基于国际半导体技术发展路线（ITRS）的预测，如果半导体工业不断提升其产品的复杂度和密集度，那么到2022年，量测技术将面临史无前例的困难和挑战。
对于量测技术而言，光刻工艺始终是最大的一道难关，并且问题也主要出现在先进成像技术领域；目前，为了进一步拓展光刻技术的能力，三种不同的成像技术正在紧锣密鼓的研发中。它们是双重曝光技术、双重成像技术以及边墙（自对准型）成像技术。由于这三种技术需求不同的操作工艺，所以它们对量测技术的需求也各不相同。
国际半导体技术发展路线委员会量测技术工作组（TWG）主席、纽约州立大学奥尔巴尼分校纳米科学与工程学院的纳米科学“帝国创新教授”（Empire Innovation Professor）Alain Diebold表示：“对于双重曝光技术，光刻TWG要求能够测量潜像的线宽尺寸，然而到目前为止仍然没有解决方案。换句话说，就是在双重曝光工艺操作完成后，需要某种技术能够在下一步操作前就可以检测并确认曝光区域的线宽表现。在技术角度，这绝对是离谱的要求。”
双重成像技术采用多层工艺，进而能够进一步缩小成像图形的尺寸。为了使这项技术能够确实可行，
就必须要进一步提高套刻对准精度。无疑，量测就是其中的关键。
边墙（自对准型）成像技术是通过在线条两侧淀积氧化层，随后依靠氧化层的硬掩膜作用，刻蚀得到更为细小的图形。这项技术的关键是量测边墙氧化物的厚度，尽管现在已经有了一些可能的技术解决方案，但仍然还有大量的工作尚未完成。
“这些测量技术的精度还不能满足工艺的需求，”Diebold说：“技术上还有许多问题有待解决。”此外，对于这些测量技术，ITRS中还包括了一些其它方面的需求，目前令人鼓舞的是，通过努力看起来CD-SEM和散射测量技术有可能满足下几代半导体技术的需求。
对于半导体前道工艺的测量而言，应力测试是新近出现的需求。“在确认哪一道工序需要使用应力测试方面，ITRS的其它工作组已经花费了大量的时间，” Diebold说，“对于这项测量技术而言，实验室和生产企业各自的需求不久也能够得到可以明确地描述。我们需要知道在晶体管的沟道中什么导致了载流子迁移率的增加；但是由于无法直接对其进行测量，所以问题就变为是否有什么参数能够间接表示迁移率的变化。自从90nm节点应力工程首次用于大生产开始，这一问题就一直悬而未决。”
ITRS的新兴材料和器件研究工作组探讨了各种不同的备选方案用以替代现行的晶体管。当每一种方案出台后，量测技术的负担就又会加重。“ERM和ERD技术能够满足许多不同的需求。基于新一代的显微镜检查技术，技术人员能够发现缺陷并找到问题的起因，还能够依据材料的特性进一步判断对器件产生的影响。此外，测量技术还必须具备很好的兼容性，”Diebold说。
“当研发新的测量设备和技术时，需要更好的理解和掌握这些基本原理，”Diebold说：“需要换位思考，当发生测量偏差时会产生什么负面效应？所有这些都需要全面的理解和掌握。”
在研发新的测量技术时，通常会有“鸡和蛋”的困扰。研究人员会基于对材料和工艺的理解来安排测量技术的研究方向。然而，常常事与愿违，在光刻技术领域这一情况越来越突出。当供应商开始计划在设备上实现特定的测量功能时，他们可能会突然面对一些新兴技术的需求，进而甚至改变原有的整套计划方案。为了能够跟上技术发展的步伐并尽快的提供技术解决方案，测量技术方面的专家也必须更加灵活和敏捷。