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ICS25.220.01CCSA29SZMES团 体 标 准T/SZMES3—2021薄膜应测定 基片弯曲法Determinationofthefilmstress—Substratecurvaturemethod2021-05-28发布 2021-06-01实施深圳市械工会 发布T/SZMES3—2021T/SZMES3—2021II前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。T/SZMES3—2021T/SZMES3—2021PAGEPAGE5薄膜应力测定 基片弯曲法范围本文件适用于基于基片弯曲法的薄膜应力测定。本文件没有规范性引用文件。下列术语和定义适用于本文件。基片 substrate薄膜附着的载体。薄膜 film沉积在基片表面的涂层。试样 sample单面沉积薄膜的基片。厚度 thickness在三维尺寸中，最小尺寸所对应的值。注：本文件中为薄膜厚度和基片厚度两种。镀膜 deposition物理相积术 physicalvapordeposition）曲率径 radiusofcurvature（）测量基片在单面镀膜前后的曲率半径，基片初始曲率半径和基片（镀膜面）曲率半径，利用斯东尼（Stoney）公式，计算得出薄膜应力值。用于测定基片厚度，精度为0.01mm。用于测量“基片初始曲率半径”和“基片（镀膜面）曲率半径”，测量范围：±（0.5m~100m），误差≤±1%。使用长方形的基片材料，表面光洁度达到10级以上（或表面粗糙度0.1μm以下），尺寸为：50mm×10mm×1mm，基片厚度与薄膜厚度之比应大于50。）100nm~10μm0.5mm~2mm测量环境温度：(25±5)℃，相对湿度：(50±15)%。测量过程中要保持样品处于自然状态，不得受到任何外力作用，以免影响基片形状引入误差。基片弹性模量和泊松比根据材料力学性能手册，确定基片力学参数，基片弹性模量，基片泊松比。基片厚度采用螺旋千分尺在基片上等分选取4-6个位置测量其厚度。取平均值作为基片厚度，最大偏差应不大于0.03mm。基片初始曲率半径薄膜厚度利用显微镜对薄膜厚度测量。基片利用薄膜应力仪对基片（镀膜面）曲率半径进行测定。测量测量流程见图1。图1 测量程图薄膜厚度的测量1200μm基片（镀膜面）曲率半径的测量15：1薄膜应力由斯东尼（Stoney）公式计算，见式（1）： 𝐸 𝐸 𝜎=− 𝑠𝑠(1−𝑣𝑠)ℎ𝑓

1

−1

)·································································(1)式中：𝜎——薄膜应力；𝐸𝑠——基片的杨氏模量；𝜈𝑠——基片泊松比；ℎ𝑠——基片厚度；ℎ𝑓——薄

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