(57)【要約】【課題】微細加工が可能であると共に、耐久性に優れ、パターン膜の下地層の破損を抑制可能な加工具を提供すること。【解決手段】Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＭｏを含むＣｏ−Ｎｉ基合金から形成され、片持ち状に支持される基端部２１から先端部２２に向けて一方向に延在すると共に、先端縁部２０が刃先とされた加工具本体１１を備え、加工具本体には、加工対象物が形成される下地層の表面に対して対向配置される弾性変形可能な接触部２５が先端縁部から基端部に向けて延びるように形成され、加工具本体は、延在方向に対して直交し、且つ下地層の表面に対して平行な方向に沿った横幅Ｗ１が１０μｍ以下とされている、加工具１０を提供する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＭｏを含むＣｏ−Ｎｉ基合金から形成され、片持ち状に支持される基端部から先端部に向けて一方向に延在すると共に、先端縁部が刃先とされた加工具本体を備え、
前記加工具本体には、加工対象物が形成される下地層の表面に対して対向配置される弾性変形可能な接触部が前記先端縁部から前記基端部に向けて延びるように形成され、
前記加工具本体は、延在方向に対して直交し、且つ前記下地層の表面に対して平行な方向に沿った横幅が１０μｍ以下とされている、加工具。
【請求項２】
請求項１に記載の加工具において、
前記接触部は、平坦状に形成されている、加工具。
【請求項３】
請求項１に記載の加工具において、
前記加工具本体は、横幅が前記接触部に向かうにしたがって漸次小さくなるように形成されている、加工具。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の加工具において、
前記加工具本体には、前記加工対象物の表面とは反対側に向けて開口すると共に先端に向けて開口した凹状の溝部が、前記先端縁部から前記基端部に向けて延びるように形成されている、加工具。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の加工具において、
前記加工具本体の延在方向に延びるように形成される保持部材を備え、
前記加工具本体は、前記保持部材に前記基端部が取り付けられることで前記保持部材に固定され、
前記保持部材は透明材料で形成されている、加工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスにおいて、レジスト膜がパターニングされたレジストパターンをマスクとして、例えば半導体基板を選択的にエッチング加工することや、導電膜を選択的にエッチング加工して回路パターンや配線パターン等を形成することが一般的に行われている。
【０００３】
この種のレジストパターンの形成方法としては、例えばフォトリソグラフィ工程によって行う方法や、スクリーン印刷等の印刷工程によって行う方法や、レジスト膜を機械的に切削加工する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
フォトリソグラフィ工程によりレジストパターンを形成する方法は、広く知られている方法であり、例えばフォトレジスト（感光性樹脂）を塗布してフォトレジスト膜を形成した後、所定のパターンが描画されたマスクパターンを通してフォトレジスト膜に光を照射して露光させ、その後に現像を行うことでパターニングを行う方法である。
印刷工程によりレジストパターンを形成する方法は、部分的に直接レジスト膜を印刷することでパターニングを行う方法である。
機械的な切削加工によってレジストパターンを形成する方法は、レジスト膜を形成した後、切削工具等を利用してレジスト膜を部分的に直接切削することでパターニングを行う方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４２２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、半導体製造プロセスにおいてはレジストパターンをマスクとして例えば半導体基板や導電膜をエッチング加工するので、レジストパターンが精度良く形成されていることが重要とされる。従って、何等かの理由によって、レジストパターンが所定のパターンで形成されていない場合（パターンミスの場合）には、例えば半導体基板を所望の形状に仕上げることが難しい、或いは回路パターン等を所望のパターンで形成することが難しくなってしまう。そのため、レジストパターンが所定のパターンで形成されていない場合には、再度レジストパターンを形成し直すことが必要となる。
【０００７】
ところが、フォトリソグラフィ工程によりレジストパターンを形成した場合には、レジストパターンを除去する工程を行った後に、少なくともフォトレジスト膜を形成する工程、露光工程、及び現像工程を繰り返す必要があるので、余計な時間がかかるうえ、費用が嵩み易かった。なお、スクリーン印刷等でレジストパターンを形成する場合であっても、同様に余計な時間及び費用が必要とされてしまう。
【０００８】
これに対して、機械的な切削加工によってレジストパターンを形成した場合には、例えば加工具によるパターニングを追加で行うことが考えられるが、そもそも、従来技術では、微細なパターニングが難しく、さらには半導体基板や導電膜等の下地層を傷付けないような加工具の提供は不可能である。
【０００９】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、レジストパターンや導電膜等のパターン膜のパターニングを行う加工具であって、微細加工が可能であると共に、耐久性に優れ、パターン膜の下地層の破損を抑制可能な加工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明に係る加工具は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＭｏを含むＣｏ−Ｎｉ基合金から形成され、片持ち状に支持される基端部から先端部に向けて一方向に延在すると共に、先端縁部が刃先とされた加工具本体を備え、前記加工具本体には、加工対象物が形成される下地層の表面に対して対向配置される弾性変形可能な接触部が前記先端縁部から前記基端部に向けて延びるように形成され、前記加工具本体は、延在方向に対して直交し、且つ前記下地層の表面に対して平行な方向に沿った横幅が１０μｍ以下とされている。
【００１１】
本発明に係る加工具によれば、加工具本体が高強度、高耐蝕性、高耐熱性、非磁性体であるうえ、さらに高弾性であるＣｏ−Ｎｉ基合金から形成されている。そのため、Ｃｏ−Ｎｉ基合金が高弾性材料であるという観点から、加工具本体を、接触部を介して下地層の表面に対して、例えば押し付けることで、片持ち状の加工具本体を下地層の表面に対して直交する方向に反るように（湾曲するように）弾性変形させることができる。
従って、下地層の表面に対して接触部を面接触或いは線接触させた状態で、加工具本体の主に先端部側を下地層の表面上に平行に重ね合わせることができる。これにより、例えばこの状態を維持したまま、下地層に対して加工具本体を相対的に平行移動させることで、下地層上に形成されたレジストパターンや導電膜等のパターン膜（加工対象物）のうち、除去が必要とされるパターン膜の一部に加工具本体の先端縁部を押し当てることができる。
【００１２】
これにより、加工具本体の先端縁部（刃先）を利用して、例えば、パターン膜の一部を下地層の表面から徐々に剥ぎ取る（浮かし取る）ように削ることができる。この際、Ｃｏ−Ｎｉ基合金が高強度材料であるという観点から、加工具本体の先端縁部に変形や欠損等の不具合が生じることを防止しながらパターン膜の一部を削ることができる。
これらのことから、パターン膜の一部を下地層から剥離することができ、パターン膜の修正（例えばレジストパターンの修正、導電膜パターンの修正、マスクパターンの修正等）を行うことができる。
なお、Ｃｏ−Ｎｉ基合金が高弾性材料であるので、加工具本体を下地層から離間させることで、加工具本体は弾性復元変形して元の状態に復帰する。
【００１３】
特に、パターン膜の剥離時に加工具本体を弾性変形させることができ、加工具本体の先端部側を下地層の表面上に平行に重ね合わせることができるので、加工具本体の先端縁部が下地層に対して例えば入り込む或いは食い込んでしまうことを防止できる。従って、下地層に対して局所的な外力を作用させ難く、下地層に与える影響を抑制することができるので、下地層に傷等を付けることなくパターン膜の一部を下地層から剥離することができる。
また、加工具本体の横幅が１０μｍ以下とされているので、狙った一部のパターン膜だけを精度良く剥離することができ、近年要求されているパターン膜の微細加工に対しても、高精度に対応することができる。
【００１４】
（２）前記接触部は平坦状に形成されても良い。
【００１５】
この場合には、下地層の表面に対して接触部を面接触させることができ、加工具本体の先端部側を下地層の表面上に安定的に重ね合わせることができる。そのため、狙った一部のパターン膜だけをより精度良く剥離することができ、パターン膜の修正をさらに高精度に行える。
【００１６】
（３）前記加工具本体は、横幅が前記接触部に向かうにしたがって漸次小さくなるように形成されても良い。
【００１７】
この場合には、加工具本体を延在方向から見て、例えばＶ字状或いはＵ字状に加工具本体を形成することができ、狙った一部のパターン膜をより抵抗少なく剥離し易い。そのため、パターン膜の修正をさらに高精度に行える。
【００１８】
（４）前記加工具本体には、前記加工対象物の表面とは反対側に向けて開口すると共に先端に向けて開口した凹状の溝部が、前記先端縁部から前記基端部に向けて延びるように形成されても良い。
【００１９】
この場合には、剥離した（削り落とした）パターン膜の一部を溝部内に案内することができるので、剥離後のパターン膜を溝部内に回収しながら剥離作業を行える。従って、剥離したパターン膜の一部をスムーズに回収することができ、剥離作業を行い易い。また、剥離したパターン膜が加工具本体の先端縁部周辺に留まることを防止できるので、明瞭な視界を確保できる。従って、剥離したパターン膜の一部に邪魔されることなく剥離作業を行うことができる。
【００２０】
（５）前記加工具本体の延在方向に延びるように形成される保持部材を備え、前記加工具本体は、前記保持部材に前記基端部が取り付けられることで前記保持部材に固定され、前記保持部材は透明材料で形成されても良い。
【００２１】
この場合には、保持部材を利用して加工具本体を安定して保持できるので、パターン膜の修正を安定的に行える。また、例えばマニピュレータ装置等で保持部材を保持することで、加工具本体を微細且つ正確に操作することができ、剥離作業を高精度に行うことができる。しかも、保持部材は透明であるので、保持部材に邪魔されることなく加工具本体を確認することができる。よって、所望する位置に加工具本体を正確にアプローチさせることができ、パターン膜の修正を適切に行える。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る加工具によれば、微細加工が可能であると共に、耐久性に優れ、パターン膜の下地層の破損を抑制可能である。特に、時間や費用をかけることなく、パターン膜の修正を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】半導体基板上の導電膜の表面に所定のパターンでパターニングされたレジストパターンの一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す状態から、レジストパターンをマスクとして導電膜をエッチング加工した状態を示す斜視図である。
【図３】図１に示す状態において、レジストパターンに欠陥部分が含まれている一例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る加工具の実施形態を示す斜視図である。
【図５】図４に示すＡ−Ａ線に沿った加工具本体の断面図である。
【図６】図４に示す加工具の作製に使用する、ＦＩＢ加工装置の一例を示す構成図である。
【図７】図１に示す加工具を作製する際の一工程図であって、Ｃｏ−Ｎｉ基合金の板部材をピンセットで保持した状態を示す斜視図である。
【図８】図７に示す状態から板部材の一部をＦＩＢ加工した状態を示す斜視図である。
【図９】図８に示す状態から板部材をさらにＦＩＢ加工して、溝部を形成した状態を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す状態の後、加工具本体と保持部材とをデポジション膜を利用して固定している状態を示す斜視図である。
【図１１】図４に示す加工具本体を導電膜の表面に押し付け、加工具本体を弾性変形させながら導電膜の表面上に平行に重ね合わせている状態を示す図である。
【図１２】図１１に示す状態から加工具本体を平行移動させて、レジストパターンの欠陥部分を導電膜の表面から剥離している状態を示す図である。
【図１３】図１２に示すＢ−Ｂ線に沿った加工具本体、レジストパターン、導電膜及び半導体基板の断面図である。
【図１４】図４に示す加工具本体の変形例を示す断面図である。
【図１５】図４に示す加工具本体の別の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る加工具の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、パターン膜としてのレジストパターンの一部を剥離することで、レジストパターンの修正を行う加工具を例に挙げて説明する。
但し、本発明に係る加工具の加工対象物は、レジストパターンに限定されるものではなく、例えば半導体基板上に形成された導電膜（回路パターン）も含むことができる。さらに、本実施形態では、加工の一例として剥離を挙げて説明しているが、剥離に限定されるものではない。例えば、加工具を利用して加工対象物を切削加工しても構わない。
なお、各図面では、図面を見易くして発明の理解を助けるために、各構成部品の縮尺を適宜変更している。
【００２５】
はじめに、本実施形態のレジストパターンについて簡単に説明する。
図１に示すように、加工対象物であるレジストパターン（パターン膜）１は、半導体基板２の表面に全面に亘って形成された導電膜（下地層）３上に、所定のパターンでパターニングされた状態で形成されている。
図示の例では、レジストパターン１は、一定の幅Ｗ及び厚みＴでライン状に形成されていると共に、途中で分断されるようにパターニングされている。
【００２６】
上述のようにパターニング形成されたレジストパターン１をマスクとして、導電膜３のうちマスクされていない部分を例えば選択的にエッチング加工することで、図２に示すように導電膜３をレジストパターン１の形状に倣ってパターニングすることができる。これにより、パターニングされた導電膜３を、例えば回路パターンとして利用することができる。なお、導電膜３のエッチング加工後、マスクとして利用したレジストパターン１は除去される。
【００２７】
上述のように、レジストパターン１をマスクとして導電膜３をエッチング加工する際、レジストパターン１が所定のパターンで形成されていることが重要とされる。
ところが、例えば図３に示すように、何らかの理由により、レジストパターン１が途中で分断されていない状態でパターニングされてしまった場合、分断されるべき領域に位置するレジストパターン１の一部は不要な欠陥部分４となってしまう。
本実施形態の加工具１０は、この欠陥部分４を導電膜３から剥離して除去し、レジストパターン１の修正を行う工具である。
【００２８】
次に、加工具１０について説明する。
図４に示すように、加工具１０は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＭｏを含むＣｏ−Ｎｉ基合金から形成され、その先端縁部２０が刃先とされた加工具本体１１と、加工具本体１１が取り付けられた保持部材１２と、を備えている。
【００２９】
加工具本体１１は、基端部２１から先端部２２に向けて一方向に延在するように形成され、基端部２１を介して保持部材１２の先端部１２ｂに取り付けられている。これにより、加工具本体１１は、先端部２２が自由端となるように、基端部２１が片持ち状に支持された状態で保持部材１２に固定されている。
【００３０】
なお、加工具本体１１は、ＦＩＢの照射によって後述する化合物ガス（原料ガス）Ｇが分解されることで生じるデポジション膜Ｄによって、保持部材１２の先端部１２ｂに固定されている。これについては後に説明する。
但し、加工具本体１１の固定はデポジション膜Ｄに限定されるものではなく、例えば接着や溶着等、他の固着方法で固定しても構わないし、係止等の嵌め合いを利用して固定しても構わない。
【００３１】
加工具本体１１は、導電膜３の表面に対して対向配置され、導電膜３の表面上に接触可能な平坦な接触部２５と、導電膜３とは反対側に向いた平坦な頂壁部２６と、を備え、延在方向に長い長尺な板片状に形成されている。なお、接触部２５及び頂壁部２６は加工具本体１１の全長に亘って形成されている。
【００３２】
なお、本実施形態では、頂壁部２６から接触部２５に向かう方向を下方といい、その逆方向を上方という。よって、接触部２５は下方を向き、頂壁部２６は上方を向いている。また、加工具本体１１の延在方向に沿った加工具本体１１の長さを本体長さＬ１といい、上下方向に沿った加工具本体１１の長さを本体高さＴ１といい、加工具本体１１の延在方向に直交し、且つ導電膜３の表面に対して平行な方向に沿った加工具本体１１の長さを本体幅（横幅）Ｗ１という。
【００３３】
図示の例では、加工具本体１１は、全長に亘って本体幅Ｗ１が一定に形成されていると共に、接触部２５が全長に亘って連続した平坦状となるように形成されている。そのうえで、加工具本体１１は、本体高さＴ１が基端部２１から先端部２２に向かうにしたがって段階的に低くなるように形成されている。
【００３４】
具体的には、加工具本体１１は、基端部２１側に配置された基端本体部３０と、先端部２２側に配置され、基端本体部３０よりも本体高さＴ１が低い先端本体部３１と、基端本体部３０と先端本体部３１との間に配置され、基端本体部３０との接続部分から先端本体部３１との接続部分に向かうにしたがって本体高さＴ１が漸次低くなる中間本体部３２と、を備えている。
これにより、先端本体部３１における頂壁部２６は、基端本体部３０における頂壁部２６よりも下方に位置し、且つ中間本体部３２における頂壁部２６は、基端本体部３０における頂壁部２６及び先端本体部３１における頂壁部２６に対して傾斜している。
【００３５】
但し、加工具本体１１の形状は上述した場合に限定されるものではなく、自由に設計して構わない。例えば、本体高さＴ１がさらに多段階的に変化するように加工具本体１１を形成しても構わないし、基端部２１から先端部２２に向かうにしたがって本体高さＴ１が漸次低くなるように加工具本体１１を側面視三角状に形成しても構わない。さらには、本体高さＴ１が全長に亘って一定となるように、加工具本体１１を側面視矩形状に形成しても構わない。
【００３６】
図４及び図５に示すように、加工具本体１１には、上方に向けて開口すると共に先端に向けて開口した凹状の溝部３５が、先端縁部２０から基端部２１に向けて延びるように形成されている。図示の例では、溝部３５は先端縁部２０から先端本体部３１と中間本体部３２との接続部分までの間に亘って形成されている。
但し、この場合に限定されるものではなく、例えば溝部３５を中間本体部３２又は基端本体部３０まで延びるように形成しても構わない。また、溝部３５は必須な構成ではなく具備しなくても構わない。即ち、加工具本体１１を、溝部３５が形成されない平坦形状としても構わない。
【００３７】
図５に示すように、溝部３５は一定の溝幅ｄ１及び一定の深さｄ２で先端本体部３１に形成されている。
但し、溝部３５の形状はこの場合に限定されるものではなく、上方及び先端に開口していれば、自由に設計して構わない。例えば、加工具本体１１を延在方向から見て、Ｖ字状或いはＵ字状に凹むように溝部３５を形成しても構わない。
【００３８】
上述のように構成された加工具本体１１の具体的なサイズを説明する。
本体長さＬ１としては、例えば２００μｍ以下とされ、好ましくは５０μｍ以下とされている。基端本体部３０における本体高さＴ１としては、例えば１００μｍ以下とされ、好ましくは２０μｍとされている。本体幅Ｗ１としては、例えば１０μｍ以下とされている。本体幅Ｗ１を１０μｍ以下とすることで、近年の導電パターンに対する微細化への要求に対しても十分に応えることが可能となる。即ち、微細な回路パターンを高精度に加工することが可能になる。
【００３９】
また、加工具本体１１を構成する金属材料、すなわちＣｏ、Ｎｉ、Ｃｒ及びＭｏを含むＣｏ−Ｎｉ基合金の具体的な組成を説明する。
Ｃｏ−Ｎｉ基合金としては、組成が質量比で、Ｃｏ：２８〜４２％、Ｃｒ：１０〜２７％、Ｍｏ：３〜１２％、Ｎｉ：１５〜４０％、Ｔｉ：０．１〜１％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｆｅ：０．１〜２６％、Ｃ：０．１％以下、Ｎｂ：３％以下を含み、残部不可避不純物からなる組成であることが好ましい。
より好ましくは、上記組成に加え、Ｗ：５％以下、Ａｌ：０．５％以下、Ｚｒ：０．１％以下、Ｂ：０．０１％以下からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが良い。これらの組成範囲を限定した理由を以下に簡単に説明する。
【００４０】
Ｃｏはそれ自体加工硬化能が大きく、切り欠け脆さを減じ、疲労強度を高め、高温強度を高める効果を有するが、２８％未満ではその効果が弱く、４２％を超えるとマトリクスが硬くなり過ぎて加工困難となると共に面心立方格子相が最密六方格子相に対して不安定になる。従って、Ｃｏの質量比は２８〜４２％が好ましい。
Ｃｒは耐食性を確保するのに不可欠な成分であり、またマトリクスを強化する効果を有するが、１０％未満では優れた耐食性を得る効果が弱く、２７％を超えると加工性及び靱性が急激に低下する。従ってＣｒの質量比は１０〜２７％が好ましい。
【００４１】
Ｍｏはマトリクスに固溶してこれを強化する効果、加工硬化能を増大させる効果、及びＣｒとの共存において耐食性を高める効果を有するが、３％未満では所望する効果が得られず、１２％を超えると加工性が急激に低下するうえ、脆いσ相が生成し易い。従って、Ｍｏの質量比は３〜１２％が好ましい。
Ｎｉは面心立方格子相を安定化し、加工性を維持し、耐食性を高める効果を有するが、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｆｅの組成範囲において、Ｎｉが１５％未満では安定した面心立方格子相を得ることが困難であり、４０％を超えると機械的強度が低下する。従って、Ｎｉの質量比は１５〜４０％が好ましい。
【００４２】
Ｔｉは強い脱酸、脱窒、脱硫の効果、及び鋳塊組織の微細化の効果を有するが、０．１％未満ではその効果が弱く、１％を超えると合金中に介在物が増える、或いはη相（Ｎｉ３Ｔｉ）が析出して靱性が低下する。従って、Ｔｉの質量比は０．１〜１％が好ましい。
Ｍｎは脱酸、脱硫の効果、及び面心立方格子相を安定化する効果を有するが、多過ぎると耐食性、耐酸化性を劣化させる。従って、Ｍｎの質量比は１．５％以下が好ましい。
【００４３】
Ｆｅは、多過ぎると耐酸化性が低下するが、耐酸化性よりも、マトリクスに固溶してこれを強化する効果を重視することを考慮すると、質量比は０．１〜２６％が好ましい。
Ｃはマトリクスに固溶するほか、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗ等と炭化物を形成し、結晶粒の粗大化の防止効果を有するが、多過ぎると靭性の低下、耐食性の劣化等が生じる。従って、Ｃの質量比は０．１％以下が好ましい。
【００４４】
Ｎｂはマトリクスに固溶してこれを強化し、加工硬化能を増大させる効果を有するが、３％を超えるとσ相やδ相（Ｎｉ３Ｎｂ）が析出して靭性が低下することから、Ｎｂを含有させる場合は質量比を３％以下とすることが好ましい。
Ｗは、マトリクスに固溶してこれを強化し、加工硬化能を著しく増大させる効果を有するが、５％を超えるとσ相を析出して靭性が低下することから、Ｗを含有させる場合は質量比を５％以下とすることが好ましい。
【００４５】
Ａｌは、脱酸、及び耐酸化性を向上させる効果を有するが、多過ぎると耐食性の劣化等が生じるため、Ａｌを含有させる場合は質量比を０．５％以下とすることが好ましい。
Ｚｒは、高温での結晶粒界強度を上げて、熱間加工性を向上させる効果を有するが、多過ぎると逆に加工性が悪くなるため、Ｚｒを含有させる場合は質量比を０．１％以下とすることが好ましい。
Ｂは、熱間加工性を改善する効果があるが、多過ぎると逆に熱間加工性が低下し割れ易くなるため、Ｂを含有させる場合は０．０１％以下とすることが好ましい。
【００４６】
さらに、Ｆｅの質量比を０．１〜３％としたうえで、Ｎｂ：３％以下を含むことがより好ましい。
すなわち、組成が質量比で、Ｃｏ：２８〜４２％、Ｃｒ：１０〜２７％、Ｍｏ：３〜１２％、Ｎｉ：１５〜４０％、Ｔｉ：０．１〜１％、Ｍｎ：１．５％以下、Ｆｅ：０．１〜３％、Ｃ：０．１％以下、Ｎｂ：３％以下、及び残部不可避不純物よりなるＣｏ−Ｎｉ基合金がより好ましい。
このような組成のＣｏ−Ｎｉ基合金では、Ｆｅの上限を３％とすることにより、耐酸化性が低下することをより効果的に防ぐことができる。
【００４７】
上述の組成からなるＣｏ−Ｎｉ基合金は、高強度、高耐蝕性、高耐熱性、非磁性であるうえ、高弾性で且つ塑性加工性に優れている。特に、このＣｏ−Ｎｉ基合金は、高い加工硬化性能を有し、冷間で塑性変形を施した後に、高温領域（例えば４００℃〜８００℃）で時効熱処理を施すことにより、ひずみ時効硬化により強化される時効硬化型合金とされている。
【００４８】
本実施形態では、冷間加工として、後述するＦＩＢ加工により加工具本体１１を加工し、その後、時効熱処理を施している。これにより、加工具本体１１は、例えばヤング率（縦弾性係数）として２００〜２４０Ｇｐａ、剛性率（剪断弾性係数或いは横弾性係数）として８０〜８５ＧＰａの特性を具備している。
このように加工具本体１１は、高いヤング率及び剛性率を具備しているので、高い機械的強度を有しながら、本体高さＴ１方向（上下方向）への弾性変形が可能とされている。
【００４９】
図４に示すように、保持部材１２は、加工具本体１１の延在方向に沿って根元部１２ａから先端部１２ｂに向けて延びるように形成されている。図示の例では、保持部材１２は透明なガラス製の円柱状に形成されている。ただし、保持部材１２は、円柱状に限定されるものではないし、ガラス製に限定されるものでもない。
そして、保持部材１２の先端部１２ｂに、先に述べたように加工具本体１１の基端部２１がデポジション膜Ｄを介して固定されている。
【００５０】
（加工具の作製）
次に、上述のように構成された加工具１０を作製する場合について簡単に説明する。
従来より、Ｃｏ−Ｎｉ基合金のような難削材を微細加工して加工具を作製することに関しては、何ら開示も示唆もされていない。これに対して本実施形態では、図６に示すように、ＦＩＢ（集束イオンビーム）及びＥＢ（電子ビーム）の２つの荷電粒子ビームを照射可能なＦＩＢ加工装置４０を利用することで、精度良く加工具１０を作製することが可能になった。以下、加工具１０の作製について説明する。
【００５１】
まずＦＩＢ加工装置４０について簡単に説明する。
ＦＩＢ加工装置４０は、Ｃｏ−Ｎｉ基合金の板部材４１を挟持可能な第１ピンセット４２と、保持部材１２を挟持可能な第２ピンセット４３と、ＦＩＢ及びＥＢを照射する照射機構４４と、ＦＩＢ或いはＥＢの照射によって発生した二次荷電粒子Ｅを検出する検出器４５と、デポジション膜Ｄを形成するための化合物ガスＧを供給するガス銃４６と、検出された二次荷電粒子Ｅに基づいて画像データを生成すると共に該画像データを表示部４７に表示させる制御部４８と、真空チャンバ４９と、を備えている。
【００５２】
上記板部材４１は、例えば加工具本体１１の本体幅Ｗ１に相当する板厚、本体長さＬ１に相当する長さ、及び基端本体部３０における本体高さＴ１に相当する幅のサイズに形成されたＣｏ−Ｎｉ基合金の平板部材である。
【００５３】
第１ピンセット４２及び第２ピンセット４３は、ピンセット部５０と、ピンセット部５０を例えば５軸に変位（水平面に平行で且つ互いに直交するＸ軸及びＹ軸への移動、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸への移動、Ｘ軸又はＹ軸回りのチルト回転、及びＺ軸回りのローテーション回転）させる変位機構５１と、をそれぞれ備え、真空チャンバ４９内に配置されている。
第１ピンセット４２は、ピンセット部５０で板部材４１を挟持することで板部材４１を安定的に保持している。第２ピンセット４３は、ピンセット部５０で保持部材１２を挟持することで保持部材１２を安定的に保持している。
【００５４】
照射機構４４は、第１ピンセット４２及び第２ピンセット４３の上方に配置されており、例えばＺ軸に平行にＦＩＢを照射するＦＩＢ鏡筒５５と、Ｚ軸に対して斜めにＥＢを照射するＳＥＭ鏡筒５６と、を備えている。
【００５５】
ＦＩＢ鏡筒５５は、イオン発生源５５ａ及びイオン光学系５５ｂを有しており、イオン発生源５５ａで発生したイオンをイオン光学系５５ｂで細く絞ってＦＩＢにした後、真空チャンバ４９内において板部材４１や保持部材１２に向けてＦＩＢを照射することが可能とされている。
ＳＥＭ鏡筒５６は、電子発生源５６ａ及び電子光学系５６ｂを有しており、電子発生源５６ａで発生した電子を電子光学系５６ｂで細く絞ってＥＢにした後、真空チャンバ４９内において板部材４１や保持部材１２に向けてＥＢを照射することが可能とされている。
【００５６】
検出器４５は、ＦＩＢ或いはＥＢが照射された際に、板部材４１や保持部材１２から発生した二次電子や二次イオン等の二次荷電粒子Ｅを検出して制御部４８に出力している。ガス銃４６は、デポジション膜Ｄの原料となる物質（例えば、フェナントレン、プラチナ、カーボンやタングステン等）を含有した化合物ガス（原料ガス）Ｇを放出する。
なお、化合物ガスＧは、二次荷電粒子Ｅによって分解され、気体成分と固体成分とに分離する。そして、分離した固体成分が堆積することでデポジション膜Ｄとなる。
【００５７】
制御部４８は、上述した各構成品を総合的に制御していると共に、ＦＩＢ鏡筒５５及びＳＥＭ鏡筒５６の加速電圧やビーム電流を変化させるように制御している。特に、制御部４８は、ＦＩＢ鏡筒５５の加速電圧やビーム量を変化させることで、ＦＩＢのビーム径を自在に調整可能とされている。これにより、観察画像を取得するだけでなく、例えば板部材４１を局所的にエッチング加工（ＦＩＢ加工）することが可能とされている。
【００５８】
また、制御部４８は、検出器４５で検出された二次荷電粒子Ｅを、例えば輝度信号に変換して観察画像データを生成した後、該観察画像データに基づいて表示部４７に観察画像を出力させている。これにより、表示部４７は観察画像を表示する。
制御部４８には、オペレータが入力可能な入力部５７が接続されている。これにより、制御部４８は入力部５７によって入力された信号に基づいて各構成品を制御している。つまり、オペレータは、入力部５７を介して所望する領域にＦＩＢやＥＢを照射して観察することや、所望する領域にＦＩＢを照射してエッチング加工を行うことや、所望する領域に化合物ガスＧを供給しながらＦＩＢを照射してデポジション膜Ｄを堆積させることができる。
【００５９】
次に、ＦＩＢ加工装置４０を利用した加工具本体１１の作製について説明する。
図７に示すように、第１ピンセット４２で板部材４１の一端部を保持した後、適宜板部材４１の姿勢を変化させながらＦＩＢを照射して、板部材４１の一部を切り落とすように板部材４１を連続的にエッチング加工する。これにより、図８に示すように、基端本体部３０、先端本体部３１及び中間本体部３２を形成することができる。
【００６０】
次いで、板部材４１の姿勢を変化させながらさらにＦＩＢを照射して、図９に示すように、先端本体部３１を頂壁部２６側から掘り下げるように連続的にエッチング加工する。これにより、先端本体部３１に溝部３５を形成することができる。
【００６１】
以上により、ＦＩＢ加工装置４０を利用した冷間加工によって加工具本体１１を作製することができる。次いで、作製した加工具本体１１に対して時効熱処理を施して、ひずみ時効硬化により加工具本体１１に高弾性特性を付与させる。
【００６２】
上記熱処理を行った後、再びＦＩＢ加工装置４０を利用して、図１０に示すように、第１ピンセット４２で保持した加工具本体１１と、第２ピンセット４３で保持した保持部材１２の先端部１２ｂとを接触させる。そして、加工具本体１１と保持部材１２との接触部分の周辺にガス銃４６から化合物ガスＧを供給しながらＦＩＢを照射する。
これにより、加工具本体１１と保持部材１２との接触部分にＦＩＢが照射されることで発生した二次荷電粒子Ｅが化合物ガスＧを分解して気体成分と固体成分に分離させる。すると、分離した固体成分が、加工具本体１１と保持部材１２との接触部分に堆積してデポジション膜Ｄとなる。
【００６３】
その結果、図４に示すように、加工具本体１１と保持部材１２とを互いに固定させることができ、加工具１０を作製することができる。
つまり、上述の作製方法によれば、難削材として知られるＣｏ−Ｎｉ基合金であっても、微細加工が可能な加工具１０を精度良く、さらには効率良く作製することができる。
【００６４】
（加工具の作用）
次に、上述のように構成された加工具１０を利用して、図３に示すレジストパターン１の欠陥部分４を剥離する場合について説明する。
【００６５】
本実施形態の加工具本体１１は、高強度、高耐蝕性、高耐熱性、非磁性体であるうえ、さらに高弾性であるＣｏ−Ｎｉ基合金から形成されている。そのため、Ｃｏ−Ｎｉ基合金が高弾性材料であるという観点から、図１１に示すように、加工具本体１１を、接触部２５を介して導電膜３の表面に対して例えば押し付けることで、片持ち状の加工具本体１１を本体高さＴ１方向に反るように（湾曲するように）弾性変形させることができる。
【００６６】
従って、導電膜３の表面に対して接触部２５を面接触させた状態で、加工具本体１１のうち、主に先端本体部３１を導電膜３の表面上に平行に重ね合わせることができる。そして、この状態を維持したまま導電膜３に対して加工具本体１１を相対的に平行移動させることで、導電膜３上に形成されたレジストパターン１の欠陥部分４に加工具本体１１の先端縁部２０を、欠陥部分４の側方から押し当てることができる。
具体的には、図３に示す矢印Ｃ方向から、加工具本体１１の先端縁部２０を欠陥部分４に対して押し当てることができる。
【００６７】
そして、加工具本体１１をさらに平行移動させることで、図１２及び図１３に示すように、加工具本体１１の先端縁部（刃先）２０を利用して、レジストパターン１の欠陥部分４を導電膜３の表面から徐々に剥ぎ取る（浮かし取る）ように削ることができる。
このとき、Ｃｏ−Ｎｉ基合金が高強度材料であるという観点から、加工具本体１１の先端縁部２０に変形や欠損等の不具合が生じることを防止しながら欠陥部分４を削ることができる。
【００６８】
その結果、レジストパターン１の欠陥部分４を導電膜３から剥離することができる。これにより、図３に示す状態から図１に示す状態に、レジストパターン１を修正することができ、所望するパターンでパターニングされたレジストパターン１を得ることができる。
さらに、加工具本体１１が高弾性を有しているので、接触部２５と導電膜３との接触抵抗によって、下地層である導電膜３に損傷を与える可能性が極めて低い。
なお、欠陥部分４の剥離後、加工具本体１１を導電膜３から離間させることで、加工具本体１１は弾性復元変形して元の状態に復帰する。
【００６９】
特に、本実施形態の加工具１０によれば、欠陥部分４の剥離時に加工具本体１１を弾性変形させることができ、加工具本体１１における先端本体部３１を導電膜３の表面上に平行に重ね合わせることができるので、加工具本体１１の先端縁部２０が導電膜３に対して例えば入り込む或いは食い込んでしまうことを防止できる。
従って、導電膜３に対して局所的な外力を作用させ難く、導電膜３に与える影響を抑制することができるので、導電膜３に傷等を付けることなく欠陥部分４を導電膜３から剥離することができる。
【００７０】
従って、導電膜３に与える影響を抑制しながら、レジストパターン１の欠陥部分４を導電膜３からスムーズに剥離することができ、レジストパターン１の修正を時間や費用をかけることなく行うことができる。
【００７１】
しかも、加工具本体１１の本体幅Ｗ１が１０μｍ以下とされているので、欠陥部分４だけを精度良く剥離することができ、レジストパターン１の修正を高精度に行い易い。
それに加え、欠陥部分４の剥離時に、図１３に示すように、導電膜３の表面に対して接触部２５を面接触させることができるので、加工具本体１１における先端本体部３１を導電膜３の表面上に安定的に重ね合わせることができる。従って、このことによっても欠陥部分４だけを精度良く剥離することができる。
【００７２】
さらに、図１２及び図１３に示すように、剥離した（削り落とした）欠陥部分４を溝部３５内に案内することができるので、剥離後の欠陥部分４を溝部３５内に回収しながら剥離作業を行える。従って、剥離した欠陥部分４をスムーズに回収することができ、剥離作業を行い易い。
また、剥離した欠陥部分４が加工具本体１１の先端縁部２０周辺に留まることを防止できるので、明瞭な視界を確保できる。従って、剥離した欠陥部分４に邪魔されることなく剥離作業を行うことができる。
【００７３】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００７４】
例えば、上記実施形態では、パターン膜の一例としてレジストパターン１を例に挙げて説明したが、レジストパターン１に限定されるものではない。例えば、半導体基板（下地層）の表面上に形成された回路パターン（パターン膜）の一部を剥離する際に、加工具１０を利用しても構わない。いずれにしても、下地層上に形成されたパターン膜の一部を剥離する場合に、本発明に係る加工具を利用することが可能である。
【００７５】
また、上記実施形態において、例えば３次元操作可能なマニピュレータアームを具備するマニピュレータ装置を利用して、加工具１０を操作しても良い。
この場合には、保持部材１２の根元部１２ａをマニピュレータアームで片持ち状に保持することで、加工具本体１１を微細且つ正確に三次元操作することが可能となり、剥離作業をさらに高精度に行うことができる。
特に、この場合であっても、保持部材１２は透明であるので、保持部材１２に影響されることなく加工具本体１１を確認することができる。よって、所望する位置に加工具本体１１を正確にアプローチすることができ、レジストパターン１の修正を適切に行うことができる。
【００７６】
また、上記実施形態では、加工具本体１１を全長に亘って一定の本体幅Ｗ１で形成したが、この場合に限定されるものではなく、例えば頂壁部２６から接触部２５に向かうにしたがって本体幅Ｗ１が漸次小さくなるように形成されていても良い。
この場合には、例えば図１４及び図１５に示すように、延在方向から見て加工具本体１１の形状をＶ字状或いはＵ字状に形成することができる。この場合であっても同様の作用効果を奏功することができる。
【００７７】
また、上記実施形態では、欠陥部分４を剥離する形態のみ説明しているが、加工具１０の操作にあっては、欠陥部分４を切除するような使い方であっても良い。即ち、加工具本体１１を本体高さＴ１方向に反るように（湾曲するように）弾性変形させつつ、例えば加工具本体１１を保持部材１２の方向に引くようにして、欠陥部分４を切除（又は切削）しても良い。これによっても、下地層である導電膜３に損傷を与えることなく、レジストパターン１を精度よく、微細加工することが可能である。
【００７８】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
Ｗ１…加工具本体の横幅
１…レジストパターン（加工対象物、パターン膜）
３…導電膜（下地層）
１０…加工具
１１…加工具本体
１２…保持部材
１２ａ…保持部材の根元部
１２ｂ…保持部材の先端部
２０…加工具本体の先端縁部
２１…加工具本体の基端部
２２…加工具本体の先端部
２５…接触部
３５…溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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