尖峰退火是在RTP（快速熱處理）設備中將升溫與降溫速度提高到極限，幾乎不在峰值溫度設置保持時間即通過的熱處理手法。因溫度曲線呈尖銳的針（spike）狀而得名，已成為離子佈植後摻雜物活化的標準手法。
目的在於兼顧活化與抑制擴散這兩項相互矛盾的需求。要讓摻雜物進入晶格位置而活化，需要1000℃以上的高溫，但若停留在高溫，摻雜物就會擴散，使接面變深變寬。將升溫速率設為每秒200～250℃、降溫也同樣快速，把停留在高溫區的時間壓縮到不到1秒，便能只給予活化所需的熱量，使擴散降到最低。
讓這種手法得以成立的是設備端的精細設計。除了以鎢鹵素燈急速加熱之外，還需要確保降溫速度的低熱容量晶圓支撐結構，以及維持晶圓面內溫度均勻性的多區燈管控制。藉由輻射溫度計（高溫計）實測與回饋，維持數℃等級的面內均勻性。
尖峰退火的極限在於秒級的時間尺度。在閘極長度低於數十nm的世代，即使是這1秒的擴散也無法忽略，因此出現了縮短熱處理時間尺度的潮流，轉往更短時間的毫秒退火（閃光燈）以及微秒～奈秒級的雷射退火。實務上也會使用在尖峰退火之上再疊加毫秒退火的複合配方。
尖峰退火以外的RTP用途，還有矽化物形成、氧化膜的快速熱氧化（RTO）、成膜後的膜質改善等。這些都立基於「在短時間內只給予必要熱量」的相同思維，是熱預算管理的核心設備。