在半導體器件制造過程中檢測納米級

隨著計算機芯片和其他電子設備尺寸的不斷縮小，它們對污染變得越來越敏感。然而，檢測窗戶上水斑的納米級當量是非常困難的。但是，這是必不可少的，因為這些組件的這些幾乎看不見的缺陷可能會干擾正常的功能。

美國國家標準技術研究院(NIST)的研究人員現在采用了一種低成本的光學方法來檢查小物體的形狀，以便它可以檢測某些類型的高度小于25納米(nm)的納米污染物-大約等于小病毒。NIST的研究人員Kiran Attota說，該技術可以很容易地整合到半導體器件的制造過程中。

在NIST，Attota于15年前幫助開發了這種方法，稱為通焦點掃描光學顯微鏡(TSOM)。TSOM將傳統的廉價光學顯微鏡轉變為功能強大的納米級三維形狀測量工具。當樣品離鏡頭一定距離時，顯微鏡不會記錄單個清晰的圖像，而是用顯微鏡拍攝幾張離焦的二維圖像，每個樣品的樣品離儀器和光源的距離都不同。(總的來說，這些圖像比單個對焦圖像包含更多的信息。)

然后，計算機提取每個圖像上的亮度變化(即所謂的亮度曲線)。每個亮度配置文件都不同，因為對于每個圖像，樣本與光源的距離不同。結合這些二維輪廓，計算機可以構建出樣品的精細的三維圖像。

實際上，阿托塔(Attota)和他的同事們最初開發的技術是記錄小物體的完整三維形狀，而不是檢測納米污染物。但是，通過同時優化光源的波長和顯微鏡的對準，該團隊產生了具有高靈敏度的TSOM圖像，以揭示在少量半導體材料樣品中納米污染物的存在。

Attota指出，由于優化的TSOM方法不需要昂貴的設備，并且可以實時對樣品進行成像，因此該技術已為制造商準備采用。