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利用多靶反应磁控溅射技术在硅片上制备了Cu含量分别为58%和75%的TiN-Cu涂层。利用X射线衍射仪、能谱仪、扫描电子显微镜、粗糙度轮廓仪、纳米压痕仪等实验表征仪器研究了涂层的显微结构、化学成分、元素分布、力学性能等。同时探讨了涂层在热处理环境下软金属的迁移现象与自修复现象及影响因素。 常温下TiN-Cu涂层由TiN（fcc）和Cu（fcc）组成，从截面来看，由于涂层的Cu含量（58%，75%）较高，因此晶粒生长方向的柱状晶结构被打乱，涂层截面的柱状结构不明显。利用SEM观察TiN-Cu涂层表面形貌，TiN-Cu涂层表面晶粒聚集，晶粒直径约为0.1μm~0.15μm，但晶粒之间存在显微孔洞，孔洞直径约为50nm。根据TiN-Cu涂层的mapping图谱可以得出，常温下涂层中的元素分布比较均匀，说明利用磁控溅射制备出的涂层成分均匀。 真空热处理对涂层的物相组成没有产生影响，涂层依然由TiN（fcc）和Cu（fcc）组成，但与常温下涂层的衍射图样相比，随着温度的升高，Cu的衍射峰变得更加明显、强度增强，说明涂层表面的Cu含量随着温度的升高而升高，并且结晶度更好。对不同真空热处理温度的涂层，随着温度的升高，涂层表面有明显的颗粒出现，析出物均匀的分布在涂层表面。真空300℃热处理后Cu含量较高的涂层表面颗粒直径约在1~2μm左右，真空600℃热处理后颗粒直径不断增大，有铺展至涂层表面的趋势；真空300℃热处理后Cu含量较低的涂层表面颗粒直径约在0.8μm左右，真空600℃热处理后表面颗粒同样直径增大。根据EDS分析并结合XRD图谱的变化分析可得，表面颗粒为TiN-Cu涂层中析出的Cu。 常温下，涂层的硬度与弹性模量不随深度的变化而变化，分别为3.7GPa和125.0GPa，Cu在深度方向分布均匀。热处理后，随着深度的增加，涂层的硬度和弹性模量逐渐上升，最终接近室温下的TiN-Cu涂层的硬度和弹性模量，Cu含量随深度的增加而减少。 由Cu在高温条件下的析出现象发现涂层可对不同类型的缺陷起到一定的修复作用。TiN-Cu涂层的修复效果与涂层的Cu含量、热处理温度以及缺陷形貌有关。Cu含量越高，热处理温度越高，缺陷体积约小，TiN-Cu涂层的修复效果越明显。