مترولوژی سطح
تجهیزات > انتخاب ابزار اندازه‌گیری مناسب

هر وسیله‌ایی دارای معایب و مزایا می‌باشد. اپراتوتر با توجه به کاربرد اندازه‌گیری، به انتخاب ابزار مناسب بپردازد. در ادامه برخی از مزایا و معایب فناوری‌های اصلی مترولوژی اشاره شده‌است:
تداخل سنجی:
بالاترین وضحوع عمودی میان بقیه تکنیک‌های نوری را دارد. همچنین وضوح جانبی آن، معادل اغلب تکنیک‌های نوری می‌باشد (وضوح جانبی تکنیک کانونی بهتر از آن است). این ابزار توانایی اندازه‌گیری سطوح بسیار صاف را با استفاده از تداخل سنجی تغییر فاز با تکرارپذیری عمودی بالا را داراست. همچنین دارای توانایی اندازه‌گیری قطعات بزرگ (تا ۳۰۰ میلی‌متر) با قطعات مبتنی بر میکروسکوپ می‌باشد. علاوه بر این موارد، می‌توان از تداخل سنجی انسجام با یک منبع نور سفید برای اندازه‌گیری سطوح شیب‌دار یا زبر از جمله فلز ماشینکاری شده، فوم، کاغذ و غیره استفاده کرد. همانند سایر تکنیک‌های نوری، فعل و انفعال نور با نمونه برای این ابزار کاملاً درک نشده‌است (ممکن است که خطاهای اندازهگیری، به خصوص برای اندازهگیری زبری، رخ دهد).
هولوگرافی دیجیتال:
در این روش می‌توان وضوح توپوگرافی سه بعدی مشابه با با تکنیک تداخل سنجی داست. به دلیل غیر اسکنی بودن این روش، برای اندازه‌گیری نمونه‌های در حال حرکت، سطوحی با شکل متغیر، دینامیک، واکنش‌های شیمیایی، تأثیر میدان الکتریکی یا مغناطیسی بر روی نمونه‌ها و همچنین اندازه‌گیری وجود ارتعاشات، به صورت ویژه برای کنترل کیفیت ایدهآل است.
تغییر کانونی:
این روش اطلاعات را بصورت رنگی ارائه می‌دهد و امکان اندازهگیری در کنارههای شیب دار و سطوح بسیار ناهموار را داراست. نقطه ضعف این روش این است که نمی‌تواند روی سطوح با زبری پایین مانند ویفر سیلیکون عمل اندازه‌گیری را انجام دهد. کاربرد اصلی این روش نمونه‌های فلزی (قطعات و ابزارهای ماشینکاری شده)، پلاستیک یا کاغذ است.
ریزبینی کانونی:
این روش به دلیل استفاده از سوراخ پین از مزیت وضوح جانبی بالا برخوردار است؛ اما این عیب را نیز دارد که نمی‌تواند در کنارههای شیب دار اندازهگیری شود. همچنین چون حساسیت عمودی به هدف استفاده میکروسکوپ بستگی دارد، هنگام مشاهده مناطق وسیع، به سرعت وضوح عمودی خود را از دست می‌دهد.
انحراف رنگی کانونی:
این روش مزیت اندازهگیری برخی از دامنه‌های ارتفاع بدون اسکن عمودی را داراست. همچنین می‌تواند سطوح بسیار ناهموار را با سهولت، و سطوح صاف را تا محدوده یک نانومتری اندازه‌گیری کند. این واقعیت که این سنسورها هیچ قسمت متحرکی ندارند سرعت اسکن بسیار بالایی را فراهم می‌کند و خصوصیت تکرارپذیری بالا را به آن میبخشد. قطعات با روزنه عددی (numerical aperture) بالا می‌توانند در پهلوهای نسبتاً تند اندازهگیری شوند. چند حسگر، با دامنههای اندازهگیری یکسان یا متفاوت، می‌توانند به‌طور همزمان مورد استفاده قرار بگیرند، که امکان استفاده از روشهای اندازه‌گیری دیفرانسیل را فراهم کرده، یا موارد استفاده از سیستم را گسترش می‌دهد.
پروفیلومتر تماسی:
این روش، متداول‌ترین روش مترولوژی سطح است. مزایای این روش این است که از ابزار ارزان قیمت در آن استفاده شده، و از وضوح جانبی بالاتری نسبت به تکنیک‌های نوری، بسته به شعاع نوک قلم انتخاب شده، برخوردار است. سیستم‌های جدید می‌توانند علاوه بر ردیابی‌های دو بعدی، اندازه‌گیری‌های سه بعدی را نیز انجام دهند؛ همچنین، توانایی اندازهگیری فورم، ابعاد بحرانی(critical dimensions) و همچنین زبری را دارند. با این حال، از معایب این روش این است که نوک قلم باید در تماس فیزیکی با سطح باشد، که ممکن است باعث آلودگی یا آسیب دیدن سطح یا قلم یا هردو شود. علاوه بر آن، به دلیل فعل و انفعال مکانیکی، سرعت اسکن نسبت به روش‌های نوری به‌طور قابل توجهی کندتر است. همین‌طور به دلیل زاویه قلم، پروفیلومترهای قلم نمی‌توانند تا لبه ساختار در حال افزایش را اندازه بگیرند، و باعث ایجاد یک «سایه» یا منطقه تعریف نشده، معمولاً بسیار بزرگتر از آنچه برای سیستم‌های نوری معمول است میشوند.