本发明提供一种金属硬掩膜层及铜互连结构的制备方法，通过在一半导体衬底上多次交替进行一定厚度的金属硬掩膜层的沉积操作以及采用包含氮气的混合载气紫外光照射氮化处理所述金属硬掩膜层的操作后形成预定厚度的金属硬掩膜层，这样周而复始几个循环达到预定厚度后结束。采用该方法能够有效改善金属硬掩膜层的平整度，不影响金属硬掩膜层电阻率均匀性，提高了金属硬掩膜层的品质，同时又充分释放和减小金属硬掩膜层的应力，从而降低其下层薄膜由于受到金属硬掩膜层的高应力而产生变形现象发生的可能性。