微纳米技术与超精密加工技术的快速发展，对微纳米几何量测量提出了更高的要求。微纳米标准样板作为一种实体标准，其高精度、溯源性测量是微纳米尺度几何量量值准确传递的重要保障，在微纳米几何量测量中具有重要作用。本文针对微纳米测量领域对特征结构及表面形貌的测量需求，对微纳米尺度的纵向（台阶高度）、横向（一维线间隔）特征结构及表面形貌表征方法进行了研究。论文的主要研究工作如下：　　1.设计开发了白光干涉测头，基于纳米测量机（NMM）、原子力显微镜及白光干涉测头，搭建了微纳米坐标测量系统；在深入研究白光显微干涉术测量原理与测量过程的基础上，对白光显微干涉术中的相干峰定位算法进行了理论分析和数学推导。　　2.研究了台阶高度的评价方法，针对原子力显微镜在测量大尺寸台阶中存在的不足以及CCD相机视场限制等问题，提出了用于大尺寸台阶的单边台阶评价方法。针对传统固定步长扫描法存在的信号利用率低、测量时间长等问题，提出了用于大尺寸台阶测量的白光变速扫描法。　　3.研究了一维线间隔的评价方法，提出在测量时通过多次迭代寻找正交扫描方向的方法。针对快速傅里叶变换法频率分辨率有限的问题，使用二分法对频谱进行局部细化，以获取更真实的线间隔值；针对重心法评价结果受采样间距、杂质污染、探针抖动等影响较大的情况，对轮廓数据进行插值，使用小波降噪和波纹滤波法去除噪声和轮廓的波纹度，提高了重心法的评价精度。　　4.研究了表面粗糙度的评价方法。提出二维、三维表面粗糙度的快速高斯滤波卷积算法，通过迭代方式缩短了计算时间。基于VC6.0和Matlab混合编程，开发了表面粗糙度的数据处理软件，实现了轮廓数据读取、调平，二维、三维表面粗糙度参数评定及评定结果报表、图形生成等功能。最后，对全文进行总结和展望。