半导体器件技术飞速地扩展进入主流硅逻辑和模拟应用以外的领域。在显示技术、太阳电池板技术和一些其它大面积光电系统中，其表面需要加工的材料可能包括玻璃、ITO（铟锡氧化物）或柔性塑料衬底等等。
特殊的电应用和光应用中有不断增长的提高性能的需求，这要求大大地改进硅以外的许多半导体的制造技术。
这些材料的例子包括锗，因为它有高于Si的电子迁移率，金属腐蚀清洗，有可能与高-k栅介质集成；加工应力沟道Si MOSFET所需的SiGe；以及碳化硅SiC，腐蚀，其带隙很宽。除了最*先进的GaAs外，清洗腐蚀台，像GaN、InAs、InSb、ZnO等等一些Ⅲ-Ⅴ族半导体也越来越引起人们的兴趣。
为了应对硅表面的非平面性问题，湿法腐蚀，晶圆清洗技术至少受到三个不同前沿加工技术的挑战。首先涉及的是CMOS加工。在器件几何形状不断减小时，尖端数字CMOS技术方面的挑战是保持栅结构有足够的电容密度，这是在栅长度减小时维持足够高驱动电流所需要的。一个途径是采用比SiO2介电常数高的栅电介质，另一途径是通过三维结构MOS栅极以增加栅面积又不增加单元电路面积，再一个途径就是二者的结合。
