Industrija poluvodiča općenito zahtijeva učinkovito i točno otkrivanje površinskih nedostataka na pločicama, koje mogu uhvatiti učinkovite nedostatke i postići-otkrivanje u stvarnom vremenu. Uobičajenije tehnike površinske detekcije mogu se uglavnom podijeliti u dvije kategorije: metoda kontakta iglom i metoda bez-kontakta, s metodom kontakta iglom kao predstavnikom kontaktne metode; Beskontaktne metode mogu se podijeliti na metodu atomske sile i optičku metodu. U specifičnoj uporabi može se podijeliti na slikovne i neslikovne.
Metoda dodira iglom, kao što naziv sugerira, metoda je detekcije površine koja detektira kontaktom između igle i materijala koji se ispituje i jedna je od najranijih metoda u proizvodnoj industriji. Podaci o obliku i konturama testirane površine prenose se senzoru preko igle, stoga su veličina i oblik igle posebno važni. Prema principu detekcije metode dodira iglom, moguće je detektirati pravu konturu mjerenog objekta kada se radijus vrha igle približi 0. Međutim, što je vrh igle tanji, to je veći pritisak koji se stvara na mjerenoj površini, a igla je sklona trošenju i habanju, grebući površinu mjerenog objekta. Za obložene površine i meke metale detekcija kontakta može lako oštetiti površinu testiranog uzorka i općenito nije prikladna za upotrebu.
Godine 1981. Binnig i Rohrer izumili su skenirajući tunelski mikroskop (STM). STM koristi kvantni učinak tuneliranja, pri čemu se vrh igle i površina objekta mjere kao dva pola. Pomoću vrlo tankog vrha igle približite se površini uzorka, a kada je udaljenost vrlo blizu, formira se tunelski spoj. Udaljenost između vrha igle i površine uzorka održava se konstantnom, što omogućuje da se vrh igle pomiče u tri dimenzije na površini uzorka. Atomska visina koju osjeti vrh igle prenosi se u računalo, a nakon -obrade dobiva se tro-trodimenzionalna morfologija površine testiranog objekta. Zbog ograničenja STM-a, Binnig et al. razvio mikroskop atomske sile (AFM) temeljen na STM. AFM otkriva privlačenje ili odbijanje između vrha igle i uzorka, što ga čini prikladnim i za vodljive i za nevodljive materijale.
Skenirajući optički mikroskop bliskog-polja (SNOM) koristi karakteristike bliskog-polja u blizini površine uzorka koji se testira za otkrivanje njegove površinske morfologije. Njegova razlučivost može daleko premašiti granicu konvencionalne razlučivosti mikroskopa (λ/2).
Često korištene metode detekcije slika u industriji poluvodiča trenutno uključuju automatsku optičku detekciju, detekciju X-zraka, detekciju elektronskog snopa, itd. Skenirajući elektronski mikroskop (SEM) je alat za istraživanje mikroskopskih objekata izumljen 1965. SEM koristi snop elektrona za skeniranje uzorka, uzrokujući sekundarnu emisiju elektrona, koja može proizvesti uvećanu morfologiju površine uzorka. Ova vrsta slike je uvećana točku po točku i ima određeni redoslijed. Prednost SEM-a je njegova iznimno visoka razlučivost.
Kombinacija tehnologije ne-destruktivnog testiranja X-zrakama i tehnologije digitalne obrade slike može izvesti detekciju visoke-rezolucije internih veza u uređajima. Agilent ima visok tržišni udio, s tipičnim proizvodima uključujući sustav 5DX.
Tehnologija automatske optičke inspekcije (AOI) je tehnika detekcije koja se temelji na optičkim principima. Otkriva nedostatke na površini uzoraka kroz kretanje platformi preciznih instrumenata, uređaja za prikupljanje slike i tehnologije digitalne obrade slike. Njegova prednost je što je brzina detekcije velika. AOI oprema se posljednjih godina brzo razvila u Kini i može se smatrati da ima značajan tržišni potencijal. AOI tehnologija dobiva slike preko CCD ili CMOS senzora, pretvara ih iz analognih u digitalne, prenosi na računalo, digitalno obrađuje i uspoređuje sa standardnim slikama
