硅表面的原生氧化层因为质量不能满足IC生产的要求必须剥除，尤其对于要求很高的栅氧化层。一般使用氢氟酸溶液溶解原生二氧化硅。这个过程通常在湿式工作台中用HF:H20溶液进行，或在氢氟酸蒸气刻蚀机中使用氢氟酸蒸气和二氧化硅反应后将副产品蒸发。剥除原生氧化硅之后，一些氟原子和硅原子结合在硅表面上将形成硅氟键。
当氧气和硅开始反应时，将生成一层二氧化硅并将硅原子和氧分子隔开。氧化物刚开始生长且氧化层很薄（小于500Å)时，多数氧分子在氧化层中只经过少次碰撞就可以穿过氧化层和下面的硅材料反应，形成二氧化硅薄膜，这种情况称为线性生长区。这个区间内氧化层的厚度随时间线性增长。当氧化层生长很厚时，氧分子穿过氧化层将和其他原子发生多次碰撞，并必须扩散穿过已经生成的氧化层才能和硅接触反应生成二氧化硅，这种清况称为扩散限制区，此时的氧化生长速率比线性生长区慢。下图说明了这两种区间的氧化情况。
下图方程式中的，A和B是两个与氧化生长速率有关的系数，这两个系数受氧化温度、氧气来源（02或H20）、硅晶体的晶向、掺杂类型和浓度、压力等因素影响。
氧化速率对温度很敏感，这是因为氧在二氧化硅中的扩散速率和温度呈指数关系，其中D是扩散系数。温度的增加显著使B、B/A和氧化速率大幅增加。
氧化速率也与氧的来源有关。使用氧气的干氧氧化（Dry Oxidation)速率比使用H20的湿氧氧化过程（Wet Oxidation）低。这是由于氧分子的扩散速率低于H20在高温下分解氢氧化物的扩散速度。下图说明了干氧氧化和湿氧氧化过程中的氧化速率。
从上图中可以看出湿氧氧化的速率比干氧氧化快得多。如<100>硅在1000℃时湿氧化层的厚度在20h之后大约为2．2um，而干氧氧化层只有0．34um。因此湿氧氧化工艺比较适合于生长厚的氧化层，如遮蔽氧化层和场区氧化层。
氧化速率也与单晶硅的晶向有关。一般而言，<111>方向的硅氧化速率高于<100>方向，这是因为<111>晶向硅表面的原子密度高于<100>表面的密度，因此<1Il>的硅可以提供较多的原子和氧发生反应生成较厚的二氧化硅层。比较下图的<111>晶向的硅湿氧氧化速率及上图的<1>硅的湿氧氧化速率，可以看出<111>晶向的氧化速率比<100>晶向高。
氧化速率同时也与掺杂物类型及浓度有关。重掺杂硅的氧化速率比低掺杂硅快。氧化过程中，硅中的硼原子倾向于被吸到二氧化硅内部造成硅与二氧化硅界面硅侧产生硼浓度的匮乏。N型掺杂物如磷、砷和锑有相反的效应。当氧化物向硅生长时将驱使N型掺杂物更深人硅中，如同一部铲雪机将雪堆高一样，N型掺杂物在硅和二氧化硅界面硅侧的浓度远高于原始浓度，下图说明了N型掺杂的堆积效应和P型掺杂的匮乏效应。
