CN112534551B - 用于湿法刻蚀的光调整刻蚀剂反应性 - Google Patents

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Abstract

披露了一种用于对半导体衬底进行刻蚀、具体地是对晶圆进行湿法刻蚀的方法和系统。通过以空间变化的光强度辐照施加在晶圆上的液体溶液来调节这些液体溶液的刻蚀速率。向这些液体溶液中添加光反应试剂，这些试剂包括光酸、光碱和光氧化剂。对这些光反应试剂的照射引起这些液体溶液的pH值和氧化电位值的增大/减小。

Description

用于湿法刻蚀的光调整刻蚀剂反应性
相关申请的交叉引用
本申请基于于2018年9月4日提交的题为“PHOTONICALLY TUNED ETCHANTREACTIVITY FOR WET ETCHING[用于湿法刻蚀的光调整刻蚀剂反应性]”的美国临时专利申请号62/726,603和于2019年8月22日提交的题为“PHOTONICALLY TUNED ETCHANTREACTIVITY FOR WET ETCHING[用于湿法刻蚀的光调整刻蚀剂反应性]”的美国非临时专利申请号16/548,481并要求其权益和优先权，这两个专利申请的全部内容通过援引并入本文。
发明背景
技术领域
本申请涉及对半导体衬底的刻蚀，并且具体地涉及对晶圆的湿法刻蚀。更具体地，本发明涉及一种用于通过以空间变化的光强度辐照施加在晶圆上的液体溶液来调节这些液体溶液的刻蚀速率的方法和系统。
相关技术的说明
半导体制造涉及晶圆的沉积、生长、图案化、去除和清洁的许多不同步骤。添加和去除或部分地去除各种不同的材料，而保留其他材料。一种去除技术为湿法刻蚀。湿法刻蚀通常涉及将晶圆浸没在具有刻蚀剂的溶液中或者将这种溶液分配在晶圆表面上。液体溶液在与衬底接触时会与目标材料发生化学反应，从而将其从衬底释放出来。被刻蚀的材料通常溶解在刻蚀溶液中或以物理方式被刻蚀溶液带走。
常规的湿法刻蚀溶液具有设定的溶液氧化电位和pH。这会使刻蚀溶液置于布拜(电位/pH)图上的单个点处。溶液参数由溶液组成物来设定。这以独特方式设定了当使溶液与要刻蚀的表面接触时将出现的热力学平衡类型。这也控制了刻蚀产物的溶解度。一旦确定了特定的刻蚀组成物，相应系统的刻蚀行为就将主要基于溶液的温度。
溶液的组成物和温度用于同时实现若干目标。给定材料的刻蚀速率优选地落入期望范围内。优选地，总刻蚀时间适合于大批量生产，但是刻蚀速率仍然足够缓慢以允许精确地控制从衬底刻蚀的量。与刻蚀溶液接触的其他材料以及目标材料的反应速率应当被最小化。还期望的是，在成本最小化的同时使给定溶液的稳定性最大化。这种多变量优化可能需要在这些区域中的一个或多个区域中达到性能折衷，以在其他区域中实现指定的或期望的性能。理想的刻蚀溶液在不折衷的情况下同时实现以上所列出的所有目标。本文披露的技术提供了对被用来控制刻蚀行为的各种溶液变量的附加控制，并且因此减少刻蚀工艺开发中的许多折衷。
另外，晶圆表面上的刻蚀剂组成物和温度的不均匀会导致刻蚀速率的不均匀。这导致刻蚀停止位置的必要折衷，在该位置处，将在晶圆上形成刻蚀不足或刻蚀过度的区域。这种不均匀的刻蚀会导致良品率损失或器件性能下降。常规湿式化学刻蚀剂的刻蚀行为由组成物和温度来确定。在许多工艺中，实现期望的刻蚀行为所需的组成物和温度使得刻蚀剂变得不稳定。为了控制这些工艺，可以在使用前立即配制刻蚀剂，这增加了成本。在分配期间，存在其他挑战。在高温下，随着湿法刻蚀溶液从晶圆中心流向旋转室中的边缘，蒸发冷却会显著改变湿法刻蚀溶液中刻蚀剂的温度。当刻蚀速率具有强烈的温度依赖性时，刻蚀速率于是将朝着晶圆的边缘减小，从而导致刻蚀不均匀。
发明内容
本文的技术提供用于使用晶圆上的空间解析度来调节液体溶液的刻蚀速率以校正晶圆表面上的刻蚀剂组成物和温度的不均匀性的方法和系统。技术包括向刻蚀溶液中添加光敏组分。这种光敏组分可以包括光酸或光碱以在照射下调节pH，并且还可以包括光氧化剂以在照射下改变溶液的氧化电位。对这种刻蚀溶液的分配使得可以通过改变对晶圆上溶液的照射条件来达到布拜图上的可达到区域。该技术极大地扩展了利用单一溶液可以实现的刻蚀行为的范围。这种溶液可以被配制为在黑暗中是惰性且稳定的，而在照射下变为活性刻蚀剂。
因此，这种溶液解决了与储存和不稳定的刻蚀溶液相关联的问题。此外，由于可以对照射进行空间解析，因此可以在整个晶圆表面上逐点地调节刻蚀剂的反应性。整个晶圆表面上的这种空间控制可以用于补偿整个晶圆上的温度变化。另一个优点是可以储存单一稳定的溶液以供使用，其中许多不同类型的刻蚀操作在照射位置和照射强度两方面都是不同的，从而基于需要刻蚀的材料的特性实时创建期望的刻蚀速率。另外，通过使用前馈控制，可以使用光强度的空间变化来校正整个晶圆上的厚度变化。因此，这里的技术对湿法刻蚀工艺提供了显著的改进和控制。
本文披露的方法允许对晶圆上的刻蚀速率进行时间和空间控制。前馈控制可以用于补偿整个晶圆上不均匀的层厚度。另外，该方法允许刻蚀剂在反应性较低的状态下储存，从而使其更稳定、不太可能与储罐、分配管线、过滤器或阀润湿材料发生反应，并且在蚀屑流中的反应性较低。刻蚀剂在特定波长的照射下变得更具反应性。
在本文呈现的其他技术中，使用对单一光敏刻蚀溶液的时变照射(例如，在照射状态与黑暗状态之间切换)来执行循环刻蚀工艺，而无需使用一种刻蚀溶液对材料表面进行化学改性然后使用另一种刻蚀溶液使该改性层溶解。
为了清楚起见，呈现了如本文所述的不同步骤的顺序。通常，这些步骤可以以任何合适的顺序执行。另外，尽管可能在本披露的不同地方讨论了本文中的每个不同特征、技术、构造等，但是旨在每个概念可以彼此独立地或彼此组合地执行。因此，本申请的特征可以以许多不同的方式来实施和查看。
本发明内容部分并未指定本申请的每个实施例和/或新颖方面。相反，本发明内容仅提供了对不同实施例以及与常规技术相比的新颖性对应点的初步讨论。在如下文进一步讨论的本披露的具体实施方式部分和相应附图中描述了所披露实施例的附加细节和/或可能的观点。
附图说明
鉴于以非限制性方式给出的描述、结合所附附图，将更好地理解本申请，在附图中：
图1是钴的示例布拜图。
图2是当对刻蚀溶液进行照射时钴的归一化膜厚度与时间的曲线图。
图3展示了在黑暗中和在UV照射下的被刻蚀钴。
图4是其中在旋转室中通过LED阵列将刻蚀剂分配在晶圆上的示例性刻蚀系统的示意图。
具体实施方式
贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的提及意味着与实施例相结合描述的特定特征、结构、材料、或特性包括在本申请的至少一个实施例中，但是不表示它们存在于每个实施例中。因此，贯穿本说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在实施例中”的短语不一定指本申请的同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式来组合特定的特征、结构、材料或特性。
常规的湿法刻蚀溶液通常基于溶液的组成物和温度针对给定的材料具有设定的反应性和刻蚀速率。然而，本文的技术提供了用于在给定温度下实时调节具有给定组成物的溶液的刻蚀速率的方法和系统。另外，这种方法允许根据衬底上的位置来调节刻蚀速率，这可以基于前馈控制进行，从而在整个晶圆上得到更大的均匀性。
常规的刻蚀溶液具有设定的溶液电位和pH。这种组成物将溶液置于布拜图上的单个点处。图参数由溶液组成物本身来设定。因此，已经设定了当使溶液与要刻蚀的表面接触时将出现的热力学平衡类型以及刻蚀产物的溶解度。因此，初始组成物确定相应工艺或系统的刻蚀行为。
本文的技术向液体刻蚀溶液中添加了一种或多种光敏组分。添加光酸和/或光碱以在照射下选择性地调节pH。同样，可以向液体刻蚀溶液中添加光氧化剂，以在照射下选择性地改变溶液氧化电位。可以选择给定的一个或多个光源，以提供可以被光敏组分吸收的光的波长，从而通过升高/降低液体刻蚀溶液的pH或升高/降低液体刻蚀溶液的电压电位来引起相应分子的期望变化。这两种类型移动了溶液在布拜图上的位置，并基于光的波长和强度从根本上改变溶液的刻蚀行为。选择对不同的光波长具有反应性的光酸/光碱和光氧化剂会得到可独立控制的光敏试剂。本文的溶液不是占据布拜图上的单个点，而是达到参数空间的较大区域，并且根据给定的光诱导溶液参数来选择性地调节相应的刻蚀行为。
可以选择许多光酸和光氧化剂以包含在液体刻蚀溶液中。通过这样的选项，光反应试剂可以被选择为具有不重叠的吸收光谱。因此，不同的光源或光波长可以选择性地进入所包括的任一光反应试剂。可以实时地或利用空间解析度来调节一个或多个照射波长和强度，从而利用时间解析度、空间解析度或这两者来调节刻蚀行为。注意，可以向给定的溶液中添加任意数量的光反应试剂。因此，可以同时包括光酸产生剂和光破坏性碱产生剂以及光氧化剂产生剂。一些实施例可以具有多种光酸产生剂，其中每种光酸产生剂对不同的光波长做出反应。
对刻蚀速率的时间控制使得能够在给定的刻蚀工艺接近刻蚀终点时减缓刻蚀速率。这种技术可以使刻蚀时间最小化并且使总刻蚀深度的精度最大化。对刻蚀速率的空间控制允许通过增大例如材料最厚的位置的刻蚀速率来校正整个晶圆表面上不均匀的层厚度。
现在参考附图，图1展示了钴的示例布拜图。要刻蚀的其他材料在价值上将不同于钴，但具有类似的刻蚀窗口。该钴布拜图上的点表示刻蚀剂的位置。方框表示可光调整的刻蚀剂可达到的参数空间。在低pH下，钴将作为Co2+离子或Co3+离子溶解到溶液中。在高pH下，钴表面将被钝化为氢氧化钴或氧化钴。通过使用光酸，可以通过光子方式降低pH，以提高钴的溶解度。任何单独的光酸都可以将溶液的pH调节约1个pH单位，并且因此，要为所关注的pH范围选择给定的光酸。所选择的光酸影响刻蚀剂参数空间沿图1的x轴的宽度。
可以使用光氧化剂在恒定的pH下增大刻蚀溶液的氧化电位。氧化电位的这种变化导致沿图1所示的布拜图的y轴的移动。同时，对pH和氧化电位的独立控制允许在布拜图上进行二维运动。这允许对刻蚀行为进行实时控制，以更好地控制衬底加工。
图2展示了通过对溶液进行照射以改变液体刻蚀溶液的pH和氧化电位从而可以使钴的刻蚀速率增大到7倍。在该示例中，水性刻蚀剂包含溶解的氧和染料光敏剂作为光氧化剂。当被照射时，染料将溶解的氧激发到激发态，并使溶液的氧化电位从约1.23V增大到约2.2V。这使得刻蚀速率增大到约7倍。
图3是展示了本文技术的益处的图像。在该示例中，选择H2O2作为光氧化剂。在该示例中，钴刻蚀是由氧化/溶解机制驱动的，其中氧化剂将Co氧化为CoOx(其速率常数为kox)。然后，CoOx通过与刻蚀剂分子(柠檬酸盐阴离子)的络合而溶解在溶液中，速率常数为kd。在黑暗加工中，kd>>kox会导致在晶界处刻蚀不均匀，从而引起表面的点蚀和粗糙化。当在本文中利用UV光进行照射时，H2O2裂解以形成两个OH*自由基。这将溶液的氧化电位从约1.8V增大到约2.8V。活性OH*自由基将氧化反应加速到kox>>kd的程度。更快的氧化平衡了表面上的刻蚀速率，从而使得对钴的刻蚀较为均匀。换句话说，UV辐射平衡了H2O2-柠檬酸盐混合物溶液中刻蚀剂的反应性，从而使得对多晶钴的刻蚀较为平滑。
在所选光酸/光碱和光氧化剂的半衰期较短的液体刻蚀组成物中，可以对相应的刻蚀速率进行空间解析。优选地，每种物质的半衰期充分足够短，以使得与空间解析度的长度尺度相比，对流行程或扩散行程较短。然后，以空间变化的强度照射的晶圆将有效地具有空间变化的刻蚀速率。这可以与需要从整个晶圆上去除的材料的厚度相匹配，并且可以是基于前馈控制数据实现的。
当在旋转器上实施时，照射光源可以可选地与衬底的运动同步，从而能够以非时变强度来对晶圆的各个区域进行照射。例如，空间解析的照射是通过LED阵列来执行的。当低空间解析度可接受时，LED阵列良好地起作用。该阵列可以在旋转室中与衬底同步地旋转，或者该阵列的空间强度可以与晶圆的运动同步。当期望更高的空间解析度时，使用激光源和扫描仪来执行照射。激光器可以以这样的运动在整个晶圆表面上移动/扫描：为需要更高刻蚀速率的晶圆区域提供更高的光强度。这两个示例实施方式都可以用于以单个波长或多个波长来照射晶圆，从而活化刻蚀溶液中的一种或几种光敏物质。可以使用其他光源。此外，例如，可以对给定的光源进行组合，从而允许通过精确的激光扫描来增强区域整片曝光。
图4展示了示例系统配置。在示例系统A中，LED阵列可以通过在阵列内散置不同的发射器来发射单个波长或多个波长。可以实时调节各个发射器的功率，以控制整个晶圆表面上的照射强度。LED阵列可以与晶圆的运动机械地同步，或者该阵列可以保持静止而各个发射器的强度与晶圆的运动同步。在示例系统B中，在旋转室中对分配在衬底上的刻蚀剂的照射由激光源来递送。可以使用多个激光器来以多个波长照射晶圆。使用操纵光学器件来在整个晶圆表面上对激光束进行光栅化。激光光斑在晶圆上单个点上的停留时间控制该点处的刻蚀增强。激光束的运动可以与衬底的运动同步。
本文的可光调整的刻蚀溶液可以通过将光敏组分和其他刻蚀物质溶解在相容的溶剂中来制备。该可光调整的刻蚀溶液可以分配在单个晶圆刻蚀器中或者可以在多晶圆刻蚀浴中使用，只要将每个晶圆的表面定位成单独进行照射即可。
光氧化剂包括但不限于通过过氧化物物质的光解产生的羟基自由基、通过Cl2、次氯酸、草酰氯和氯乙烯物质的光解产生的氯自由基。可以使用光敏剂染料通过化学、热或光子方式产生单重态氧。
光酸包括但不限于基于螺吡喃、亚稳负碳离子、羟基芘等的化学物质。光碱包括但不限于基于孔雀石绿甲醇碱、吖啶、羟基查尔酮等的化学物质。
一个实施例包括一种对衬底进行刻蚀的方法。接纳具有要从衬底的工作表面刻蚀的材料的该衬底。例如，特定金属在衬底上并且需要被去除。可以将衬底接纳在加工室中，该加工室可以包括用于在液体被分配到衬底表面上的同时使衬底旋转的旋转室。
在衬底的工作表面上沉积液体刻蚀溶液。该液体刻蚀溶液具有初始pH值和初始氧化电位值。液体溶液包括对第一光波长具有反应性的第一光反应试剂和对第二光波长具有反应性的第二光反应试剂。
使用第一光波长的辐射来辐照衬底的工作表面上的液体刻蚀溶液，以使第一光反应试剂将液体刻蚀溶液的pH值从初始pH值改变为第二pH值。该第二pH值增大了对衬底的工作表面的材料的刻蚀速率。
使用第二光波长的辐射来辐照衬底的工作表面上的液体刻蚀溶液，以使第二光反应试剂将液体刻蚀溶液的氧化电位值从初始氧化电位值改变为第二氧化电位值。该第二氧化电位值增大了对衬底的工作表面的材料的刻蚀速率。然后从衬底的工作表面上去除液体刻蚀溶液。当使用旋转分配系统时，这一过程可以通过以下方式来进行：停止分配、然后继续旋转衬底，直到全部溶液均被去除为止。
通过该实施例，第一光反应试剂是光酸或光碱，而第二光反应试剂是光氧化剂。第一光波长可选地不同于第二光波长。辐照可以包括在空间上修改光强度，从而使得衬底的工作表面的不同区域接收不同的光强度。例如，与工作表面的中心部分相比，工作表面的外围部分接收到的光辐照更大，以抵消蒸发冷却效应。
在其他实施例中，空间照射是基于来自先前刻蚀工艺的刻蚀数据。例如，在检查经加工的晶圆之后，可以识别出刻蚀得更多或更少的位置，并且可以在随后的湿法刻蚀工艺中通过光的空间坐标投影来进行校正。该基于区域或像素的投影也可以是基于实时测量结果、基于使用前馈控制的先前计量测量结果或基于来自类似晶圆的测量结果。例如，温度传感器或热摄像仪可以监测整个晶圆工作表面上的温度，并且可以使用衬底温度特征向特定区域添加更多的光或热，以抵消蒸发冷却效应或其他温差。当对给定材料的刻蚀接近终点时，也可以逐渐减小或降低辐照。
在其他实施例中，可以使用照射来减小整体刻蚀速率和/或增大整体刻蚀速率。减小刻蚀速率可以改善表面形态或刻蚀后的表面钝化层。因此，可以将溶液配置为使得增大光强度引起刻蚀速率减小。例如，考虑到金属在高pH下更容易刻蚀，当刻蚀溶液包含光酸时，该pH在照射下会下降。因此，照射可以用作引起刻蚀减缓的机制。对刻蚀化学物质的这种解谐(de-tuning)在需要多个表面反应以形成可溶物质的刻蚀中(例如，在先将金属氧化然后将氧化物溶解的情况下)会是有用的。当氧化步骤是自限性的时，降低氧化物溶解的速率常数可以改善刻蚀后的表面形态。
在一些实施例中，可以将液体溶液配置为使得刻蚀工艺在照射时开始并且在照射关闭时停止。也就是说，在没有照射的情况下，特定溶液的pH的反应性不足以驱动刻蚀工艺。因此，在没有照射的情况下，直到对液体溶液进行辐照之前，工作表面都没有(或不显著的)刻蚀。刻蚀速率可以通过辐照强度来进一步控制。例如，随着光强度的增加，溶液的刻蚀速率增大。
在这里呈现的技术的其他实施例中，照射可以用于驱动循环刻蚀工艺。在传统的循环刻蚀工艺中，使用一种刻蚀溶液对材料表面进行化学改性，并使用第二种刻蚀溶液来溶解该改性层。该改性层应当是自限性的，并且溶解应当是选择性的，使得不会去除任何未改性的材料。这些数字刻蚀是有利的，因为总刻蚀量仅取决于循环次数。反应的自限性性质提供了极好的晶圆内均匀性。由于在刻蚀溶液之间进行切换需要时间并且每个循环中去除的材料量较小，因此循环工艺趋于缓慢。
可以使用对单一光敏刻蚀溶液的时变照射来完成相同类型的循环刻蚀工艺。该改性表面层可以形成在布拜图上由第一pH和第一氧化电位限定的一个位置处。然后可以通过切换溶液中物质的光敏性将溶液调节至第二pH和第二氧化电位。切换溶液中物质的光敏性是指：如果该物质当前正被照射，则停止照射，或者如果该物质当前未被照射，则开始照射。第二pH和氧化电位适合于使该改性表面层溶解。循环刻蚀是通过在晶圆上分配单一刻蚀溶液并使照射状态和黑暗状态进行交替来完成的。改变照射条件比切换刻蚀溶液要快得多，因此可以实现更快的循环以及因此更快的整体刻蚀速率。
给出了针对钴的非限制性示例。在高氧化电位和高pH下在钴表面上形成钝化层。这种条件是通过以波长λ1对刻蚀溶液照射从而活化溶液中的光氧化剂而产生的。该钝化层由氧化钴组成。然后通过降低溶液的氧化电位和pH使氧化钴溶解。这通过停止波长为λ1的照射以停止光氧化并开始波长为λ2的照射以活化溶液中的光酸来完成。当对光酸照射时，pH下降，并且然后氧化层溶解。可以向刻蚀溶液中添加诸如配体等额外的添加剂(光敏的或惰性的)，以促进钝化层的溶解。
在另一变型中，可以使用在照射后变得具有反应性的光敏络合剂来促进改性层的溶解。在钴刻蚀的示例中，在以波长为λ1的照射进行光氧化之后，以波长λ2对溶液(包含光敏络合剂)进行照射，从而引发络合，由此对改性层进行刻蚀。在一些情况下，取决于材料，第一步骤(改性步骤)可以是必要的或者可以不是必要的。
光敏络合剂的示例包括分子光开关，诸如螺吡喃以及萘并吡喃衍生物和化合物。
因此，本文的技术使得能够对晶圆上的刻蚀速率进行时间和空间控制。湿法刻蚀剂的活性或反应性可以通过协调位置进行光调整，以补偿整个晶圆上的温度变化。本文使用的刻蚀剂和组成物可以在反应性较低的状态下储存，从而使组成物更稳定、不太可能与储罐、分配管线、过滤器或阀润湿材料发生反应，并且在蚀屑流中的反应性较低。刻蚀剂在特定波长的照射下变得更具反应性，并且单一的储存稳定的组成物可以通过当处于衬底表面上时调整该组成物中的光反应试剂来用于多种不同的刻蚀工艺和要去除材料。
在前面的描述中，已经阐明了具体细节，诸如加工系统的特定几何形状以及对其中使用的各种部件和工艺的描述。然而，应当理解，本文的技术可以在脱离这些具体细节的其他实施例中实践，并且这种细节是出于解释而非限制的目的。已经参考附图描述了本文所披露的实施例。类似地，出于解释的目的，已经提出了具体的数字、材料和配置以便提供透彻的理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践实施例。具有基本相同的功能结构的部件由相似的附图标记表示，并且因此可以省略任何多余的描述。
已经将各种技术描述为多个独立的操作以帮助理解各种实施例。描述的顺序不应当解释为意味着这些操作一定是依赖于顺序的。实际上，这些操作无需按照呈现的顺序执行。可以以与所描述的实施例不同的顺序来执行所描述的操作。在附加实施例中，可以执行各种附加操作和/或可以省略所描述的操作。
如本文所使用的，“衬底”或“目标衬底”通常是指根据本申请被加工的物体。衬底可以包括器件(特别是半导体或其他电子器件)的任何材料部分或结构，并且可以例如是基础衬底结构(诸如，半导体晶圆、掩膜版)、或基础衬底结构之上或上覆的层(诸如，薄膜)。因此，衬底不限于图案化或未图案化的任何特定基础结构、下层或上覆层，而是设想为包括任何这种层或基础结构、以及层和/或基础结构的任何组合。该描述可以参考特定类型的衬底，但这仅出于说明目的。
本领域技术人员还将理解，在仍然实现相同目的的同时，可以对以上所说明的技术的操作做出许多改变。本披露的范围旨在包含这些改变。因此，对实施例的前述描述不旨在是限制性的。相反，对实施例的任何限制在所附权利要求中进行了呈现。

Claims (15)

1.一种对衬底进行刻蚀的方法，该方法包括：
在具有要从衬底的工作表面刻蚀的材料的该衬底的工作表面上沉积液体刻蚀溶液，该液体刻蚀溶液具有初始pH值和初始氧化电位值，该液体刻蚀溶液包括对第一光波长具有反应性的第一光反应试剂和对第二光波长具有反应性的第二光反应试剂；
使用该第一光波长来辐照该衬底的工作表面上的该液体刻蚀溶液，以使该第一光反应试剂将该液体刻蚀溶液的pH值从该初始pH值改变为第二pH值，该第二pH值增大或减小对该衬底的工作表面的材料的刻蚀速率；以及
从该衬底的工作表面上去除该液体刻蚀溶液。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：使用该第二光波长来辐照该衬底的工作表面上的该液体刻蚀溶液，以使该第二光反应试剂将该液体刻蚀溶液的氧化电位值从该初始氧化电位值改变为第二氧化电位值，该第二氧化电位值增大或减小对该衬底的工作表面的材料的刻蚀速率。
3.如权利要求1所述的方法，其中，
该第一光反应试剂是光酸或光碱，并且该第二光反应试剂是光氧化剂。
4.如权利要求2所述的方法，其中，
该第一光波长不同于该第二光波长。
5.如权利要求2所述的方法，其中，
辐照该衬底的工作表面上的该液体刻蚀溶液包括在空间上修改辐照该液体刻蚀溶液的光强度，从而使得该衬底的工作表面的不同区域接收不同的光强度。
6.如权利要求5所述的方法，其中，
空间照射是基于来自先前刻蚀工艺的刻蚀数据。
7.如权利要求5所述的方法，其中，
空间照射是基于该衬底的工作表面的实时温度测量结果。
8.如权利要求5所述的方法，其中，
空间照射是基于在该衬底的工作表面上沉积该液体刻蚀溶液之前测得的该衬底的计量数据。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括在该工作表面上沉积该液体刻蚀溶液的同时旋转该衬底。
10.如权利要求2所述的方法，进一步包括当给定的刻蚀处理接近刻蚀终点时，减少对该液体刻蚀溶液的辐照。
11.如权利要求1所述的方法，其中，
要从衬底的工作表面刻蚀的材料选自包括金属、半导体和电介质的组。
12.一种对衬底执行循环刻蚀工艺的方法，该方法包括：
在具有要从衬底的工作表面刻蚀的材料的该衬底的工作表面上沉积液体刻蚀溶液，该液体刻蚀溶液具有初始pH值和初始氧化电位值，该液体刻蚀溶液包括对第一光波长具有反应性的第一光反应试剂和对第二光波长具有反应性的第二光反应试剂；
使用该第一光波长来辐照该衬底的工作表面上的该液体刻蚀溶液，以使该第一光反应试剂将该液体刻蚀溶液的pH值从该初始pH值改变为第二pH值，从而使得在该衬底的工作表面上形成改性层；
停止使用该第一光波长对该液体刻蚀溶液的照射、然后使用该第二光波长来辐照该液体刻蚀溶液，以使该第二光反应试剂将该液体刻蚀溶液的pH值从该第二pH值改变为第三pH值，从而使得该改性层从该衬底的工作表面溶解；
重复在衬底的工作表面上沉积液体刻蚀溶液、使用该第一光波长辐照该衬底的工作表面上的该液体刻蚀溶液、停止使用该第一光波长对该液体刻蚀溶液的照射、然后使用该第二光波长来对该衬底的工作表面上的该液体刻蚀溶液进行照射，按照这种顺序，直到达到期望的刻蚀量为止；以及
从该衬底的工作表面上去除该液体刻蚀溶液。
13.如权利要求12所述的方法，其中，
第一光反应试剂和第二光反应试剂中的每一个是光碱或光酸。
14.一种对衬底执行循环刻蚀工艺的方法，该方法包括：
在具有要从衬底的工作表面刻蚀的材料的该衬底的工作表面上沉积液体刻蚀溶液，该液体刻蚀溶液具有初始pH值和初始氧化电位值，该液体刻蚀溶液包括对第一光波长具有反应性的第一光氧化剂试剂和对第二光波长具有反应性的第二光氧化剂试剂；
使用该第一光波长来辐照该衬底的工作表面上的该液体刻蚀溶液，以使该第一光氧化剂试剂将该液体刻蚀溶液的氧化电位值从该初始氧化电位值改变为第二氧化电位值，从而使得在该衬底的工作表面上形成改性层；
停止使用该第一光波长对该液体刻蚀溶液的照射、然后使用第二光波长来辐照该液体刻蚀溶液，以使该第二光氧化剂试剂将该液体刻蚀溶液的氧化电位值从该第二氧化电位值改变为第三氧化电位值，从而使得该改性层从该衬底的工作表面溶解；
重复在衬底的工作表面上沉积液体刻蚀溶液、使用该第一光波长辐照该衬底的工作表面上的该液体刻蚀溶液、停止使用该第一光波长对该液体刻蚀溶液的照射、然后使用该第二光波长来辐照该液体刻蚀溶液，按照这种顺序，直到达到期望的刻蚀量为止；以及
从该衬底的工作表面上去除该液体刻蚀溶液。
15.如权利要求14所述的方法，其中，
停止使用该第二光波长对该液体刻蚀溶液的照射使得该液体刻蚀溶液的氧化电位值从该第二氧化电位值改变为该初始氧化电位值，从而使得该改性层从该衬底的工作表面溶解。
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