Halvlederindustrien kræver generelt effektiv og nøjagtig detektion af overfladefejl på wafere, som kan fange effektive defekter og opnå realtidsdetektion. De mere almindelige overfladedetektionsteknikker kan hovedsageligt opdeles i to kategorier: nålekontaktmetode og ikke-kontaktmetode, med nålekontaktmetode som repræsentant for kontaktmetode; Ikke-kontaktmetoder kan opdeles i atomkraftmetode og optisk metode. Ved specifik brug kan det opdeles i billeddannelse og ikke-billeddannelse.
Nåleberøringsmetoden, som navnet antyder, er en overfladedetektionsmetode, der detekterer ved kontakten mellem nålen og det materiale, der testes, og er en af de tidligste metoder i fremstillingsindustrien. Formen og konturinformationen af den testede overflade overføres til sensoren gennem pennen, så størrelsen og formen af pennen er særlig vigtig. Ifølge detektionsprincippet for nåleberøringsmetoden er det kun muligt at detektere den sande kontur af det målte objekt, når nålespidsens radius nærmer sig 0. Men jo tyndere spidsen af pennen er, desto større er trykket, der genereres på den målte overflade, og pennen er tilbøjelig til at blive slidt og rive, hvilket ridser overfladen af det målte objekt. For coatede overflader og bløde metaller kan kontaktdetektion let beskadige overfladen af den testede prøve og er generelt ikke egnet til brug.
I 1981 opfandt Binnig og Rohrer Scanning Tunneling Microscope (STM). STM udnytter kvantetunneleffekten, hvor nålespidsen og objektets overflade måles som to poler. Brug en meget tynd nålespids til at nærme sig prøvens overflade, og når afstanden er meget tæt, dannes en tunnelforbindelse. Afstanden mellem nålespidsen og overfladen af prøven holdes konstant, hvilket gør det muligt for nålespidsen at bevæge sig i tre dimensioner på prøvens overflade. Atomhøjden, der mærkes af nålespidsen, overføres til computeren, og efter-efterbehandling opnås den tre-dimensionelle morfologi af overfladen af det testede objekt. På grund af STM's begrænsninger har Binnig et al. udviklet et atomic force microscope (AFM) baseret på STM. AFM registrerer tiltrækningen eller frastødningen mellem nålespidsen og prøven, hvilket gør den velegnet til både ledende og ikke{10}}ledende materialer.
Scanning nær-felt optisk mikroskop (SNOM) bruger egenskaberne for nærfeltet- nær overfladen af prøven, der testes, for at detektere dens overflademorfologi. Dens opløsning kan langt overstige grænsen for konventionel mikroskopopløsning (λ/2).
De almindeligt anvendte billeddannende detekteringsmetoder i halvlederindustrien omfatter i øjeblikket automatisk optisk detektion, røntgenstråledetektion, elektronstråledetektion osv. Scanning elektronmikroskop (SEM) er et mikroskopisk objektforskningsværktøj opfundet i 1965. SEM bruger en elektronstråle til at scanne en prøve, hvilket forårsager en prøve og en mission af sekundært billede af overfladen, som kan frembringe en sekundær overflade af en morning. Denne type billeder forstørres punkt for punkt og har en vis rækkefølge. Fordelen ved SEM er dens ekstremt høje opløsning.
Kombinationen af -stråle ikke-destruktiv testteknologi og digital billedbehandlingsteknologi kan udføre høj-detektion af interne forbindelser i enheder. Agilent har en høj markedsandel med typiske produkter inklusive 5DX-systemet.
Automatic Optical Inspection (AOI) teknologi er en detektionsteknik baseret på optiske principper. Den detekterer defekter på overfladen af prøver gennem bevægelse af præcisionsinstrumentplatforme, billedopsamlingsenheder og digital billedbehandlingsteknologi. Dens fordel er, at detektionshastigheden er hurtig. AOI-udstyr har udviklet sig hurtigt i Kina i de senere år og kan anses for at have et betydeligt markedspotentiale. AOI-teknologi opnår billeder gennem CCD- eller CMOS-sensorer, konverterer dem fra analog til digital, overfører dem til en computer, behandler dem digitalt og sammenligner dem med standardbilleder
