ZrW2O8作为一种重要的负热膨胀材料,在很大温度范围(0.3～1050 K)内,具有较大的各向同性负热膨胀系数(-8.9×10-6 K-1)。当ZrW2O8与Cu基体复合,实现功能梯度化,可以有效减小复合材料的整体热膨胀系数,解决微电子工业中Si与Cu互连间的热膨胀系数不匹配问题,提高热导率,应用于微电子元件、精密光学仪器、集成电路板等领域。目前,关于Cu／ZrW2O8梯度薄膜的研究报道较少,所以本文重点研究了Cu／ZrW2O8梯度薄膜的制备工艺。　　 本文采用磁控溅射法制备Cu／ZrW2O8梯度薄膜。采用n(ZrO2):n(WO3)=1:2.2、n(ZrO2):n(WO3)=1:2.5的复合氧化物靶材、纯ZrW2O8靶材三种不同靶材,与Cu靶材同时溅射制备了Cu／ZrW2O8梯度薄膜,考察了不同靶材对梯度薄膜成分和表面形貌的影响,寻求最佳靶材配比。重点研究了单晶Si,石英和玻璃三种基片、同时溅射和交替溅射两种溅射方式、1,3,5不同层数对制备Cu／ZrW2O8梯度薄膜的成分、表面和三维形貌、膜基结合力和热应力的影响。　　 使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对薄膜的组成和表面形貌进行表征；使用原子力显微镜(AFM)观察薄膜的三维形貌和测量薄膜的粗糙度；使用WS-2000型划痕仪测量薄膜与基片的结合力；使用X-ray350型应力测试仪测量薄膜的热应力。　　 研究结果表明:沉积态薄膜为非晶态钨酸锆和铜的复合薄膜。采用n(ZrO2):n(WO3)=1:2.2的复合氧化物靶材制备的Cu／ZrW2O8梯度薄膜成分最为理想,为Cu和立方ZrW2O8复合薄膜,且表面形貌最佳；单晶Si基片上制备的Cu／ZrW2O8梯度薄膜结晶度最好、表面形貌最为平坦,粗糙度最小、膜基结合力最大；同时溅射制备的梯度薄膜比交替溅射制备薄膜均匀性好,三维形貌也更为理想,膜基结合力更大；在Ar2气氛中750℃退火处理3 min后的薄膜结晶度良好,5层膜中首次出现棒状ZrW2O8晶粒,且5层膜的表面和三维形貌最佳,膜基结合力最大,缓和热应力效果最好。