半导体平面上的缺陷检测问题是近年来半导体集成生产管理(Integrated Yield Management,IYM)领域的一个难点.用光散射方法进行缺陷检测是国外制造业普遍采用的一种高效、快速、无损的检测手段.其中缺陷散射场分布特性计算方法研究是目前国内外学者研究的重点问题,即利用数学建模和计算仿真分析手段,构造日益精密复杂化的模型来预报光散射信号.理解与计算缺陷散射场的分布特性、得到探测系统所需要的基础数据可以指导工程师设计出灵敏有效的诊断工具.作者通过对国内外大量有关文献的查阅分析,讨论了基于扩展的Mie理论方法求解平面上方小球的散射问题.建立了均匀介质小球和分层小球与平面的光散射模型,解决小球和平面的边界条件问题,并利用矢量波函数展开的方法求解散射系数并最终求得了散射场.散射总场是小球本身的散射场,平面反射光形成的散射场,和小球与平面之间的相互作用场的叠加.本文给出了均匀介质小球和分层小球的微分散射截面图并进行了详细讨论.通过对该模型的数学分析和计算机编程求解,来获得半导体表面上均匀介质小球和分层介质小球的光散射特性,从而为工程检测设备研制提供有力的理论依据.