離子佈植（Ion Implantation）是將雜質元素（摻雜物）離子化後以高能量照射晶圓，把摻雜物導入矽晶體內特定深度的製程。它用於 PN 接面形成、源極與汲極擴散層形成、井區形成、臨界電壓（Vth）調整等，是決定 MOSFET 電氣特性的最重要步驟之一。
離子佈植機將含有摻雜元素的氣體（BF₃、PH₃、AsH₃ 等）電離使其離子化，以質量分析磁鐵篩選出目標離子後，再以加速電極加速至數 keV～數 MeV 照射晶圓。能分別精密控制離子能量（＝佈植深度）與劑量（照射量：atoms/cm²），是離子佈植最大的優點，精度遠高於熱擴散法。
主要的摻雜物為 P 型的硼（B、BF₂⁺），以及 N 型的磷（P）、砷（As）、銻（Sb）。佈植能量決定佈植深度（Rp：平均投影射程），劑量則決定最終的摻雜物濃度。佈植後以退火處理修復晶格損傷，並使摻雜物位於電性活化位置（取代位置）。
在先進邏輯（3～5nm）中，形成淺接面（Junction Depth<10nm）需要極低能量佈植（<1keV）。此外，在 FinFET 與 GAA 的3D 結構中，也採用了對鰭片側壁的佈植角度控制（傾角佈植）、電漿摻雜（PLAD）、原子層摻雜（ALD 型）等新技術。
主要設備廠商中，Axcelis Technologies（NovaStar、Purion 系列）擁有全球最大市占，其次為應用材料（VIISta 系列）、住友重機械離子科技（SEN）、日新離子機器等。提升佈植精度（角度偏差、劑量均勻性）、改善產能、對應極低能量領域，是各公司的技術競爭重點。