荧光显微镜主要是靠硅片上的荧光物质发光来检测的。当用特定波长的光照射硅片时，里面的荧光物质会发出不同颜色的光，显微镜通过镜头把发光的位置和强度拍下来，就能看出硅片有没有问题。比如二氧化硅缺陷会让荧光变暗，掺杂浓度不均会让光斑颜色不一样。

这是因为荧光物质只有在特定波长下才会发光，就像手机充电器要插对接口一样。根据2021年《半导体制造》期刊的数据，硅片检测中荧光波长通常选500-600nm，刚好能穿透硅片表层0.5-1μm的检测层。显微镜的检测精度能达到0.1μm，比传统光学显微镜高3倍。比如台积电5nm工艺的硅片，用这种检测法能发现90%以上的掺杂不均问题。不过要注意，如果荧光物质被污染或者硅片表面有油膜，会影响检测效果，这时候得先用酒精擦干净。