(57)【要約】【課題】被測定物の測定面と同軸共振器先端との間隔が測定に適した距離となるよう容易に調整できる近接場プローブ及びこの近接場プローブを備えた電気的特性測定装置を提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、先端に微細開孔３５が形成された外導体３０と、先端が微細開孔３５近傍に位置すると共に後端が外導体３０に接続された内導体２０とを有する同軸共振器１２と、被測定物Ｔが配置されるステージＳと、微細開孔３５が被測定物Ｔの測定面ｔに対して対向するように同軸共振器１２を支持する支持部材１４と、同軸共振器１２及びステージＳのうち少なくとも一方をその姿勢を維持しつつ互いに接近又は離間させて同軸共振器１２先端と測定面ｔとの距離を所望の距離に保つためのリフトオフ量調整手段５０とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2009229423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接場を被測定物に浸透させて当該被測定物の電気的特性を測定するための近接場プローブであって、
一方向に延びる内部空間を囲み、先端に前記内部空間と外部とを連通する微細開孔が形成された外導体と、前記内部空間内で当該内部空間の中心軸に沿って延び、先端が前記外導体の微細開孔近傍に位置すると共に後端が前記外導体に接続された内導体とを有し、高周波が供給されることで前記微細開孔近傍に前記近接場が形成される同軸共振器と、
前記被測定物が配置されるステージと、
前記微細開孔が前記被測定物の測定面に対して対向するように前記同軸共振器を支持する支持部材と、
前記同軸共振器及び前記ステージのうち少なくとも一方をその姿勢を維持しつつ互いに接近又は離間させて前記同軸共振器先端と前記測定面との距離を所望の距離に保つためのリフトオフ量調整手段とを備えることを特徴とする近接場プローブ。
【請求項２】
請求項１に記載の近接場プローブにおいて、
前記リフトオフ量調整手段は、前記同軸共振器先端部と前記測定面との距離を測定するためのリフトオフ量測定手段と、
前記リフトオフ量測定手段の測定結果に基づいて、前記同軸共振器及び前記ステージのうち少なくとも一方を移動させる駆動手段とを有することを特徴とする近接場プローブ。
【請求項３】
請求項２に記載の近接場プローブにおいて、
前記内導体先端には、当該内導体の直径よりも小さくなるような外周面を有すると共に前記内導体の中心軸に沿って突出するような微細軸が設けられ、この微細軸が前記外導体と接することなく前記微細開孔内に挿通されてその先端が前記外導体の外面より僅かに外側へ突出するように前記微細軸と前記微細開孔との相対位置が決められ、
前記リフトオフ量測定手段は、前記微細軸先端と前記測定面との距離を測定するための第１のリフトオフ量測定手段であり、前記微細軸にその一部が設けられていることを特徴とする近接場プローブ。
【請求項４】
請求項３に記載の近接場プローブにおいて、
前記第１のリフトオフ量測定手段は、前記内導体の内部に配設された光ファイバと、
前記光ファイバの後端側に接続され、当該光ファイバにレーザ光線を照射すると共に戻ってきたレーザ光線を受信することで光ファイバ先端から反射面までの距離を測定する第１の距離測定手段とで構成され、
前記光ファイバは、前記微細軸をその中心軸に沿って貫通し、当該光ファイバの先端面が前記微細軸先端から露出するように配設されていることを特徴とする近接場プローブ。
【請求項５】
請求項２に記載の近接場プローブにおいて、
前記内導体先端部は、先端に向かって直径が小さくなる円錐形状に形成され、その先端が前記外導体と接することなく前記微細開孔内に位置するように前記先端と前記微細開孔との相対位置が決められ、
前記リフトオフ量測定手段は、前記内導体先端と前記測定面との距離を測定するための第２のリフトオフ量測定手段であり、前記内導体先端部にその一部が設けられていることを特徴とする近接場プローブ。
【請求項６】
請求項５に記載の近接場プローブにおいて、
前記第２のリフトオフ量測定手段は、前記内導体の内部に配設された光ファイバと、
前記光ファイバの後端側に接続され、当該光ファイバにレーザ光線を照射すると共に戻ってきたレーザ光線を受信することで光ファイバ先端から反射面までの距離を測定する第２の距離測定手段とで構成され、
前記光ファイバは、前記内導体先端部をその中心軸に沿って貫通し、当該光ファイバの先端面が前記内導体先端から露出するように配設されていることを特徴とする近接場プローブ。
【請求項７】
請求項４又は６に記載の近接場プローブにおいて、
前記光ファイバの先端には集束レンズが設けられていることを特徴とする近接場プローブ。
【請求項８】
請求項２に記載の近接場プローブにおいて、
前記リフトオフ量測定手段は、前記外導体先端部と前記測定面との距離を測定するための第３のリフトオフ量測定手段であり、前記外導体先端部からレーザ光を照射すると共にその反射光を受光することで当該外導体先端部から反射面までの距離を測定するように構成されていることを特徴とする近接場プローブ。
【請求項９】
請求項１に記載の近接場プローブにおいて、
前記ステージは、前記測定面を水平にして前記被測定物が配置されるように構成され、
前記支持部材は、前記測定面上方の所定の範囲内で上下動自在に前記同軸共振器を支持するように構成され、
前記外導体は、前記測定面と平行な先端面を有し、
前記リフトオフ量調整手段は、前記外導体先端面と前記測定面との間に気体を送入する気体送入手段と、この気体の送入量を制御する制御部とを有し、
この制御部は、前記外導体先端面と前記測定面との距離が所望の距離となるように前記気体の送入量を調節するように構成されていることを特徴とする近接場プローブ。
【請求項１０】
請求項９に記載の近接場プローブにおいて、
前記気体送入手段は、前記同軸共振器の内部空間に前記気体を充填するように構成されると共に、前記外導体先端面に設けられて前記内部空間に充填された前記気体を前記測定面に向けて噴射する気体噴射部を有することを特徴とする近接場プローブ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の近接場プローブにおいて、
前記気体噴射部は、前記内部空間と前記外導体の外部とを連通する孔及びスリットの少なくとも一方で構成され、前記中心軸を中心とした前記外導体先端面上の１又は複数の円周に沿って等間隔に形成されていることを特徴とする近接場プローブ。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の近接場プローブと、
この近接場プローブの同軸共振器に高周波を供給する高周波供給手段と、
前記被測定物の測定前と測定中との前記高周波が供給された近接場プローブの同軸共振器で生じる共振の共振周波数を比較する比較手段とを備えた電気的特性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場を半導体ウエハ等の被測定物に浸透させて、その表面付近の構造や材質により定まる電気的特性（誘電率や導電率）を測定する際に用いられるプローブ及びこのプローブを備えた電気的特性測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、近接場を用いて被測定物の誘電率や導電率等の電気的特性を測定する際に用いられる近接場プローブとしては、特許文献１に記載の同軸共振器を用いたプローブが知られている。
【０００３】
この近接場プローブは、図１０に示されるように、筒状の外導体２３０と、この外導体２３０の中心軸ｃに沿って延びる内導体２２０とで構成される同軸共振器を備える。この同軸共振器２１０は、先端側が開放端で後端側が短絡端であり、高周波が導入されることで先端近傍に近接場が形成される。
【０００４】
筒状に形成された外導体２３０先端には開孔が形成され、その開孔径は、同軸共振器２１０で生じる共振の共振周波数よりも十分小さくなるように形成されている。そして、内導体２２０先端と外導体２３０先端とは、被測定物Ｔ１の測定面ｔ１に対して垂直に同軸共振器２１０先端を当接させたときに、内導体２２０先端と外導体２３０先端とが共に測定面ｓに当接するように形成されている。
【０００５】
このような近接場プローブ２１０に所定の周波数の高周波が導入されると同軸共振器２１０内で共振する。このとき、外導体２３０先端の開孔径がこの共振周波数の波長よりも十分小さいため、この開孔からは近接場（エバネッセント波）が放射される。
【０００６】
この状態で近接場プローブ２１０先端、即ち、同軸共振器２１０の先端が垂直方向から被測定物Ｔ１に当接され、開放端近傍に形成された近接場を被測定物Ｔ１に浸透させる。この浸透させた近接場の反射度合いが同軸共振器２１０の共振周波数変化として観測されることにより、間接的に被測定物（誘電体）Ｔ１の誘電率が測定される。
【特許文献１】特開２００５−１２１４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記の近接場プローブ２１０においては、近接場プローブ２１０先端（同軸共振器先端）と被測定物Ｔ１の測定面ｔ１とを当接させて測定することで最も強い検出信号が得られ、Ｓ／Ｎが最もよくなる。
【０００８】
しかし、前記のように近接場プローブ２１０先端と測定面ｔ１とを接触（当接）させた状態で測定が行われると被測定物Ｔ１の測定面ｔ１に傷が生じたり、近接場プローブ２１０先端の測定面ｔ１への接触による当該先端の変形や磨耗、損傷等により分解能が低下する場合があった。
【０００９】
そこで、測定面ｔ１の傷や近接場プローブ２１０先端の損傷等を抑制するために、近接場プローブ２１０先端と測定面ｔ１とが間隔をおくように測定することが考えられた。
【００１０】
しかし、その一方、近接場プローブ２１０先端と測定面ｔ１との当接を回避するために大きく離間させると前記測定に重大な影響が生じる。即ち、近接場は近接場プローブ２１０先端近傍の非常に狭い範囲でしか形成されないため、例えば、近接場プローブ２１０先端（外導体２３０先端の開孔）と測定面ｓとが１μｍ離れただけで、近接場の前記相互作用における前記共振周波数の変化が著しく小さくなり、間接的な被測定物（誘電体）Ｔ１の誘電率の測定が困難になる。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、被測定物の測定面と同軸共振器先端との間隔が測定に適した距離となるよう容易に調整できる近接場プローブ及びこの近接場プローブを備えた電気的特性測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、上記課題を解消すべく、本発明に係る近接場プローブは、近接場を被測定物に浸透させて当該被測定物の電気的特性を測定するための近接場プローブであって、一方向に延びる内部空間を囲み、先端に前記内部空間と外部とを連通する微細開孔が形成された外導体と、前記内部空間内で当該内部空間の中心軸に沿って延び、先端が前記外導体の微細開孔近傍に位置すると共に後端が前記外導体に接続された内導体とを有し、高周波が供給されることで前記微細開孔近傍に前記近接場が形成される同軸共振器と、前記被測定物が配置されるステージと、前記微細開孔が前記被測定物の測定面に対して対向するように前記同軸共振器を支持する支持部材と、前記同軸共振器及び前記ステージのうち少なくとも一方をその姿勢を維持しつつ互いに接近又は離間させて前記同軸共振器先端と前記測定面との距離を所望の距離に保つためのリフトオフ量調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、リフトオフ量調整手段によって、前記同軸共振器及び前記ステージのうち少なくとも一方が移動させられると、前記同軸共振器と前記ステージに配置された前記被測定物とがそれぞれ姿勢を維持しつつ互いの間隔が接近又は離間する。そのため、前記同軸共振器先端と前記測定面との距離（いわゆるリフトオフ量）が所望の距離となるよう容易に調整される。
【００１４】
本発明に係る近接場プローブにおいては、前記リフトオフ量調整手段は、前記同軸共振器先端部と前記測定面との距離を測定するためのリフトオフ量測定手段と、前記リフトオフ量測定手段の測定結果に基づいて、前記同軸共振器及び前記ステージのうち少なくとも一方を移動させる駆動手段とを有する構成が好ましい。
【００１５】
かかる構成によれば、前記リフトオフ量測定手段の測定結果に基づき、前記駆動手段が前記同軸共振器及び前記ステージのうち少なくとも一方を移動させることで、前記同軸共振器先端と前記測定面との間隔が所望の距離となるよう容易且つ正確に調整される。
【００１６】
また、前記内導体先端には、当該内導体の直径よりも小さくなるような外周面を有すると共に前記内導体の中心軸に沿って突出するような微細軸が設けられ、この微細軸が前記外導体と接することなく前記微細開孔内に挿通されてその先端が前記外導体の外面より僅かに外側へ突出するように前記微細軸と前記微細開孔との相対位置が決められ、前記リフトオフ量測定手段は、前記微細軸先端と前記測定面との距離を測定するための第１のリフトオフ量測定手段であり、前記微細軸にその一部が設けられている構成が好ましい。
【００１７】
かかる構成によれば、前記第１のリフトオフ量測定手段によって、前記微細軸先端から前記測定面までの距離が直接且つ正確に測定される。
【００１８】
そのため、この測定された距離に基づき前記駆動手段によって前記同軸共振器及び前記ステージのうち少なくとも一方が移動されることで、前記微細軸先端と前記測定面との当接が確実に回避されると共に、その間隔が測定に適した距離となるよう容易且つ正確に調整される。
【００１９】
しかも、前記内導体に前記微細軸が設けられることで、当該微細軸部先端に近接場が集中して当該微細軸部の直径程度に近接場を局在させることができ、形成される近接場の強度が強くなると共に分解能も向上する。即ち、測定のために十分な強度の近接場が維持されつつ高分解能が得られる。
【００２０】
また、前記第１のリフトオフ量測定手段は、前記内導体の内部に配設された光ファイバと、前記光ファイバの後端側に接続され、当該光ファイバにレーザ光線を照射すると共に戻ってきたレーザ光線を受信することで光ファイバ先端から反射面までの距離を測定する第１の距離測定手段とで構成され、前記光ファイバは、前記微細軸をその中心軸に沿って貫通し、当該光ファイバの先端面が前記微細軸先端から露出するように配設されている構成が好ましい。
【００２１】
かかる構成によれば、前記光ファイバが用いられることで、非常に細い前記微細軸内であってもレーザ光線の導波路の形成が容易になる。また、レーザ光線を用いて距離が測定されることで高精度の距離の測定が可能となる。
【００２２】
また、前記内導体先端部は、先端に向かって直径が小さくなる円錐形状に形成され、その先端が前記外導体と接することなく前記微細開孔内に位置するように前記先端と前記微細開孔との相対位置が決められ、前記リフトオフ量測定手段は、前記内導体先端と前記測定面との距離を測定するための第２のリフトオフ量測定手段であり、前記内導体先端部にその一部が設けられている構成であってもよい。
【００２３】
かかる構成によれば、前記第２のリフトオフ量測定手段によって、前記内導体先端から前記測定面までの距離が直接且つ正確に測定される。
【００２４】
そのため、この測定された距離に基づき前記駆動手段によって前記同軸共振器及び前記ステージのうち少なくとも一方が移動されることで、前記内導体先端と前記測定面との間隔が測定に適した距離となるよう容易且つ正確に調整される。
【００２５】
また、前記内導体先端と前記同軸共振器の先端との相対位置は固定されているため、前記内導体先端と前記測定面との距離から前記同軸共振器先端と前記測定面との距離が容易且つ正確に導出される。そのため、前記同軸共振器先端と前記測定面との当接も確実に回避される。
【００２６】
また、前記第２のリフトオフ量測定手段は、前記内導体の内部に配設された光ファイバと、前記光ファイバの後端側に接続され、当該光ファイバにレーザ光線を照射すると共に戻ってきたレーザ光線を受信することで光ファイバ先端から反射面までの距離を測定する第２の距離測定手段とで構成され、前記光ファイバは、前記内導体先端部をその中心軸に沿って貫通し、当該光ファイバの先端面が前記内導体先端から露出するように配設されている構成であってもよい。
【００２７】
かかる構成によれば、前記光ファイバが用いられることで、レーザ光線の導波路の形成が容易になる。また、前記同様、レーザ光線を用いて距離が測定されることで高精度の距離の測定が可能となる。
【００２８】
尚、前記微細軸を前記光ファイバが貫通する構成又は前記内導体先端部を前記光ファイバが貫通する構成の場合、前記光ファイバの先端には集束レンズが設けられている構成が好ましい。かかる構成によれば、前記測定面からの反射光の強度によって前記微細軸先端又は前記内導体先端と前記測定面との間隔が所望の間隔、即ち、前記集束レンズの焦点距離か否かを容易に判定することが可能となる。
【００２９】
また、前記リフトオフ量測定手段は、前記外導体先端部と前記測定面との距離を測定するための第３のリフトオフ量測定手段であり、前記外導体先端部からレーザ光を照射すると共にその反射光を受光することで当該外導体先端部から反射面までの距離を測定するように構成されてもよい。
【００３０】
かかる構成によれば、前記第３のリフトオフ量測定手段によって前記外導体先端部から前記測定面までの距離が正確に測定される。このとき、前記外導体先端部と近接場が形成される前記同軸共振器先端（前記微細開孔）との相対位置は固定されている。従って、前記測定された距離に基づいて前記駆動手段が前記同軸共振器及び前記ステージのうち少なくとも一方を移動させて前記外導体先端部と前記測定面との間隔が調整されることで、前記同軸共振器先端と前記測定面との当接が確実に回避されると共に、その間隔が測定に適した距離となるよう容易且つ正確に調整される。
【００３１】
また、前記ステージは、前記測定面を水平にして前記被測定物が配置されるように構成され、前記支持部材は、前記測定面上方の所定の範囲内で上下動自在に前記同軸共振器を支持するように構成され、前記外導体は、前記測定面と平行な先端面を有し、前記リフトオフ量調整手段は、前記外導体先端面と前記測定面との間に気体を送入する気体送入手段と、この気体の送入量を制御する制御部とを有し、この制御部は、前記外導体先端面と前記測定面との距離が所望の距離となるように前記気体の送入量を調節するように構成されているのが好ましい。
【００３２】
かかる構成によれば、前記外導体先端面と前記測定面との間に前記気体が送入されることによって当該気体の層が形成される。この層によって前記同軸共振器が宙に浮いた状態、即ち、前記外導体先端面と前記測定面との間隔が保たれ、前記同軸共振器先端と前記測定面との当接が回避できる。そして、前記制御部によって気体送入手段が制御されて前記間隔が所望の間隔となるように前記気体が送入されることで、前記測定に適した所望の間隔が容易に得られる。
【００３３】
また、前記気体送入手段は、前記同軸共振器の内部空間に前記気体を充填するように構成されると共に、前記外導体先端面に設けられて前記内部空間に充填された前記気体を前記測定面に向けて噴射する気体噴射部を有する構成が好ましい。
【００３４】
かかる構成によれば、前記外導体先端面と前記測定面との間に容易に前記気体を送入することができる。
【００３５】
この場合、前記気体噴射部は、前記内部空間と前記外導体の外部とを連通する孔及びスリットの少なくとも一方で構成され、前記中心軸を中心とした前記外導体先端面上の１又は複数の円周に沿って等間隔に形成されている構成が好ましい。
【００３６】
かかる構成によれば、前記気体噴出部が簡易な構成のため容易に形成される。また、前記外導体先端面に対して周方向に均等に前記気体が噴出されるため、前記外導体先端面と前記測定面との間隔が前記先端面に沿って均一若しくはほぼ均一になる。
【００３７】
また、上記課題を解消すべく、本発明に係る電気的特性測定装置は、上記いずれかの近接場プローブと、この近接場プローブの同軸共振器に高周波を供給する高周波供給手段と、前記被測定物の測定前と測定中との前記高周波が供給された近接場プローブの同軸共振器で生じる共振の共振周波数を比較する比較手段とを備えることを特徴とする。
【００３８】
かかる構成によれば、前記近接場プローブにおいて、前記同軸共振器先端と前記被測定物の測定面との間隔が測定に適した距離となるよう容易に調整されるため、前記被測定物の誘電率が容易且つ正確に測定することが可能となる。
【００３９】
また、前記同軸共振器先端と前記測定面との当接が回避できるため、近接場プローブの損傷等が抑制されてメンテナンス等の労力が削減される。
【発明の効果】
【００４０】
以上より、本発明によれば、被測定物の測定面と同軸共振器先端との間隔が測定に適した距離となるよう容易に調整できる近接場プローブ及びこの近接場プローブを備えた電気的特性測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の第１実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００４２】
図１に示されるように、本実施形態に係る高周波誘電率測定装置（電気的特性測定装置の一例）１００は、被測定物Ｔから情報を採取する近接場プローブ１０と、この近接場プローブ１０が接続された高周波ネットワークアナライザーＮとを備える。
【００４３】
近接場プローブ１０は、高周波を供給されることで近接場を形成し、この近接場を配置された被測定物Ｔにその表面（測定面）ｔから浸透させて当該被測定物Ｔの電気的特性（本実施形態においては誘電率）を測定するためのものである。具体的には、図２（ａ）及び図２（ｂ）にも示されるように、この近接場プローブ１０は、近接場を形成するための同軸共振器１２と、被測定物Ｔが配置されるステージＳと、同軸共振器１２を支持する支持部材１４と、ステージＳを駆動するリフトオフ量調整手段５０とを備える。
【００４４】
同軸共振器１２は、内導体２０と外導体３０とを主構成として構成されている。外導体３０は、一方向に延びる内部空間Ｓｐを囲み、先端に内部空間Ｓｐと外部とを連通する微細開孔３５が形成されている。また、内導体２０は、内部空間Ｓｐ内で当該内部空間Ｓｐの中心軸Ｃに沿って延び、先端が外導体３０の微細開孔３５近傍に位置すると共に後端が外導体３０に接続されている。これら両導体（内導体２０及び外導体３０）は電気が流れる素材（導体）で形成されており、本実施形態においては、銅（純度が高いものほど好適である）で形成されている。
【００４５】
このように本実施形態においては、両導体２０，３０が同じ素材で形成されているが、導体で形成されていればそれぞれ異なる素材で形成されていてもよい。また、銅で形成される必要もなく、純アルミニウム、銀、金等の金属であってもよい。また、両導体２０，３０は、少なくとも表面が前記金属で形成されていればよい。
【００４６】
詳細には、内導体２０は、中心軸Ｃに沿って先端から順に、微細軸２１と内導体本体２２とで構成されている。さらに、内導体本体２２は、前記同様先端から順に、本体縮径部２２ａと本体同径部２２ｂとで構成されている。これら本体縮径部２２ａ及び本体同径部２２ｂとは一体成形されており、微細軸２１は内導体本体２２に固着されている。
【００４７】
さらに、内導体２０の内部には光ファイバｏｆが配設されている。この光ファイバｏｆは、中心軸Ｃに沿って内導体２０を貫通するように配設され、先端が内導体２０先端に位置し、後端が同軸共振器１２の外部に配置されたレーザ変位計（距離測定手段）５４に接続されている。具体的には、光ファイバｏｆは、石英ガラス（ＳｉＯ２）等で構成され、例えば、内視鏡等に用いられるようなものが利用される。
【００４８】
内導体２０先端部の微細軸２１においても、光ファイバｏｆは当該微細軸２１を中心軸Ｃに沿って貫通し、光ファイバｏｆの先端面が微細軸２１先端面２１ａから露出するように配設されている（図２（ｂ）参照）。より詳細には、光ファイバｏｆの先端には集束レンズｌｅが設けられており、この集束レンズｌｅにおける微細軸２１先端側の面が微細軸先端面２１ａと滑らかに連続するような状態で露出している。このように光ファイバｏｆが用いられることで、非常に細い微細軸２１内であってもレーザ光線の導波路の形成が容易になる。
【００４９】
これら光ファイバｏｆとレーザ変位計５４とは、第１のリフトオフ量測定手段５２を構成し、この第１のリフトオフ量測定手段５２は、リフトオフ量調整手段５０の一部を構成している。
【００５０】
レーザ変位計５４は、レーザ光線送信器５５とレーザ光線受信器５６とで構成されている。このレーザ変位計５４は、レーザ光線送信器５５から光ファイバｏｆにレーザ光線を照射（送信）し、戻ってきたレーザ光線を分離器５７（例えば、４５度角度ハーフミラー）で分離してレーザ光線受信器５６で受信する。このようにすることで、レーザ変位計５４は光ファイバｏｆ先端、詳細には、光ファイバｏｆ先端に設けられた集束レンズｌｅの前記先端側の面から反射面（測定面ｔ）までの距離を高精度に測定することができる。即ち、後述する被測定物Ｔの誘電率の測定において、リフトオフ量を調整する際に最も必要な微細軸２１先端（同軸共振器１２）から測定面ｔまでの距離を直接且つ高精度に測定することができる。
【００５１】
尚、リフトオフ量測定手段は、第１のリフトオフ量測定手段５２に限定される必要もなく、例えば、図３に示されるように、レーザ変位計６５のみで構成された第２のリフトオフ量測定手段であってもよい。このレーザ変位計６５は、外導体３０の先端部に設けられ、レーザ光線を照射すると共にその反射光を受光することで前記の外導体３０の先端部（レーザ変位計６５が設けられた位置）から測定面ｔまでの距離を高精度に測定できる。
【００５２】
この場合、測定される距離が前記外導体３０の先端部から測定面ｔまでの距離であるため微細軸１２先端と測定面ｔとの距離を直接測定することはできないが、レーザ変位計６５と微細軸１２先端との相対位置が固定されているため、計算機等によって間接的に導出される。
【００５３】
図１乃至図２（ｂ）に戻り、微細軸２１は、内導体２０の先端に中心軸Ｃに沿って延び内導体本体２２から突出するように形成されている。また、微細軸２１は、前記のように中心軸Ｃに沿って当該微細軸２１を貫通するように光ファイバｏｆが配設されている。この微細軸２１は、内導体本体２２、詳細には、内導体本体２２の本体同径部２２ｂの直径よりもその直径が小さくなるような外周面２１ｂを有する。そして、微細軸２１の先端部は、先端に向かって縮径するように形成されている。こうすることで、微細開孔３５の先端側に形成される近接場が微細軸２１先端に集中して、径の小さくなった微細軸２１先端に前記近接場を局在させることができる。
【００５４】
具体的には、微細軸２１は、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）等の細くて硬い金属細線で構成された直径３０μｍ、長さ０．３ｍｍ（代表値）の細線である。そして、その先端部は、先端側に向かって縮径している。本実施形態においては、前記先端部は、先端側に向かって膨出する半球状に形成されている（図２（ｂ）参照）。
【００５５】
このように形成される微細軸２１は、外導体３０先端に設けられた微細開孔３５内に挿通されている。この微細開孔３５は、外導体３０の先端側、即ち、後述する内面縮径部３１の先端面３１ａ中央に設けられた貫通孔で、中心軸Ｃに沿って内部空間Ｓｐと外導体３０の外部とを連通する。この微細開孔３５は、微細軸２１が接触することなく挿通可能な内径を有する。即ち、微細開孔３５は、微細軸２１と同軸若しくは略同軸で、当該微細軸２１の直径よりも大きな内径を有し且つ中心軸Ｃに沿って一定の内径を有する円柱面状の内周面３５ａによって規定された開孔である。
【００５６】
また、微細開孔３５は、同軸共振器１２で生じる共振の共振周波数の波長よりも小さい直径を有する。具体的には、直径５０μｍ、深さ（中心軸方向の長さ）が０．２ｍｍの開孔である。このような大きさとすることで、同軸共振器１２で共振が生じたときに、微細開孔３５から外部に向かって近接場（エバネッセント波）が放射（形成）される。この放射される近接場は、本実施形態においては電場が支配的な近接場電磁場である。
【００５７】
このような微細開孔３５に挿入される微細軸２１は、当該微細開孔３５を規定する内周面３５ａ（外導体３０）と接することがないように、即ち、微細開孔３５を規定する内周面３５ａとこの微細開孔３５を挿通する微細軸２１の外周面２１ｂとの間に全周に亘って間隔が形成されるように、前記相対位置が決められている。このように位置決め（配置）されることで、微細開孔３５を規定する内周面３５ａと微細軸２１の外周面２１ｂとの間に円筒状の絶縁層が形成される。そのため、微細開孔３５の先端側に形成される近接場が当該微細開孔３５の直径よりも小さな微細軸２１先端に局在し、近接場プローブ１０の分解能が向上する。
【００５８】
また、微細軸２１の先端が外導体３０の先端面（外面）３１ａより外部へ僅かに突出するように微細開孔３５と微細軸２１との相対位置が決められている。この突出寸法は、微細軸２１の半径寸法と同程度、本実施形態においては、２５μｍ程度となるように前記相対位置が決められている。このように位置決めされることによっても微細軸２１先端に近接場が集中して、微細軸２１の直径程度に近接場を局在させることができる。
【００５９】
尚、このように微細軸１２が内導体２０の先端部に形成されることで、近接場の強度を維持しつつ微細軸１２先端近傍に近接場を局在させて近接場プローブ１０の分解能が向上するが、この微細軸１２がない状態の内導体２０に光ファイバｏｆが配設されてもよい。
【００６０】
即ち、図４に示されるように、内導体２０の先端部が円錐形状に形成され、その先端が外導体３０と接することなく微細開孔３５内に位置するように構成されてもよい。この場合、第１のリフトオフ量測定手段５２を構成する光ファイバｏｆは、内導体先端部を中心軸Ｃに沿って貫通し、先端面が内導体２０先端から露出するように配設される。また、光ファイバｏｆ先端には、本実施形態同様、集束レンズｌｅが設けられてもよい。このように構成されても、レーザ変位計５４によって、内導体２０先端から測定面ｔまでの距離が直接且つ正確に測定される。
【００６１】
この場合も、測定される距離が外導体３０の先端面３１ａよりも内側の内導体２０の先端から測定面ｔまでの距離であるため、最も測定面ｔに近い前記器先端面３１ａと測定面ｔとの距離を直接測定することはできない。しかし、内導体２０先端と外導体３０の先端面３１ａとの相対位置が固定されているため、前記同様、前記距離は計算機等によって間接的に導出される。
【００６２】
図１乃至図２（ｂ）に戻り、内導体本体２２は、中心軸Ｃに沿って直径が一定の円柱状の本体同径部２２ｂの先端に円錐状の本体縮径部２２ａが連接されることで構成されている。この内導体本体２２は、本実施形態においては中実構造であるが、中空構造であってもよい。このように構成される内導体本体２２の先端、即ち、円錐状の本体縮径部２２ａの先端に微細軸２１が同軸に（中心軸Ｃに沿って）設けられることで内導体２０が構成されている。
【００６３】
具体的には、本体同径部２２ｂは、直径が１４ｍｍ、長さ（中心軸Ｃ方向の距離）が７８ｍｍの円柱状で、本体縮径部２２ａは、底面（本体同径部２２ｂ側）の直径が１４ｍｍ、高さ（中心軸Ｃ方向の距離）が６．７ｍｍ、円錐頂角が９０°の円錐状となるように形成されている。
【００６４】
外導体３０は、中心軸Ｃに沿って直径が一定の円柱状の外周面を有し、先端部（先端面３１ａ中央）には前記の微細開孔３５が設けられ、後端部に導入端子４０及び導出端子４１が設けられている。この外導体３０は、中心軸Ｃに沿って先端から順に、内面縮径部３１と内面同径部３２と短絡部３３とで構成されている。これら内面縮径部３１と内面同径部３２とは一体成形されており、短絡部３３は、内面同径部３２の後端に固着されている。
【００６５】
内面縮径部３１は、内導体２０の本体縮径部２２ａ及び微細軸２１に対応する部位であり、先端側に向かって内導体２０の本体縮径部２２ａと徐々に接近するような内面３１ｂを有する。即ち、この内面縮径部３１の内面３１ｂは、本体縮径部２２ａの外面（円錐面）よりも円錐頂角が大きな円錐状に先端側へ向かって凹んだ面３１ｂで構成されている。詳細には、この凹部は、円錐の先端部（最も深く凹んだ位置）が平らになった円錐台状に凹んでいる。このように円錐台形状に凹むことで、内面縮径部３１（外導体３０）における微細開孔３５の周縁部３５ｂは、一定の厚さとなる。この凹部の最も深く凹んだ位置、且つ中心軸Ｃに沿った位置に微細開孔３５が設けられている。
【００６６】
内面同径部３２は、内導体２０の本体同径部２２ｂに対応する部位であり、本体同径部２２ｂ外周面と平行な内面を有する。即ち、内面同径部３２は、中心軸Ｃに沿って延びる外径及び内径が一定の円筒状に形成されている。
【００６７】
短絡部３３は、円筒状の内面同径部３２の後端側開孔を塞ぐように設けられた円盤状の部位である。この短絡部３３は、その中心部に内導体２０の後端が接続され、外導体３０と内導体２０とを短絡している。また、その中心部を内導体２０に配設された光ファイバｏｆが貫通している。この短絡部３３には、同心円上で且つ中心軸Ｃを挟んで対称な位置に当該中心軸Ｃと平行な一対のポート孔３４ａ，３４ｂが設けられている。このポート孔３４ａ，３４ｂには、ループアンテナ４０，４１がそれぞれ挿入されており、一方が高周波を同軸共振器１２に導入するための導入端子４０として使用され、他方が高周波を同軸共振器１２から導出するための導出端子４１として使用される。
【００６８】
具体的には、外導体３０の外周面が直径が３４ｍｍ、長さが７８ｍｍの円柱状となるように形成されている。そして、内面縮径部３１の内面は、底面（内面同径部３２側）の直径が２４ｍｍ、高さ（中心軸Ｃ方向の距離）が７．０ｍｍ、頂面（先端側の面）の直径が１ｍｍの円錐台状に形成され、内面同径部３２の内周面は、直径が２４ｍｍとなるように形成されている。
【００６９】
以上のように構成される外導体３０と内導体２０とによって、中心軸Ｃに対して回転対称な同軸共振器１２が形成される。このように構成される同軸共振器１２は、外導体３０における内部空間Ｓｐを規定する円筒状の内面（内周面）と内導体２０における円筒状の外周面とが同軸構造を有しているため、同軸共振器１２内部に電磁波を閉じ込めたときに内部の電磁波分布（モード）が一意（ＴＥＭ波）に決まり、同軸共振器１２からの測定データを解析する際に解析し易くなる。さらに、構造が簡単であることから電磁場解析の結果ともよく一致するため前記解析の際に解析し易い。具体的には、この同軸共振器１２では、各部位の寸法が上述の寸法で形成されることで基本周波数が７５０ＭＨｚ付近となり、基本共振周波数の波長をλとすると、λ／４の奇数倍に高次共振モードが現れる。この場合、３λ／４モードで２２５０ＭＨｚ、５λ／４モードで３７５０ＭＨｚとなり、汎用の高周波測定器で容易に観測できる。
【００７０】
ステージＳは、平板状の被測定物Ｔをその測定面ｔが上方を向いて水平となるように保持するものである。このステージＳは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向にそれぞれ被測定物Ｔの姿勢を維持した状態で移動可能に構成され、リフトオフ量調整手段５０における後述する駆動手段５８によって各方向に駆動される。また、このステージＳは、前記各方向において精密移動するように構成されている。
【００７１】
支持部材１４は、微細開孔３５がステージＳ上に配置された被測定物Ｔの測定面ｔに対して対向するように連結部材１４ａを介して同軸共振器１２を支持するものである。本実施形態において、支持部材１４は、ステージＳ上方の所定位置に同軸共振器１２を支持している。また、連結部材１４ａを上下に移動（昇降）させて同軸共振器１２を後述する測定位置と待機位置とに位置変更させることができる。
【００７２】
リフトオフ量調整手段５０は、同軸共振器１２先端（詳細には、微細軸２１先端）と測定面ｔとの距離（いわゆるリフトオフ量）を測定するための前記の第１のリフトオフ量測定手段５２と、この第１のリフトオフ量測定手段５２での測定結果に基づいてステージＳを駆動する（移動させる）ための駆動手段５８とを有する。
【００７３】
本実施形態においては、駆動手段５８は、ステージＳを駆動するように構成されているが、同軸共振器１２を駆動してもよく、両方を駆動するように構成されてもよい。また、駆動手段５８は、ステージＳをＸＹＺ軸の各方向にそれぞれ駆動するが、少なくともＺ軸方向に駆動できればよい。即ち、駆動手段５８は、同軸共振器１２及びステージＳのうち少なくとも一方をその姿勢を維持しつつ互いに接近又は離間させて同軸共振器１２先端と測定面ｔとの距離を所望の距離に保てる構成であればよい。
【００７４】
この駆動手段５８には計算機Ｐが接続され、この計算機Ｐは第１のリフトオフ量測定手段５２にも接続されている。計算機Ｐは、第１のリフトオフ量測定手段５２で測定された微細軸２１先端と測定面ｔとの間の距離データを当該第１のリフトオフ量測定手段５２から取得し、あらかじめ設定されている目標距離と比較演算し、この目標距離と距離データ（測定距離）とが一致するように駆動手段５８を制御する。即ち、この計算機Ｐは、測定距離が目標距離と一致するようにステージＳをＺ軸方向に沿って移動させる。
【００７５】
高周波ネットワークアナライザーＮは、同軸ケーブルＫを通じて同軸共振器１２に高周波を供給する高周波供給手段（図示省略）と、被測定物Ｔの測定前と測定中との前記高周波が供給された同軸共振器１２で生じる共振の共振周波数を比較する比較手段（図示省略）とを有し、高周波特性を測定・表示する高周波測定器である。この高周波ネットワークアナライザーＮでは、同軸共振器１２に高周波信号を入力したときの入力信号と、同軸共振器１２からの反射信号とを測定することにより、被測定物Ｔの高周波特性が得られる。
【００７６】
本実施形態に係る高周波誘電率測定装置１００は、以上の構成からなり、次に、この高周波誘電率測定装置１００の作用について図５（ａ）及び図５（ｂ）も参照しつつ説明する。
【００７７】
ステージＳ上に誘電率を測定するための被測定物Ｔを載置（配置）する。このとき、同軸共振器１２は、被測定物Ｔが載置し易いように、上方に移動（上昇）して当該ステージＳと同軸共振器１２先端との間隔を十分にとった待機位置にある（図５（ａ）参照）。
【００７８】
被測定物ＴがステージＳ上に載置されると同軸共振器１２が待機位置から測定位置開始位置まで降下する（図５（ｂ）参照）。
【００７９】
次に、リフトオフ量調整手段５０によって、同軸共振器１２先端と被測定物Ｔとの距離（リフトオフ量）が測定されつつ、その測定結果に基づいてステージＳがＺ軸方向（上下方向）に駆動され、測定に最適なリフトオフ量に調整される。
【００８０】
具体的には、第１のリフトオフ量測定手段５２によって、微細軸２１先端と測定面ｔとの距離が測定される。詳細には、レーザ変位計５４のレーザ光線送信器５５からレーザ光線を光ファイバｏｆに照射する。このレーザ光線が光ファイバｏｆ内を導波されて同軸共振器１２の微細軸２１先端から測定面ｔに向けて照射される。測定面ｔに到達したレーザ光線は、当該測定面で反射されて、再度、微細軸２１先端から光ファイバｏｆ内に入射する。そして、レーザ変位計５４に向けて導波され、分離器５７で分離されてレーザ光線受信器５６で受信される。レーザ変位計５４では、このレーザ光線の強度に基づいて微細軸２１先端から測定面ｔまでの距離が測定される。
【００８１】
このように、レーザ光線を用いて距離が測定されることで、μｍ単位の高精度な距離の測定が可能となる。また、微細軸２１を貫通するように光ファイバｏｆが配設されているため、微細軸２１の先端（先端の光ファイバ先端面）からレーザ光線を照射すると共に反射光を受光することで、最も知りたい微細軸２１先端から測定面ｔまでの距離が直接且つ正確に測定される。
【００８２】
測定された距離データは、第１のリフトオフ量測定手段５２から計算機Ｐに送られる。計算機Ｐでは、あらかじめ設定されている目標距離（測定に適したリフトオフ量）と測定した距離とを比較し、測定した距離が目標距離と一致するようにステージＳを駆動（移動）するように駆動手段５８に指示を送る。
【００８３】
駆動手段５８は、計算機Ｐからの指示に従ってステージＳをＺ軸方向に精密に移動させ、前記レーザ変位計５４での測定距離が目標距離と一致するように調整する。
【００８４】
本実施形態においては光ファイバｏｆ先端には集束レンズｌｅが設けられ、この集束レンズｌｅからその収束点までの距離が被測定物Ｔの誘電率（電気的特性）を測定する際に適したリフトオフ量と等しくなっている。そのため、レーザ光線受信器５６で受信したレーザ光線の強度が最も強くなるように駆動手段５８によってステージＳを移動させることでリフトオフ量が調整される。
【００８５】
このとき、リフトオフ量は、極めて精密に調整されなければならない。例えば、代表的な誘電体に対するリフトオフ量と同軸共振器１２を用いた近接場プローブ１０の共振周波数の変化とを図６に示す。この図からもわかるように、リフトオフ量が極僅かに大きくなっただけで、周波数の変位量が著しく減少する。サンプル（誘電率の既知の物質）の誘電率と対比して被測定物の誘電率を求める場合、このように減少した状態では誘電率の偏移量がわかり難くなり、測定が困難になることがわかる。そのため、同軸共振器１２先端と測定面ｔとが当接することなく、且つ極めて接近した状態に精密にリフトオフ量が調整された状態で測定されなければならない。しかも、被測定物Ｔによっては、測定面ｔが平滑でない場合もあり、その場合、測定面ｔの広い範囲の測定を行うときには、各位置でリフトオフ量を調整しなければならず、極めて困難且つ煩雑な測定作業になる。
【００８６】
本実施形態では、リフトオフ量測定手段５２によって誘電率の測定の際に最も測定面ｔに接近する微細軸２１先端から測定面ｔまでの距離を直接レーザ光線を用いて測定することで極めて高精度に前記距離の測定が可能となる。この測定結果に基づき、駆動手段５８が精密移動可能に構成されたステージＳを駆動することで、同軸共振器１２先端（微細軸２１先端）と測定面ｔとが接触することなく、所望の（あらかじめ設定された）距離となるよう容易且つ正確に調整される。
【００８７】
一方、高周波ネットワークアナライザーＮから同軸ケーブルＫを通じて同軸共振器１２の導入端子４０に周波数掃引された高周波信号が送り出される。この高周波信号が導入端子４０を通じて同軸共振器１２に導入される。そうすると、導入された高周波のうち、同軸共振器１２の共振周波数と一致する周波数信号が導出端子４１から強く出力（導出）され、同軸ケーブルＫを通じて高周波ネットワークアナライザーＮが受信する。そうすると、近接場プローブ共振特性がグラフのピークとして表示される（図７参照）。
【００８８】
このとき、同軸共振器１２先端の微細開孔３５から近接場が放射されている。そして、内導体２０の微細軸２１が外導体３０と接することなく微細開孔３５内に挿通されてその先端が外部へ突出することで、前記近接場は、微細軸２１先端部に集中するため、微細軸２１の直径程度に局在する。そのため、測定のために十分な強度の近接場が維持されつつ高分解能が得られる。
【００８９】
この微細開孔３５から近接場が放射された状態で、リフトオフ量が調整されて、微細軸２１に被測定物Ｔを近づけ、その先端近傍に形成された近接場を測定面ｔから浸透させる。そうすると、近接場の反射度合いが共振周波数の変化として高周波ネットワークアナライザーＮ上に現れる。この共振周波数の変化から間接的に被測定物Ｔの誘電率等の電気的特性が決定される。
【００９０】
具体的には、被測定物Ｔの誘電率に近い物質でその誘電率が既知である誘電体の共振周波数変化をグラフ化しておき、そのグラフ上のどこに被測定物Ｔの共振周波数がプロットされるかにより誘電率を決定することが可能となる。
【００９１】
以上のように測定しつつ、ステージがＸ軸方向又はＹ軸方向に駆動されることで、測定面ｔ上の広い範囲の誘電率が測定される。即ち、測定面ｔに沿った２次元の誘電率分布が測定される。
【００９２】
次に、本発明の第２実施形態について図８乃至図９（ｂ）も参照しつつ説明するが、前記第１実施形態と同様の構成には同一符号を用いると共に詳細な説明を省略し、異なる構成についてのみ詳細に説明する。
【００９３】
本実施形態に係る高周波誘電率測定装置１１０では、外導体３０の内面縮径部３１（外導体３０先端）は、被測定物Ｔの測定面ｔと平行な先端面３１ａを有する。即ち、内面縮径部３１の先端部は、中心軸Ｃと直交する面に沿った平面状に形成されている。この内面縮径部３１における前記一定の厚さとなっている微細開孔３５の周縁部３５ｂには、空気噴射部（気体噴射部）６０が設けられている。この空気噴射部６０は、後述する空気送入手段６１の一部を構成し、内部空間Ｓｐに充填された空気（気体）を測定面ｔに向けて噴射する部位である。
【００９４】
具体的には、微細軸２１（又は微細開孔３５）を中心とした先端面３１ａ上の円周に沿って等間隔に形成された複数のスリットで構成されている。このスリット６０は、同軸共振器１２の内部空間Ｓｐと外部とを連通するように外導体３０（先端面３１ａ）に形成されている。
【００９５】
このように、空気噴射部６０としてスリットが用いられることで、構成が簡単なために空気噴出部６０の形成が容易となる。また、前記円周に沿って等間隔にスリット６０が設けられることで、先端面３１ａに対して周方向に均等に空気が噴出可能となる。
【００９６】
尚、前記の空気噴射部６０は、スリットに限定される必要はなく、孔等で構成されていてもよく、スリットと孔等とを組み合わせてもよい。また、前記円周は、１つでもよく３つ以上でもよい。
【００９７】
リフトオフ量調整手段５０は、本実施形態においては、先端面３１ａと測定面ｔとの間に空気を送入する空気送入手段６１と、この空気送入手段６１を制御して空気の送入量を調節する制御部６２とを有する。
【００９８】
空気送入手段６１は、送入管６３を介して同軸共振器１２の内部空間Ｓｐに空気を充填するためのものである。また、制御部６２は、先端面３１ａと測定面ｔとの距離が所望の距離となるように空気の送入量を調節するように構成されている。
【００９９】
このように構成される同軸共振器１２は、測定の際に支持部材１４に測定面ｔの上方の所定の範囲内で上下動自在となるように支持されている。この所定の範囲は、本実施形態においては、例えば、微細軸２１先端と測定面ｔとの距離が０ｍｍから１ｍｍまでの範囲である。
【０１００】
詳細には、支持部材１４には、同軸共振器１２がその姿勢を維持しつつ上下自在に取付けられている。この同軸共振器１２を支持部材１４に備えられた位置切換部材１４ｂが捕まえて上下に移動させることで、当該同軸共振器１２を測定位置よりも上方の測定近傍位置と待機位置とに位置変更させることができる。そして、測定近傍位置では、位置切換部材１４ｂが同軸共振器１２を解放することで、当該同軸共振器１２は前記の所定の範囲内で上下動自在となる。
【０１０１】
本実施形態に係る高周波誘電率測定装置１１０は、以上の構成からなり、次に、この高周波誘電率測定装置１１０の作用について説明する。
【０１０２】
被測定物ＴがステージＳ上に配置されると、同軸共振器１２は位置切換部材１４ｂによって待機位置から測定近傍位置まで降下させられる。同軸共振器１２が測定近傍位置に到達すると、空気送入手段６１から送入管６３を介して同軸共振器１２の内部空間Ｓｐに空気が送入される。この送入された空気は、同軸共振器１２先端、詳細には、外導体３０先端の先端面３１ａに設けられたスリット（空気噴射部）６０から噴射される。
【０１０３】
この状態で同軸共振器１２は、位置切換部材１４ｂから解放され、支持部材１４に沿って前記所定の範囲内で上下動自在となる。そうすると、同軸共振器１２は、自重によって降下するが、その先端（外導体３０の先端面３１ａ）のスリット６０から空気が噴射されているため、先端面３１ａと測定面ｔとの間が所定の距離になったところで同軸共振器１２の降下は止まる。これは、先端面３１ａと測定面ｔとの間に空気が送入されることによって当該空気の層が形成されるためである。この空気の層によって同軸共振器１２が宙に浮いた状態、即ち、先端面３１ａと測定面ｔとの間隔が保たれる。このとき、スリット６０から周方向に均一に空気が噴射されるため、先端面３１ａと測定面ｔとの間隔が先端面３１ａに沿って均一若しくはほぼ均一になる。このように間隔が保たれることで、同軸共振器１２先端と測定面ｔとの当接が回避できる。しかも、噴射する空気量の調節、即ち、内部空間Ｓｐに送入される空気量の調節のみで、先端面３１ａと測定面ｔとの間隔の調整ができる。
【０１０４】
このとき、リフトオフ量測定手段５２によって同軸共振器１２（詳細には、微細軸２１先端）と測定面ｔとの距離が測定され、そのデータが計算機Ｐに送られる。計算機Ｐでは、あらかじめ設定されている目標距離と測定した距離とを比較し、測定した距離が目標距離と一致するように制御部６２に指示が送られる。
【０１０５】
この指示に基づき、同軸共振器１２を上下させるためにスリット６０から噴射される空気量を調節すべく、制御部６２によって空気送入手段６１が制御されて同軸共振器１２の内部空間Ｓｐへの空気の送入量が調節される。このようにすることで、前記測定に適した所望の間隔が容易に得られる。
【０１０６】
以上のようにしてリフトオフ量が調整されると、高周波ネットワークアナライザーＮから同軸共振器１２に周波数掃引された高周波信号が送り出され、被測定物Ｔの誘電率の測定が行われる。
【０１０７】
このように、本実施形態においては、空気の層によってリフトオフ量の調整を行いつつ、被測定物の誘電率が測定される。
【０１０８】
尚、本発明の電気的特性測定装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】第１実施形態に係る高周波誘電率測定装置の概略構成図である。
【図２】同実施形態に係る同軸共振器における（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）はその先端部の拡大図である。
【図３】同軸共振器の外導体にレーザ変位計が設けられた高周波誘電率測定装置の概略構成図である。
【図４】他実施形態に係る微細軸がない内導体を備えた同軸共振器における先端部の拡大縦断面図である。
【図５】第１実施形態に係る近接場プローブにおける（ａ）は同軸共振器が待機位置の状態を示す図であり、（ｂ）は同軸共振器が測定位置の状態を示す図である。
【図６】同実施形態に係る高周波測定装置での実測に基づく、リフトオフ量と同軸共振器の共振周波数の偏移量との関係を示す図である。
【図７】同実施形態に係る高周波誘電率測定装置における近接場プローブ共振特性の表示を示す図である。
【図８】第２実施形態に係る高周波誘電率測定装置の概略構成図である。
【図９】同実施形態に係る同軸共振器における（ａ）は先端部の拡大縦断面図であり、（ｂ）は先端側から見た図である。
【図１０】従来の近接場プローブの先端部の概略構成図を示す。
【符号の説明】
【０１１０】
１０   近接場プローブ
１２   同軸共振器
１４   支持部材
２０   内導体
２１   微細軸
２２   内導体本体
３０   外導体
３５   微細開孔
５０   リフトオフ量調整手段
Ｃ     中心軸
Ｓ     ステージ
Ｓｐ   内部空間
Ｔ     被測定物
【図１】
2009229423.tif 000003
【図２】
2009229423.tif 000004
【図３】
2009229423.tif 000005
【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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