計測装置は、半導体製造プロセスにおいて、パターン寸法、膜厚、オーバーレイ精度などの物理的パラメータを高精度に測定するための装置です。検査装置が欠陥の有無を判定するのに対し、計測装置はプロセスの品質を定量的に評価し、製造条件の最適化やプロセス管理に不可欠な情報を提供します。
主な計測装置として、CD-SEM（臨界寸法測定走査電子顕微鏡）、オーバーレイ計測装置、膜厚計測装置、形状計測装置などがあります。CD-SEMは、回路パターンの線幅や形状をナノメートルレベルで測定でき、先端プロセスのプロセス管理に不可欠です。オーバーレイ計測装置は、多層配線構造において各層のパターンがどれだけ正確に重なっているかを測定します。これは露光装置の精度管理に直結する重要な指標です。
先端半導体製造では、3nmノード以下のプロセスにおいて、1nm以下の精度での計測が求められるため、計測技術の高度化が続いています。KLA、Applied Materials、日立ハイテクなどが主要なサプライヤーとして、最先端の計測装置を提供しています。