Unsere moderne Gesellschaft wird maßgeblich durch die Leistungsfähigkeit und Miniaturisierung von Mikrochips beeinflusst. In den letzten Jahrzehnten hat sich die Komplexität integrierter Schaltkreise im Verhältnis zu den Komponentenkosten regelmäßig verdoppelt (mooresches Gesetz). An dieser Entwicklung hat auch die Metrologie in der Halbleiterfertigungstechnik einen Anteil.
Bereits heute werden Strukturgrößen von unter 10 nm erreicht, was ganz besondere Anforderungen an deren Vermessung der Strukturen stellt, z.B. an die Qualitätskontrolle. Optische Streuverfahren, wie die Scatterometrie bieten ein schnelles, indirektes und präzises Messverfahren für die Bestimmung der Geometrieeigenschaften von nanostruktuierten Oberflächen. Hierbei wird die Oberfläche mit Licht beleuchtet und die reflektierte Strahlungsintensität gemessen. Aus dem Intensitätsmuster kann durch die Lösung eines inversen Problems die ursprüngliche Nanostruktur rekonstruiert werden. Für das Lösen des inversen Problems ist es notwendig den Messprozess so genau wie möglich zu simulieren, was einem virtuellen Experiment entspricht.