高温时的热能使氧分子移动更快，氧化速度越快，但氧化依旧无法达到CVD的速率。因此氧化工艺通常是批量生产，使用卧式或立式炉管，可同时处理50-200片。
氮气是一种较便宜的惰性气体，在系统闲置、晶圆装卸载、温度较低时，一般用N2填充。对于卧式炉管，当温度超过1150℃时，石英炉管开始变软下垂，人造石英长时间工作温度一般低于1100℃。
湿氧有好几种方式用于将水蒸气送入炉管内。

1、煮沸式

用100℃以上的高温将高纯水蒸发，并经过加热的气体管道将水蒸气送入炉管中。

2、气泡式

用氮气起泡超纯水，携带水蒸汽进入炉管。

3、冲洗式

先将很小的超纯水水滴在热石英板上使水滴蒸发，被氧气携带进炉管中。煮沸式、气泡式和冲洗式系统最大的问题是无法准确控制H2O的质量流量。
4、氢氧燃烧式

    这是最常用的湿氧系统，在炉管的入口处，氢气和氧气燃烧生成水，可以准确控制气流流量。但是必须使用易燃易爆的氢气。氢的自燃温度大约在400℃，在氢氧燃烧氧化过程中，H2和O2的流量比非常重要，H2:O2的流量比要稍低于2:1才能保证氢氧反应有足够的氧气将氢气完全消耗，否则，氢气在炉管内累积可能发生爆炸。同时湿氧反应末尾，先关闭氢气，过一段时间再关闭氧气以清除炉管内的氢气。
    除了干氧和湿氧工艺，还可以在氧气中掺入氯气，如氯化氢HCl、二氯乙烯DCE（C2H2Cl2）等，可以使氧化速率及氧化膜的质量均得到提高。掺氯氧化时，不仅反应物含有可加速氧化的水汽，而且氯积累在Si与SiO2界面附近，在有氧的情况下，氯化硅化合物易转变为氧化硅，称为催化氧化。使用HCl，一般可以使氧化速率提高10%左右。

    氧化层质量改善的原因是：氧化层中的氯原子可以捕捉钠离子，生成不可移动的氯化合物，从而减少设备、工艺原材料的钠离子污染带来的缺陷，因此多数干氧工艺中都有掺氯行为。但是如果氯离子浓度过高，多余的氯离子将会影响元器件的稳定性。
    当晶圆载舟放置在炉管中的平带区域时，温度开始急速升高，升温速率大约为每分钟10℃。由于高热容量的限制，炉管系统的温度不能升太快。如果升温速率过快，温度可能超过或低于设定温度而造成温度波动。当炉管达到工艺所需的温度后，如果存在温度波动，需要通入几分钟氮气稳定温度，减弱波动。

    氧化结束后（停掉氧气），晶圆在高温中停留一段时间进行氧化退火，让氧化层更致密，减少界面电荷，提高击穿电压。

                                                                                                        文章归原作者所有，转载仅为分享和学习使用，不做任何商业用途！内容如有侵权，请联系本部删除！