㈠ 薄膜内应力产生因素
磁控溅射镀膜中，薄膜因各种因素会产生内应力，若控制不当，可能引发薄膜脱落等问题，严重缩短使用寿命。内应力通常分为两种情况：“拉应力”与“压应力”。本文概述薄膜内应力产生的因素，为实际工作分析提供初步判断依据。
应力定义：单位面积上的作用力称为应力，薄膜受外力作用引起称为外应力，内应力则由自身因素引起。
薄膜内应力主要源于体积变化。具体包括：
(1) 热应力：膜基膨胀系数不同，薄膜沉积时温差产生附加应力，导致膜基结合变形。
(2) 相变效应：气态、液态、固态间转换引起体积变化，产生内应力。
(3) 空位消除：退火处理、原子扩散等过程影响薄膜体积，形成拉应力。
(4) 界面失配：薄膜材料晶格结构与衬底不匹配，形成畸变，产生内应力。
(5) 杂质效应：薄膜沉积时，残余气体或杂质进入，形成压应力。环境气氛对内应力有响应，残留气体和晶粒间界扩散作用产生压应力。
(6) 原子、离子埋入效应：形成空位或填隙原子导致薄膜体积增大，产生拉应力；表面原子由内部移动形成压应力。
当使用阴极溅射法制备薄膜时，通常会产生压应力。靶电流过大导致薄膜存在内应力，减小结合力。
表面张力与晶粒间界弛豫也会影响内应力。在薄膜形成初期，具有不连续结构的薄膜由孤立小岛或晶粒构成，表面张力是压缩性的。随着晶粒成长，表面能作用形成的压缩状态得到弛豫，产生张应力。