TWI447351B - 正交偏極式Ｍｉｒａｕ干涉術以及其分光模組與干涉系統 - Google Patents

Description

正交偏極式Mirau干涉術以及其分光模組與干涉系統

本發明係有關於一種正交偏極式Mirau干涉技術，尤其係指利用一分光模組先將一被聚光之入射光分成偏極態相互正交之一參考光與一偵測光，然後該偵測光再照射至一待測物上而形成載有和該待測物之表面形貌相關資訊之一測物光，接著該測物光與該參考光被該分光模組以偏極態相互正交之方式合光而形成一合光光場，最後再利用一分析器調制該合光光場中二光之偏極態和強度，使二光能相互干涉而產生具有高對比度之干涉圖案之一種干涉方法，以及使用該方法之分光模組與干涉系統。

隨著科技產業高度發展，對於精密製品(例如：微機電元件、IC晶圓、LCD面板等)的量測需求逐漸增加，因此，利用干涉術來偵測元件的表面形貌進而作為製程良率的參考，已逐漸為業界廣泛使用。干涉術偵測的方式，主要是將對應於待測物之表面形貌相關資訊之干涉圖案進行影像處理與分析，進而還原待測物之表面輪廓。為了要能夠準確地還原待測物表面輪廓，需要有清晰的干涉影像。在習用之傳統Mirau白光(或寬頻光)干涉術中，當參考光的強度和物光的強度之大小接近時，干涉光場中之干涉條紋的對比度才會比較高，才能夠得到清晰之干涉圖案。

請參閱圖一所示，該圖係為習用之Mirau干涉術示意圖。當一入射光10先被一物鏡110聚光，而照射於一光學模組11中之一分光模組111上，此時該分光模組111上之一分光層113會將被聚光之入射光以非偏極式分光之方式分成一偵測光103以及一參考光104。其中，該偵測光103會投射至一待測物90上，並由該待測物90反射以形成一測物光105，其中該測物光105載有和該待測物90之表面形貌相關的資訊。而該參考光104則先被一非偏極式反射元件112反射回該非偏極式分光層113，再與該測物光105進行非偏極式合光而形成一合光光場，然後該合光光場再通過該物鏡110以供分析。在合光之後，合光光場中之該測物光105和該參考光104即可直接相互干涉而形成干涉圖案，因此該合光光場一直都為一干涉光場。

請參閱圖二所示，該圖係為兩偏極態相互正交之第一偏極分量光106與第二偏極分量光107示意圖。在圖一中，不管是入射光、參考光、偵測光、測物光都是含有兩偏極態相互正交的第一偏極分量光與第二偏極分量光。因此，該合光光場即是由該參考光104中的第一偏極分量光與該測物光105中的第一偏極分量光相互干涉而成之第一偏極偏極分量干涉光場加上由該參考光104中的第二偏極分量光與該測物光105中的第二偏極分量光相互干涉而成之第二偏極分量干涉光場而成。由於在一般使用非偏極化入射光之情況下，該參考光104中之第一偏極分量光與第二偏極分量光具有相同之振幅和相位，而該測物光105中之第一偏極分量光與第二偏極分量光也具有相同之振幅和相位，所以第一和第二偏極分量干涉光場完全相同，沒有什麼好區分的，而二偏極分量干涉光場之疊合只會使干涉光場亮度加倍，但是干涉光場中之亮暗分佈比例並不會改變。

然而，某些待測物會大量吸收投射至其上之偵測光或者是將偵測光大量散射，使得測物光105與參考光104之強度差異太大，導致當該參考光104中的第一偏極分量光與第二偏極分量光分別與該測物光105中的第一偏極分量光與第二偏極分量光相互干涉之後，所形成的二偏極分量干涉光場之干涉圖案對比度皆很低，以致於合光光場所形成之干涉圖案不容易被分析。由於合光光場中之參考光與測物光已經不能再進行相對強度之調整，所以無法增加干涉圖案之對比度。

綜合上述，需要有一種可以調整合光光場中之參考光與測物光之相對強度的干涉方法，以便提高干涉圖案之對比度，本發明因此被提出。而本發明係將測物光與參考光以正交偏極之方式合光，剛合光時之測物光與參考光並無法直接相互干涉，因為此時二光之偏極態互相獨立，可以分別調制其振幅與相位，然後再透過分析器調制二光之偏極態，使二光之偏極態不再正交，即可讓二光相互干涉，且可調整二光的相對強度，進而得到和一待測物之表面形貌資訊相關的高對比度干涉圖案。除了提出上述之正交偏極式Mirau干涉術外，本發名亦提出和其相關之分光模組與干涉系統，以便解決習用技術中可能遇到之干涉圖案對比度太低的問題。

在習用技術中，美國公告專利US. Pat. No. 5,166,751所揭露之技術亦和偏極式Mirau干涉術相關。藉由分析兩張分別由具有不同之測物光和參考光相位差值所形成之干涉圖案，該專利可以高精度地求出微觀待測表面之位移量。但是，該專利和本專利至少有以下三點差異：(1)在該專利中，一入射光係以非偏極式分光之方式分成一參考光和一偵測光；但在本專利中，一入射光係以正交偏極(偏極態相互正交)式分光之方式分成一參考光和一偵測光。(2)在該專利中，和傳統之Mirau干涉術最大之差異在於增加使用一片相位延遲器(phase retarder)，但是使用相位延遲器必須搭配使用窄頻光，因此該專利並不適合做物表形態之斷層掃描，然而此斷層掃描功能卻是習用之Mirau干涉術之最重要的衍生功能；但在本專利中，和傳統之Mirau干涉術最大之差異在將入射光之分光以及參考光和測物光之合光，由原本非偏極式分光與非偏極式合光，分別改為正交偏極式分光與正交偏極式合光，因此可以使用寬頻光，而且也適合做物表形態之斷層掃描。(3)在該專利中，合光後之測物光和參考光可以直接互相干涉；但在本專利中，合光後之測物光和參考光無法直接互相干涉，而是必須先經過偏極態調制(modulation)後才能互相干涉。

本發明提供一種正交偏極式Mirau干涉術以及其干涉系統與分光模組，其係先將一被聚光之入射光分成偏極態相互正交之一參考光與一偵測光，該偵測光照射至一待測物上而形成一測物光，而該測物光係帶有和該待測物的表面輪廓相關之資訊。然後，將該測物光與該參考光以偏極態相互正交之方式合光而形成一合光光場，藉由調整一分析器將該合光光場中之測物光與參考光進行偏極態調制而使其能相互干涉。由於該二光之偏極態原來係相互正交，透過該分析器的偏極態之調制作用後才能相互干涉，因此可以利用該分析器調整該參考光與測物光之強度，使二光之強度接近，以提高干涉圖案之對比度。

本發明亦提供一種正交偏極式Mirau分光模組，其係可以利用二偏極元件、一雙折射性基材或一偏極分光層將該測物光與該參考光正交偏極化。其中，該測物光係載有和一待測物之表面形貌相關之資訊。由於在該分光模組中之測物光與參考光係為偏極態相互正交，並不會在該分光模組內相互干涉，必須藉由一分析器之調制而在分光模組外相互干涉才能產生干涉圖案。

在一實施例中，本發明提供一種正交偏極式Mirau干涉術，其係包括有下列步驟：將一入射光聚光且分成偏極態相互正交之一參考光以及一偵測光；將該偵測光投射至一待測物而形成一測物光，其係載有和該待測物之表面形貌相關之資訊；將該測物光與該參考光以偏極態相互正交之方式合光而形成一合光光場；以及將該合光中之測物光與參考光進行偏極態調制而使其能相互干涉。

在另一實施例中，本發明更提供一種正交偏極式Mirau分光模組，其係先將一入射光聚焦且分成偏極態相互正交之一參考光與一偵測光，然後該偵測光於該分光模組外形成一測物光，其係載有和一待測物之物表形貌相關之資訊，該測物光與該參考光再被該分光模組以偏極態相互正交之方式合光。

另一實施例中，本發明更提供一種正交偏極式Mirau干涉系統，其係包括有一光源，其係提供一入射光；一物鏡，其係將該入射光聚光；一分光模組，其係將被聚光之該入射光分成偏極態相互正交之一參考光與一偵測光，該偵測光於該分光模組外形成一測物光，其係載有和一待測物之物表形貌相關之資訊，該測物光與該參考光再被該分光模組以偏極態相互正交之方式合光而形成一合光光場；以及一分析模組，該分析模組係可調制該合光中光場之參考光與測物光之偏極態，使二光能相互干涉以形成至少一干涉圖案。

為使　貴審查委員能對本發明之特徵、目的及功能有更進一步的認知與瞭解，下文特將本發明之裝置的相關細部結構以及設計的理念原由進行說明，以使得　審查委員可以了解本發明之特點，詳細說明陳述如下：

請參閱圖三所示，該圖係為本發明之干涉方法流程示意圖。在本實施例中，該方法包括有下列步驟，首先進行步驟20，將一入射光聚光且分成偏極態相互正交之一參考光以及一偵測光。也就是將該入射光藉由正交偏極分光之方式拆開成二分量光，而分別被當參考光與偵測光使用。

接著進行步驟21，將該偵測光投射至一待測物而形成載有和該待測物之表面形貌相關資訊的一測物光。也就是投射在待測物上之偵測光，會被待測物表面反射而形成和該待測物之表面形貌相關資訊的測物光。

接著進行步驟22，將該測物光與該參考光以偏極態相互正交之方式合光而形成一合光光場。在本步驟中，由於參考光與測物光之偏極態相互正交，因此在剛合光時，合光光場中之參考光與測物光並不會直接產生干涉。在習用之干涉技術中，當測物光與參考光合光之後，就無法調整二光間之強度比。然後再進行步驟23，將該合光光場中之測物光與參考光進行偏極態調制而使其相互干涉。在本步驟中，因為該參考光與測物光在調制前並不能相互干涉，也就是其偏極態係相互正交，因此可以調整二道光間之強度比，使參考光與測物光在經過分析器之偏極態調制後，不但可以相互干涉，而且二者之強度也可以被調整成較相近，以增加干涉圖案之對比度。

至於參考光與測物光強度接近一致時，可以得到對比度較高的干涉圖案之理由，請參閱以下說明。

假設參考光的強度為I_R ，而測物光的強度為I_O ，則當兩道光相互干涉時(假設為完全同調性干涉)之光場的強度分佈為：

其中，θ係為二道光間的相位差。又(1)式可改寫成

I =(I _O +I _R )(1+γcosθ)　(2)

其中，為干涉條紋對比度。由(2)式可看出，當

I _O =I _R 時，干涉條紋有最大對比度1，當I _O =0.05I _R 時，干涉條紋之對比度為0.426，而當I _O =0.01I _R 時，干涉條紋之對比度只為0.198。所以參考光的強度和測物光的強度間之比值越接近1時，干涉條紋之對比度越高，而可以說是干涉出夠高干涉條紋對比度之必要條件。

請參閱圖四所示，該圖係為本發明之調制合光光場中之參考光與測物光使其相互干涉之方法流程示意圖。當測物光與參考光離開了分光模組之後，先以步驟230在該合光光場通過之光路上設置一分析器。該分析器係可為線性偏極元件。接著進行步驟231，利用該分析器調整該合光中之參考光與測物光之強度使其接近，例如平面內旋轉該線性偏極元件之偏極方向即可以調整參考光與測物光之強度。由於參考光與測物光之強度差異會隨著待測物而有所不同，當參考光和測物光之原始強度有太大差異時，可以藉由旋轉分析器之方位角(orientation)至某特一角度，使得經由分析器濾光(filtering)作用後之二殘留線性偏極光有比較相近之強度，而產生較高之干涉條紋對比度。雖然分析器之濾光作用會使得干涉圖案之強度降低，但是增加感光時間即能使曝光量維持不變，所以取像不成問題。

例如圖五係為參考光與測物光之合光光場通過分析器之示意圖。分析器93係為一線性偏極元件，其係具有一偏極方向930。當合光光場中之該測物光91之強度小於該參考光92之強度時，可以藉由平面內(in plane)旋轉該分析器93以改變其偏極方向930，使該偏極方向930與該參考光92之角度大於該偏極方向930與該測物光91之角度。如此一來，即可以讓該參考光92與該測物光91在該偏極方向930上之分量比較接近，且使得二光在該偏極方向930上之分量可以相互干涉，進而得到高對比度之干涉圖案。

最後在步驟232中，使該合光中之測物光與參考光在通過該分析器之後相互干涉而產生一干涉圖案。原本參考光和測物光因係偏極態相互正交而無法直接互相干涉，但是使用分析器做濾光之後，一方面可以藉由平面內旋轉分析器之角度使得參考光與測物光在該分析器上之分量大小相近，另一方面該參考光與測物光在該分析器上之分量因為在同一方向而可以相互產生干涉，以形成干涉圖案。另外，在另一種實施例下，該分析器之數量並不只限於一個，可以將該參考光與測物光分成複數道相互對應之子參考光與子測物光，然後分別藉由對應之分析器調制該複數道子參考光與測物光以分別形成複數個高對比度之干涉圖案。由於調制之方式係如同圖四之步驟所示，在此不作贅述。

請參閱圖六所示，該圖係為本發明之干涉系統實施例示意圖。在本實施例中，該干涉系統3包括有一光源30、一光學模組31以及一分析模組32。該光源30係提供一光場33，該光場33經由一非偏極式分光元件34導引至該光學模組31。在本實施例中，該光場33係由一第一偏極分量光330以及一第二偏極分量光331所構成。該光學模組31係具有一物鏡310以及一分光模組311，該物鏡310係將該光場33聚光，而該分光模組311係將被聚光之該光場33分成偏極態相互正交之一參考光332以及一偵測光333，該偵測光333投射至該分光模組311外之一待測物90上而形成載有和該待測物90之表面形貌相關資訊之一測物光334，該測物光334再經過該分光模組311而與該參考光332以偏極態相互正交之方式合光而形成一合光光場，該合光光場先通過該物鏡310，然後離開該光學模組31。

該分析模組32，其係設置於該光學模組31之一側，該分析模組係離開該光學模組31且通過該非偏極式分光元件34之合光光場中之該參考光332與該測物光334進行偏極態調制，以使二光之偏極態不再相互正交，進而相互干涉以形成至少一干涉圖案。在本實施例中，該分析模組32係為一分析器，且其係為一線性偏極元件。藉由平面內旋轉該分析器之偏極方向至某特一角度，可以使得參考光與測物光經由分析器濾光作用後產生較高對比度之干涉圖案。而干涉圖案可利用影像擷取裝置35(例如CCD或CMOS)擷取影像以供後續分析。

前述調整分析器之偏極方向可以根據不同之情況有不同之轉角。例如：當應用於高斜率的微觀待測物表之量測時，由於原始之參考光之強度比原始之測物光之強度大許多，因此必須平面內旋分析器之偏極方向以使其接近測物光之偏極方向，讓經由濾光作用後之殘留線性偏極參考光和測物光有比較相近之強度，而產生較高之干涉條紋對比度。當然，因為分析器高度壓抑參考光之強度以牽就微弱之物光之強度，此情況下之干涉光場之總強度會很小，取像用之影像擷取裝置之感光時間必須大幅度增加。

另外，當應用於具有不均勻散射率的微觀物表之量測時，在各掃描深度處，皆必須讓分析器之偏極方向連續平面內旋轉半圈(180度)，而干涉圖案上之各局部區域會分別在不同之偏極方向下出現最高之干涉對比度。將所有掃描中，干涉圖案上之各局部區域出現過之具有最高干涉條紋對比度時之干涉圖案積成(integrate)起來，即可分析出和物表形貌相關的資訊。

在圖六之實施例中，該分光模組311主要具有一基材3110、一第一偏極層3111以及一偏極式反射層314。該基材3110提供該光場33通過，在本實施例中，該基材3110係為透光之材料，如：玻璃、塑膠等，但不以此為限。該基材3110之一側具有一非偏極式分光層3112，該光場33通過該非偏極式分光層3112時，形成一穿透光場和一反射光場。在此時，不論是該穿透光場或是該反射光場都包括有偏極態相互正交之第一偏極分量光330與第二偏極分量光331。當該穿透光場通過該第一偏極層3111時，該第二偏極分量光331會被濾除，而通過之第一偏極分量光330形成該偵測光333且投射至待測物90上，並由待測物90反射而形成一測物光334。而該反射光場係經過該偏極式反射層314的反射使得其第一偏極分量光330被濾除，而只保留其第二偏極分量光331，而形成一參考光332。在本實施例中，該偏極式反射層314係具有一第二偏極層3141以及一非偏極式反射層3140，該第二偏極層3141係被用於濾除第一偏極分量光，而該非偏極式反射層3140係用於反射第二偏極分量光。因為該參考光332在被反射回該分光層3112時，只剩下第二偏極分量光，而該測物光334射回該分光層3112時，則只剩下第一偏極分量光，因此二光被該非偏極式分光層3112合光之後，其偏極態係相互正交。

請參閱圖七A以及七B所示，該圖係分別為本發明之干涉系統另一實施例示意圖。其中在圖七A之實施例中，該分光模組312主要具有一雙折射性基材3120以及一非偏極式反射元件3121。該雙折射性基材3120係將該光場33分成偏極態相互正交之第一偏極分量光330與第二偏極分量光331。其中該第一偏極分量光330通過該雙折射性基材3120而形成一偵測光333且投射至一待測物90上，並由該待測物90反射以形成載有和該待測物90表面形貌相關之資訊的該測物光334；該第二偏極分量光場331則由該非偏極式反射元件3121反射而形成該參考光332。該參考光332與該測物光334係被該雙折射性基材3120以偏極態相互正交之方式合光。其餘之調制技術係如前所述，在此不作贅述。

另外，如圖七B所示，在本實施例中，該分光模組313主要具有一基材3130、一偏極式分光層3131以及一非偏極式反射層3132。該基材3130係提供該光場33通過，該基材3130係為透光之材料，如：玻璃、塑膠等，但不以此為限。該光場33照在該偏極式分光層3131時，其第一偏極分量光330會穿透該偏極式分光層3131而形成一偵測光333，而其第二偏極分量光場331會被該偏極式分光層3131反射，再被該非偏極式反射層3132反射而形成一參考光332。又，該偵測光333投射至一待測物90上，而經由該待測物90之反射而形成載有和該待測物表面形貌相關之資訊的一測物光334。然後，該測物光334和該參考光332被該偏極式分光層3131以偏極態相互正交之方式合光。其餘之調制技術係如前所述，在此不作贅述。

如圖八所示，該圖係為本發明之干涉系統另一實施例示意圖。在本實施例中，基本上與圖六類似，差異的是，在本實施例中該分析模組係由複數個分析器32a與32b所構成，雖然圖八之分析器數量只為兩個，但分析器之數量係對應於分光之數目，因此熟悉此項技術之人可以根據圖八之說明而予以變化。當然，該複數個分析器中之任意一個分析器皆可以是一線性偏極元件。在圖八中，藉由另一非偏極式分光元件36將該合光光場分成一子合光光場(包含二成分光測物光334a與參考光332a)以及另一子合光光場(包含二成分光測物光334b與參考光332b)，在該二子合光光場之光路上分局設置一分析器32a和另一分析器32b，即可形成二干涉圖案。根據前述之原理，分別平面內旋轉該二分析器32a與32b之偏極方向即可使二干涉圖案之對比度提高，而二具有高對比度之干涉圖案可以被用來精準地分析出待測物之表面形貌。

在圖六、圖七A、圖七B和圖八中，該光源30可以直接提供該光場33，也可以先提供一光場300，再經由一偏極元件37之調制而形成該光場33。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例，當不能以之限制本發明範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化及修飾，仍將不失本發明之要義所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故都應視為本發明的進一步實施狀況。

綜合上述，本發明提供之干涉方法以及其分光模組與干涉系統由於可以將參考光與測物光以偏極態相互正交的方式合光，使得測物光和參考光之強度可以被調整，以產生具有高對比度之干涉圖案。因此已經可以提高該產業之競爭力以及帶動週遭產業之發展，誠已符合發明專利法所規定申請發明所需具備之要件，故爰依法呈提發明專利之申請，謹請　貴審查委員允撥時間惠予審視，並賜准專利為禱。

2．．．干涉方法

20~23．．．步驟

230~232．．．步驟

3．．．干涉系統

30．．．光源

300．．．光場

31．．．光學模組

310．．．物鏡

311、312、313．．．分光模組

314．．．偏極式反射層

3110．．．基材

0111．．．第一偏極層

3112．．．非偏極式分光層

3120．．．雙折射性基材

3121．．．非偏極式反射元件

3130．．．基材

3131．．．偏極式分光層

3132．．．非偏極式反射層

3140．．．非偏極式反射層

3141．．．第二偏極層

32、32a、32b．．．分析器

33．．．光場

330．．．第一偏極分量光

331．．．第二偏極分量光

332、332a、332b．．．參考光

333．．．偵測光

334、334a、334b．．．測物光

34、36．．．非偏極式分光元件

35、35a、35b．．．影像擷取裝置

37．．．偏極元件

90．．．待測物

91．．．測物光

92．．．參考光

93．．．分析器

圖一係為習用之Mirau干涉術示意圖。

圖二係為兩偏極態相互正交之第一偏極分量光與第二偏極分量光示意圖。

圖三係為本發明之干涉方法流程示意圖。

圖四係為本發明之調制合光光場中之參考光與測物光使其相互干涉之方法流程示意圖。

圖五係為參考光與測物光之合光光場通過分析器示意圖。

圖六係為本發明之干涉系統實施例示意圖。

圖七A以及七B係分別為本發明之干涉系統另一實施例示意圖。

圖八係為本發明之干涉系統另一實施例示意圖。

2‧‧‧干涉方法

20~23‧‧‧步驟

Claims (10)

1. 一種正交偏極式Mirau干涉術，其係包括有下列步驟：將一入射光聚光且藉由一分光模組分成偏極態相互正交之一參考光以及一偵測光；將該偵測光投射至一待測物而形成一測物光，其中該測物光係載有和該待測物之表面形貌相關之資訊；將該測物光與該參考光以偏極態相互正交之方式合光而形成一合光光場；以及將該合光光場中之測物光與參考光進行偏極態調制而使其相互干涉；其中，該分光模組更具有一非偏極式分光層、一第一偏極層以及一偏極式反射層，該非偏極式分光層係提供該入射光通過時，形成該偵測光以及該參考光，該第一偏極層係將該測物光調制成具有特定偏極態，該偏極式反射層，其係偏極式反射該參考光以使該參考光之偏極態與該測物光之偏極態相互正交，其中該偏極式反射層更具有一第二偏極層以及一非偏極式反射層，而該第二偏極層係介於該非偏極式分光層與該非偏極式反射層之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之正交偏極式Mirau干涉術，其中該偏極態調制係由一分析器執行。
3. 如申請專利範圍第2項所述之正交偏極式Mirau干涉術，其中該分析器係為一線性偏極元件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之正交偏極式Mirau干涉術，其中該偏極態調制係先將該合光光場分光以形成複 數個子合光光場，並使每一個子合光光場通過一個分析器，再利用每一個分析器分別調制對應之子合光光場中之測物光與參考光之偏極態。
5. 如申請專利範圍第4項所述之正交偏極式Mirau干涉術，其中至少有一個分析器係為線性偏極元件。
6. 一種正交偏極式Mirau分光模組，其係先將一被聚光之入射光分成偏極態相互正交之一參考光以及一偵測光，然後該偵測光被投射至一待測物而形成一測物光，其中該測物光係載有和該待測物之表面形貌相關之資訊，該測物光與該參考光再被該分光模組以偏極態相互正交之方式合光而形成一合光光場，其中該分光模組更具有：一非偏極式分光層，其係提供該入射光通過該分光層時，形成該偵測光以及該參考光；一第一偏極層，其係將該測物光調制成具有特定偏極態；以及一偏極式反射層，其係偏極式反射該參考光以使該參考光之偏極態與該測物光之偏極態相互正交，其中該偏極式反射層更具有一第二偏極層以及一非偏極式反射層，而該第二偏極層係介於該非偏極式分光層與該非偏極式反射層之間。
7. 一種正交偏極式Mirau干涉系統，其係包括有：一光源，其係提供一入射光；一物鏡，其係將該入射光聚光；一分光模組，其係將被聚光之該入射光分成偏極態相 互正交之一參考光以及一偵測光，該偵測光被投射至一待測物而形成一測物光，其中該測物光係載有和該待測物之表面形貌相關之資訊，該測物光與該參考光再被該分光模組以偏極態相互正交之方式合光而形成一合光光場，其中該分光模組更具有：一非偏極式分光層，其係提供該入射光通過該分光層時，形成該偵測光以及該參考光；一第一偏極層，其係將該測物光調制成具有特定偏極態；以及一偏極式反射層，其係偏極式反射該參考光以使該參考光之偏極態與該測物光之偏極態相互正交，其中該偏極式反射層更具有一第二偏極層以及一非偏極式反射層，而該第二偏極層係介於該非偏極式分光層與該非偏極式反射層之間；以及一分析模組，該分析模組係可調制該合光光場中之參考光與測物光之偏極態，使其相互干涉以形成至少一干涉圖案。
8. 如申請專利範圍第7項所述之正交偏極式Mirau干涉系統，其中該分析模組更包括至少一個分析器。
9. 如申請專利範圍第8項所述之正交偏極式Mirau干涉系統，其中至少有一個分析器係為線性偏極元件。
10. 如申請專利範圍第7項所述之正交偏極式Mirau干涉系統，其係更具有至少一影像擷取裝置擷取該干涉圖案。