㈠ 薄膜內應力產生因素
磁控濺射鍍膜中，薄膜因各種因素會產生內應力，若控制不當，可能引發薄膜脫落等問題，嚴重縮短使用壽命。內應力通常分為兩種情況：「拉應力」與「壓應力」。本文概述薄膜內應力產生的因素，為實際工作分析提供初步判斷依據。
應力定義：單位面積上的作用力稱為應力，薄膜受外力作用引起稱為外應力，內應力則由自身因素引起。
薄膜內應力主要源於體積變化。具體包括：
(1) 熱應力：膜基膨脹系數不同，薄膜沉積時溫差產生附加應力，導致膜基結合變形。
(2) 相變效應：氣態、液態、固態間轉換引起體積變化，產生內應力。
(3) 空位消除：退火處理、原子擴散等過程影響薄膜體積，形成拉應力。
(4) 界面失配：薄膜材料晶格結構與襯底不匹配，形成畸變，產生內應力。
(5) 雜質效應：薄膜沉積時，殘余氣體或雜質進入，形成壓應力。環境氣氛對內應力有響應，殘留氣體和晶粒間界擴散作用產生壓應力。
(6) 原子、離子埋入效應：形成空位或填隙原子導致薄膜體積增大，產生拉應力；表面原子由內部移動形成壓應力。
當使用陰極濺射法制備薄膜時，通常會產生壓應力。靶電流過大導致薄膜存在內應力，減小結合力。
表面張力與晶粒間界弛豫也會影響內應力。在薄膜形成初期，具有不連續結構的薄膜由孤立小島或晶粒構成，表面張力是壓縮性的。隨著晶粒成長，表面能作用形成的壓縮狀態得到弛豫，產生張應力。