熱処理装置は、ウェハを高温で処理することでドーパントの活性化・酸化膜形成・アニール（結晶回復）・シリサイド形成などを行う装置です。イオン注入後のアニール・ゲート酸化膜形成・拡散制御など、半導体プロセスの多くの工程で使用されます。
RTP（急速熱処理）装置とバッチ式拡散炉が主流です。アプライドマテリアルズ・東京エレクトロン・国際電気（Kokusai Electric）が主要メーカーです。先端プロセスではナノ秒レーザーアニールなど高速処理技術も採用されています。
熱処理は数百〜千数百℃の高温でウェハ中の不純物（ドーパント）を電気的に活性化し、結晶のダメージを回復させます。処理温度と時間の積であるサーマルバジェットを最小化することが、微細デバイスで不純物の過剰拡散を防ぐ鍵です。
方式は、1枚ずつ短時間で処理する枚葉式RTP（急速熱処理）、多数枚をまとめて高均一に処理するバッチ式縦型炉、ミリ秒〜ナノ秒で表面のみ加熱するフラッシュ／レーザーアニールに大別されます。先端ノードほど浅い接合と低サーマルバジェットが求められ、レーザーアニールの採用が広がっています。