碳化硅在制程上，大部分设备与传统硅生产线相同，但由于碳化硅具有硬度高等特性，需要一些特殊的生产设备，如高温离子注入机、碳膜溅射仪、量产型高温退火炉等，其中是否具备高温离子注入机是衡量碳化硅生产线的一个重要标准。
离子注入机是芯片制造中的关键装备。在芯片制造过程中，需要掺入不同种类的元素按预定方式改变材料的电性能，这些元素以带电离子的形式被加速至预定能量并注入至特定半导体材料中，离子注入机就是执行这一掺杂工艺的芯片制造设备。
晶圆制造七大关键环节
在晶圆制造过程当中，总共有七大关键环节，分别是扩散(Thermal Process)、光刻(Photo- lithography)、刻蚀(Etch)、离子注入(Ion Implant)、薄膜生长(Dielectric Deposition)、抛光(CMP，即化学机械抛光)、金属化(Metalization)。与之对应的七大类的生产设备包括：扩散炉、光刻机、刻蚀机、离子注入机、薄膜沉积设备（包括PECVD、LPCVD、ALD等）、化学机械抛光机、清洗机。
离子注入机是芯片制造中的关键装备。在芯片制造过程中，需要掺入不同种类的元素按预定方式改变材料的电性能，这些元素以带电离子的形式被加速至预定能量并注入至特定半导体材料中，离子注入机就是执行这一掺杂工艺的芯片制造设备。
离子注入机由离子源、离子引入和质量分析器、加速管、扫描系统和工艺腔组成，可以根据实际需要省去次要部位。离子源是离子注入机的主要部位，作用是把需要注入的元素气态粒子电离成离子，决定要注入离子的种类和束流强度。离子源直流放电或高频放电产生的电子作为轰击粒子，当外来电子的能量高于原子的电离电位时，通过碰撞使元素发生电离。碰撞后除了原始电子外，还出现正电子和二次电子。正离子进入质量分析器选出需要的离子，再经过加速器获得较高能量，由四级透镜聚焦后进入靶室，进行离子注入。
而根据能量范围和注入剂量范围的不同，常用的生产型离子注入机主要分为三种类型：低能大束流注入机、中束流注入机和高能注入机。其中，高能离子注入机的能量范围需要高达几MeV（百万电子伏特），是离子注入机中技术难度最大的机型。
该领域一个能打的都没有
离子注入是一种半导体材料的掺杂技术，具有低温掺杂、精确的剂量控制、掩蔽容易、均匀性好等优点，经离子注入掺杂所制成的几十种半导体器件和集成电路拥有速度快、功耗低、稳定性好、成品率高等特点。对于大规模、超大规模集成电路来说，离子注入是一种理想的掺杂工艺。
根据离子束电流和束流能量范围，离子注入机可分为三大类，分别是中低束流离子注入机、低能大束流离子注入机、高能离子注入机。低能大束流离子注入机通常扫描硅片超浅源漏区注入的超低能束流，被应用于逻辑芯片、DRAM、3D存储器和CMOS图像传感器制造中；高能离子注入机流能量超过200keV，最高达到几个MeV向沟槽或厚氧化层下面注入杂质能形成倒掺杂阱和埋层，较多应用在功率器件、IGBT、CMOS图像传感器、5G射频、逻辑芯片等器件制备过程中。
“离子注入机的技术壁垒主要有三点：一是角度控制，注入角度精度±0.1°，随着制程的缩小，对注入角度要求更高;二是剂量控制，即对均匀性、浓度的控制要求高;三是能量控制，要求能量控制在±1%。”赛迪工业和信息化研究院(集团)四川有限公司平台运营部兼产业创新小组经理、高级工程师池宪念表示。
青岛四方思锐智能技术有限公司董事长聂翔表示：“离子注入机整个工艺路线极为复杂，涉及十几个学科的知识范畴，并且系统间互相耦合，因此，其制造难度仅次于光刻机，本土化率远低于去胶机、刻蚀设备、薄膜沉积设备等环节。”
国产实现28nm工艺全覆盖
过去，离子注入机的国产化率较低，大部分的离子注入机市场被 Applied Materials、Axcelis、SEN、AIBT 等国际品牌垄断。特别是在高能离子注入机市场，国内之前一直是空白。
直到2020年6月，电科装备在高能离子注入机上实现了突破，打破了国外厂商的垄断，填补了国内的空白。在此之前，电科装备在离子注入机领域已连续突破中束流、大束流、特种应用及第三代半导体等离子注入机产品研发及产业化难题，产品广泛服务于全球知名芯片制造企业。
2021年3月，中国电子科技集团对外宣布，电科装备攻克系列“卡脖子”技术，已成功实现离子注入机全谱系产品国产化，包括中束流、大束流、高能、特种应用及第三代半导体等离子注入机，工艺段覆盖至28nm，为我国芯片制造产业链补上重要一环，为全球芯片制造企业提供离子注入机一站式解决方案。
此次，中国电子科技集团宣布电科装备已实现国产离子注入机28纳米工艺制程全覆盖，将有力保障我国集成电路制造行业在成熟制程领域的产业安全。
当前，28纳米是芯片应用领域中覆盖面最广的成熟制程。据介绍，电科装备连续突破光路、控制、软件等关键模块的核心技术，形成中束流、大束流、高能及第三代半导体等全系列离子注入机产品格局，实现了28纳米工艺制程全覆盖，切实保障国产芯片生产制造。
作为国内最早从事离子注入设备研制及产业化的企业，电科装备已具备从产品设计到量产应用的完整研制体系，产品涵盖逻辑器件、存储器件、功率器件、传感器等工艺器件，百台设备广泛应用于国内各大集成电路先进产线，累计流片2000万片，有力提升我国产业链供应链韧性和安全水平。
