本论文在综合分析了传统的扩散阻挡层性能的基础之上，结合有关非晶阻挡层研究的现状和理论知识，采用溅射的方法，制备了三元非晶扩散阻挡层材料Ta-W-N。 为了分析比较，实验制备了Cu/WNx/Si、Cu/W/WNx/Si、Cu/Mo/WNx/Si和Ta-W-N/Si、Cu/Ta-W-N/Si、Cu/W/Ta-W-N/Si等样品，并经真空条件退火处理。随后对样品的薄层电阻、形貌、微结构、相变、界面、元素深度分布等方面进行了表征，分析了Ta-W-N阻挡层的电性能、热稳定性、界面稳定性等，讨论了其失效机制。 在对样品Cu/WNx/Si、Cu/W/WNx/Si、Cu/Mo/WNx/Si等实验结果分析的基础上，在Cu和传统的阻挡层之间插入一层金属W层之后，阻挡层的失效温度有了一定程度的提高，但并不明显；在插入金属Mo层之后，反而出现了失效温度降低的现象。不过，值得注意的是，插入金属层之后，Cu层的集聚现象都得到了抑制，且随后淀积的Cu层沿(111)取向生长。通过采用合理多层复合薄膜结构可以适当提高阻挡层的性能，但阻挡层失效温度的高低取决于阻挡层自身。