本发明提供一种晶圆的第二薄膜的膜厚分布的测量方法，该晶圆具有基板、该基板表面上的第一薄膜、以及该第一薄膜上的第二薄膜，在该测量方法中，通过光学显微镜进行对焦而求出焦点的高度Z1，该光学显微镜具有使用了波长λ0的照射光的自动对焦功能，确定用于获得第二薄膜的观察图像的照射光的波长λ1，一边以Z1为基准而使焦点的高度变化，一边使用波长λ1的照射光获得第二薄膜的观察图像，计算观察图像内的反射光强度分布的标准偏差，获得与标准偏差为最大的峰值位置的焦点对应的高度Z2，并计算Z1与Z2的差ΔZ，以ΔZ为修正值进行自动对焦功能的修正，使用经过修正的自动对焦功能进行对焦，获得第二薄膜的观察图像，根据观察图像内的反射光强度分布计算膜厚分布。由此，提供一种能够高精度且稳定地进行膜厚分布的测量的方法。