本发明提供了一种用于硅晶片缺陷检测和面形测量的方法，该方法将相位偏折轮廓术（PMD）用于硅晶片的面形测量中。基于PMD的镜面物体三维面形测量方法是一种高灵敏、高精度、快速、非相干的光学全场测量技术，并且实验装置简单，主要包括计算机、数码相机和显示屏。将PMD用于硅晶片面形测量中可以直接得到晶片表面的梯度分布，仅需对梯度求导数即可得到硅片表面的曲率分布，通过曲率分布检测缺陷，也可以对梯度积分得到硅片表面的高度数据，观测三维形貌。本发明的主要增益：提供了一种高精度、快速的全场测量技术对硅晶片表面缺陷检测和面形测量。