随着半导体制造技术的迅猛发展,晶片与薄膜已被广泛应用于各种微电子、光电子器件中,与此同时,晶片与薄膜材料的表面缺陷也逐渐成为限制器件性能的主要因素。为保证器件质量、提高器件性能,实时、在线检测晶片与薄膜表面缺陷已变得不可或缺。但是,由于晶片与薄膜表面缺陷的多种多样,制造商不得不采用多种检测设备对它们进行检测,这不仅大大降低了生产效率、而且增加了检测成本。因此,利用一种检测设备实现多种缺陷检测已经成为制造商的迫切需求。针对上述需求,本文设计了一种光学多通道表面检测系统(Optical Multi-channel Surface Detecting System,简称OMSDS)。该系统结合了反射检测技术、散射检测技术、光学形貌检测技术、相移检测技术等多种光学检测技术,实现了对晶片与薄膜材料表面缺陷的全面检测。本文通过实验验证了OMSDS的可行性,同时对下一步研究工作提出了建议。论文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)阅读了大量的国内外相关文献,归纳整理了表面检测技术的研究现状和发展趋势。研究了几种常用的光学检测理论及其实现方法,在此基础上,完成了OMSDS系统结构设计及入射、反射、散射基本光路设计,通过实验验证了入射和反射光路的可行性。(2)完成了OMSDS中图像采集子系统功能定义,通过研究该子系统功能要求及图像传感器特性,设计了图像采集子系统的电路原理图,制作了电路板,经过实验验证了电路原理图的正确性,解决了OMSDS图像采集问题。(3)进行了OMSDS中数据传输子系统功能定义,通过研究该子系统功能要求及USB接口特性,设计了数据传输子系统的电路原理图,编写了USB固件程序和驱动程序,利用开发板验证了固件程序和驱动程序的正确性,解决了OMSDS数据传输问题。(4)定义了OMSDS中数据处理子系统的功能模块,研究了数据处理算法,编写了图像显示程序,用它成功显示了采集到的图像。