本研究以相位量測的方式，針對微奈米級階級性表面進行量測，利用現有的設備建構一組改良式麥克森干涉儀，同時將光學顯微鏡與相位量測相關原理結合，並加入相位移技術的四相位法，提高整個系統的解析度。在實驗上使用不同振動方向的偏極光來進行實驗量測，比較不同方向的偏極光對於橫向解析度的影響。運用麥克森干涉系統校正壓電材料的壓電效應，以壓電材料來產生相位移。在影像處理方面，自行撰寫程式進行分析，最後將所重建的資訊與掃描式電子顯微鏡所得到的結果進行比較。分析結果顯示，使用TM(與溝槽垂直)偏極光進行量測時，其解析能力較佳；同時，使用光干涉的相位移技術量測時，在縱向高度的結果是可信的，而橫向解析度方面，雖仍會受到繞射的影響，但卻能突破瑞萊限制(Rayleigh Criterion)一般認為的光波長一半。

An optical interference system incorporating a microscope and a piezoelectric actuator was developed to measure line-width of the step in micro-nanometer scale.
Application of phase-shift techniques for measurement in flatness is common. However, it is not easy to carry on for measuring the step height in sub-micrometer scale. Associating with the computer imaging processing system, the Four-Frame Technique was used to reconstruct the phase height of the object. The experimental data were compared with Scanning Electron Microscope. The results show the method of phase-shift interference is acceptable in vertical height measurement, however, in lateral measurement it is influenced by the diffraction effect. Although it will be influenced by the diffraction, it’s resolution is better than the limitation of Rayleigh’s criterion.
Also, in this paper, it is proved that the resolution of TM polarized light is superior than that of TE polarized light in measuring lateral width.

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