量測設備（Metrology Equipment）是精密量測半導體晶圓上電路圖案與薄膜之物理、電氣參數之設備的總稱。定量量測圖案線寬（CD：Critical Dimension）、膜厚、疊對精度（overlay）、段差、表面粗糙度、應力等，以確認並控制製程是否落在設計規格的公差範圍內。
量測設備的主要種類如下：CD-SEM（Critical Dimension Scanning Electron Microscope）以奈米精度量測圖案的線寬、側壁角度與形狀（日立高新技術全球市占約80%）。橢圓偏光儀利用偏振光高精度量測膜厚與光學常數（科磊 Aleris 系列）。散射量測（OCD 量測）分析光的繞射圖案以取得 3D 形狀輪廓。疊對量測設備則量測微影的疊對精度（科磊 Archer 系列）。
線上量測（Inline Metrology）是以嵌入產線的量測設備，在步驟之間自動量測晶圓，並即時回饋至 APC（先進製程控制）系統。根據量測結果自動修正下一批次或下一片晶圓的設備參數，藉此抑制製程變異並維持良率。
在先進邏輯（3nm 以下），量測參數的公差達到 Å（0.1nm）等級。其中最重要的是 EUV 曝光後的 CD 均勻性（CDU）、疊對精度（OVL<1～2nm）以及閘極堆疊膜厚的量測。兼顧產出量提升（縮短量測時間）與靈敏度、精度，是設備開發的最大課題。
主要廠商為科磊（Archer、Aleris、Spectra Film & Surface 等量測設備產品線廣泛，引領市場）、日立高新技術（CD-SEM：CG 系列）、Onto Innovation（Atlas/Archon 系列）、應用材料（Nanoscale 系列）等。量測設備市場與檢測設備合起來構成整個製程控制市場，科磊在業界擁有獨特的競爭優勢。