Polovodičový průmysl obecně vyžaduje účinnou a přesnou detekci povrchových defektů na waferech, která dokáže zachytit efektivní defekty a dosáhnout detekce v-reálném čase. Běžnější techniky povrchové detekce lze především rozdělit do dvou kategorií: kontaktní metoda jehlou a bez-kontaktní metoda, přičemž kontaktní metoda je kontaktní metodou jehlová; Bezkontaktní metody lze rozdělit na metodu atomární síly a optickou metodu. Ve specifickém použití jej lze rozdělit na zobrazovací a nezobrazovací.
Metoda dotyku jehly, jak název napovídá, je metoda povrchové detekce, která detekuje kontaktem mezi jehlou a testovaným materiálem, a je jednou z prvních metod ve zpracovatelském průmyslu. Informace o tvaru a obrysu testovaného povrchu jsou přenášeny do snímače prostřednictvím stylusu, takže velikost a tvar doteku jsou obzvláště důležité. Podle detekčního principu metody jehlového dotyku je možné detekovat skutečný obrys měřeného předmětu pouze tehdy, když se poloměr hrotu jehly blíží 0. Čím tenčí je hrot doteku, tím větší tlak vzniká na měřený povrch, a dotek je náchylný k opotřebení a poškrábání povrchu měřeného objektu. U povrchů s povlakem a měkkých kovů může kontaktní detekce snadno poškodit povrch testovaného vzorku a obecně není vhodná pro použití.
V roce 1981 Binnig a Rohrer vynalezli skenovací tunelový mikroskop (STM). STM využívá efekt kvantového tunelování, přičemž hrot jehly a povrch objektu jsou měřeny jako dva póly. Použijte velmi tenký hrot jehly, abyste se přiblížili k povrchu vzorku, a když je vzdálenost velmi blízko, vytvoří se tunelový spoj. Vzdálenost mezi špičkou jehly a povrchem vzorku je udržována konstantní, což umožňuje špičce jehly pohybovat se po povrchu vzorku ve třech rozměrech. Atomová výška pociťovaná špičkou jehly se přenese do počítače a po následném -zpracování se získá trojrozměrná morfologie povrchu testovaného předmětu. Vzhledem k omezením STM, Binnig et al. vyvinul mikroskop atomové síly (AFM) založený na STM. AFM detekuje přitahování nebo odpuzování mezi špičkou jehly a vzorkem, takže je vhodný pro vodivé i nevodivé materiály.
Skenovací-optický mikroskop (SNOM) využívá charakteristiky blízkého-pole blízko povrchu testovaného vzorku ke zjištění morfologie jeho povrchu. Jeho rozlišení může daleko překročit hranici rozlišení konvenčního mikroskopu (λ/2).
Mezi běžně používané metody detekce zobrazení v polovodičovém průmyslu v současnosti patří automatická optická detekce, detekce rentgenového záření, detekce elektronového paprsku atd. Rastrovací elektronový mikroskop (SEM) je nástroj pro výzkum mikroskopických objektů vynalezený v roce 1965. SEM využívá elektronový paprsek ke skenování vzorku, což způsobuje sekundární emisi elektronů, která může vytvořit zvětšený morfologický obraz povrchu vzorku. Tento typ obrázku se zvětšuje bod po bodu a má určité pořadí. Výhodou SEM je extrémně vysoké rozlišení.
Kombinace technologie X-nedestruktivního testování{1}}a technologie digitálního zpracování obrazu může provádět detekci interních připojení v zařízeních s vysokým-rozlišením. Agilent má vysoký podíl na trhu s typickými produkty včetně systému 5DX.
Technologie Automatic Optical Inspection (AOI) je detekční technika založená na optických principech. Detekuje defekty na povrchu vzorků prostřednictvím pohybu přesných přístrojových platforem, zařízení pro získávání obrazu a technologie digitálního zpracování obrazu. Jeho výhodou je vysoká rychlost detekce. Zařízení AOI se v posledních letech v Číně rychle vyvíjelo a lze jej považovat za zařízení se značným tržním potenciálem. Technologie AOI získává snímky prostřednictvím snímačů CCD nebo CMOS, převádí je z analogových na digitální, přenáší je do počítače, zpracovává je digitálně a porovnává je se standardními snímky.
