CN104996000B - 等离子体源 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在衬底(9)上沉积涂层的等离子体源(1)，该等离子体源可连接到电源(P)上并且包括：电极(2)；磁体组件(4)，相对于所述电极圆周放置并且包括一组磁体，该组磁体由磁性支架(46)相互连接，该组磁体包括第一和第二中间磁体(43、44)和至少一个头磁体(45)；以及电绝缘外壳(5)，被设置为包围电极和磁体。

Description

等离子体源
技术领域
本发明涉及一种等离子体源，该等离子体源被用于在衬底上沉积涂层。本发明因而涉及一种等离子体源，该等离子体源被用于在衬底上沉积涂层并能够被连接到电源上。
本发明的主要应用是等离子体增强型化学气相沉积(Plasma Enhanced ChemicalVapour Deposition，PECVD)，PECVD被用于通过气相前驱物在衬底上沉积涂层薄层。
背景技术
这样的沉积的原理很简单，因为其需要生成等离子体，在等离子体中，从前驱物气体的分解得到的产物被沉积在衬底上并且形成沉积物。
在该应用中能够设想到宽的衬底板和涂层。最常见的经PECVD处理的衬底为诸如某些聚合物和玻璃之类的介电材料、导电金属和半导体。品种繁多的涂层能够被沉积在这些衬底上，诸如，通用名称为类金刚石碳(Diamond-like Carbon，DLC)的金刚碳或者二氧化硅(SiO2)、二氧化锡(SnO2)、二氧化锆(ZrO2)或二氧化钛(TiO2)。这些涂层例如被用于通过在衬底表面上沉积耐磨膜来：保护该衬底；获得抗反射效果或者创建防指纹层；或者赋予衬底用于制造自清洗表面的光催化特性。
与其他的真空沉积过程相比，由PECVD方法生成的电离率相对较低，从而导致衬底温度稍稍升高。该方法因而尤其适用于对诸如镀锌钢或喷漆钢之类的热敏表面进行处理。
根据文献WO2004/027825已知一种被用于在衬底上沉积涂层的等离子体源。该等离子体源包括电极，该电极界定出放电腔并使得待涂覆衬底正对开口放置。电极的横截面包括位于底部两侧的两个侧壁。磁体组件位于电极的外围并且包括两个侧磁体以及磁体支撑件，两个侧磁体被设置在侧壁之后并且被定向为使得该两个侧磁体的彼此正对的磁极为相同极性，磁体支撑件位于电极外围并连接两个磁体。两个侧磁体生成向外指向的场线和向内指向的场线，向外指向的场线即穿过开口从侧磁体指向放电腔外部的场线，向内指向的场线即由侧向磁体指向放电腔内部的场线。
当等离子体源工作时，电子脱离电极表面并且在磁场线中被捕获。根据电子脱离点的不同，电子要么在向内指向的场线中被捕获要么在向外指向的场线中被捕获。在向外的场线中被捕获的电子经由开口离开等离子体源并且在该等离子体源外生成等离子体，前驱物气体将在该等离子体中分解。然而，该等离子体源具有开口，该开口的宽度小于放电腔的宽度，这扰乱了电子的注入并因而限制了等离子体的密度。因此，降低了涂层的品质和涂层在衬底上的沉积速率。
发明内容
本发明的目标是通过提供等离子体源来克服现有技术中的不足，通过该等离子体源可以以相同功率来产生密度更大、更一致的等离子体，由此允许在更短时间内获得质量更好的涂层。
为了解决该问题，诸如以上所述的等离子体源包括：
a)电极，界定放电腔，所述放电腔导向开口，所述衬底被放置在所述开口的对面，所述电极的横截面包括被放置在底部件的两侧的第一侧壁和第二侧壁，所述底部件设置有突出到所述放电腔中的中间部分，所述中间部分包括第一中间壁和第二中间壁以及将这两个中间壁接合起来的顶部件；
b)磁体组件，位于所述电极的外围并且包括一组磁体，该组磁体借助于磁性支架被连接在一起，所述磁体中每一个包括朝向所述放电腔的暴露磁极和朝向所述磁性支架的受保护磁极，所述磁体组件包括：
i)至少一个第一侧磁体和第二侧磁体，所述第一侧磁体和所述第二侧磁体分别在所述开口附近被设置在所述第一侧壁和第二侧壁之后，所述侧磁体被取向为使得所述侧磁体的暴露磁极具有相同的磁性；
ii)至少一个第一中间磁体和第二中间磁体，所述第一中间磁体和所述第二中间磁体分别被设置在所述第一中间壁和第二中间壁之后，所述两个中间磁体被取向为使得所述中间磁体的暴露磁极具有与所述侧磁体的暴露磁极的磁性相反的磁性；
iii)至少一个头磁体，被设置在所述顶部件之后并且被取向为使得所述头磁体的暴露磁极具有与所述侧磁体的暴露磁极的磁性相同的磁性；
c)电绝缘外壳，被设置为包围所述电极和所述磁体而不阻塞所述开口。
因而，根据本发明提供了为侧磁体添加至少两个中间磁体和至少一个头磁体，中间磁体和侧磁体被设置在电极的中间部分的壁之后。至少三个磁体的组件允许修改磁场的配置并尤其增大向外指向的场线的密度。当等离子体源工作时，该密集化的效果是在等离子体源外部且在待涂覆衬底附近的场线中捕获更多的电子和离子。因而，在相同的功率下，获得的等离子体更密，并且衬底上的涂层的沉积更快。
另外，至少三个磁体的该组件增大向内指向的场线的密度。当等离子体源工作时，该密集化的效果是将电子聚集在这些场线内。电子的该储蓄有助于等离子体的稳定性。因而有可能在被称为高压的压强下工作，也就是在高达几个毫巴(例如，介于0.001和1毫巴之间)的压强下工作，而在现有技术状态下，所维持的压强必须小于0.05毫巴。还有一个不可忽视的优点是，更弱的真空导致工作成本更低且更有利于能量平衡，这是因为生成等离子体所要求的电压小于400V。
本发明的等离子体源还可以包括在从属权利要求中给出的可选特点，这些可选特点可以单独或者结合采用。
有利地，本发明的等离子体源的开口的宽度与放电腔相同。
根据一个优选实施例，所述磁性支架为具有中杠的E形，所述中杠包括增大的末端部件以使得所述头磁体的所述受保护磁极与所述磁性支架充分接触。
较优地，磁性支架以单个零件形成。
有利地，等离子体源包括用于冷却磁体和电极的装置。
在一个优选实施例中，冷却装置包括空间，所述空间被设置在所述电极和所述磁体组件之间并用于使热交换流体循环。
有利地，所述冷却装置包括管道回路。
更特别地，等离子体源进一步包括用于将可电离气体注入放电腔的注入装置。
在本发明的一个优选实施例中，注入装置被放置在所述底部件附近。
根据本发明的等离子体源的其他实施例在所附权利要求中指出。
本发明还涉及一种真空沉积设备，该真空沉积设备包括根据本发明的等离子体源。
有利地，真空沉积设备进一步包括本发明的第二等离子体源，这两个等离子体源被用于对偶工作。
在一个有利变型中，所述两个等离子体源的对称轴线形成的角α介于20和110°之间。
较优地，在本发明的设备中，所述第一等离子体源的侧磁体的正对磁极的磁性与所述第二等离子体源的侧磁体的正对磁极的磁性相反。
有利地，本发明的设备额外包括前驱物气体注入器。
根据本发明的设备的其他实施例在所附权利要求中指出。
附图说明
根据以下非限定性并且参考附图给出的说明，本发明的其他特点、细节和优点将变得明显：
图1为根据本发明的等离子体源的透视剖面图；
图2为沿图1中的等离子体源的轴线A-A的横截面示意图；
图3为图2中所示的等离子体源的、在等离子体源内部和外部生成的磁场线的配置的概括描述；
图4为包括本发明的等离子体源的真空沉积设备的横截面示意图；
图5为包括两个本发明的等离子体源且电源为交变电流源的真空沉积设备的横截面示意图；
图6示出了对使用现有技术的等离子体源获得的二氧化硅沉积物进行傅里叶变换光谱分析的结果；
图7示出了对使用根据本发明的等离子体源获得的二氧化硅沉积物进行傅里叶变换光谱分析的结果。
在附图中，相同或相似的元件采用相同的附图标记。
具体实施方式
结合图1至3对本发明的等离子体源进行说明。
参考图1，该实施例的等离子体源呈纵长平行六面体形状。在等离子体源被用于在大宽度行进金属条上沉积涂层的情况下需要该形状。为了获得具有良好一致性的沉积物，等离子体源较优地应当比金属条的宽度更长。替代性地或者出于其他用途，等离子体源可以采用诸如圆环形状之类的其他形状。
参考图2，等离子体源1包括：电极2，该电极的横截面为近似E形并且界定了放电腔3；磁体组件4，位于电极外围；以及电绝缘外壳5，具有近似U形的横截面以便包围电极和磁体组件，同时留下的开口6导向放电腔3。
电极2首先包括第一侧壁21和第二侧壁22，第一侧壁21和第二侧壁22对应于E的下杠和上杠。这两个侧壁还形成放电腔的侧壁。第一侧壁21和第二侧壁22分别经由底部件23和24被连接到于E的中杠对应的中间部分25上。
中间部分25由进入放电腔中的突出物构成并且由两个中间壁26、27和将这两个中间壁连结起来的顶部件28形成。
电极组件由诸如铜、铝、钛、316不锈钢之类的非磁性导电材料形成，当等离子体源工作时电子离脱离这些非磁性导电材料。较优地，电极被形成为单个零件，这是因为该单个零件能够被用作冷却壁。然而，替代性地，可以借助一组组装在一起的部件以形成电极。另外，为了限制承受离子轰击的电极的退化，电极能够被板211、221和251保护，这些板由诸如铝、316不锈钢和钛之类的非磁性金属导体来形成。
磁体组件4包括一组磁体，该组磁体借助于磁性支架连结起来并且被设置为在开口6附近生成特别密集的向外指向的磁场线。
较优地，磁体为永磁体并且从以下类型的磁体组中选择：NdFeB或SmCo类型。
磁体组件4首先包括第一侧磁体41，该第一侧磁体41被设置在开口6附近的电极的第一侧壁之后。对称地，第二侧磁体42被设置在开口6附近的电极的第二侧壁之后。
所述侧磁体41和42各自包括暴露磁极和受保护磁极，暴露磁极朝向放电腔，受保护磁极朝向绝缘外壳。两个侧磁体被定向为使得这两个侧磁体的彼此相对的暴露磁极为相同磁性。
磁体组件4还包括第一中间磁体43，该第一中间磁体43被设置在底部件23附近的电极的第一中间壁26之后。对称地，第二中间磁体44被设置在底部件24附近的电极的第二中间壁27之后。
中间磁体43和44中各自包括暴露磁极和受保护磁极，暴露磁极朝向放电腔，受保护磁极朝向中间部分内部。两个侧磁体被定向为使得他们的暴露磁极的磁性与所述磁体41和42的两个暴露磁极的磁性相反。
最后，磁体组件4包括头磁体45，该头磁体45位于中间部分25的顶部件28之后。头磁体包括暴露磁极和受保护磁极，暴露磁极朝向放电腔，受保护磁极朝向中间部分内部。头磁体被定向为使得头磁体的暴露磁极的磁性与所述磁体41和42的暴露磁极的磁性相同。
磁体组件中的全部磁体借助于位于电极外围上的磁性支架46而被连结起来。在图2中的示例中，磁性支架的横截面近似为E形。为了使电极工作，仅需要每个磁体在一个点处至少与磁性支架相接触。然而为了避免漏磁，较优地应当小心以使得每个磁体的受保护磁极与磁体支架完全接触。为此，图2中的示例中给出的磁性支架为具有中杠的E形，中杠具有放大端部，以使得磁体45的受保护侧与磁性支架完全接触。
较优地，并且再次为了防止漏磁，磁性支架由单件形成。然而，为了便于组装，可借助一组组装在一起的部件以形成连续的组件。
磁性支架46由任何具有相对较高的磁导率(较优地大于2000)的材料形成，诸如高导磁率合金透磁合金钢、以及金属Ni、Fe和Co。
磁体的各个取向能够由示出了两个变型的下列表1和表2进行总结：
表1
表2
如图2中所示，如上所述的磁体的设置和取向具有以下效果：
侧磁体41和42生成向外指向的场线和向内指向的场线，向外指向的场线即穿过开口6从侧磁体指向放电腔外部的场线，向内指向的场线即从侧磁体指向放电腔内部并尤其指向中间部分的场线；
头磁体45主要生成在由侧磁体生成的向外指向的场线之外的向外指向的场线，并借此大幅增加向外指向的场线的密度并提高等离子体源的效力，正如下文中将要示出的那样；
中间磁体43、44首先使得头磁体能够被放置为与磁性支架接触。在这些磁体不存在的情况下，磁性支架的中间部分与侧磁体的受保护表面具有相同的磁性，换言之，与头磁体的受保护表面的磁性相同，其效果是对希望放在正确位置的头磁体进行排斥。与之相反，当这些磁体存在时，磁性支架的中间部分的磁性与侧磁体的受保护表面的磁性相反，因为：
首先，所具有的受保护表面的磁性与侧磁体的受保护表面的磁性相反的中间磁体43、44能够被附接到磁性支架的中间部分的底座上，而中间部分则具有与侧磁体的受保护表面相同的磁性；
其附接反转了磁性支架的中间部分的末端部件的磁性，该末端部件现在与中间磁体的受保护表面接触；
另外，中间磁体43、44使得能够借助于磁环路来强化向内指向的场线，磁环路经由磁性支架被生成在这些磁体和侧磁体之间。
换言之，磁体组件产生：
a)区域100，具有密集的向外指向的场线，该区域100主要位于等离子体源的开口附近的外部；
b)两个区域101，其中生成的磁场为零，这两个区域101位于开口与中间部分的顶部件之间的放电腔中；
c)两个区域102，具有大密度的向内指向的场线，这两个区域102位于中间部分的两侧。
为了对磁场线的配置进行优化，较优地对侧磁体的长度进行调整以及对头磁体和侧磁体的垂直平分线之间的距离进行调整，以使得侧磁体合理地与中间磁体相互作用，并且使得头磁体与中间磁体和侧磁体之间的相互作用平衡。较优地，头磁体被放置为使得该头磁体的暴露磁极位于侧磁体的垂直平分线上。较优地，头磁体被放置在电极的中间。侧磁体的暴露磁极之间的距离较优地介于8和12厘米之间。
以上说明对应于等离子体源的横截面。然而，因为横截面是纵长的，上述磁体中每一个明显可以由一系列并置磁体而不仅仅是由单个磁体构成，这些并置磁体在等离子体源的纵向上对准。
借助于磁体在侧壁、中间壁和顶部件之后的设置，当等离子体源工作时，磁体与在放电腔中占优的环境绝缘并因而不会被损坏。另外，磁体很容易被冷却，以便磁体的温度不超过居里点(Curie point)，居里点是磁体丧失其磁特性时所处的温度。如果磁体在磁控放电过程中达到诸如在放电腔中遭遇的温度之类的温度，则实际上该磁体去磁的风险很高。
有鉴于此，等离子体源较优地包含冷却装置7以冷却磁体和电极。如图2中所示，通过使热交换流体在设置在电极和磁体组件之间的空间7内循环能够确保冷却。此类冷却的优点在于，当诸如脱矿质水之类的电绝缘热交换流体循环时，允许磁体与电极电绝缘。
替代性地且如图3中所示，冷却装置7可以由铜管回路形成，铜管回路从电极的厚度穿过或者被设置为与电极的外围接触。当等离子体源工作时，水或其他热交换流体在管道系统中的循环保证了冷却。
最后，等离子体源1包括绝缘外壳，该绝缘外壳的横截面近似为U形以便包围电极和磁体并同时留出开口6。正如将在对设备运行进行的说明中看到的那样，开口6的宽度不必如现有技术中的设备的情况那样小于放电腔的宽度。较优地，开口6具有与放电腔相同的宽度。借助绝缘外壳保障了当等离子体源工作时所生成的放电仅源于电极2。
绝缘外壳包括电绝缘材料，较优地为从下所形成的组中选择的介电材料：层合云母板、特氟龙、含陶瓷树脂等。
在电极工作中，电子和离子轰击可以造成对绝缘外壳5的介电材料的加热，这可以生成局部机械应力。为了克服该缺陷，水冷板71能够被放置在开口6两侧的电介质5上，如图2中所示。
较优地，等离子体源还包括注入装置8以将可电离气体注入放电腔。这些注入装置的形状和位置可以变化。较优地，注入装置被放置在底部件23和/或底部件24附近，以使得当等离子体源工作时，可电离气体从底部件朝开口6循环。在图2的示例中，注入装置由注入管形成，注入管在放电腔中被放置在电极的底部件23和24前方。在此，管由不锈钢制成，该不锈钢具有孔口以用于在管道的长度上均匀分布气体。替代性地，注入装置可以部分整合到底部件中。较优地，注入装置被设置在底部件23和24中每一个的附近，以使得可电离气体均匀分布在放电腔内。以下对注入系统的工作和优点进行说明。
参考图4，在此给出对根据第一实施例处于工作中的等离子体源的说明，该等离子体源作为真空沉积设备的一部分。
首先，等离子体源被放置在处理室(未示出)中，处理室被保持在真空下并且被设置为容纳衬底9，该衬底9较优地采用行进带的形式。等离子体源被设置为使得开口6正对衬底9，并且较优地，等离子体源被设置为大体上与衬底带9的行进方向横切。
等离子体源的电极2被连接到电源P上，该电源P通常为位于处理室外的直流电流源或交变电流源。在此第一工作模式中，行进衬底9充当对电极(counter-electrode)并且被接地。
处理室还包括至少一个前驱物气体注入器10。该注入器可以在开口6附近被固定到等离子体源上。然而较优地，注入器独立于等离子体源并且位于等离子体源的侧边缘附近以防止在放电腔的方向上注入前驱物气体，在放电腔的方向上注入前驱物气体会造成对放电腔的污染。在图4中的示例中，注入器由多孔不锈钢制成的管道的网络所形成，多孔不锈钢具有高的压头损失并且被分布孔口的管道所围绕，从而确保气体在管道系统的整个长度上均匀分布。然而，在此能够使用前驱物气体的任何已知类型的真空注入器。
当电源P被启动时，首先在电极2和衬底之间建立电势差。在该电势差的作用下，电子脱离电极表面并且在磁场线被捕获。根据脱离点的不同，电子要么在向内指向的场线中被捕获要么在向外指向的场线中被捕获。
由于借助于本发明的磁体的特殊设置获得的向外指向的场线的大密度，在开口6附近以及靠近衬底9的向外指向的场线中捕获大量的电子。
在等离子体源和衬底之间的空间的方向上注入的前驱物气体与大电子密度接触被电离并因而形成等离子体。
可电离气体经由注入装置8从放电腔的底部被注入。注入力将可电离气体朝向位于中间部分的两侧的具有大密度向内指向的场线的区域102推动，在该区域102中，可电离气体通过与在向内指向的场线中捕获的电子的碰撞而被电离。
这些离子中的一部分与电极的壁碰撞。这有助于防止放电腔被得自于前驱物气体的分解并很可能进入放电腔的产物所污染。该洁净效力使得能够消除对于比腔的宽度更窄的开口的需要，进一步有助于电子离开等离子体源并借此有助于增强等离子体源的性能。
另外，从等离子体源注入的离子轰击衬底，这将能量传递给衬底并借此有助于使沉积层更加致密。
最后，可电离气体将前驱物气体朝向衬底推动，借此限制等离子体源内沉积物的形成。
可选地，电离气体同时可以是能够与前驱物气体反应的试剂气体。
总而言之，向外指向的场线的密集化在等离子体源外和待涂覆衬底附近更好地聚集了电子和离子。因而，在相同的功率下，获得的等离子体密度更大，并且衬底上的涂层的沉积更快。
可选地，并且从图4中能够看出，处理室可以包含额外磁体11，该额外磁体11正对开口6被放置在等离子体源的相对侧上的衬底附近。例如，该磁体能够被包含在条带12的运送滚轮中。该磁体朝向等离子体源1的暴露磁极具有与侧磁体的暴露磁极的磁性相反的磁性。该额外磁体使得衬底附近的向外指向的磁线能够被密集化，并借此加速涂层的沉积。然而，因为该密集化导致衬底温度升高，当行进衬底对大约几百度的温度敏感时避免使用该额外的磁体。
如果磁体11由在等离子体源的纵向上对准的一系列并置磁体形成，那么这些磁体以允许如此并置的方式被设置在磁体支架13上。
如图5中所示，等离子体源根据第二模式能够工作在真空沉积设备中。在此情况下，处理室包括充当对电极的第二等离子体源。
电源P则是交变电流源。为了增加大尺寸电极的电功率，能够对多个电源进行同步。
电源P被连接到第一等离子体源1的电极2上以及被连接到对电极2'(即第二等离子体源1'的电极)上，这两个电极交替工作为：
电子源，当电极充当阴极时；以及
离子源，当电极充当阳极时，被从阴极得到的电子所电离的气体在阴极和衬底方向上被排出。
在此情况下使用术语对偶工作(dual operation)。
较优地，且如图5中所示，两个等离子体源被枢轴安装到水平臂14上，以使得两个开口6以角α彼此相互倾斜，角α由等离子体源的对称轴线形成。角α介于20和110°之间，较优地介于40和90°之间并且更优地大约为60°。
电极和对电极的所述设置的优点是将电子束和前驱物气体束聚集在更受限制的空间内。通过该限制更容易达到前驱物的激活能量，这有利于沉积。
电极的侧磁体的正对磁极可以与对电极的侧磁体的正对磁极具有相同的磁性，或者替代性地具有相反的磁性。在后一种情况下，场线在两个电极之间的连续性有利于沉积。
在该第二工作模式下，无论衬底9是导电还是电绝缘，该衬底9都与等离子体源电绝缘。如果待处理的衬底导电，那么通过将衬底9接地来确保电绝缘。该工作模式的一个优点是允许在衬底上沉积介电涂层，这在使用直流电流源的情况下很难进行。对于所述涂层，只有直流电流放电是不够的，因为直流电流放电会很快耗光。在沉积工作中，衬底表面在离子的冲击下被充电。如果表面是绝缘表面，那么离子冲击造成的过量电荷无法被移除。结果，等离子体被耗光并且无法继续沉积。这就是在直流电流下的溅射通常仅用于沉积导电层或者半导体层的原因。
使用本发明的等离子体源实施的测试使得能够证明，中间磁体和头磁体对于场线的密集化以及由此改善沉积物的速率和质量具有重大贡献。
图6给出了对使用现有技术的等离子体源获得的二氧化硅沉积物进行傅里叶变换光谱分析结果，对于该等离子体源，电功率(以kW表示)随前驱物气体(六甲基二硅醚或者HMDSO)的流速而变化，流速表示为标准cm3/s(sccm)。沉积在以下情况下进行：可电离气体O2，O2/HMDSO比率为5，压强为0.2毫巴(mbar)，衬底和等离子体源之间的距离为50mm。已经发现，在O2/HMDSO比率低的情况下不管施加的功率多大，所获得的二氧化硅沉积物为有机性质(存在形式为Si-(CH3)x键——峰值在1270cm-1处)。该有机性质是无益的，因为其使涂层的质量变差。
图7示出了对使用本发明的等离子体源获得的二氧化硅沉积物进行傅里叶变换光谱分析的结果。沉积物在与图6相同的条件下获得。已经发现，在功率大于0.2kW/sccm的情况下，所获得的二氧化硅沉积物是无机的(1270cm-1处的峰值消失)并且因此具有好得多的质量。
这些结果还示出，本发明的等离子体源使得能够以相比于现有技术更慢的氧气流速和更高的压强来获得无机二氧化硅沉积物。其优点在于使处理室中的泵送率最小并因此使所需的泵的数量最少。
相比于现有技术，所述的等离子体源的配置还使得能够增加沉积速率以获得更高的沉积产率。沉积产率能够达到80％，这远大于现有技术状态中大约为40至50％的产率，二氧化硅沉积物的沉积产率被定义为在形成的二氧化硅层中发现的HMDSO的硅原子的比例。
本发明明显不限于上述实施例，并且能够在不超出所附权利要求的保护范围的前提下对本发明进行各种修改。

Claims (15)

1.一种等离子体源(1)，用于在衬底(9)上沉积涂层并且能够被连接到电源(P)上，所述等离子体源包括：
a)电极(2)，界定放电腔(3)，所述放电腔导向开口(6)，所述衬底被放置在所述开口的对面，所述电极的横截面包括被放置在底部件(23、24)的两侧的第一侧壁和第二侧壁(21、22)，所述底部件设置有突出到所述放电腔中的中间部分(25)，所述中间部分包括第一中间壁和第二中间壁(26、27)以及将这两个中间壁(26、27)接合起来的顶部件(28)，所述第一中间壁和所述第二中间壁(26、27)中的每一个具有比所述第一侧壁和所述第二侧壁(21、22)距所述底部件(23、24)更小的延伸部，所述底部件包括第一底壁(23)和第二底壁(24)；
b)磁体组件(4)，位于所述电极的外围并且包括一组磁体，该组磁体借助于磁性支架(46)被连接在一起，所述磁体中每一个包括朝向所述放电腔的暴露磁极和朝向所述磁性支架的受保护磁极，所述磁体组件包括：
i)至少一个第一侧磁体和第二侧磁体(41、42)，所述第一侧磁体和所述第二侧磁体分别在所述开口(6)附近被设置在所述第一侧壁(21)和第二侧壁(22)之后，所述侧磁体被取向为使得所述侧磁体的暴露磁极具有相同的磁性；
ii)至少一个第一中间磁体和第二中间磁体(43、44)，所述第一中间磁体和所述第二中间磁体分别被设置在所述第一中间壁(26)和第二中间壁(27)之后，所述两个中间磁体被取向为使得所述中间磁体的暴露磁极具有与所述侧磁体的暴露磁极的磁性相反的磁性，所述第一中间磁体(43)位于比所述第一侧磁体(41)距所述第一底壁(23)更小的距离处，所述第二中间磁体(44)位于比所述第二侧磁体(42)距所述第二底壁(24)更小的距离处；
iii)至少一个头磁体(45)，被设置在所述顶部件(28)之后并且被取向为使得所述头磁体的暴露磁极具有与所述侧磁体的暴露磁极的磁性相同的磁性；
c)电绝缘外壳(5)，被设置为包围所述电极和所述磁体而不阻塞所述开口。
2.根据权利要求1所述的等离子体源，其中，所述开口( 6) 具有与所述放电腔相同的宽度。
3.根据前述权利要求中任一项所述的等离子体源，其中，所述磁性支架为具有中杠的E形，所述中杠包括增大的末端部件以使得所述头磁体(45)的所述受保护磁极与所述磁性支架充分接触。
4.根据前述权利要求1或2所述的等离子体源，其中，所述磁性支架由单个零件形成。
5.根据前述权利要求1或2所述的等离子体源，进一步包括冷却装置(7)以冷却所述磁体和所述电极。
6.根据权利要求5所述的等离子体源，其中，所述冷却装置包括空间(7)，该空间被设置在所述电极和所述磁体组件之间并用于使热交换流体循环。
7.根据权利要求5所述的等离子体源，其中，所述冷却装置(7)包括管道回路。
8.根据前述权利要求1或2所述的等离子体源，进一步包括注入装置(8)以将可电离气体注入所述放电腔(3)。
9.根据权利要求8所述的等离子体源，其中，所述注入装置(8)被放置在所述底部件(23、24)附近。
10.一种真空沉积设备，包括根据权利要求1至9中任一项所述的等离子体源作为第一等离子体源。
11.根据权利要求10所述的真空沉积设备，进一步包括根据权利要求1至9中任一项所述的等离子体源(1)作为第二等离子体源，所述第一等离子体源和所述第二等离子体源被用于对偶工作；其中，所述对偶工作指的是所述第一等离子体源和所述第二等离子体源的电极交替地工作为电子源和离子源。
12.根据权利要求11所述的真空沉积设备，其中，所述第一等离子体源和所述第二等离子体源的对称轴线形成的角α介于20和110°之间。
13.根据权利要求11或12所述的真空沉积设备，其中，所述第一等离子体源的侧磁体的正对磁极的磁性与所述第二等离子体源的侧磁体的正对磁极的磁性相反。
14.根据权利要求10至12中任一项所述的真空沉积设备，进一步包括注入器(10)以注入前驱物气体。
15.根据权利要求10所述的真空沉积设备，进一步包括额外磁体(11)，所述额外磁体被放置为正对所述开口(6)并位于所述第一等离子体源(1)相对侧上的衬底(9)附近，所述额外磁体具有朝向所述第一等离子体源(1)的磁极，该磁极的磁性与所述侧磁体的相互正对的磁极的磁性相反。
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