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在半导体薄膜生长过程中，需要对半导体薄膜的特性(如薄膜应力、生长率、厚度、折射率等)进行实时监测，精确控制薄膜的生长过程。国内的薄膜特性检测技术大多为离线检测技术，国外的检测设备一般也仅检测个别量。本文在研究国内外薄膜特性检测技术的基础上，提出了多光束偏转测量法在线检测半导体薄膜应力特性的检测方案，设计了相应的测绘系统，并论证了系统应用在2英寸样片薄膜应力检测上的优越性。在具体工作中，对测绘系统的一些主要组成部分进行了理论分析和设计:光路系统、达曼光栅、硬件实时通讯、基于LabWindows/CVI的系统程序控制软件。最后给出部分实验及其结论以及对课题需要进一步研究和完善的内容进行展望。