本发明公开了一种碳氮掺杂的金属钴薄膜、其制备方法及用途，该方法包含至少一个反应循环，每个反应循环包含以下步骤：S1，向反应腔中通入Co(EtCp)2蒸汽，使其与反应腔中的衬底表面充分反应；S2，向反应腔中通入无氧保护气氛吹洗；S3，向反应腔中通入NH3等离子体，使其与含有Co(EtCp)2的衬底表面充分发生化学反应；S4，向反应腔中通入无氧保护气氛以将未反应NH3等离子体及反应副产物吹洗干净，获得碳氮掺杂的金属钴薄膜；其中，碳氮掺杂的金属钴薄膜厚度依循环数而定。本发明提供的方法工艺流程简单易控，与集成电路制造工艺兼容性好，生长温度低，生长温度区间大，电阻率低，表面均匀平整。