薄膜结构
二氧化硅（SiO2）薄膜具有无定形玻璃状结构，其基本单位是一个有硅-氧（Si-O） 原子组成的正四面体。硅原子位于正四面体的中心，氧原子位于四个顶点，两个相邻的四面体通过一个桥键氧原子连接起来，构成无规则排列的三维网络结构。在自然界中通常以石英晶体的形式存在，而在半导体制造工序中则以非晶的形式存在。
薄膜性能
SiO2薄膜的基本性能：
2.1 电阻率与禁带宽度
SiO2的电阻率高达 1020 Ω·cm。禁带宽度（约 9 eV）也相当宽，是很理想的绝缘体。
2.2 介电强度与介电常数
薄膜的介电强度与结构致密性、均匀性以及杂质总量有直接关系。二氧化硅薄膜介电强度在 5~10×106V/cm 之间，耐高电压，宜做器件的绝缘层。SiO2介电常数是 3.8~3.9。硬度高，熔点高，化学稳定性极好，几乎不与其他化学品发生反应，绝缘性能好，热膨胀系数低等。
2.3 薄膜密度与折射率
SiO2薄膜密度与制备工艺有关，约为 2.27 g/cm3。折射率通常在 1.46 左右，薄膜密度高则折射率稍大，这个实际过程中称为反trend。
2.4 化学稳定性
SiO2的化学稳定性较高，不溶于水和氢氟酸以外的酸。SiO2与HF反应的化学方程式为：
SiO2+4HF=SiF4+2H2O
SiF4+2HF=H2SiF6
六氟硅酸（H2SiF6）是可溶于水的络合物，利用这通过湿法工艺实现选择性刻蚀SiO2。为获得稳定刻蚀速率（1000 Å/min），刻蚀液一般选择用氢氟酸、氟化铵与纯水按一定比例配成缓冲液（Buffered Oxide Etch，BOE）。
薄膜应用
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用作刻蚀，扩散，离子注入时的掩膜层；作为刻蚀掩膜，氧化硅具有很高的选择性，且不与化学药水及气体发生反应；作为扩散与离子注入掩膜，阻止掺杂物质如硼、磷等扩散到硅片的其他区域，这样可以精确控制掺杂区域的边界； -
用作绝缘介质（隔离、绝缘栅、多层布线绝缘、电容介质等）；作为隔离层，有助于减少各部分间的串扰；作为栅氧化层，能够有效控制栅极电压以对通道的载流子进行调控，从而控制流过晶体管的电流；作为介电层，用于隔离不同层之间的金属层，这样可以防止电流泄露和短路。 -
用作表面保护及钝化。氧化硅薄膜可以用作保护层，覆盖在敏感材料表面，以保护它们免受外湿气、污染物和化学腐蚀。作为钝化层，以改善半导体表面的化学和电学性质。它能有效地阻止表面原子的活跃性，减少表面缺陷，从而提高器件的电学性能。 -
构成电容器中的介质层。在 MOS 和 MIS 电容等结构中，SiO2薄膜作为介质层与金属电极和衬底共同构成电容器。 -
应力调整层，通过改变其厚度和形貌来调整晶体管等器件内部的应力分布。这有助于改善器件的电学性能，如提高载流子迁移率和降低漏电流等。