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摘要
利用直流磁控溅射镀膜机设置不同氮气流量参数，制备VNbMoTaWCoNx薄膜，氮气流量为20%时，在洁净的硅基底上沉积厚度约为15 nm的VNbMoTaWCoN20高熵合金氮化物薄膜，并在其上面再溅镀一层厚度约为50 nm的Cu膜，最终形成Cu/VNbMoTaWCoN20/Si三层复合结构。采用四点探针电阻测试仪(FPP)、X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电镜(SEM)对三层复合结构500℃退火前后的方块电阻、物相结构、粗糙度以及表面形貌进行了分析表征，研究了VNbMoTaWCoN20高熵合金氮化物薄膜作为扩散阻挡层的热稳定性。研究结果表明，当氮气流量占比为20%时，VNbMoTaWCo20高熵合金氮化物薄膜为非晶态，且出现了微量纳米晶；此氮气流量占比下制备的薄膜表面平整光滑、致密度最佳、粗糙度数值最小。Cu/VNbMoTaWCoN20/Si三层复合结构进行500℃退火8 h后，Cu膜的方块电阻仍然维持在较低的数值，即0.065Ω/sq,虽然Cu膜发生团聚，但是并未检测到高阻态Cu-Si化合物。VNbMoTaWCoN20高熵合金氮化物薄膜作为扩散阻挡层在500℃温度下退火8 h后，表现出了优异的热稳定性。
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