(57)【要約】【課題】測定の際に測定面と当接することによる微細軸の破損を確実に防止できる近接場プローブ、この近接場プローブを備えた電気的特性測定装置及び電気的特性測定方法を提供することを課題とする。【解決手段】本発明は、一方向に延びる内部空間Ｓｐを囲み、先端に微細開孔３５が形成された外導体３０と内部空間Ｓｐ内で中心軸Ｃに沿って延びる内導体２０とを有する同軸共振器１２を備え、外導体３０は、微細開孔３５の周縁に位置する周縁面３６を含む先端面３１ａを有し、周縁面３６の径方向外側には保護部３７が設けられ、保護部３７は、周縁面３６よりも前方に位置する保護面３７ａを有し、内導体２０の先端には、微細開孔３５内に挿通される微細軸２１が設けられ、この微細軸２１の先端が前記中心軸Ｃ方向において周縁面３６よりも前方で且つ保護面３７ａよりも後方若しくはこれと同じ位置にあることを特徴とする。【選択図】図２
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【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する同軸共振器を備え、
前記外導体は先端面を有し、前記先端面は、前記微細開孔の周縁に位置する周縁面を含み、この周縁面の外側に保護部が設けられ、前記保護部は、前記周縁面よりも前方に位置する保護面を有し、
前記内導体の先端には、前記中心軸に沿って前記外導体と接触することなく前記微細開孔内に挿通される微細軸が設けられ、この微細軸の先端が前記中心軸方向において前記周縁面よりも前方で且つ前記保護面よりも後方若しくはこれと同じ位置にあ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、
前記周縁面は、前記微細軸を中心とした円形の外縁を有する面であり、この外縁の半径は、前記微細軸先端近傍に形成される近接場が前記保護部によって影響を受けない長さであ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、
前記保護部は、前記周縁面を囲む円周に沿って連続する環状に前記先端面から突出し、その先端の前記保護面が全周に亘って前記中心軸と直交する共通の平面に接するような形状を有し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、
前記保護面は、前記共通の平面で構成される環状当接面であ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、
前記保護部は、前記周縁面を囲む円周に沿って等間隔に複数突出し、各保護部先端の保護面が平面で構成されると共に前記中心軸と直交する共通の平面上に位置するような形状を有し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２乃至５のいずれか１項に記載の近接場プローブにおいて、
前記保護部と前記外導体とは別部材で構成され、前記保護部は、前記外導体よりも前記被測定物との間の摩擦係数が低い部材で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７】
請求項６に記載の近接場プローブにおいて、
前記保護部は、ポリテトラフルオロエチレンで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８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の近接場プローブにおいて、
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、
前記微細軸の先端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その姿勢を維持しつつ前記保護面と前記測定面とが接触しないように互いに接近又は離間させて前記微細軸の先端と前記測定面との距離を調整するための駆動手段とをさらに備えることを特徴とする近接場プローブ。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の近接場プローブにおいて、
前記保護面が前記中心軸方向に沿って位置を変更できるように前記保護部が構成され、この保護面の位置を変更するための位置変更手段がさらに備えら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１乃至９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における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、
前記比較手段での比較結果を出力する出力手段とを備えた電気的特性測定装置。
【請求項１１】
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電気的特性測定方法であって、
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の近接場プローブに高周波を供給して前記微細軸先端近傍に近接場を形成することと、前記保護面を被測定物の測定面に当接させることにより前記微細軸の先端と前記測定面との相対位置を保ちながら前記近接場を被測定物に浸透させることとを含むことを特徴とする電気的特性測定方法。
【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高周波誘電率測定装置に関する。
【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８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２１０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ｔ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】
このように構成される近接場プローブでは、同軸共振器２１０の外導体２３０先端の開孔径が小さくなるのに伴って分解能が向上する。そのため、被測定物Ｔ１の電気的特性をより微細に測定するためには、外導体２３０先端の開孔径を小さくしてプローブの分解能を向上させることが有効である。
【０００８】
しかし、外導体２３０先端の開孔径が小さくなると、開孔（同軸共振器２１０先端）近傍に形成される近接場の強度が低下し、これに伴ってプローブの感度も低下する。そのため、特に被測定物Ｔ１の内部領域を測定する際には、前記内部（表面からの深さ方向）へ浸透する近接場の強度が低下するために精度よく測定ができないといった問題が生じた。
【０００９】
そのため、図９に示されるように、内導体２２０先端に前記内導体２２０の中心軸ｃに沿って突出するような微細軸２２２が設けられた近接場プローブが開発された。この微細軸２２２は、外導体２３０と接することなく外導体２３０先端の開孔２４０内に挿通されてその先端が外導体２３０の先端面より僅かに外側（前方側）へ突出するように配されている。このように構成されることで、微細軸２２２が開孔２４０近傍に形成される近接場を当該微細軸２２２先端近傍に集中させて当該微細軸２２２の直径程度に局在させることができ、その結果、近接場の強度が強くなると共に分解能も向上した。
【００１０】
しかし、前記近接場プローブでは、近接場が微細軸先端近傍に局在しているため、外導体から突出した微細軸２２２先端を測定面ｔ１に非常に接近させて、例えば、数μｍ〜数十μｍ程度まで接近させて測定しなければならない。従って、その接近自体にわずかな狂いがあっても、微細軸２２２が測定面ｔ１に当たり破損するおそれがある。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、測定の際に測定面と当接することによる微細軸の破損を確実に防止できる近接場プローブ、この近接場プローブを備えた電気的特性測定装置及び電気的特性測定方法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する同軸共振器を備え、前記外導体は先端面を有し、前記先端面は、前記微細開孔の周縁に位置する周縁面を含み、この周縁面の外側に保護部が設けられ、前記保護部は、前記周縁面よりも前方に位置する保護面を有し、前記内導体の先端には、前記中心軸に沿って前記外導体と接触することなく前記微細開孔内に挿通される微細軸が設けられ、この微細軸の先端が前記中心軸方向において前記周縁面よりも前方で且つ前記保護面よりも後方若しくはこれと同じ位置にあることを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、前記中心軸方向において、前記微細軸の先端よりも前方若くはこれと同じ位置に前記保護部の保護面が位置することで、測定の際、前記同軸共振器の先端が前記測定面に接近し過ぎても前記保護面が前記微細軸よりも先に、若しくは同時に前記測定面に当接する。このように前記保護面が前記測定面に当接することで、前記同軸共振器の先端は、それ以上前記測定面に接近できなくなる。
【００１４】
そのため、前記微細軸より先に前記保護面が前記測定面に当接した場合には、そのときの前記微細軸の先端と前記測定面との間隔が保たれる。また、前記微細軸と前記保護面とが同時に前記測定面に当接した場合には、前記微細軸の先端が前記測定面に接触するが、前記同軸共振器の先端が前記測定面にそれ以上接近できないため、前記微細軸の先端への前記測定面からの抗力がそれ以上大きくならない。
【００１５】
また、前記保護面が前記測定面と当接した状態で測定が行われる場合でも、前記保護面が前記測定面に当接することで、前記同様、前記微細軸の先端と前記測定面との間隔が保たれ、若しくは、前記微細軸の先端が前記測定面に接触するが前記微細軸の先端には前記測定面からの抗力がそれ以上加わらない。
【００１６】
その結果、測定の際に前記微細軸が前記測定面に当接することによって破損するのを防止することができる。
【００１７】
しかも、前記周縁面が設けられ、この周縁面よりも前記微細軸の先端が前方にあることで、前記微細軸の先端近傍に近接場を局在させることができる。そのため、近接場の強度が強くなると共に前記近接場プローブの分解能が向上する。尚、本発明では、中心軸方向において前記内導体から前記微細軸が突出する方向が前方であり、その反対の側が後方である。
【００１８】
本発明に係る近接場プローブにおいては、前記周縁面は、前記微細軸を中心とした円形の外縁を有する面であり、この外縁の半径は、前記微細軸先端近傍に形成される近接場が前記保護部によって影響を受けない長さである構成が好ましい。
【００１９】
かかる構成とすることで、前記微細軸先端近傍に形成された近接場に対する前記保護部からの影響が抑制され、当該近接場プローブの空間分解能等の電気的特性の低下が抑制される。
【００２０】
即ち、当該近接場プローブにおいては、前記微細開孔の直径と前記微細軸の直径とに基づいて近接場の強度及び当該プローブの分解能が決定されるが、この形成された近接場に前記保護部が近づき過ぎるとその影響を受けて前記強度若しくは分解能が低下する場合がある。そのため、前記影響の及ぶ範囲内から外側に前記保護部が配置されることで、前記微細軸の破損を防止しつつ当該近接場プローブの電気的特性の低下を抑制できる。
【００２１】
また、前記保護部は、前記周縁面を囲む円周に沿って連続する環状に前記先端面から突出し、その先端の前記保護面が全周に亘って前記中心軸と直交する共通の平面に接するような形状を有している構成であってもよい。この場合、前記保護面は、前記共通の平面で構成される環状当接面であるのが好ましい。
【００２２】
かかる構成によれば、前記保護部が前記微細軸を囲むように形成されているため、前記測定面に対して前記同軸共振器がどの方向に傾いていても前記同軸共振器が前記測定面に接近すると前記微細軸よりも先に前記保護面が前記測定面に当る。そのため、前記微細軸の破損をより確実に防止することができる。
【００２３】
また、前記保護部先端、即ち、前記保護面が前記環状当接面で構成されると、測定のときに前記保護面と前記測定面とが接触しても面接触となり、前記保護面の一部に大きな力が加わり難い。そのため、前記保護部が前記測定面との接触によって破損し難くなる。
【００２４】
しかも、前記環状の保護部は、前記微細軸先端近傍に形成される近接場を中心にしてその周りを円形に囲むため、当該環状の保護部による近接場への影響がより少なくなる。そのため、分解能等の低下がより抑制される。
【００２５】
また、前記保護部は、前記周縁面を囲む円周に沿って等間隔に複数突出し、各保護部先端の保護面が平面で構成されると共に前記中心軸と直交する共通の平面上に位置するような形状を有している構成であってもよい。
【００２６】
かかる構成であっても、前記中心軸と前記保護部とを結ぶ方向であれば、前記測定面に対して前記同軸共振器が傾いていても前記同軸共振器が前記測定面に接近すると前記微細軸よりも前記保護面が先に前記測定面に当り、前記微細軸の破損を防止することができる。
【００２７】
また、前記各保護部が前記微細軸を中心にした前記円周に沿って等間隔に配されることで、これら複数の保護部の近接場への影響も少なくなるため、分解能等の低下が抑制される。
【００２８】
また、前記保護部と前記外導体とは別部材で構成され、前記保護部は、前記外導体よりも前記被測定物との間の摩擦係数が低い部材で形成されている構成が好ましい。かかる構成によれば、前記保護部の先端、即ち、前記保護面が前記測定面に当接しても、前記測定面に傷が付き難くなる。また、前記保護部が前記外導体と別部材で構成されることで、当該保護部の材料選択の自由度が向上する。
【００２９】
このように前記保護部が前記外導体と別部材で構成される場合、優れた耐摩耗性、自己潤滑性、耐熱性等の特性を有するポリテトラフルオロエチレンで形成されているのが好ましい。
【００３０】
また、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、前記微細軸の先端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その姿勢を維持しつつ前記保護面と前記測定面とが接触しないように互いに接近又は離間させて前記微細軸の先端と前記測定面との距離を調整するための駆動手段とをさらに備える構成が好ましい。
【００３１】
かかる構成によれば、前記リフトオフ量測定手段で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、前記微細軸の先端と前記測定面との距離が測定に適した距離となるよう容易に調整される。このとき、前記保護面と前記測定面とが接触しない範囲で前記微細軸先端と前記測定面との距離が調整されるため、測定中は前記保護面と前記測定面との非接触状態が維持され、接触に起因する前記測定面のスクラッチ傷がより確実に抑制される。
【００３２】
また、前記リフトオフ量測定手段での測定結果と実際の前記微細軸の先端から前記測定面までの距離とが異なっているため前記同軸共振器の先端と前記測定面とが接近し過ぎても、前記保護面が前記測定面に当接することで前記外導体の先端面と前記測定面との距離が確保される。そのため、前記測定面に当接することで前記微細軸が破損するのを防止することができる。
【００３３】
また、前記保護面が前記中心軸方向に沿って位置を変更できるように前記保護部が構成され、この保護面の位置を変更するための位置変更手段がさらに備えられている構成であってもよい。
【００３４】
このような構成とすることで、前記保護面と前記測定面とが当接した状態で測定を行う場合、前記被測定物の種類に応じて前記微細軸の先端と前記測定面との最適な間隔の調整が可能となる。
【００３５】
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における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、前記比較手段での比較結果を出力する出力手段とを備えていることを特徴とする。
【００３６】
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方法は、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電気的特性測定方法であって、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の近接場プローブに高周波を供給して前記微細軸先端近傍に近接場を形成することと、前記保護面を被測定物の測定面に当接させることにより前記微細軸の先端と前記測定面との相対位置を保ちながら前記近接場を被測定物に浸透させることとを含むことを特徴とする。
【００３７】
かかる構成によれば、測定時に前記微細軸先端と前記測定面との間隔が前記中心軸方向における前記微細軸先端と前記保護面との間隔に相当する距離に保たれる。即ち、前記中心軸方向における前記微細軸先端と前記保護面との間隔が所定の間隔となるように前記保護面が対応した位置に設定されることで、前記保護面を前記測定面に当てるだけで前記微細軸先端と前記測定面との距離が測定に適した距離に容易に調整される。そのため、前記被測定物の電気的特性の測定が容易にできる。
【発明の効果】
【００３８】
以上より、本発明によれば、測定の際に測定面と当接することによる微細軸の破損を確実に防止できる近接場プローブ、この近接場プローブを備えた電気的特性測定装置及び電気的特性測定方法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】
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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）乃至図２（ｃ）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とを備える。
【００４２】
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。
【００４３】
尚、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。
【００４４】
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、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。
【００４５】
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、これに限定されず、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の先端には微細軸２１が同軸となるように（中心軸Ｃに沿って）設けられている。
【００４６】
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。
【００４７】
微細軸２１は、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。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。
【００４８】
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、前方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）。
【００４９】
外導体３０は、中心軸Ｃに沿って直径の一定な円柱状の外形を有し、内部空間Ｓｐを備えた中空構造である。この外導体３０は、中心軸Ｃに沿って先端から順に、先端壁部３１と、外導体本体部３２と、短絡部３３とで構成されている。これら先端壁部３１と外導体本体部３２とは一体成形されており、短絡部３３は、外導体本体部３２の後端に固着されている。
【００５０】
外導体本体部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を径方向外側から間隔をおいて囲む形状を有する。具体的には、外導体本体部３２は、中心軸Ｃに沿って延びる円筒状に形成されている。詳細には、外導体本体部３２は、内径及び外径が一定の円筒で、本体同径部２２ｂの外周面と平行な内周面を有している。この外導体本体部３２の先端側開口を微細開孔３５を残して塞ぐように先端壁部３１が設けられている。
【００５１】
先端壁部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、外導体３０の先端面３１ａを備え、中心軸Ｃに沿った貫通孔である微細開孔３５が設けられている。この先端面３１ａには、微細開孔３５の周囲に位置する周縁面３６が含まれる。また、先端面３１ａには周縁面３６を径方向外側から囲むように保護ブロック（保護部）３７が設けられている。保護ブロック３７先端には保護面３７ａが形成されている。また、先端壁部３１は、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を備えている。尚、同軸共振器１２の先端面１２ａは、外導体３０の先端面３１ａと共通の面で構成されている。
【００５２】
微細開孔３５は、外導体の先端面３１ａの中央に設けられており、内導体２０の先端部に設けられた微細軸２１が挿通されている。微細開孔３５は、外導体３０（同軸共振器１２）の先端面３１ａ（１２ａ）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。
【００５３】
微細開孔３５の直径は、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。具体的には、直径５０μｍ、深さ（中心軸Ｃ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。
【００５４】
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微細開孔３５に挿入されている。即ち、微細開孔３５を規定する内周面３５ａと微細軸２１の外周面２１ｂとの間に全周に亘って間隔が形成されるように、互いの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。このような絶縁層が形成されることによって微細開孔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。
【００５５】
また、微細軸２１の先端が外導体３０の先端面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、３０μｍ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。
【００５６】
周縁面３６は、先端面３１ａの微細開孔３５の周縁に位置する部位であり、微細軸２１を中心とした円形の外縁を有する平面である。この外縁の半径ｒ１は、微細軸２１先端近傍に形成される近接場が保護ブロック３７によって影響を受けない長さであり、微細軸２１の直径と微細開孔３５の直径とに基づいて定められる。
【００５７】
周縁面３６の外縁の半径ｒ１がこのように定められることで、微細軸２１先端近傍に形成される近接場において保護ブロック３７からの影響が抑制され、近接場プローブ１０の空間分解能等の電気的特性の低下が抑制される。
【００５８】
即ち、近接場プローブ１０においては、微細開孔３５の直径と微細軸２１の直径とに基づいて近接場の強度及び当該プローブ１０の分解能が決定されるが、この形成された近接場に保護ブロック３７が近づき過ぎるとその影響を受けて前記強度若しくは分解能が低下する場合がある。そのため、前記影響の及ぶ範囲内から外側に保護ブロック３７が配されることで、微細軸２１と測定面ｔとの測定時の接触が阻止されつつ当該近接場プローブ１０の電気的特性の低下も抑制される。
【００５９】
保護ブロック３７は、先端面３１ａにおいて周縁面３６の径方向外側に配され、当該先端面３１ａから前方に突出している。この保護ブロック３７の先端は、同軸共振器１２の最も先端に位置し、微細軸２１先端を保護する保護面３７ａを構成している。
【００６０】
保護ブロック３７は、微細開孔３５を中心にして環状に囲み、前方に突出するように先端面３１ａに設けられた薄板部材である。この保護ブロック３７は、周縁面３６も径方向外側から環状に囲み、微細軸２１を測定面ｔとの接触から保護するための部材である。具体的には、保護ブロック３７は、内径（周縁面３６の外縁の半径ｒ１）が２ｍｍ、外径が７ｍｍ、厚さ（中心軸Ｃ方向の長さ）が３５μｍの環状の薄板部材である。
【００６１】
この保護ブロック３７の前方側の面は、測定の際に被測定物Ｔの測定面ｔと面接触する面（保護面３７ａ）である。本実施形態において、保護面３７ａは、中心軸Ｃと直交する方向に沿った環状の平面（環状当接面）で構成され、同軸共振器１２の最も先端に位置する。
【００６２】
このように保護ブロック３７が構成されることで、測定時に保護ブロック３７の保護面３７ａが測定面ｔと当接したときに、保護面３７ａが全周に亘って測定面ｔと当接する。このとき、本実施形態においては、水平な測定面ｔの上に当該測定面ｔの法線方向と中心軸Ｃとが平行となるように同軸共振器１２先端が当接している。同軸共振器１２の最も先端に保護面３７ａが位置しているため、当該保護面３７ａが測定面ｔと面接触することで測定面ｔに対して同軸共振器１２が安定する。その結果、微細軸２１先端と測定面ｔとの距離も一定となり測定が容易且つ精度がよくなる。
【００６３】
また、このように保護面３７ａと測定面ｔとが面接触すると、保護面３７ａの一部に測定面ｔから大きな力が加わり難い。そのため、保護ブロック３７が測定面ｔとの接触によって破損し難くなる。
【００６４】
また、保護ブロック３７が微細軸２１を囲むように形成されているため、測定面ｔに対して同軸共振器１２がどの方向に傾いていても同軸共振器１２が測定面ｔに接近すると微細軸２１よりも先に保護ブロック３７の先端、即ち、保護面３７ａが測定面ｔに当る。そのため、微細軸２１の破損をより確実に防止することができる。
【００６５】
また、周縁面３６を囲んで環状に且つ周縁面３６よりも先端面３１ａから突出した保護ブロック３７は、微細軸２１を中心にして当該微細軸２１近傍に形成される近接場を円形に囲んでいるため、当該保護ブロック３７による近接場への影響がより少なくなる。そのため、分解能等の低下が抑制される。
【００６６】
このように周縁面３６と保護ブロック３７とが構成されることで、微細軸２１先端が周縁面３６よりも前方で且つ保護ブロック３７先端の保護面３７ａよりも後方に位置することとなる。そのため、測定の際、同軸共振器１２の先端が測定面ｔに接近すると保護面３７ａが微細軸２１よりも先に測定面ｔに当る。このように保護面３７ａが測定面ｔに当ることで、同軸共振器１２の先端は、それ以上測定面ｔに接近できなくなり、このときの微細軸２１の先端と測定面ｔとの間隔ｄ１（図３参照）が保たれる。その結果、測定の際に微細軸２１が測定面ｔに当接することによって破損するのを防止することができる。
【００６７】
尚、本実施形態においては、微細軸２１先端が環状当接面よりも後方であるが、この構成に限定されず、微細軸２１先端が中心軸Ｃ方向において保護面３７ａと同じ位置であってもよい。この場合、測定の際、同軸共振器１２の先端が測定面ｔに接近すると保護面３７ａが微細軸２１と同時に測定面ｔに接触するが、同軸共振器１２の先端がそれ以上測定面ｔに接近できなくなるため、微細軸２１先端への測定面ｔからの抗力がそれ以上大きくならない。従って、当該構成によっても、測定の際に微細軸２１が測定面ｔに当接することによって破損するのを防止することができる。
【００６８】
同軸共振器１２は、測定時に保護面３７ａを測定面ｔに当接させた状態（接触状態）で測定面ｔに沿って移動（走査）する。そのため、保護面３７ａ、即ち、保護面３７ａをその一部に含む保護ブロック３７は、耐摩耗性や自己潤滑性等の特性が高い素材で構成されるのが好ましい。本実施形態において、先端壁部３１（外導体３０）が銅で構成されているため、保護ブロック３７は、先端壁部３１とは別部材で構成される。
【００６９】
具体的には、この保護ブロック３７は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂（テフロン（登録商標）：比誘電率２．２）で形成され、先端壁部３１に接着材によって接着されている。このように保護ブロック３７がポリテトラフルオロチレン樹脂で形成されることで、保護面３７ａを測定面ｔに当接させた状態で当該測定面ｔを走査する際、近接場プローブ１０を当該測定面ｔ上で移動させ易くなると共に当該測定面ｔに傷が生じ難くなる。
【００７０】
尚、保護ブロック３７は、ポリテトラフルオロチレン樹脂に限定される必要はなく、ポリイミド、アクリル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の樹脂材料、アルミナ、シリカ、ジルコニア等のセラミックス材料、アルミ、銅等の金属材料で形成されてもよい。但し、この保護ブロック３７に囲まれる微細軸２１先端近傍での近接場の形成に影響するため、比誘電率が著しく高い（εｒ＝１０程度以上の）セラミックス材料等は適さない。
【００７１】
また、保護ブロック３７は、先端壁部３１にボルト等の他の固定手段で固定されてもよい。このボルト等の取り外し可能な固定手段が用いられることで、保護ブロック３７が交換可能となる。また、保護ブロック３７は、先端壁部３１（外導体３０）と一体形成されてもよい。
【００７２】
先端壁部３１の内面３１ｂは、内導体の本体縮径部２２ａの外面（円錐面）よりも円錐頂角が大きな円錐状に前方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形状に凹んでいる。このように円錐台形状に凹むことで、先端壁部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。
【００７３】
短絡部３３は、外導体本体部３２の後端側開口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。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。
【００７４】
このように構成される外導体３０では、外周面の直径が３４ｍｍ、長さが７８ｍｍの円柱状に形成されている。そして、先端壁部３１の内面３１ｂは、底面（外導体本体部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、外導体本体部３２の内周面は、直径が２４ｍｍとなるように形成されている。
【００７５】
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。そのため、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解析の際に解析し易い。
【００７６】
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、駆動手段（図示省略）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。
【００７７】
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上下動自在に同軸共振器１２を支持するものである。
【００７８】
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。
【００７９】
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３（ａ）及び図３（ｂ）も参照しつつ説明する。
【００８０】
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持ち上げられる（図３（ａ）参照）。
【００８１】
被測定物ＴがステージＳ上に載置されると、保護ブロック３７の保護面３７ａが測定面ｔに当接（面接触）する位置まで下げられる（図３（ｂ）参照）。
【００８２】
このとき、同軸共振器１２において、微細軸２１先端よりも前方に保護面３７ａが位置する。従って、同軸共振器１２先端が測定面ｔに接近すると、保護面３７ａが微細軸２１よりも先に測定面ｔに当接する。そのため、微細軸２１が測定面ｔに接触するのが阻止されると共に、微細軸２１先端と測定面ｔとの間が中心軸Ｃ方向における微細軸２１先端と保護面３７ａとの間隔ｄ１に相当する距離に保たれる。
【００８３】
この微細軸２１先端と保護面３７ａとの間隔ｄ１が所定の間隔となるように保護面３７ａが対応した寸法に設定、即ち、保護ブロック３７の厚さが対応した寸法に設定されているため、保護面３７ａを測定面ｔに当接させるだけで微細軸２１先端と測定面ｔとの距離を測定に適した距離に容易に調整できる。従って、保護面３７ａを測定面ｔに当接させるだけで、測定に適したリフトオフ量が自動的に調整できる。本実施形態においては、保護ブロック３７の厚みが３５μｍ、微細軸２１先端の周縁面３６からの突出量が３０μｍであることから、保護面３７ａを測定面ｔに当てることで、微細軸２１先端と測定面ｔとの間隔（リフトオフ量）を５μｍに調整できる。
【００８４】
また、このように、保護面３７ａを測定面ｔに当接させるだけで、所定のリフトオフ量となることから、所定のリフトオフ条件での測定が再現性よく行われる。従って、既知の被測定物Ｔを標準被測定物として用い、保護面３７ａを測定面ｔに当接させた状態でプローブ特性（共振周波数）を測定することにより、当該近接場プローブ１０の標準特性（若しくは良／不良）の検証試験を容易に行うこともできる。
【００８５】
次に、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４参照）。
【００８６】
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周縁面３６から外部へ突出することで、前記近接場は、微細軸２１先端部に集中し、微細軸２１の直径程度に局在する。そのため、測定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。
【００８７】
このように形成された近接場は、微細軸２１先端から測定面ｔまでの距離ｄ１が測定に適した距離となるように保護ブロック３７が形成されているため、微細軸２１先端近傍に形成された近接場が測定面ｔから被測定物Ｔ内に浸透する。即ち、保護面３７ａを測定面ｔに当接させることにより微細軸２１の先端と測定面ｔとの相対位置を保ちながら近接場を被測定物Ｔに浸透させることができる。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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
このとき、保護ブロック３７が、自己潤滑性が高い素材であるポリテトラフルオロエチレン樹脂で構成されているため、測定面ｔに傷（スクラッチ傷）等が付き難い。また、ポリテトラフルオロエチレン樹脂は、耐摩耗性も高いため、磨耗による交換等のメンテナンス回数を抑制できる。
【００９１】
さらに、微細軸２１を中心にして囲む保護ブロック３８の保護面３７ａが当該微細軸２１先端よりも前方に位置しているため、測定面ｔに凸部が存在しても、保護ブロック３７が前記凸部に当接することで微細軸２１と前記凸部（測定面ｔ）との接触が阻止される。その結果、微細軸２１の前記接触に起因する磨耗や損傷等が抑制される。
【００９２】
次に、本発明の第２実施形態について説明するが、上記第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、異なる構成ついてのみ詳細に説明する。
【００９３】
図５に示されるように、本実施形態にかかる高周波誘電率測定装置１１０は、リフトオフ量調整手段５０を備えている。リフトオフ量調整手段５０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）を測定するためのリフトオフ量測定手段５２と、こ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５４とを有する。
【００９４】
リフトオフ量測定手段５２は、本実施形態においては、レーザ変位計５２で構成されている。レーザ変位計５２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外導体３０の先端部（レーザ変位計５２のレーザ光線照射部）から測定面ｔまでの距離を高精度に測定できる。
【００９５】
駆動手段５４は、ステージＳを駆動する駆動部５４ａと、この駆動部５４ａの制御を行う制御部Ｐとを備える。駆動部５４ａは、ステージＳをＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各方向に駆動する。制御部Ｐは、本実施形態においては、駆動部５４ａに接続された計算機Ｐで構成されている。この計算機Ｐにはレーザ変位計５２も接続されており、このレーザ変位計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取得し、設定された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部５４ａ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軸方向に移動させる。
【００９６】
尚、本実施形態において、目標距離とは、同軸共振器１２の保護面３７ａと測定面ｔとが接触しない範囲で測定に適した微細軸２１先端と測定面ｔとの距離である。そのため、駆動手段５４は、保護面３７ａと測定面ｔとが接触しない範囲で微細軸２１先端と測定面ｔとの距離を調整する。
【００９７】
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。
【００９８】
被測定物ＴがステージＳ上に載置されると、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から測定位置開始位置まで同軸共振器１２が降下する。
【００９９】
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駆動部５４ａによってステージＳがＺ軸方向（上下方向）に駆動され、設定されたリフトオフ量に調整される。このとき、保護面３７ａと測定面ｔとは、接触せずに一定の間隔を保つように調整される。
【０１００】
具体的には、レーザ変位計５２から測定面ｔに向けてレーザ光線が照射される。このレーザ光線が測定面ｔで反射されてレーザ変位計５２に入射する。この入射したレーザ光線の強度に基づいて計算機Ｐによって当該レーザ変位計５２から測定面ｔまでの距離が導出される。このとき、中心軸Ｃ方向におけるレーザ変位計５２のレーザ照射部位から微細軸２１先端までの距離は固定されているため、前記レーザ変位計５２から測定面ｔまでの距離から微細軸２１先端から測定面ｔまでの距離が導出される。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。
【０１０１】
計算機Ｐでは、設定された目標距離と測定した距離（前記導出された距離データ）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）するように駆動部５４ａに指示を送る。
【０１０２】
駆動部５４ａ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５２での測定距離が目標距離と一致するように調整する。
【０１０３】
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。そうすると同軸共振器１２内で共振して微細開孔３５から近接場が放射される。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の先端近傍に形成された近接場が測定面ｔから浸透する。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。
【０１０４】
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、測定面ｔに沿った２次元の誘電率分布が測定される。
【０１０５】
このとき、保護面３７ａと測定面ｔとが接触しない範囲で微細軸２１先端と測定面ｔとの距離が調整されているため、測定中は保護面３７ａと測定面ｔとの非接触状態が保たれ、接触に起因する測定面ｔのスクラッチ傷がより確実に抑制される。
【０１０６】
前記の高周波誘電率測定装置１１０では、レーザ変位計５２での測定結果と実際の微細軸２１先端から測定面ｔまでの距離とが異なった場合に、同軸共振器１２の先端と測定面ｔとが接近し過ぎても微細軸２１が測定面ｔに当って破損するのを防止することができる。
【０１０７】
具体的には、例えば図６にも示されるように、測定面ｔが同軸共振器１２に向かって（図６においては上方に向かって）膨出している場合、レーザ変位計５２が設けられた位置と微細軸２１の位置とでは、測定面ｔまでの距離が異なる。そのため、レーザ変位計５２で測定した測定面ｔまでの距離ｄ２に基づいて微細軸２１と測定面ｔとの距離が調整されると、測定面ｔが微細軸２１に接近し過ぎることになる。しかし、保護ブロック３７が設けられているためその先端の保護面３７ａが測定面ｔに当接して測定面ｔが微細軸２１先端にそれ以上接近できなくなる。そのため、微細軸２１先端から測定面ｔまでの距離として微細軸２１先端と保護面３７ａとの距離ｄ３が確保されることになり、微細軸２１の測定面ｔとの当接に起因する破損が防止される。
【０１０８】
尚、本発明の電気的特性測定装置は、上記第１及び第２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。
【０１０９】
本実施形態においては、同軸共振器１２先端の保護部は、連続した環状の保護ブロック３７で構成されているが、これに限定されない。例えば、図７（ａ）に示されるように、周縁面３６を囲む円周に沿って等間隔に突出した複数の保護部３７Ａ，３７Ａ，…で構成されてもよい。この場合、各保護部３７Ａ先端に保護面３７Ａａが形成され、各保護面３７Ａａは平面で構成されると共に、測定時に測定面ｔ（共通の面）と面接触するような形状を有する。
【０１１０】
このような形状であっても、先端面３１ａが周縁面３６を有することで近接場を微細軸２１先端近傍に局在させることができると共に、保護部３７Ａが設けられることで微細軸２１先端と測定面ｔとの接触が阻止できる。また、測定時に各保護面３７Ａａが測定面ｔと当接することで、断続的であるが複数の保護面３７Ａａ，３７Ａａ，…が円周状に測定面ｔと当接するため、測定面ｔに対して同軸共振器１２が安定する。また、各保護部３７Ａが微細軸２１を中心にした前記円周に沿って等間隔に配置されることで、これら複数の保護部３７Ａ，３７Ａ，…の近接場への影響も少なくなるため、分解能等の低下が抑制される。また、中心軸Ｃと保護部３７Ａとを結ぶ方向であれば、測定面ｔに対して同軸共振器１２が傾いていても同軸共振器１２が測定面ｔに接近すると微細軸２１よりも保護面３７Ａａが先に測定面ｔに当り、微細軸２１の破損を防止することができる。
【０１１１】
また、図７（ｂ）に示されるように、保護面３７Ｂａが、中心軸Ｃ方向において、周縁面３６を除く先端面３１ａ全体に重なるように位置し、中心軸Ｃと直交する方向に沿った環状の平面で構成されてもよい。このように構成されることで、同軸共振器１２の先端は、微細開孔３５の周縁部のみが凹部となった平面形状に構成される。
【０１１２】
詳細には、同軸共振器１２の先端は、環状の平面である保護面３７Ｂａと、保護面３７Ｂａ中央の凹部の底に位置する周縁面３６と、前記凹部の内周面３７Ｂｂとで構成されている。保護面３７Ｂａは、中心軸Ｃと直交する方向の平面であって外縁が外導体３０に沿うと共に中央の周縁面３６に対応する部位を除いた環状の平面である。内周面３７Ｂｂは、保護面３７Ｂａの内周縁と周縁面３６の外縁とを接続する中心軸Ｃを中心軸とした円柱面である。
【０１１３】
このような形状であっても、周縁面３６を有することで近接場を微細軸２１先端近傍に局在させることができると共に、保護部３７Ｂを有することで微細軸２１先端と測定面ｔとの接触が阻止できる。また、保護部３７Ｂ先端の保護面３７Ｂａと測定面ｔとの接触面積が大きいことから、測定時に測定面ｔに対して同軸共振器１２がより安定する。
【０１１４】
また、第１及び第２実施形態にかかる近接場プローブ１０においては、保護ブロック３７は微細軸２１を中心にした一重の環状に形成されているが、二重、三重、…の環状に構成されてもよい。
【０１１５】
また、第１及び第２実施形態においては、同軸共振器１２は、中心軸Ｃ方向における微細軸２１先端と保護面３７ａとの相対位置が固定されているが、これに限定されず、前記相対位置が変更可能に構成されてもよい。このように保護面３７ａの位置を変更可能に構成することで、被測定物Ｔの種類に応じて最適な微細軸２１先端と測定面ｔとの間隔を調整することが可能となる。
【０１１６】
具体的には、先端壁部３１に対して保護ブロック３７が着脱自在（交換可能）に構成される。即ち、予め用意してある厚さの異なる複数の保護ブロックのうち、被測定物Ｔの種類に応じて測定に適した厚さの保護ブロックが選択され、この選択された保護ブロックが先端壁部３１に取付けられることで、微細軸２１先端と保護面３７ａとの相対位置が変更される。
【０１１７】
また、外導体３０は、保護ブロック３７を先端壁部３１内に出し入れ可能に構成されてもよい。このように構成されても、保護ブロック３７の先端壁部３１に対する突出量が変更されることで、微細軸２１先端と保護面３７ａとの相対位置が変更される。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【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り、（ｃ）は底面図である。
【図３】同実施形態に係る近接場プローブにおける（ａ）は同軸共振器が上がった状態を示す図であり、（ｂ）は同軸共振器が下がった状態を示す図である。
【図４】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５】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６】同実施形態に係る高周波誘電率測定装置で湾曲した被測定物を測定する場合の同軸共振器先端部近傍の拡大断面図である。
【図７】他実施形態に係る同軸共振器における（ａ）は、複数の保護部が円周に沿って等間隔に並ぶ同軸共振器の先端部の拡大斜視図を示し、（ｂ）は、保護面が平面状に形成され、中央の周縁面に対応する部位のみが凹部で構成される同軸共振器の一部拡大縦断面図である。
【図８】内導体に微細軸が設けられていない従来の近接場プローブの先端部の概略構成図を示す。
【図９】内導体に微細軸が設けられた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】
【０１１９】
１０   近接場プローブ
１２   同軸共振器
１２ａ 先端面
２０   内導体
２１   微細軸
３０   外導体
３１   先端壁部（先端壁）
３１ａ 先端面
３２   外導体本体部（外導体本体）
３５   微細開孔
３６   周縁面
３７   保護ブロック（保護部）
３７ａ 保護面
１００ 高周波誘電率測定装置（電気的特性測定装置）
Ｃ     中心軸
Ｓｐ   内部空間
ｔ     測定面
Ｔ     被測定物
【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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