一种半导体度量系统包括：光谱获取工具，用于使用第一量测协议收集在第一半导体晶圆靶上的基线散射量度光谱，及对于光谱可变性的各种源，收集在第二半导体晶圆靶上的散射量度光谱的可变性集合，前述可变性集合体现前述光谱可变性；参考度量工具，用于使用第二量测协议收集前述第一半导体晶圆靶的参数值；及训练单元，用于使用前述所收集光谱及值来使用机器学习训练预测模型，且最小化并入光谱可变性项的相关联的损耗函数，前述预测模型用于基于生产半导体晶圆靶的光谱对于前述生产半导体晶圆靶预测值。