A félvezetőipar általában megköveteli a lapkák felületi hibáinak hatékony és pontos észlelését, amely képes rögzíteni a hatékony hibákat, és valós idejű -észlelést tesz lehetővé. Az elterjedtebb felületészlelési technikák alapvetően két kategóriába sorolhatók: tűkontaktus módszer és nem-kontaktus módszer, ahol a tűkontaktus módszer az érintkezési módszer képviselője; Az érintésmentes módszerek atomerő-módszerre és optikai módszerre oszthatók. Konkrét felhasználás esetén képalkotó és nem képalkotásra osztható.
A tű érintéses módszer, ahogy a neve is sugallja, egy felületészlelési módszer, amely a tű és a vizsgált anyag érintkezésével érzékeli, és az egyik legkorábbi módszer a feldolgozóiparban. A vizsgált felület alakja és kontúrinformációi az érintőceruzon keresztül jutnak el az érzékelőhöz, így különösen fontos a ceruza mérete és formája. A tűérintéses módszer érzékelési elve szerint a mért tárgy valódi kontúrját csak akkor lehet észlelni, ha a tű hegyének sugara megközelíti a 0-t. Minél vékonyabb a toll hegye, annál nagyobb nyomás keletkezik a mért felületen, és a toll hajlamos a kopásra, megkarcolva a mért tárgy felületét. Bevonatos felületek és lágy fémek esetében az érintkezésérzékelés könnyen károsíthatja a vizsgált minta felületét, és általában nem alkalmas a használatra.
1981-ben Binnig és Rohrer feltalálta a pásztázó alagútmikroszkópot (STM). Az STM a kvantum alagút effektust használja, a tű hegyét és a tárgy felületét két pólusként mérik. Nagyon vékony tűhegy segítségével közelítse meg a minta felületét, és amikor a távolság nagyon közel van, alagút csomópont képződik. A tű hegye és a minta felülete közötti távolságot állandóan tartják, lehetővé téve, hogy a tű hegye három dimenzióban mozogjon a minta felületén. A tűhegy által érzékelt atommagasság átvitelre kerül a számítógépre, és az utó-feldolgozás után megkapjuk a vizsgált objektum felületének háromdimenziós morfológiáját. Az STM korlátai miatt Binnig et al. kifejlesztett egy STM-en alapuló atomerőmikroszkópot (AFM). Az AFM érzékeli a tűhegy és a minta közötti vonzást vagy taszítást, így alkalmassá teszi vezető és nem{10}}vezető anyagokhoz egyaránt.
A pásztázó közeli-optikai mikroszkóp (SNOM) a vizsgált minta felülete közelében lévő közeli mező jellemzőit használja fel a felület morfológiájának kimutatására. Felbontása messze meghaladhatja a hagyományos mikroszkóp felbontás határát (λ/2).
A félvezetőiparban általánosan használt képalkotó detektálási módszerek jelenleg az automatikus optikai detektálás, a röntgensugárzás, az elektronsugár-detektálás stb. A pásztázó elektronmikroszkóp (SEM) egy 1965-ben feltalált mikroszkópos tárgykutató eszköz. A SEM elektronsugarat használ a minta pásztázására, ami másodlagos felületi morfológiai képet hoz létre. Ez a fajta kép pontról pontra nagyítva van, és meghatározott sorrendje van. A SEM előnye a rendkívül nagy felbontás.
A röntgensugaras, roncsolásmentes tesztelési technológia és a digitális képfeldolgozó technológia kombinációja nagy-felbontású belső csatlakozások észlelésére képes az eszközökben. Az Agilent nagy piaci részesedéssel rendelkezik, tipikus termékekkel, köztük az 5DX rendszerrel.
Az Automatic Optical Inspection (AOI) technológia egy optikai elveken alapuló észlelési technika. A precíziós műszerplatformok, képrögzítő eszközök és digitális képfeldolgozó technológia mozgásával észleli a minták felületén lévő hibákat. Előnye, hogy gyors az észlelési sebesség. Az AOI berendezések az elmúlt években gyorsan fejlődtek Kínában, és jelentős piaci potenciállal rendelkeznek. Az AOI technológia CCD vagy CMOS érzékelőkön keresztül nyeri a képeket, analógról digitálisra konvertálja, számítógépre továbbítja, digitálisan feldolgozza, és összehasonlítja a szabványos képekkel.
