Halvledarindustrin kräver i allmänhet effektiv och exakt detektering av ytdefekter på wafers, vilket kan fånga upp effektiva defekter och uppnå real-detektering. De vanligare ytdetekteringsteknikerna kan huvudsakligen delas in i två kategorier: nålkontaktmetod och icke-kontaktmetod, med nålkontaktmetoden som representant för kontaktmetoden; Icke-kontaktmetoder kan delas in i atomkraftsmetod och optisk metod. Vid specifik användning kan den delas in i avbildning och icke-avbildning.
Nålberöringsmetoden, som namnet antyder, är en ytdetekteringsmetod som detekterar genom kontakten mellan nålen och materialet som testas, och är en av de tidigaste metoderna inom tillverkningsindustrin. Formen och konturinformationen för den testade ytan överförs till sensorn genom pennan, så storleken och formen på pennan är särskilt viktiga. Enligt detektionsprincipen för nålberöringsmetoden är det endast möjligt att detektera den verkliga konturen av det uppmätta föremålet när nålspetsens radie närmar sig 0. Men ju tunnare spetsen på pennan är, desto större tryck genereras på den uppmätta ytan, och pennan är benägen att slitas och riva, vilket repar ytan på det uppmätta föremålet. För belagda ytor och mjuka metaller kan kontaktdetektering lätt skada ytan på det testade provet och är i allmänhet inte lämplig för användning.
1981 uppfann Binnig och Rohrer Scanning Tunneling Microscope (STM). STM utnyttjar kvanttunneleffekten, med nålspetsen och objektets yta som mäts som två poler. Använd en mycket tunn nålspets för att närma sig provets yta, och när avståndet är mycket nära bildas en tunnelövergång. Avståndet mellan nålspetsen och provets yta hålls konstant, vilket gör att nålspetsen kan röra sig i tre dimensioner på provets yta. Atomhöjden som känns av nålspetsen överförs till datorn, och efter -efterbehandling erhålls den tre-dimensionella morfologin för ytan på det testade objektet. På grund av begränsningarna av STM, Binnig et al. utvecklat ett atomkraftmikroskop (AFM) baserat på STM. AFM upptäcker attraktionen eller repulsionen mellan nålspetsen och provet, vilket gör det lämpligt för både ledande och icke{10}}ledande material.
Scanning near-field optical microscope (SNOM) använder egenskaperna hos när-fältet nära ytan av provet som testas för att detektera dess ytmorfologi. Dess upplösning kan vida överskrida gränsen för konventionell mikroskopupplösning (λ/2).
De vanligaste avbildningsmetoderna inom halvledarindustrin inkluderar för närvarande automatisk optisk detektering, röntgenstråledetektering, elektronstråledetektering, etc. Svepelektronmikroskop (SEM) är ett mikroskopiskt objektforskningsverktyg som uppfanns 1965. SEM använder en elektronstråle för att skanna ett prov, vilket kan ge upphov till en sekundär yta och en elektromagnetisk bild. Den här typen av bilder förstoras punkt för punkt och har en viss ordning. Fördelen med SEM är dess extremt höga upplösning.
Kombinationen av röntgen--icke-förstörande testteknik och digital bildbehandlingsteknik kan utföra hög-detektion av interna anslutningar i enheter. Agilent har en hög marknadsandel, med typiska produkter inklusive 5DX-systemet.
Automatic Optical Inspection (AOI)-teknik är en detekteringsteknik baserad på optiska principer. Den upptäcker defekter på ytan av prover genom rörelsen av precisionsinstrumentplattformar, bildinsamlingsenheter och digital bildbehandlingsteknik. Dess fördel är att detekteringshastigheten är snabb. AOI-utrustning har utvecklats snabbt i Kina de senaste åren och kan anses ha en betydande marknadspotential. AOI-teknik erhåller bilder genom CCD- eller CMOS-sensorer, konverterar dem från analog till digital, överför dem till en dator, bearbetar dem digitalt och jämför dem med standardbilder
