A medida que los chips de computadora y otros dispositivos electrónicos continúan reduciéndose de tamaño, se vuelven cada vez más sensibles a la contaminación. Sin embargo, detectar el equivalente a nanoescala de una mancha de agua en una ventana es un desafío increíble. Es esencial, aunque, ya que estos defectos casi invisibles de estos componentes pueden interferir con el funcionamiento adecuado.

Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) ahora han adaptado un método óptico de bajo costo para examinar la forma de objetos pequeños para que pueda detectar ciertos tipos de nanocontaminantes de menos de 25 nanómetros (nm) de altura, aproximadamente del tamaño de un pequeño virus. La técnica podría incorporarse fácilmente al proceso de fabricación de dispositivos semiconductores, dijo el investigador del NIST Kiran Attota.

En NIST, Attota ayudó a ser pionero en el método, conocido como Microscopía Óptica de Barrido de Enfoque Directo (TSOM), hace unos 15 años. TSOM transforma un convencional, microscopio óptico económico en una poderosa herramienta de medición de forma tridimensional a escala nanométrica. En lugar de grabar un single, imagen nítida cuando una muestra se encuentra a una distancia fija del objetivo, el microscopio toma varios desenfoques, imágenes bidimensionales, cada uno con la muestra a una distancia diferente del instrumento y fuente de iluminación. (Colectivamente, Estas imágenes contienen mucha más información que una sola imagen enfocada).

Luego, una computadora extrae la variación de brillo, el llamado perfil de brillo, en cada imagen. Cada perfil de brillo es diferente porque para cada imagen, la muestra se encuentra a una distancia diferente de la fuente de luz. Combinando estos perfiles bidimensionales, la computadora construye un finamente detallado, imagen tridimensional de la muestra.

En efecto, Attota y sus colegas desarrollaron originalmente la técnica para registrar la forma tridimensional completa de objetos pequeños, no detectar nanocontaminantes. Pero al optimizar tanto la longitud de onda de la fuente de luz como la alineación del microscopio, el equipo produjo imágenes TSOM con la alta sensibilidad necesaria para revelar la presencia de nanocontaminantes en una pequeña muestra de material semiconductor.

Debido a que el método TSOM optimizado no requiere equipos costosos y puede obtener imágenes de muestras en tiempo real, la técnica está lista para ser adoptada por los fabricantes, Señaló Attota.

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de NIST. Lea la historia original aquí.