イオン注入装置（Ion Implantation Equipment）とは、ホウ素（B）・リン（P）・ヒ素（As）などのドーパント元素をイオン化し、電界で加速してシリコンウェハ表面に打ち込む半導体前工程装置です。ウェハ中の特定領域の電気的特性（導電型・キャリア濃度）を精密に制御し、トランジスタのソース・ドレイン形成、ウェル形成、チャネルドーピングなど多くの工程に不可欠です。
装置の構成は大きく「イオン源（Ion Source）」「質量分析器（Mass Analyzer）」「加速管（Accelerator）」「スキャン系（Scanner）」「プロセスチャンバー」の5部位に分かれます。イオン源でドーパントガスをプラズマ化し、目的元素のイオンのみを質量分析器で選別後、目標エネルギーまで加速します。注入エネルギーはkeV〜MeVオーダーで調整でき、低エネルギー（～10keV）では浅い接合形成、高エネルギー（数MeV）ではディープウェル形成に使い分けられます。
注入後のウェハにはイオン衝撃による結晶欠陥が生じるため、必ず熱処理（アニール）工程でダメージ回復と不純物活性化を行います。従来のバッチ式ファーネスアニールに加え、ミリ秒単位で処理できるフラッシュアニール（Millisecond Anneal）や、より高速なレーザーアニール（Laser Spike Anneal）も先端プロセスで採用されています。注入量（ドーズ）の均一性・再現性は歩留まりに直結し、±0.2%以下の高精度制御が求められます。
市場はApplied MaterialsとAxcelis Technologiesの米国2社が主導しており、合計で世界シェアの約80%を占めます。Applied Materialsは高電流・中電流・高エネルギー全レンジの装置ラインアップを持ち、Axcelisは特にSiC・GaN向けパワー半導体分野で強みを発揮しています。日本では日新イオン機器（NISSIN Ion Equipment）がニッチ市場向けに展開しています。SiC基板への高エネルギー注入は通常のSiとは異なる最適化が必要であり、EV・パワーエレクトロニクス向けSiC需要の拡大を背景に同分野の成長が期待されています。
先端ロジックの微細化に伴い、イオン注入の要求仕様は厳しさを増しています。FinFET・GAAナノシートトランジスタでは注入角度の精密制御（Tilt Implant）が構造的に困難になっており、Plasma Doping（PLAD）やモノレイヤードーピングなどの代替技術も研究されています。また、ゲート誘電体・界面の品質維持と不純物活性化の両立を図るため、フラッシュアニール・マイクロ波アニールなどの低温・短時間活性化技術との組み合わせが重要な研究テーマとなっています。