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为了满足微电子制造技术中不断提高的刻线边缘粗糙度测量与控制精度的要求，对使用原子力显微镜（AFM）测量刻线边缘粗糙度的影响因素进行了研究。基于图像处理技术从单晶硅刻线样本的AFM测量图像中提取出线边缘粗糙度，并确定出其量化表征的参数。然后，根据线边缘粗糙度测量与表征的特点，对各种影响因素，包括探针针尖尺寸与形状的非理想性、AFM扫描图像的噪声、扫描采样间隔、压电晶体驱动精度、悬臂梁振动以及线边缘检测算法中的自由参数等进行了理论和实验分析，并分别提出了抑制及修正的方法。研究表明，在分析各种可能导致测量误差的