以往相位量測法，常用於表面連續變化的量測，而對於階級跳動表面（例如光柵），則不易進行。本研究利用現有的設備建構一組改良式麥克森干涉儀，並結合光學顯微鏡，針對奈米級的光柵量測其線寬及階高。干涉術中加入相位移技術的四相位法，提高整個系統的解析度。光源使用TM(與溝槽垂直)偏極光，配合不同倍數的物鏡來進行實驗量測，並以壓電材料來產生奈米級的相位移。壓電材料的壓電效應也在量測之初先以光干涉系統進行校對。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N.A較大的物鏡進行量測時，其解析能力較佳；使用相位移技術量測時，縱向量測的解析度可達奈米等級；而橫向量測方面，雖仍會受到繞射的影響，但解析能力可超越瑞萊限制。

A Michelson interference system incorporating a microscope was developed to measure step height and line width in sub-micrometer scale. The optic system records not only amplitude but also phase portraits of the micro-objects. Application of phase-shift techniques for measuring flatness is common, but, it is not easy to carry on for measuring the step height in sub-micrometer scale.
Associating with the computer image processing system, the Four-Frame Technique was used to reconstruct the phase height of the object. TM polarized light and different Objectives were chosen to perform the measurements.
The results show the method of phase-shift interference is acceptable in vertical height measurement in nano scale. While in lateral measurement it is influenced by the diffraction effect, however, its resolution can be better than the Rayleigh Limit

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