根据工艺不同
半导体前道量测检测一般分为
量测(Metrology)
和缺陷检测(Inspection) 设备两个大类。
用于测量厚度形貌、膜厚、膜应力、掺杂浓度、关键尺寸(CD)、套准精度等指标，对应设备分为测厚形貌仪、椭偏仪、四探针、原子力显微镜、CD-SEM、OCD 设备等。与硅基半导体不同，第三代半导体的厚度翘曲测量由于良品率问题被关注度比较高。
主要用于检测晶圆表面及内部缺陷并定位其坐标，分为有无图形检测设备、有图形缺陷检测设备、宏观缺陷检测设备等。其中第三代半导体的内部缺陷检测的关注度越来越高。
从技术原理上看，量测检测设备包括光学检测技术、电子束检测技术和 X 光量测技术等。根据 VLSI Research数据，全球半导体量检测设备市场中，应用光学检测技术、电子束检测技术及 X 光量测技术的设备市场份额分别为：72.5%、18.7%、2.2%。
光学检测技术：主要通过传感器搭配光源对待测物进行成像采集，并对采集图像分析处理以获得检测结果，具有速度快、精度高，无损伤的特点，应用于三维形貌测量、光刻套刻测量、多层膜厚测量、有/无图形缺陷检测等多个量检测领域。
在量测设备中，测量厚度形貌设备、膜厚的设备和测量关键尺寸的关键尺寸扫描电子显微镜(CD-SEM)/光学关键尺寸(OCD)测量设备的大致情况如下
在半导体制造过程中，尤其是第三代半导体，晶圆的厚度的不均匀性及形貌翘曲导致的不良在批量生产中的关注度越来越高。厚度测量根据材料和精度要求要求划分为光学干涉和光谱共焦两种主要方式。
在半导体制造过程中，晶圆要进行多次各种材质的薄膜沉积，因此薄膜的厚度及其性质（如折射率和消光系数）需要准确地确定，以确保每一道工艺均符合设计规格。膜厚测量可以根据薄膜材料划分为不透明薄膜（金属类）和透明薄膜两个主要类型。
不透明薄膜：
通常基于测量方块电阻（是用于间接表征薄膜膜层、玻璃镀膜膜层等样品上的真空镀膜的热红外性能的测量值），通过其电阻与横截面积得到膜厚值，测量设备一般为四探针台，将四根探针等距离放置，通过对最外两根探针施加电流从而测量其电势差计算被测薄膜的方块电阻。
透明薄膜：
通常基于椭圆偏振技术，对光谱范围内的偏振变化进行分析进行高精度膜厚测量。由于膜应力、折射率等物理性质同样需要椭圆偏振及干涉技术进行测量，因此目前主流的膜厚测量设备同时集成了应力测量、折射率测量等功能。膜厚检测市场主要供应商为KLA。
如果经过光刻后的光刻胶线条宽度或刻蚀后栅极线条宽度与设计尺寸发生偏离，都会直接影响最终器件的性能、成品率和可靠性，所以先进工艺控制都需要对线条宽度进行在线测量，称为关键尺寸(Crtical Dimension, CD)测量
CD-SEM：
CD-SEM具备高精度的CD测量和可测量线宽变化及线边缘粗糙度(LER)的功能，但 CD-SEM 工作时需将待测晶圆置于真空中，导致检测速度较慢，且通过电子轰击量测可能破坏样品材料，难以有效测量具有多边结构的多晶栅极线宽、浅沟道隔离的深度和剖面图形形貌等；另外，CD-SEM 测量局部数据点线宽时需多次取样，难以满足先进的在线工艺控制应用对关键尺寸测量的要求。目前CD-SEM主要供应商为Hitachi和AMAT。
OCD 设备：
目前基于光衍射原理的 OCD 设备已成为先进半导体制造工艺中的主要工具，它主要应用于光刻胶曝光显影后、刻蚀后和 CMP 工艺后的 CD 和形貌结构的测量，并具有很好的重复性和长期稳定性，可以一次性获得多种工艺尺寸参数，而在以前这些参数通常需要使用多种设备（如扫描电子显微镜、原子力显微镜、光学薄膜测量仪等）才能完成。OCD 设备主要供应商为 KLA等国外公司。
半导体缺陷检测设备主要用于检测晶圆上的物理缺陷和图案缺陷，并获取缺陷位置坐标。晶圆缺陷检测技术可分为光学和电子束技术以及X线技术等。
传统检测技术是以光学检测为主，透过光学原理可以很快地大范围检测。然而随着半导体制程升级，光学检测在先进工艺技术的图像识别的灵敏度明显下降。主要设备包括明/暗场图形缺陷检测系统等（明场检测系统一般用于详细检查模式缺陷，暗场检测系统可以高速检测，一般用于大量晶圆的缺陷检测），市场上主要供应商为KLA、AMAT、Hitachi等。
电子束的原理是利用电子束扫描待测元件得到二次电子成像的影像，通过对二次电子的收集，以呈现的图像来解析晶圆在制程中的异常处。电子束检测的优势是灵敏度高，可以检测很小的表面缺陷如栅极刻蚀残留物等，不受某些表面物理性质的影响，但缺点是检测速度慢。因此目前针对先进制程芯片的生产流程，会同时使用光学与电子束两种技术来互相辅助，进而快速找到晶圆生产的缺陷并控制和改善。目前市场上电子束检测设备主要供应商为KLA、AMAT
苏州妙光睿芯智能目前聚焦在
厚度形貌测量和晶圆缺陷检测领域
主要核心技术为光学干涉
内部缺陷检测及三维数据处理
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