Verdict結論
雷射退火與RTP最大的差異在於「加熱範圍與處理時間」。雷射退火以雷射光在奈秒～毫秒的極短時間內僅局部加熱表面，熱影響僅止於數十～數百nm，對下層幾乎沒有熱損傷。RTP以鹵素燈在數秒～數十秒內將基板整體加熱至1000°C以上，因此整片晶圓（數百μm）都會被加熱。愈是要求將熱預算降到極小的先進節點，雷射退火愈具優勢。
主要差異
| 比較項目 | 雷射退火（LA） | RTP（快速熱處理） |
|---|---|---|
| 加熱方式 | 以雷射光（準分子雷射、綠光雷射等）照射，僅局部加熱表面 | 以鹵素燈等快速加熱基板整體 |
| 處理時間 | 奈秒～毫秒（極短時間） | 數秒～數十秒（相對較短，但比LA長） |
| 熱影響深度 | 數十nm～數百nm（僅表面） | 整片晶圓（數百μm） |
| 熱預算（thermal budget） | 極低（對下層幾乎沒有熱損傷） | 比LA大，但低於擴散爐 |
| 主要適用製程 | 淺接面形成、多晶矽單晶化、BSPD（背面供電） | 離子佈植後的雜質活化、矽化物形成、閘極氧化層形成 |
| 3D堆疊對應 | 不會損傷下層，最適合用於3D堆疊結構與後段製程 | 有對下層元件造成熱損傷的風險 |
| 產能 | 低（照射面積小，需要多次掃描） | 高於LA（即使是單片式也相對快速） |
| 設備成本 | 高（雷射光源與精密光學系統昂貴） | 比LA便宜 |
先進製程中的分工
在FinFET、GAA世代，離子佈植後的雜質活化仍廣泛使用RTP。另一方面，在淺接面形成或3D堆疊元件的導線層形成中，由於要求對下層零熱損傷，因此採用雷射退火。特別是在背面供電（BSPD）中，為了在保護正面元件的同時形成背面的金屬導線，雷射退火不可或缺。
ELA（準分子雷射退火）與msLA（毫秒雷射退火）的差異
ELA（Excimer Laser Annealing）以奈秒脈衝使多晶矽熔融並再結晶，一直用於平面顯示器的TFT製造。在半導體製造中則以毫秒雷射退火（msLA）為主流，透過連續照射或長脈衝，在加熱到接近擴散爐深度的同時縮短處理時間。兩者的用途、加熱深度與結晶化機制都不同。
常見問題
雷射退火與RTP哪一種較適合先進製程？
視用途而定。一般離子佈植後的雜質活化以RTP為主流。另一方面，淺接面形成、3D堆疊結構中的背面供電（BSPD）、多晶矽單晶化等，由於需要將熱預算降到極小，因此選擇雷射退火。
什麼是熱預算（thermal budget）？
熱預算（Thermal Budget）是指半導體製造過程中基板所承受的熱負荷總量。以溫度×時間的積分值表示，熱預算過大會造成雜質擴散與混合、介面劣化等問題。愈是微縮，將各製程的熱預算降到最低就愈重要。
應用材料有生產雷射退火設備嗎？
應用材料是熱處理設備全面（RTP、雷射退火）的主要廠商。此外，Mattson Technology也是以專注熱處理設備而聞名的廠商。