当金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）于20世纪60年代首次制造时,使用铝（Al）作为栅电极。但是,由于Al的熔点低,不适合工艺,所以被n+掺杂的多晶硅取代。然而随着MOSFET规模的不断缩小,出现了一系列新的问题,使其多晶硅电极不可适合用于栅电极。因此,为了解决以上问题,必须采用金属栅为MOSFET的栅电极。在金属栅的侯选材料中,金属碳化物是最有前途的材料之一,因为它具有优异的性能,可以满足对金属栅的性能要求。本文采用无反应磁控共溅射技术,在室温和氩气环境中,用纯W、Ta和C靶分别同时溅射在Si（100）和Si/Si O2衬底上制备了W-C和Ta C薄膜。然后,对已经制备好的样品在高真空下进行热处理,以便改善薄膜结晶度。本工作的主要目的是研究沉积方法、薄膜厚度和退火工艺对薄膜微观结构和电学性能的影响。当样品制备完毕后对此进行测量,即用掠入射X射线衍射仪（GIXRD）对薄膜的晶体结构进行了表征;通过扫描电子显微镜（SEM）对薄膜的表面形貌,厚度进行了表征;用原子力显微镜（AFM）测量薄膜的表面形貌和粗糙度;X射线光电子能谱（XPS）用于表征薄膜中元素的化学键状态和化学百分比;使用拉曼光谱仪（Raman）测量样品的化学结构并识别存在的化合物;用四点探针测量了薄膜层的电阻率。首先,对于W-C薄膜来说,实验结果表明,薄膜的生长速率约为5.46nm/min,薄膜呈球形粒状生长并且薄膜层比较均匀。当退火温度分别为700℃和800℃,而原子比例为W/C=1.18时,形成了纯的W2C六方晶相,并且在此两种温度下薄膜的晶粒尺寸分别为8.1nm,11.7nm。薄膜的电阻率较高,这可能是由于薄膜中过量的碳原子没有与钨原子复合而处于非晶态所导致。其次,对于Ta-C薄膜来说,实验结果表明,薄膜的生长速率约为6.7nm/min,薄膜呈球形生长。溅射功率对薄膜中元素的原子百分比非常敏感。然而,元素含量的微小变化并没有导致薄膜结构和表面形貌的改变。退火温度没有引起薄膜微观结构的变化,但导致薄膜的晶粒尺寸（范围为7.0～9.1nm）和表面粗糙度的微小变化。Ta C薄膜的电阻率随退火温度的变化表现出随机性,这可能是不同的制备工艺所引起的。然而,当厚度增加时电阻率先减小后增大,当厚度为79.2nm时电阻率最小,即为235.2μΩ.cm。最后,Ta C薄膜表现出良好的热稳定性和较小的电阻率,即满足金属栅候选材料的要求。总之,本文制备的两种成分的金属碳化物薄膜表现出良好的结晶性,热稳定性和低电阻率,使其满足金属栅材料的基本性能要求。