热退火是将被离子注入的硅片整个加热到某一温度并停留一段时间以消除晶格损伤和使杂质电激活的过程。 M81C55A-5热退火消除晶格损伤是由离子注人形成的稳定缺陷群,在热处理时分解成点缺陷等结构简单的缺陷,这些结构简单的缺陷,在热处理温度下,能以较高的迁移率在晶体中移动,同时逐渐被消灭或被原来晶体中的位错、杂质或表面所吸收,从而使损伤消除,晶格完整性得以恢复。对于非晶质层,这种晶格的恢复首先发生在损伤层与衬底单晶层交界处,即由衬底向上通过外延生长来使整个晶体得到恢复。一般按这种方式恢复晶格时,所需要的退火温度较低。例如,对于硅中注人Sb+所形成的非晶质层通常只需要在600~650℃下退火⒛min即可。但如果注人剂量尚不至于大到形成非晶质层,而是形成局部非晶质区,则需要较高的退火温度,如850℃以上。为了使注入层的损伤得到充分消除,近来也有把退火温度提高到960℃或1000℃以上,退火时间增加到数小时的。

   热退火能够满足一般的要求,但也存在较大的缺点:一是热退火消除缺陷不完全,实验发现,即使将退火温度提高到1100℃,仍然能观察到大量的残余缺陷;二是许多注入杂质的电激活率不够高。为了充分发挥离子注人的优越性,逐渐采用快速退火方法。