TWI575221B - 表面粗度檢測系統及其方法 - Google Patents

Description

表面粗度檢測系統及其方法

一種表面粗度檢測系統及其方法，尤指一種差分干涉量測、四相位偏極感光元件與軸向色散模組所構成之表面粗度檢測方法，以及其所使用的系統。

於現有的光電產業中，晶圓或晶粒的初步檢測係為粗度檢測，其係可分為接觸式量測或非接觸式量測。接觸式量測係以單點探針式架構進行量測，透過XYZ三軸移動量測出粗度資料。非接觸式量測係以光學探頭進行量測，其係利用干涉與共焦量測技術進行Z軸垂直掃描的移動，以進行形貌量測。

但上述之接觸式量測與非接觸式量測分別有其問題存在。接觸式量測的速度係非常緩慢，若需要進行大面積量測，則需要花費較長的時間。非接觸式量測係與區域面積量測，以加快量測速度，但量測時尚須要進行Z軸掃描，所以無法供生產線上量測使用。

本發明係提供一種表面粗度檢測系統，其包含有：一第一光源；一光譜控制單元；一光學準直模組； 一軸向色散模組；一第一光學單元；一第二光學單元；一光學導引模組；一第三光學單元；一第四光學單元；一第二光源；以及一四相位偏極感光元件；其中，該第一光源係提供一光束給該光學準直模組，該光束通過該光學準直模組後係形成為一第一組檢測光束，該軸向色散模組係位於該第一組檢測光束之行進路徑，該第一組檢測光束通過該軸向色散模組係形成一第三組檢測光束；該第二光源係提供一第二組檢測光束，該第四光學單元與該光學導引模組係位於該第二組檢測光束之行進路徑；該第一光學單元係位於該第三組檢測光束與該第二組檢測光束之交會路徑，該第三組檢測光束與該第二組檢測光束係結合，以形成一第四組檢測光束；該第二光學單元係位於該第四組檢測光束之行進路徑，該第四組檢測光束通過該第二光學單元後係形成為一第五組檢測光束；一待測物係設於該第五組檢測光束之行進路徑，該待測物係反射第五組檢測光束，以形成一第一組反射光束，該第一組反射光束係反射至該第二光學單元，以形成一第二組反射光束；該第二組反射光束係通過該第一光學單元，以形成一第三組反射光束與一第四組反射光束；第三組反射光束係通過該軸向色散模組，以形成一第五組反射光束；該第五組反射光束係通過該光學準直模組，以被該光譜控制單元所接收；該第四組反射光束係通過該光學導引模組與該第三光學單元，以形成一第六組反射光束，該第六組反射光束係被該四相位偏極感光元件所接收。

本發明係提供一種表面粗度檢測方法，其步驟包含有：調整差分干涉條紋之相位與差分干涉影像，產生一差分干涉條紋與一差分干涉影像，調整該差分干涉調為之相位，並將該差 分干涉影像調整至一清晰對焦焦距位置，該清晰對焦焦距位置為一差分干涉焦平面；將聚焦光點之位置調整至差分干涉影像之中心位置，其係將一第一焦點、一第二焦點與一第三焦點調整至該差分干涉影像之中心位置；監控軸向色散模組接收之待測物反射訊號，讓差分干涉焦平面於一對焦與追焦範圍內，該第一焦點與第三焦點之間的距離係構成一對焦與追焦範圍，該差分干涉焦平面係位於該對焦與追焦範圍內；找出待測物與差分干涉焦平面的距離，並讓差分干涉焦平面對應於待測物的表面；以及得出四相位差分干涉影像，並計算出形貌資料，以評估粗糙度，該差分干涉焦平面視為一基礎，該第一焦點、該第二焦點與該第三焦點於一待測物的表面之聚焦位置係依該待測物的表面之起伏而改變，一四相位偏極感光元件依據該改變得出至少一四相位差分干涉影像，以得出一形貌資訊，該形貌資訊係可用於評估該待測物之表面粗糙度。

10‧‧‧第一光源

11‧‧‧光譜控制單元

12‧‧‧光學準直模組

120‧‧‧第一光纖準直鏡

121‧‧‧第二光纖準直鏡

123‧‧‧1對2光耦合光纖

124‧‧‧第一組檢測光束

13‧‧‧軸向色散模組

130‧‧‧第一凸透鏡

131‧‧‧第一凹透鏡

132‧‧‧第二凸透鏡

133‧‧‧第三凸透鏡

134‧‧‧第二凹透鏡

135‧‧‧第四凸透鏡

136‧‧‧第三組檢測光束

137‧‧‧第一鏡組

138‧‧‧第二鏡組

139‧‧‧第五組反射光束

14‧‧‧第一光學單元

140‧‧‧第四組檢測光束

142‧‧‧第三組反射光束

143‧‧‧第四組反射光束

15‧‧‧第二光學單元

150‧‧‧第五組檢測光束

151‧‧‧第二組反射光束

16‧‧‧光學導引模組

160‧‧‧差分干涉稜鏡

161‧‧‧反射鏡

162‧‧‧分光鏡

17‧‧‧第三光學單元

170‧‧‧第六組反射光束

18‧‧‧第四光學單元

19‧‧‧第二光源

190‧‧‧第二組檢測光束

20‧‧‧四相位偏極感光元件

30‧‧‧待測物

300‧‧‧第一組反射光束

A‧‧‧色散光源聚焦順序

B‧‧‧軸向色散範圍

C‧‧‧第一焦點

D‧‧‧第二焦點

E‧‧‧第三焦點

F‧‧‧差分干涉焦平面

S1~S6‧‧‧步驟

第1圖為本揭露一實施例之一種表面粗度檢測系統示意圖。

第2圖為本揭露之又一實施例之一種表面粗度檢測系統示意圖。

第3圖為本揭露一實施例之一軸向色散模組之示意圖。

第4圖為本揭露一實施例，顯示一進行Z軸移動追焦，以使一四相位偏極感光元件取得一干涉影像之動作示意圖。

第5A~5D圖為本揭露一實施例之四相位差分干涉影像之示意圖。

第6圖為一四相位差分干涉影像經重建後之示意圖。

第7圖為本揭露一實施例之一種表面粗度檢測方法之流程圖。

以下係藉由多個具體實施例說明本揭露之實施方式，所屬技術領域中具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容，輕易地瞭解本揭露之其他優點與功效。

請配合參考第1圖所示之實施例，本實施例係一種表面粗度檢測系統，其包含有一第一光源10、一光譜控制單元11、一光學準直模組12、一軸向色散模組13、一第一光學單元14、一第二光學單元15、一光學導引模組16、一第三光學單元17、一第四光學單元18、一第二光源19與一四相位偏極感光元件20。

光學準直模組12具有一第一光纖準直鏡120與一第二光纖準直鏡121。

第一光源10與光譜控制單元11係以一1對2光耦合光纖123耦接第一光纖準直鏡120。第一光源10為一連續光光源。第一光源10係提供一光束給第一光纖準直鏡120，該光束通過光學準直模組12，該光束係形成一第一組檢測光束124。

軸向色散模組13係位於第一組檢測光束124之行進路徑。軸向色散模組13係具有依序排列的一第一凸透鏡130、一第一凹透鏡131、一第二凸透鏡132、一第三凸透鏡133、一第二凹透鏡134與一第四凸透鏡135。第一組檢測光束124通過軸向色散模組13係形成一第三組檢測光束136。第一凸透鏡130、第一凹透鏡131與第二凸透鏡132可被視為一第一鏡組137。第三凸透鏡133、第二凹透鏡134與第四凸透鏡135可被視為一第二鏡組138。

第二光源19為一單波長光源。第二光源19係提供一第二組檢測光束190。第四光學單元18與光學導引模組16係位於第二組檢測光束190之行進路徑。第四光學單元18為一準直鏡。光學導引模組16具有一分光鏡162、一反射鏡161與一差分干涉(Differential Interference Contrast，DIC)稜鏡160，差分干涉稜鏡160係例如為沃拉斯頓稜鏡(Wollaston Prism)。第二組檢測光束190係依序通過第四光學單元18、分光鏡162、反射鏡161與差分干涉稜鏡160。

第一光學單元14係位於第三組檢測光束136與第二組檢測光束190之行進路徑交會處，第三組檢測光束136與第二組檢測光束190係結合，以形成一第四組檢測光束140。第一光學單元14為一分光鏡。

第二光學單元15係位於第四組檢測光束140之行進路徑，第四組檢測光束140通過第二光學單元15後係形成為一第五組檢測光束150。第二光學單元15為一顯微物鏡。

請參閱第2圖所示之實施例，一待測物30係設於第五組檢測光束150之行進路徑，該待測物30係反射第五組檢測光束150，以形成一第一組反射光束300。第一組反射光束300係反射至第二光學單元15，以形成一第二組反射光束151。

第二組反射光束151係通過第一光學單元14，以形成一第三組反射光束142與一第四組反射光束143。第三組反射光束142係通過軸向色散模組13，以形成一第五組反射光束139，第五組反射光束139係通過光學準直模組12，以被光譜控制單元11所接收。

第四組反射光束143係通過光學導引模組16，若更進一步說明，第四組反射光束143係依序通過差分干涉稜鏡160、反射鏡161與分光鏡162。

第三光學單元17為一聚焦鏡，第三光學單元17係位於第四組反射光束143之行進路徑，第四組反射光束143通過第三光學單元17，以形成一第六組反射光束170。四相位偏極感光元件20係位於第六組反射光束170之行進路徑。

請配合參考第7圖所示之實施例，本實施例係一種表面粗度檢測方法，其步驟包含有：

步驟S1，調整差分干涉條紋之相位與差分干涉影像。如第1圖所示之實施例，第二光源19係提供一第二組檢測光束190，第二組檢測光束190係依序通過第四光學單元18與光學導引模組16。通過差分干涉稜鏡160之第二組檢測光束190係被視一差分干涉條紋，差分干涉稜鏡160將差分干涉條紋的相位調整為0度。

第二組檢測光束190係被第一光學單元14導引至第二光學單元15，第二組檢測光束190係投射至待測物30之表面，藉由調整待測物30之表面於Z軸的位置，而使上述之差分干涉條紋於待測物30之表面，形成為一差分干涉影像，並將該差分干涉影像調整至一清晰對焦焦距位置，如第3圖所示之實施例，該清晰對焦焦距位置可視為一差分干涉焦平面F。

步驟S2，將聚焦光點之位置調整至差分干涉影像之中心位置。請配合參閱第1圖與第3圖所示之實施例，第一光源10係提供一光束，光束係依序經過光學準直模組12，該光束係形成一第一組檢測光束124。

如第3圖所示之實施例，第一組檢測光束124通過第一鏡組137時，第一組檢測光束124之色散光源聚焦順序A係例如由紅光、綠光與藍光，由內往外分佈。

第一組檢測光束124通過第二鏡組138，第一組檢測光束124係形成為第三組檢測光束136。第三組檢測光束136通過第一光學單元14後，第三組檢測光束136係形成為第四組檢測光束140。第四組檢測光束140通過第二光學單元15後，第二光學單元15能夠將第四組檢測光束140之聚焦範圍拉長為所需大小。軸向色散模組13能夠改變第三組檢測光束136之聚焦光訊號的方向，例如改為由藍光到紅光。其可依據各個光量測解析不同的特性進行設計。

第四組檢測光束140之軸向色散範圍B係至少形成一第一焦點C、一第二焦點D與一第三焦點E。第一焦點C、第二焦點D與第三焦點E係沿一軸向依序分佈。第一焦點C係例如為藍光之焦點。第二焦點D係例如為綠光之焦點。第三焦點E係例如為紅光之焦點。第四組檢測光束140與第二組檢測光束190係結合，以形成第五組檢測光束150。

第一焦點C、第二焦點D與第三焦點E係於該差分干涉影像之中心位置處。

步驟S3，監控軸向色散模組接收之待測物反射訊號，讓差分 干涉焦平面於一對焦與追焦範圍內。如第3圖所示之實施例中的軸向色散範圍B。

如第3圖所示，第一焦點C與第三焦點E之間的距離係能夠構成一對焦與追焦範圍。差分干涉焦平面F係位於第一焦點C與第三焦點E之間，即該對焦與追焦範圍內。

如將第二光學單元15作為差分干涉的基礎，並透過第一光學單元14讓軸向色散模組13之光源與差分干涉之光源達成共路。該差分干涉之光源係如第1圖所示之實施例中來自光學導引模組16之光源。

軸向色散模組13係藉由多組光學鏡組，如上所述之第一鏡組137與第二鏡組138，而達到軸向色散現象，再由第二光學單元15進行成像。

此時連續波段的光源會依不同波長聚焦至多個深度位置，如第3圖所示之第一焦點C至第三焦點E。軸向色散模組13可讓本揭露之表面粗度檢測系統能夠及時得到目前的高度資訊，藉以進行對焦與追焦功能，以反射光訊號的波長資訊做為高度的判斷依據，進而進行Z軸快速追焦，同時記錄各點(如上述之焦點)之間因高度變化所移動的Z軸距離量，以作為共面度計算資訊，如下述之步驟。

步驟S4，找出待測物與差分干涉焦平面的距離，並讓差分干涉焦平面對應於待測物的表面。如第3圖所示之差分干涉焦平面F與如第1圖所示之待測物30的表面仍具有一距離，找出該距離，並記錄該距離。再將差分干涉焦平面F對應於待測物30的表面。

步驟S5，得出四相位差分干涉影像，並計算出形貌資料，以評估粗糙度。如第4圖所示之實施例，待測物30的表面具有多個起伏。差分干涉焦平面F可視為一基礎。第一焦點C、第二焦點D與第三焦點E於待測物30的表面之聚焦位置係依待測物30的表面之起伏而改變。待測物30係反射第五檢測光束150，以形成第一組反射光束300。

如第2圖所示之實施例，第一組反射光束300係包含有上述 之聚焦位置改變與第一焦點C至第三焦點D對比差分干涉焦平面F之影像資訊。第一組反射光束300係反射至第二光學單元15，以形成第二組反射光束151。

第二組反射光束151係通過第一光學單元14，以形成第三組反射光束142與第四組反射光束143。第三組反射光束142係通過軸向色散模組13，以形成第五組反射光束139。第五組反射光束139係通過光學準直模組12，以被光譜控制單元11所接收，光譜分析單元11係分析第五組反射光束139之光譜，並記錄該光譜資料。該光譜資料係用於判斷上述之對焦資料。

第四組反射光束143係通過光學導引模組16與第三光學單元17，以形成一第六組反射光束170。第六組反射光束170係被四相位偏極感光元件20所接收。四相位偏極感光元件20依據該第六組反射光束產生至少一四相位干涉影像。如第5A~5D圖所示，其係為一四相位干涉影像。

多個四相位干涉影像係得出一形貌資訊，該形貌資訊係可用於評估待測物30之表面粗糙度。

承上所述，軸向色散模組13係能夠讓光譜控制單元11得到目前待測物30的表面資訊，藉以進行對焦與追焦功能。光譜控制單元11係以反射光訊號的波長資訊做為高度的判斷依據進而進行Z軸快速追焦，同時紀錄各點之間因高度變化所移動的Z軸距離量，而做為共面度計算資訊。

如第4圖所示之實施例，反射光波長與量測高度變化的對應關係如式(1)，可表示為二次曲線，a、b與c為曲線參數，λ為各個波長。

Z=a λ²+b λ+c (1)

在各個量測位置進行快速追焦之後，將進行差分干涉影像擷取，透過四相位偏極感光元件20使得差分干涉影像產生四種不同干涉相位的變化。

如第5A~5D圖所示之實施例，四相位偏極感光元件20係取得四組干涉影像I₁、I₂、I₃與I₄，其相位差異變化相對值α為90°(Φ +0°，Φ+90°，Φ+180°，Φ+270°)，並藉由四步相位移演算法演算(2)(3)計算出相位變化Φ，再由相位變化轉換成形貌高度。

I ₁=I'+I"cosΦ I ₂=I'+I"cos(Φ+α) I ₃=I'+I"cos(Φ+2α) I ₄=I'+I"cos(Φ+3α) (2)

由此四相位影像重建出高度形貌如第6圖所示。

本實施例使用四相位偏極感光元件20，但本發明並不限於此，例如在一實施例中，亦可使用N相位偏極陣列感光元件，其中N大於2，且相位差異變化相對值α亦不限於90°。

步驟S6，移動多區域測量，並記錄各區域的表面高度變化，以評估待測物之平面度資訊。將待測物30的表面分為多個區域，並於各區域重覆進行上述之S4與S5步驟，以得出各區域的表面高度變化，並記錄該些表面高度變化。再由所記錄之該些表面高度變化，以評估待測物30之表面資訊。

綜合上述，四相位偏極感光元件20的曝光時間係能夠決定上述之各區域之間的量測速度，所以本揭露可達到快速即時粗糙度量測，並可讓差分干涉量測可以進行區域範圍的粗糙度量測而且能準確的量測到各個區域的高度變化值。而且本揭露具有非同軸對焦裝置的優點，能夠準確的偵測到四相位偏極感光元件20的對焦平面，讓四相位偏極感光元件20獲得清晰的干涉影像來進行粗糙度量測。

以上所述之具體實施例，僅係用於例釋本發明之特點及功效，而非用於限定本發明之可實施範疇，於未脫離本發明上揭之精神與技術範疇下，任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧第一光源

11‧‧‧光譜控制單元

12‧‧‧光學準直模組

120‧‧‧第一光纖準直鏡

121‧‧‧第二光纖準直鏡

123‧‧‧1對2光耦合光纖

124‧‧‧第一組檢測光束

13‧‧‧軸向色散模組

130‧‧‧第一凸透鏡

131‧‧‧第一凹透鏡

132‧‧‧第二凸透鏡

133‧‧‧第三凸透鏡

134‧‧‧第二凹透鏡

135‧‧‧第四凸透鏡

136‧‧‧第三組檢測光束

137‧‧‧第一鏡組

138‧‧‧第二鏡組

14‧‧‧第一光學單元

140‧‧‧第四組檢測光束

15‧‧‧第二光學單元

150‧‧‧第五組檢測光束

16‧‧‧光學導引模組

160‧‧‧差分干涉稜鏡

161‧‧‧反射鏡

162‧‧‧分光鏡

17‧‧‧第三光學單元

18‧‧‧第四光學單元

19‧‧‧第二光源

190‧‧‧第二組檢測光束

20‧‧‧四相位偏極感光元件

30‧‧‧待測物

Claims (14)

1. 一種表面粗度檢測系統，其包含有：一第一光源；一光譜控制單元；一光學準直模組；一軸向色散模組；一第一光學單元；一第二光學單元；一光學導引模組；一第三光學單元；一第四光學單元；一第二光源；以及一四相位偏極感光元件；其中，該第一光源係提供一光束給該光學準直模組，該光束通過該光學準直模組後係形成為一第一組檢測光束，該軸向色散模組係位於該第一組檢測光束之行進路徑，該第一組檢測光束通過該軸向色散模組係形成一第三組檢測光束；該第二光源係提供一第二組檢測光束，該第四光學單元與該光學導引模組係位於該第二組檢測光束之行進路徑；該第一光學單元係位於該第三組檢測光束與該第二組檢測光束之交會路徑，該第三組檢測光束與該第二組檢測光束係結合，以形成一第四組檢測光束；該第二光學單元係位於該第四組檢測光束之行進路徑，該第四組檢測光束通過該第二光學單元後係形成為一第五組檢測光束；一待測物係設於該第五組檢測光束之行進路徑，該待測物係反射第五組檢測光束，以形成一第一組反射光束，該第一組反射光束係反射至該第二光學單元，以形成一第二組反射光束；該第二組反射光束係通過該第一光學單元，以形成一第三組反射光束與一第四組反射光束；第三組反射光束係通過該軸向色散模組，以形成一第五組反射光束；該第五組反射光束係通過該光學 準直模組，以被該光譜控制單元所接收；該第四組反射光束係通過該光學導引模組與該第三光學單元，以形成一第六組反射光束，該第六組反射光束係被該四相位偏極感光元件所接收。
2. 如申請專利範圍第1項所述之表面粗度檢測系統，其中該光學準直模組具有一第一光纖準直鏡與一第二光纖準直鏡，該光束係依序通過該第一光纖準直鏡與該第二光纖準直鏡，以形成該第一組檢測光束。
3. 如申請專利範圍第1項所述之表面粗度檢測系統，其中該第一光源與該光譜控制單元係以一1對2光耦合光纖耦接該光學準直模組。
4. 如申請專利範圍第1項所述之表面粗度檢測系統，其中該軸向色散模組具有一第一鏡組與一第二鏡組，該第一檢測光束係依序通過該第一鏡組與該第二鏡組，以形成該第三組檢測光束。
5. 如申請專利範圍第4項所述之表面粗度檢測系統，其中該第一鏡組具有一第一凸透鏡、一第一凹透鏡與一第二凸透鏡；該第二鏡組具有一第三凸透鏡、一第二凹透鏡與一第四凸透鏡。
6. 如申請專利範圍第1項所述之表面粗度檢測系統，其中該第一光源為一連續光光源；該第二光源為一單波長光源。
7. 如申請專利範圍第1項所述之表面粗度檢測系統，其中該第一光學單元為一分光鏡；該第二光學單元為一顯微物鏡；該第三光學單元為一聚焦鏡；該第四光學單元為一準直鏡。
8. 如申請專利範圍第1項所述之表面粗度檢測系統，其中該光學導引模組具有一分光鏡、一反射鏡與一差分干涉稜鏡，該第二組檢測光束係依序通過該第四光學單元、該分光鏡、該反射鏡與該差分干涉稜鏡；第四組反射光束係依序通過該差分干涉稜鏡、該反射鏡、該分光鏡與該第三光學單元。
9. 一種表面粗度檢測方法，其步驟包含有： 調整差分干涉條紋之相位與差分干涉影像，產生一差分干涉條紋與一差分干涉影像，調整該差分干涉調為之相位，並將該差分干涉影像調整至一清晰對焦焦距位置，該清晰對焦焦距位置為一差分干涉焦平面；將聚焦光點之位置調整至差分干涉影像之中心位置，其係將一第一焦點、一第二焦點與一第三焦點調整至該差分干涉影像之中心位置；監控軸向色散模組接收之待測物反射訊號，讓差分干涉焦平面於一對焦與追焦範圍內，該第一焦點與第三焦點之間的距離係構成一對焦與追焦範圍，該差分干涉焦平面係位於該對焦與追焦範圍內；找出待測物與差分干涉焦平面的距離，並讓差分干涉焦平面對應於待測物的表面；以及得出四相位差分干涉影像，並計算出形貌資料，以評估粗糙度，該差分干涉焦平面視為一基礎，該第一焦點、該第二焦點與該第三焦點於一待測物的表面之聚焦位置係依該待測物的表面之起伏而改變，一四相位偏極感光元件依據該改變得出至少一四相位差分干涉影像，以得出一形貌資訊，該形貌資訊係可用於評估該待測物之表面粗糙度。
10. 如申請專利範圍第9項所述之表面粗度檢測方法，其更含有一移動多區域測量，並記錄各區域的表面高度變化，以評估待測物之平面度資訊之步驟，其係將該待測物的表面分為多個區域，並於各區域重覆進行該找出待測物與差分干涉焦平面的距離，並讓差分干涉焦平面對應於待測物的表面之步驟，以及該得出四相位差分干涉影像，並計算出形貌資料，以評估粗糙度之步驟，以得出各區域的表面高度變化，並記錄該些表面高度變化。再由所記錄之該些表面高度變化，以評估該待測物之表面資訊。
11. 如申請專利範圍第10項所述之表面粗度檢測方法，其中於該調整差分干涉條紋之相位與差分干涉影像之步驟中，一第二 光源係提供一第二組檢測光束，該第二組檢測光束係依序通過一第四光學單元與一光學導引模組，通過該差分干涉稜鏡之第二組檢測光束為一差分干涉條紋，該差分干涉稜鏡將差分干涉條紋的相位調整為0度；該第二組檢測光束係被一第一光學單元導引至一第二光學單元，該第二組檢測光束係投射至該待測物之表面，調整該待測物之表面於一Z軸的位置，而使該差分干涉條紋於該待測物之表面，形成為該差分干涉影像。
12. 如申請專利範圍第11項所述之表面粗度檢測方法，其中於該將聚焦光點之位置調整至差分干涉影像之中心位置之步驟中，一第一光源係提供一光束，該光束係依序經過一光學準直模組，該光束係形成一第一組檢測光束，該第一組檢測光束通過一第一鏡組時，該第一組檢測光束之色散光源聚焦順序A係由紅光、綠光與藍光，由內往外分佈，該第一組檢測光束通過一第二鏡組，該第一組檢測光束係形成為一第三組檢測光束，該第三組檢測光束通過該第一光學單元後，該第三組檢測光束係形成為一第四組檢測光束，該第四組檢測光束之軸向色散範圍係形成該第一焦點、該第二焦點與該第三焦點，該第一焦點、該第二焦點與該第三焦點係於一軸向依序由頂端往底端分佈，該第一焦點為藍光之焦點，該第二焦點為綠光之焦點，該第三焦點為紅光之焦點；該第四組檢測光束與該第二組檢測光束係結合，以形成一第五組檢測光束。
13. 如申請專利範圍第12項所述之表面粗度檢測方法，其中於該找出待測物與差分干涉焦平面的距離，並讓差分干涉焦平面對應於待測物的表面之步驟中，該差分干涉焦平面與該待測物的表面仍具有一距離，找出該距離，並記錄該距離，再將該差分干涉焦平面對應於該待測物的表面。
14. 如申請專利範圍第13項所述之表面粗度檢測方法，其中於該得出四相位差分干涉影像，並計算出形貌資料，以評估粗糙度之步驟中，該待測物係反射該第五組檢測光束，以形成該 第一組反射光束，該第一組反射光束係反射至該第二光學單元，以形成一第二組反射光束，該第二組反射光束係通過該第一光學單元，以形成一第三組反射光束與一第四組反射光束，該第三組反射光束係通過該軸向色散模組，以形成一第五組反射光束，該第五組反射光束係通過該光學準直模組，以被一光譜控制單元所接收；該第四組反射光束係通過該光學導引模組與一第三光學單元，以形成一第六組反射光束，該第六組反射光束係被該四相位偏極感光元件所接收。