在典型的工艺处理顺序里，wafer要反复几次氧化和蚀刻才能得到masking层。这些多次的masked氧化使得硅表面非常不平坦。最终表面的不平整必须特别注意因为现代的精细的光刻有非常狭窄的field深度。如果表面不平整太厉害，想把光罩的图像定位在resist上就变得不可能了。
看一下图2.11中的wafer。平坦的硅表面已经被氧化，蚀刻后形成一系列氧化层开口（图2.11A）。经过对蚀刻后的wafer热氧化形成图2.11B所示的截面图。原先去除氧化层留下的开口又快速的氧化，而已经覆盖了一层氧化层的表面氧化起来比较慢。硅表面腐蚀掉大约45％的氧化物厚度的增长。（6 这个值是Pilling-Bedworth 比例，相当于2.2 的倒数：G.E.Anner,Planar Processing Primer (New York: Van Nostrand Reinhold, 1990), p.169.）原来氧化层开口下的硅比周围的硅凹下去更深。在原先氧化层开口的氧化物厚度小于周围表面的厚度，因为周围表面原来就已经有一层氧化层。氧化物厚度和硅表面深度的差别合起来产生了表面中断特性，叫做oxide step。
图2.11 wafer topography上的patterened氧化效应
热氧化的生长也会影响底下硅的掺杂。如果杂质比硅更可以溶于氧化物，那么在氧化的过程中，它会从硅中迁移到氧化物中。这样硅表面就变成杂质的耗尽区。硼更好溶于氧化物而不是硅，所以它会转移到氧化物中。这个效应有时叫做boron suckup。相反的，如果杂质更容易溶于硅而不是氧化物，那么氧化硅界面会把杂质推到硅里，在表面形成一个本地的更高的掺杂水平。磷（就像砷和锑）迁移到硅中，所以随着氧化的进行，他们会聚集到表面来。这个效应有时叫做phosphorus pileup或者phosphorus plow。图2.12A和图2.12B的掺杂图分别说明了boron suckup和phosphorus plow。在这两种情况中，前氧化掺杂水平是个常数，由于隔离,靠近表面的杂质浓度都是互不相关的。隔离机制的存在使设计集成器件的杂质水平更复杂。
图2.12氧化隔离机制：（A）boron suckup 和（B）phosphorus plow（7 A.S. Grove, O.Leistiko,and C.T. Sah, “Redistribution of Acceptor and Donor Impurities During Thermal Oxidation of Silicon,” J.Appl. Phys., Vol.35, #9,1964,pp.2695-2701.）
硅的掺杂也影响氧化物的生长速度。N＋扩散区通过叫做dopant-enhanced oxidation的过程能加速它附近的氧化物的生长。因为donor干扰了氧化物界面的原子键，引起了断层和其他的结构缺陷。这些缺陷加速了氧化和上面氧化物的生长。在长时间的热驱动和氧化之前，重掺杂的N+沉积发生的比较早时，这个效应更明显。图2.13就是N+区沉积后长时间热氧化结束后的wafer。N＋扩散区上的氧化层比周围地区上的氧化层厚。为了降低单位面积的电容，Dopant-enhanced oxidation能用来加厚field oxide。因此深N+扩散区上的电容比轻掺杂区上的电容在它的底部和衬底之间寄生出的电容要小。
图2.13dopant-enhanced oxidation效应
