Halvlederindustrien krever generelt effektiv og nøyaktig deteksjon av overflatedefekter på wafere, noe som kan fange opp effektive defekter og oppnå sann-tidsdeteksjon. De mer vanlige overflatedeteksjonsteknikkene kan hovedsakelig deles inn i to kategorier: nålkontaktmetode og ikke-kontaktmetode, med nålkontaktmetode som representant for kontaktmetode; Ikke-kontaktmetoder kan deles inn i atomkraftmetode og optisk metode. Ved spesifikk bruk kan den deles inn i bildebehandling og ikke-bildebehandling.
Nåleberøringsmetoden, som navnet antyder, er en overflatedeteksjonsmetode som oppdager ved kontakt mellom nålen og materialet som testes, og er en av de tidligste metodene i produksjonsindustrien. Formen og konturinformasjonen til den testede overflaten overføres til sensoren gjennom pennen, så størrelsen og formen på pennen er spesielt viktig. I henhold til deteksjonsprinsippet for nålberøringsmetoden er det bare mulig å oppdage den sanne konturen til det målte objektet når radiusen til nålespissen nærmer seg 0. Men jo tynnere tuppen på pennen er, desto større blir trykket som genereres på den målte overflaten, og pennen er utsatt for slitasje og riper opp overflaten til det målte objektet. For belagte overflater og myke metaller kan kontaktdeteksjon lett skade overflaten på den testede prøven og er generelt ikke egnet for bruk.
I 1981 oppfant Binnig og Rohrer Scanning Tunneling Microscope (STM). STM utnytter kvantetunneleffekten, med nålespissen og overflaten til objektet som måles som to poler. Bruk en veldig tynn nålespiss for å nærme seg overflaten av prøven, og når avstanden er veldig nær, dannes et tunnelkryss. Avstanden mellom nålespissen og overflaten av prøven holdes konstant, slik at nålespissen kan bevege seg i tre dimensjoner på overflaten av prøven. Atomhøyden følt av nålespissen overføres til datamaskinen, og etter -etterbehandling oppnås den tre-dimensjonale morfologien til overflaten til det testede objektet. På grunn av begrensningene til STM, Binnig et al. utviklet et atomkraftmikroskop (AFM) basert på STM. AFM oppdager tiltrekningen eller frastøtingen mellom nålespissen og prøven, noe som gjør den egnet for både ledende og ikke{10}}ledende materialer.
Skanning nær-felt optisk mikroskop (SNOM) bruker egenskapene til nær-feltet nær overflaten av prøven som testes for å oppdage overflatemorfologien. Oppløsningen kan langt overstige grensen for konvensjonell mikroskopoppløsning (λ/2).
De vanligste avbildningsdeteksjonsmetodene i halvlederindustrien inkluderer for tiden automatisk optisk deteksjon, røntgenstråledeteksjon, elektronstråledeteksjon osv. Skanneelektronmikroskop (SEM) er et mikroskopisk objektforskningsverktøy som ble oppfunnet i 1965. SEM bruker en elektronstråle for å skanne en prøve, noe som forårsaker en sekundær overflate og en elektromagnetisk stråling som kan produsere et sekundært bilde av overflaten. Denne typen bilder forstørres punkt for punkt og har en viss rekkefølge. Fordelen med SEM er den ekstremt høye oppløsningen.
Kombinasjonen av -stråle ikke-destruktiv testteknologi og digital bildebehandlingsteknologi kan utføre høy-deteksjon av interne tilkoblinger i enheter. Agilent har en høy markedsandel, med typiske produkter inkludert 5DX-systemet.
Automatic Optical Inspection (AOI) teknologi er en deteksjonsteknikk basert på optiske prinsipper. Den oppdager defekter på overflaten av prøver gjennom bevegelse av presisjonsinstrumentplattformer, bildeinnsamlingsenheter og digital bildebehandlingsteknologi. Fordelen er at deteksjonshastigheten er rask. AOI-utstyr har utviklet seg raskt i Kina de siste årene og kan anses å ha et betydelig markedspotensial. AOI-teknologi henter bilder gjennom CCD- eller CMOS-sensorer, konverterer dem fra analog til digital, overfører dem til en datamaskin, behandler dem digitalt og sammenligner dem med standardbilder
