退火（Annealing，熱處理）是在半導體製造中，以特定溫度曲線加熱晶圓以改變材料物性的熱處理步驟總稱。適用於離子佈植後的晶格損傷修復與雜質活化、薄膜的緻密化與應力釋放、金屬矽化物形成、熱氧化膜品質改善等多種目的。
主要的退火方法依製程目的分別使用。爐管退火（Furnace Anneal）為批次處理，均勻性高，適合長時間、低溫的熱處理（氧化膜緻密化、氫氣退火等）。RTP（Rapid Thermal Processing）則將單片晶圓在數秒～數十秒內快速升溫與降溫，用於摻雜物活化（尖峰退火，spike anneal）與金屬矽化物形成。
閃光燈退火（FLA）與雷射退火（Laser Spike Anneal：LSA）以毫秒～微秒的超短時間加熱，只將表面加熱至1000℃以上。如此可在防止熱擴散至深層區域的同時，最大程度地活化摻雜物，是先進邏輯（3～5nm）源極/汲極淺接面形成不可或缺的技術。
在離子佈植後的退火中，會使因佈植而非晶化的晶體區域恢復（固相磊晶再成長：SPER），並使摻雜物（硼、磷、砷等）位於電性活化的取代位置。退火溫度、時間與氣氛（N₂、H₂、Ar）的最佳化，會直接影響元件的接面深度、片電阻與漏電流。
主要設備廠商方面，RTP/閃光/雷射退火有應用材料（Vantage Radiance、Vantage Astra）、Mattson Technology、Screen Semiconductor Solutions 等。溫度量測的精密化（高溫計、熱電偶）與製程再現性的提升，是設備競爭力的關鍵。