光刻和蚀刻工艺的CD控制是90  nm及以下工艺器件制造商必须面对的一个问题。传统的测量方法只能得到一个参数例如线宽，不再能够对不断微缩的工艺窗口进行有效的监控。为了有效地控制产品良率（yield），横截面轮廓等信息也开始成为必备数据。
　　对多晶硅栅极和STI进行精确控制的要求推动了光学CD测量技术的发展和应用。例如，在多晶硅栅极显影后检查（after develop inspection，ADI）层，器件制造商开始对光刻胶底部CD、侧壁角度、光刻胶footing等参数的测量非常感兴趣。90 nm工艺时聚焦深度（depth of focus，DOF）很小，侧壁角度开始成为特别重要的参数，因为聚焦异常时会对侧壁角度产生影响。对于多晶硅栅极蚀刻后检查（after etch inspection，AEI）和清洗后检查（after clean inspection，ACI）步骤来说，器件制造商希望能够检测到footing和notch等影响器件饱和驱动电流和离子掺杂轮廓分布特性的异常情况。对栅极侧壁上的侧间隙壁（spacer）进行监测也很重要，因此对侧间隙壁的宽度和高度以及CD进行测量是非常必要的。过去，轮廓信息通常通过横界面SEM、TEM和聚焦离子束（FIB）等方法得到。但是，这些方法都具有破坏性，而且速度很慢，样品分析周期长，因此不能用作生产过程中CD在线控制的工具。

　　与栅极类似，对STI进行ADI检查时，对CD进行简单的测量已经不再能够满足CD控制的严格要求。对于STI来说，ACI检查时还会遇到一些新问题，例如沟道深度和轮廓是非常关键的参数，因此需要对这些参数进行严格的监测，防止在填充氧化硅时产生孔洞等缺陷。为了对STI沟道轮廓进行监控，过去需要使用三种设备：AFM或轮廓测量设备—用于测量沟道深度;CD-SEM—用于测量顶部/底部CD;薄膜厚度测量设备—用于测量残余氮化硅薄膜的厚度。
　　为了给90 nm和65 nm工艺控制提供有效的监控手段，KLA-Tencor公司开发了SpectraCD100光学CD测量系统。SpectraCD100是为CD和横截面轮廓的非破坏性在线测量设计的一套椭圆偏振光谱检测平台。其性能甚至超出了ITRS的要求，具有亚纳米级检测精度或测量稳定性，设备与设备之间的测量偏差也可以达到亚纳米级水平。与该公司上一代光学CD测量设备相比，其性能提高了2倍以上。SpectraCD100采用了反射式光学系统专利技术，可以测量的最小特征结构尺寸为30 nm。该系统具有200 mm和300 mm两种规格，测量速度均可达到60 wph。
　　该系统还具有3-D模型功能，可以为接触孔（contact）和微通孔（via）提供各项参数的测量，包括孔深、侧壁角度以及顶部/底部CD。当尺寸不断变小时，接触孔蚀刻不完全或变小都会严重影响产品良率，因此Spectra CD100的3-D模型功能非常重要。
　　由于光学CD测量技术对算法非常敏感，因此该系统还设置了“图书馆”模式。通过图书馆，它可以使用预先生成的算法在大约4秒种内给出测量结果。用户还可以选择回归（regression）模式，通过对Maxwell方程的求解得到测量结果。该系统的实时回归计算系统可以使回归模式的测量速度比上一代产品快6倍。此外，由于该模式彻底取消了图书馆设置过程中生成测量模式所需要的时间，因此回归模式的设置时间也大大缩短了。
　　该测量平台可用于90 nm和65 nm工艺控制的许多领域，它解决了传统测量具有破坏性，或者速度太慢，测量周期太长的缺点。此外，该系统的测试结果还显示出与驱动电流之间具有明显的相关性，因此该系统还能用于在线预估晶体管性能。