本发明提出一种氧化层的形成方法及半导体结构，氧化层的形成方法包含以下步骤：提供基底；形成氧化薄膜结构，向反应环境中通入氢气，并通入氧气，在基底表面形成氧化薄膜结构；退火处理，向反应环境中通入补偿气体，对氧化薄膜结构进行脉冲式退火处理，以形成氧化层薄膜；重复至少两个包含上述步骤的循环，在基底表面形成叠置的至少两层氧化层薄膜，以此形成氧化层。本发明采用补偿气体进行脉冲式的退火处理，能够减少二氧化硅中存在的不稳定的Si‑H键和Si‑OH键。本发明采用多个循环交替进行氧化薄膜结构的形成和退火处理，延长了采用补偿气体的退火处理阶段，以此为半导体结构基底的表面缺陷的自愈提供了更加充分的时间和热能。