氧化層的去除（預清洗，pre-clean）、磊晶成長前的表面處理，以及去除進入 FinFET 或 GAA 等三維結構狹窄空間的氧化膜等。對於液體無法進入、或進入後就排不出來的結構，氣相反應本質上較為有利。
課題在於產物殘留以及在腔體內的再沉積。昇華後的(NH₄)₂SiF₆ 會在排氣路徑的低溫部位再度固化而造成堵塞，因此需要加熱管路並進行吹淨（purge）。此外，可處理的對象主要是氧化膜，微粒的物理去除與有機污染的分解，仍需要濕式清洗或電漿灰化。
乾式清洗並非取代濕式清洗，而是定位為負責「無法使用液體之處」的互補技術。設備由東京威力科創（TEL）、應用材料（Applied Materials）、科林研發（Lam Research）等，以蝕刻設備或沉積設備的預清洗模組形式供應。