熱氧化

硅IC成功的一個主要原因是，能在硅表面獲得性能優良的天然二氧化硅層。該氧化層在MOSFET中被用做柵絕緣層，也可作為器件之間隔離的場氧化層。連接不同器件用的金屬互聯線可以放置在場氧化層頂部。大多數其他的半導體表面不能形成質量滿足器件製造要求的氧化層。

硅在空氣中會氧化形成大約厚2.5nm的天然氧化層。但是，通常的氧化反應都在高温下進行，因為基本工藝需要氧氣穿過已經形成的氧化層到達硅表面，然後發生反應。圖1給出了氧化過程的示意圖。氧氣通過擴散過程穿過直接與氧化層表面相鄰的凝滯氣體層，然後穿過已有的氧化層到達硅表面，然後在這裏與硅反應形成二氧化硅。由於該反應，表面的硅被消耗了一部分。被消耗的硅佔最後形成氧化層厚度的44% ^[1]  。