以白光干涉技術為原理的光學輪廓儀，結合精密Z向掃描模塊、3D 建模算法等對器件表面進行非接觸式掃描并建立表面3D圖像，通過系統軟件對器件表面3D圖像進行數據處理與分析，并獲取反映器件表面質量的2D、3D參數，從而實現器件表面形貌3D測量。

接觸式輪廓儀和一般的非接觸式儀器均無法滿足納米級檢測要求，只有結合了光學干涉原理和精密掃描模塊的光學3D表面輪廓儀才適用。光學輪廓儀光源發出的光經過擴束準直后經分光棱鏡后分成兩束，一束經被測表面反射回來，另外一束光經參考鏡反射，兩束反射光*終匯聚并發生干涉，顯微鏡將被測表面的形貌特征轉化為干涉條紋信號，通過測量干涉條紋的變化來測量表面三維形貌。