名古屋大學與Tokyo Electron Miyagi成功闡解明了一項冷卻晶圓並使用氟化氫(HF)電漿的反應性離子蝕刻(RIE)製程機制。此項技術可使二氧化矽(SiO₂)薄膜的蝕刻速率相較於既有製程提升約5倍，且由於蝕刻氣體採用HF，亦有助於降低環境負荷。
在環繞式閘極(Gate-All-Around; GAA)電晶體與3D NAND快閃記憶體等具備高度微細且結構複雜的元件製造中，現行RIE技術往往面臨蝕刻速率大幅下降的瓶頸。為解決此一問題，名古屋大學研究團隊提出一項將晶圓冷卻並搭配HF電漿的新型RIE製程。
研究發現，當基板溫度維持在-60℃等低溫條件時，蝕刻氣體HF與反應生成物—水(H₂O)會吸附於SiO₂表面。此時，吸附的H₂O成為觸媒促使SiO₂蝕刻反應的活化能幾乎降至零。
此外，進一步將離子照射能量（偏壓電壓）提高後，表面生成並吸附的H₂O量隨之增加，H₂O會吸引HF分子，促進形成一種「自我觸媒循環」。在此機制下，透過離子強化的表面自我觸媒反應，蝕刻反應可被大幅加速，藉此製程得以實現遠超過既有技術的高速與高處理量蝕刻。
研究團隊指出，透過此一新製程，已實證SiO₂薄膜的蝕刻處理量相較於一般的室溫或低離子能量條件可提升約100倍，顯示其在先進半導體製程中的高度應用潛力。