離子注入是另一種摻雜技術，離子注入摻雜也分為兩個步驟：離子注入和退火再分布。離子注入是通過高能離子束轟擊硅片表面，在摻雜窗口處，雜質離子被注入硅本體，在其他部位，雜質離子被硅表面的保護層屏蔽，完成選擇摻雜的過程。進入硅中的雜質離子在一定的位置形成一定的分布。通常，離子注入的深度(平均射程)較淺且濃度較大，必須重新使它們再分布。摻雜深度由注入雜質離子的能量和質量決定，摻雜濃度由注入雜質離子的數目(劑量)決定。

同時，由于高能粒子的撞擊，導致硅結構的晶格發生損傷。為恢復晶格損傷，在離子注入后要進行退火處理，根據注入的雜質數量不同，退火溫度在450℃~950℃之間，摻雜濃度大則退火溫度高，反之則低。在退火的同時，摻入的雜質同時向硅體內進行再分布，如果需要，還要進行后續的高溫處理以獲得所需的結深和分布。
離子注入技術以其摻雜濃度控制精確、位置準確等優點，正在取代熱擴散摻雜技術，成為vlsi工藝流程中摻雜的主要技術。

離子注入 的優點：
摻雜的均勻性好
溫度低：可小于600℃
可以精確控制雜質分布
可以注入各種各樣的元素
橫向擴展比擴散要小得多
可以對化合物半導體進行摻雜