Puolijohdeteollisuus vaatii yleensä tehokasta ja tarkkaa pintavikojen havaitsemista kiekoissa, mikä voi tallentaa tehokkaat viat ja saavuttaa reaaliaikaisen-tunnistuksen. Yleisimmät pinnantunnistustekniikat voidaan jakaa pääasiassa kahteen luokkaan: neulakosketusmenetelmä ja ei--kosketusmenetelmä, jossa neulakosketusmenetelmä edustaa kosketusmenetelmää; Kosketuksettomat menetelmät voidaan jakaa atomivoimamenetelmään ja optiseen menetelmään. Erityiskäytössä se voidaan jakaa kuvantavaan ja ei-kuvaukseen.
Neulan kosketusmenetelmä, kuten nimestä voi päätellä, on pintatunnistusmenetelmä, joka havaitsee neulan ja testattavan materiaalin välisen kosketuksen perusteella ja on yksi varhaisimmista menetelmistä valmistusteollisuudessa. Testattavan pinnan muoto ja ääriviivatiedot välittyvät anturiin kynän kautta, joten kynän koko ja muoto ovat erityisen tärkeitä. Neulakosketusmenetelmän tunnistusperiaatteen mukaan mitatun kohteen todellinen ääriviiva on mahdollista havaita vain, kun neulan kärjen säde lähestyy nollaa. Kuitenkin mitä ohuempi kynän kärki on, sitä suurempi paine mitattavaan pintaan syntyy ja kynä on alttiina kulumiselle ja naarmuuntumiselle mitattavan kohteen pintaa. Pinnoitettujen pintojen ja pehmeiden metallien kosketustunnistin voi helposti vahingoittaa testattavan näytteen pintaa, eikä se yleensä sovellu käytettäväksi.
Vuonna 1981 Binnig ja Rohrer keksivät pyyhkäisytunnelimikroskoopin (STM). STM hyödyntää kvanttitunnelointiefektiä, jossa neulan kärki ja kohteen pinta mitataan kahtena napana. Käytä hyvin ohutta neulan kärkeä lähestyäksesi näytteen pintaa, ja kun etäisyys on hyvin lähellä, muodostuu tunneliliitos. Neulan kärjen ja näytteen pinnan välinen etäisyys pidetään vakiona, jolloin neulan kärki voi liikkua kolmessa ulottuvuudessa näytteen pinnalla. Neulan kärjen tuntema atomikorkeus välitetään tietokoneelle, ja jälkikäsittelyn jälkeen saadaan testatun kohteen pinnan kolmiulotteinen-morfologia. STM:n rajoituksista johtuen Binnig et ai. kehitti STM:ään perustuvan atomivoimamikroskoopin (AFM). AFM havaitsee neulan kärjen ja näytteen välisen vetovoiman tai hylkimisen, joten se sopii sekä johtaville että ei-johtaville materiaaleille.
Pyyhkäisy lähi{0}}optinen mikroskooppi (SNOM) hyödyntää lähi-kentän ominaisuuksia lähellä testattavan näytteen pintaa sen pinnan morfologian havaitsemiseksi. Sen resoluutio voi ylittää huomattavasti perinteisen mikroskoopin resoluution rajan (λ/2).
Puolijohdeteollisuudessa yleisesti käytettyjä kuvantamisen havaitsemismenetelmiä ovat tällä hetkellä automaattinen optinen ilmaisu, röntgenhavaitseminen, elektronisuihkuilmaisu jne. Pyyhkäisyelektronimikroskooppi (SEM) on vuonna 1965 keksitty mikroskooppisten objektien tutkimustyökalu. SEM skannaa näytteen elektronisuihkulla, mikä aiheuttaa sekundaarisen pinnan elektronikuvan emissiota. Tämäntyyppinen kuva on suurennettu piste kerrallaan ja sillä on tietty järjestys. SEM:n etuna on sen erittäin korkea resoluutio.
Röntgensäteiden rikkomattoman testaustekniikan ja digitaalisen kuvankäsittelytekniikan yhdistelmä voi suorittaa korkean-resoluution laitteiden sisäisten liitäntöjen havaitsemisen. Agilentilla on suuri markkinaosuus tyypillisillä tuotteilla, mukaan lukien 5DX-järjestelmä.
Automatic Optical Inspection (AOI) -tekniikka on optisiin periaatteisiin perustuva tunnistustekniikka. Se havaitsee näytteiden pinnassa olevat viat tarkkuusinstrumenttialustojen, kuvanottolaitteiden ja digitaalisen kuvankäsittelytekniikan liikkeen avulla. Sen etuna on nopea tunnistusnopeus. AOI-laitteet ovat kehittyneet Kiinassa nopeasti viime vuosina ja niillä voidaan katsoa olevan huomattava markkinapotentiaali. AOI-tekniikka ottaa kuvia CCD- tai CMOS-kennoilta, muuntaa ne analogisista digitaalisiksi, lähettää ne tietokoneelle, käsittelee niitä digitaalisesti ja vertaa niitä tavallisiin kuviin.
