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CMOS 工艺的发展极大推动了离子注入（Ion Implantation）工艺的发展，也可以说离子注入工艺的不断成熟进一步改善了集成电路产品的质量，尤其是 CMOS 产品的性能，当线宽进入亚微米后，离子注入在整个集成电路制造前工序中更成了不可或缺的一个工艺流程。
离子注入执行的是芯片前道制造核心掺杂（doping）工艺，就是将特定种类离子以指定参数（能量、剂量、角度等）注入至半导体材料中，从而改变半导体硅材料特性（如载流子浓度和导电类型）。
离子注入与传统高温扩散（Diffusion）工艺相比，离子注入具有良好的掺杂均匀性和可控性、掺杂元素的单一性，可对注入剂量、注入角度、注入深度、横向扩散等方面进行精确的控制，而且很容易实现掺杂区域的图形化，克服了传统高温掺杂工艺的限制，提高了电路的集成度、开启速度、成品率和寿命，降低了成本和功耗。
在芯片生产过程中，需要进行多次离子注入，注入到芯片的不同位置、注入的次数对于不同芯片类型和工艺节点有所差异，随着 CMOS 工艺的快速推进，离子注入次数也快速增加。例如 1970 年代处理一个的ｎ型金属氧化物半导体（NMOS）可能只需 6～8 次注入，而现在对于 28nm 逻辑器件来说需要 40 次注入甚至更多。
而在实际制造过程中，对离子注入的要求也不尽相同，比如在结深（在注入时给予离子的能量）、剂量（注入时所需的杂质数量大小）、均匀性、重复性等方面都有不同的需求，一般来说，离子注入的剂量取决于束流值和时间，注入深度取决于加速电场。为了满足这些不同的需求，在不同的环节中需要采用不同加工能力的离子注入机，包括中束流（Medium Current）离子注入机、大束流（High Current）离子注入机、高能（High Energy）离子注入机。
随着集成电路工艺技术的持续提升，由于器件的特征尺寸不断缩小，需要更低能量的注入，以形成浅结或超浅结，低能大束流离子注入机日渐成为主流。低能大束流注入机的最低能量可以达到 0.2keV。
离子注入技术广泛应用于集成电路、AMOLED、太阳能光伏、IGBT 等制造过程中，全球离子注入机市场约为 30 亿美元，其中半导体约 26 美元。
集成电路用离子注入机行业存在较高竞争壁垒，行业集中度较高。整体而言，整个市场主要由美国厂商垄断。应用材料（Applied Materials）、亚舍立（Axcelis）、中国台湾汉辰科技（Advanced Ion Beam Technology，AIBT）合计占据全球 80%的市场。
近来来，为快速突破集成电路国产化瓶颈，国产离子注入机也受到国家政策的重点支持。2014 年，在《国家集成电路产业发展推进纲要》中，明确指出，要加强集成电路装备、材料与工艺结合，研发光刻机、刻蚀机、离子注入机等关键设备，开发光刻胶、大尺寸硅片等关键材料，加强集成电路制造企业和装备、材料企业的协作，加快产业化进程，增强产业配套能力；2017 年，发改委颁布的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》（2016 版）中指出，集成电路设备主要包括 6 英寸 /8 英寸 /12 英寸集成电路生产线所用的光刻机、刻蚀机、离子注入机、退火设备、单晶生长设备、薄膜生长设备、化学机械抛光设备、封装设备、测试设备等。集成电路离子注入机纳入目录范围；2018 年，工信部发布的《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录》，也将离子注入机列入。
我国对离子注入机的性能指标要求
来源：工信部发布的《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录》
在各项政策的推动下，我国离子注入机的研发也取得了重大进展。日前，北京市科学技术奖励工作办公室公示了 2019 年度北京市科学技术奖各评审委员会项目评审结果，“大束流离子注入机装备及工艺研发”项目荣获北京市科学技术进步一等奖，国内两大离子注入机供应商万业企业旗下凯世通、烁科中科信携手参与研发。
说到凯世通，三年前在集成电路领域也是默默无名，直到 2018 年，大基金参股的万业企业的收购，凯世通才得以进入视野。
作为离子注入机领域的国家队，成立于 2009 年的凯世通是如何在众多产业巨头当中开拓自己的方寸之地，并得到业界的认可。芯思想研究院认为，新势力企业，后发优势是机遇，站在巨人的肩膀上，从高起点开始，站得高看得远，对于新技术、新思维，有更好的接纳度。
凯世通从光伏领域起步，转入 AMOLED 领域，积累技术和经验，再转战集成电路领域。2019 年，凯世通“高能离子注入机关键技术研究与样机验证”项目被正式列入上海市年度“科技创新行动计划”集成电路领域立项项目清单；表彰其在集成电路装备领域的战略地位和代表意义入选了上海市科技小巨人工程；荣膺上海市政府颁发的“上海市科学技术奖”、浦东新区政府颁发的“上海市浦东新区科学技术奖”等诸多奖项；更喜人的成绩是，低能大束流离子注入机迁机成功，顺利进入验证阶段。
根据芯思想研究院的数据，在 12 英寸晶圆制造生产线布置中，每万片约需 15 台各类离子注入机，约占设备投资总额 6%。
根据芯思想研究院发布的中国内地晶圆制造线报告来看，中国 12 英寸晶圆制造产线新增数量多达十五条，带来半导体设备投资新机遇。
首先是存储产能扩张驱动。2020 年将是国产存储芯片的关键一年。长鑫存储的产品已经在多个头部企业通过验证，今年月产能将要实现产能翻倍，有可望达到 5 万片；长江存储的 128 层 3D NAND 已经 128 层 QLC 3D NAND 闪存（X2-6070）研发成功，并已在多家控制器厂商 SSD 等终端存储产品上通过验证，产能今年也有望达 5 万片。据悉，凯世通已获得国内存储制造厂的设备采购订单，设备送样验证在即。
逻辑制程产能扩张驱动。中芯国际在 2019 年三季度实现 14 纳米量产，同时 12 纳米已经客户导入；N+1 代工艺也要开始风险试产。按照规划，今年将提升月产能至 1.5 万片，未来将建成月产能 7 万片先进生产线。华虹集团 14 纳米工艺于 2020 年 1 月全线贯通，28 纳米（28LP/28HK/28HKC+）均实现量产。
功率半导体产能扩张驱动。华虹无锡 12 英寸今年将扩产，士兰微厦门 12 英寸工厂今年将投产，华润微重庆 12 英寸项目将启动，芯恩 8 英寸将投产，海芯、富芯项目已经启动。
MEMS 产线方面，2020 年赛莱克斯将有望投产，新的 8 英寸 MEMS 产线今年还将启动两条。
芯思想研究院认为，按照目前规划，未来五年国内前道 FAB 将释放 3000 亿元以上的设备采购空间。半导体产业拥有非常丰富的下游应用，通常是“一代器件、一代设备、一代工艺”。下游应用往往是半导体产业发展的核心驱动力，这就给国产企业开辟了发展空间。
凯世通的低能大束流离子注入机进入验证阶段，无疑为进入大生产线打开了一扇窗，必将加快公司进入更广阔的主战场的步伐。
除了注重离子注入机等一系列内生式高速成长，万业企业还通过入股产业基金，助力国产半导体设备材料。在集成电路国产化的大背景下，万业企业抓住装备材料国产替代的机遇，以“外延并购+产业整合”双轮驱动，“集成装备+产业投资+产业园”三驾马车并驾齐驱，积极布局集成电路装备材料领域。
2017 年 7 月，万业企业 10 亿元认购首期上海半导体装备材料产业基金 20%份额；2018 年 7 月，国家集成电路产业投资基金以 6.77 亿元参股万业企业，占公司 7%股权，成为万业第三大股东；2018 年 12 月，万业完成对离子注入机提供商凯世通的收购。
仅仅 18 个月的时间，万业企业完成了从国家到地方（上海）的资源整合，加快产业整合进程。上海半导体装备材料产业基金先后增资华卓精科（双工件台）御渡半导体（测试系统，2018 年 10 月）、飞凯材料（电子化学材料）、精测电子（量测设备，2019 年 12 月）、长川科技（测试系统和分选机）、紫光控股（SMT 装备）等集成电路装备材料核心项目，装备材料平台初具效应。
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