国家标准与技术研究所 两张合成照片，每张都使用TSOM方法，显示了半导体样品上的单个纳米污染物，记录在离光学显微镜镜头几个不同的距离处
红色表示散射光强度最高，蓝色表示最低
信用:NIST 随着计算机芯片和其他电子设备尺寸的不断缩小，它们对污染变得越来越敏感
然而，检测窗户上纳米级的水点是非常具有挑战性的
然而，这是必要的，因为这些组件的这些几乎看不见的缺陷可能会干扰正常的功能
国家标准与技术研究所(NIST)的研究人员现在已经采用了一种低成本的光学方法来检查小物体的形状，这样它就可以检测某些类型的高度小于25纳米(纳米)的纳米污染物——大约是一种小病毒的大小
NIST研究人员基兰·阿托塔说，这项技术可以很容易地应用到半导体器件的制造过程中
大约15年前，在NIST，阿托塔帮助开创了这种方法，被称为全聚焦扫描光学显微镜(TSOM)
TSOM将传统的廉价光学显微镜改造成一种强大的纳米级三维形状测量工具
当样品位于距镜头固定距离处时，显微镜不会记录单一清晰的图像，而是拍摄几幅失焦的二维图像，每幅图像的样品与仪器和照明源的距离不同
(总的来说，这些图像包含的信息比单个对焦图像多得多
) 然后，计算机提取每幅图像的亮度变化，即所谓的亮度分布
每个亮度分布是不同的，因为对于每个图像，样本驻留在离光源不同的距离处
结合这些二维轮廓，计算机构建了一个精细详细的样品三维图像
事实上，阿托塔和他的同事最初开发的技术是记录小物体的完整三维形状，而不是检测纳米污染物
但是，通过优化光源的波长和显微镜的排列，研究小组产生了高灵敏度的TSOM图像，以揭示半导体材料小样品中纳米污染物的存在
阿托塔指出，由于优化的TSOM方法不需要昂贵的设备，并且可以对样本进行实时成像，该技术已准备好被制造商采用
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