(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハを処理する処理室と、前記半導体ウェハの処理に必要な電流または電圧または電力を出力する電源装置と、前記電源装置に対し前記出力の強度の設定及び前記出力の出力オンオフの設定を行う制御マイコンと、前記出力を検出し検出した値に応じた出力検出信号を出力する出力検出手段とを有する半導体製造装置であって、
前記出力の出力オンオフの設定がオフの時に前記出力検出信号が所定のしきい値を超えた場合は、次に処理される半導体ウェハの処理を停止することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
半導体ウェハを処理する処理室と、前記半導体ウェハの処理に必要な電流または電圧または電力を出力する電源装置と、前記電源装置に対し前記出力の強度の設定及び前記出力の出力オンオフの設定を行う制御マイコンと、前記出力を検出し検出した値に応じた出力検出信号を出力する出力検出手段と、操作画面とを有する半導体製造装置であって、
前記出力の出力オンオフの設定がオフの時に前記出力検出信号が所定のしきい値を超えた場合は、前記操作画面上に異常の表示を行う異常表示手段を有していることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項３】
半導体ウェハの処理に必要な電流または電圧または電力を供給する電源装置に対し、前記出力の強度を設定するステップと、前記出力の出力オンオフを設定するステップと、前記出力を検出し検出した値に応じた出力検出信号を出力するステップとを有する半導体ウェハの製造方法であって、
前記出力の出力オンオフを設定するステップにおいてオフを設定している時に、前記出力を検出し検出した値に応じた出力検出信号が所定のしきい値を超えた場合は、次に処理される半導体ウェハの処理を停止するステップとを有することを特徴とする半導体ウェハの製造方法。
【請求項４】
半導体ウェハの処理に必要な電流または電圧または電力を供給する電源装置に対し、前記出力の強度を設定するステップと、前記出力の出力オンオフを設定するステップと、前記出力を検出し検出した値に応じた出力検出信号を出力するステップとを有する半導体ウェハの製造方法であって、
前記出力の出力オンオフを設定するステップにおいてオフを設定している時に、前記出力を検出し検出した値に応じた出力検出信号が所定のしきい値を超えた場合は異常と判断し異常の表示をするステップとを有することを特徴とする半導体ウェハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源装置に係り、特に半導体ウェハを処理するための電源装置及びこれを用いた半導体製造装置及び半導体ウェハの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマを利用するエッチング装置が広く利用されており、その１つにＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）方式のエッチング装置がある。このＥＣＲ方式では真空容器の外部に配置したコイルに直流電流を流すことにより磁場を発生させると共に、マグネトロンに高電圧を印加し発振させ、真空容器の中にマイクロ波を導入することによりプラズマを発生させている。また、試料台に交流のバイアス電圧を印加することにより試料に入射するイオンを加速している。この他にも試料台には試料を静電吸着するために直流のバイアス電圧を印加している。
【０００３】
以上のように、磁場発生用に直流電流を出力する電源装置，マイクロ波発生用や直流バイアス用に直流電圧を出力する電源装置，交流のバイアス用に交流電力を出力する電源装置を使用すること等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図６は従来の半導体製造装置用高周波電源装置の構成である。図６において４は高周波電源装置であり、負荷である試料台に交流のバイアス電圧を印加して試料に入射するイオンを加速するため、高周波電力を出力する。４１は電力方向性結合器であり、出力している電力の強度を検出し、強度に応じた電力検出信号を出力する。４２は制御手段であり、半導体製造装置の制御マイコン１から高周波電源装置４に対して出力される出力電力強度の設定値である電力設定値と、電力方向性結合器４１からフィードバックされる電力検出値との差に応じて電力増幅度を算出する。４３は高周波電源装置の所定の周波数に固定された基本波を出力する発振回路である。４４は増幅手段であり、制御手段４２から出力される電力増幅度に応じて発振回路４３から出力される基本波を増幅し、所望の高周波電力を出力するものである。半導体製造装置の制御マイコン１は、高周波電源装置４に対して電力設定値を出力すると共に電力検出値を監視している。
【０００５】
また、図７は従来の半導体製造装置用直流電源装置の構成である。図７において５は直流電源装置であり、所望の磁場を発生させるため負荷であるコイルに直流電流を出力する。５１は電流検出手段であり、出力している直流電流の強度を検出し、強度に応じた電流検出信号を出力する。５２は制御手段であり、半導体製造装置の制御マイコン１から出力される電流設定値と電流検出手段５１からフィードバックされる電流検出値との差に応じてスイッチング手段５３を１周期時間中のオン時間の割合（以下、デューティ比と呼ぶ）を出力する。５４は変圧手段であり一次側に所定の直流電圧を供給する直流電圧手段５５とスイッチング手段５３が接続されている。そして、５３が制御手段５２からのデューティ比に基づいてオンオフすることにより刻まれた直流電圧を二次側より変圧して出力する。５６は平滑手段であり変圧手段５４の二次側出力電圧を平滑して直流電圧とし、この結果、直流電源装置５は所望の直流電流を出力する。半導体製造装置の制御マイコン１は、直流電源装置５に対して電流設定値を出力するとともに、電流検出値を監視している。以上、直流電流を出力する直流電源装置について説明したが、制御マイコン１より電圧設定値を受け、直流電圧を出力する直流電源装置も同様であり、例えばウェハの静電吸着を目的とした、試料台への直流電圧バイアスに使用される。この場合は、電流検出手段５１の代わりに、出力電圧の強度を検出して強度に応じた電圧検出信号を出力する電圧検出手段とする。
【０００６】
一般的に、前記の高周波電源装置や直流電源装置のような閉ループ制御系を構成する制御ブロックの一部（例えば、図６の制御手段４２，増幅手段４４，電力方向性結合器４１等）の入出力関係に、これら制御ブロックを構成するアナログ部品の径時変化やデジタル部品のラッチアップ現象などによる意図せぬオフセットが発生した場合、制御量にもオフセットに応じたずれが生じてしまう。これは、閉ループ制御系を構成する制御ブロックの一部の入出力関係のオフセットが図６の電力検出値に反映され、制御手段４２にて、電力検出値が電力設定値に等しくなるように前記の電力増幅度を操作することによるもので、例えば電力検出値が電力設定値に等しくなった時点では、実際の出力は電力設定値に対してオフセット分ずれたものとなる。このとき、電力検出値が電力設定値に対する所定の許容範囲内にあるか否かを制御マイコン１が監視していたとしても、電力検出値が電力設定値に等しくなっているため、異常なオフセットの発生を検出できずに正常と判断してしまう。これは、図７の直流電源装置についても同様で、例えば電流検出手段５１の入出力関係に意図せぬオフセットが発生した場合、前記のデューティ比を操作することにより、例えば電流検出値が電流設定値に等しくなった時点では、実際の出力はオフセット分ずれたものとなるが、制御マイコン１は異常なオフセットの発生を検出できず、正常と判断してしまう。
【０００７】
その結果、所定の設定値通りに処理が行われていないにも関わらず、半導体ウェハの処理中には不具合を発見できずに、この半導体製造装置の下流工程において処理済みの半導体ウェハの不具合が判明するまで、ロット（例えば半導体ウェハ２５枚）単位で不良を発生し続け、巨額の損失を生じる可能性があるという問題がある。今日の半導体ウェハの大口径化，付加価値の増大により、このようなロット単位での不良による損失のポテンシャルは、高まり続けている。また、半導体製造装置分野では、これら電源装置類の出力をより高精度にすることがますます強く要求されつつあり、構成部品の明らかな異常のみならず、緩やかな径時変化等による微小なオフセット量に関する許容範囲も狭くなりつつあり、微小なオフセット量の発生をも検出して不良を防止することが重要になる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、このような問題点に鑑みてなされたもので、電源装置、特に半導体製造装置に用いられる高周波電源装置や直流電源装置の部品の異常や径時変化などによる異常なオフセットを検出することができる電源装置及びこれを用いた半導体製造装置及び半導体ウェハの製造方法を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決する為に次のような手段を採用した。
出力の強度を設定する出力値設定信号と前記出力の出力オンオフを設定する出力オンオフ指令とを受けて前記出力を行う電源装置であって、前記出力オンオフ指令がオフの時に、前記出力の強度を検出した値に応じた出力検出信号が所定のしきい値を超えた場合は、次に前記出力オンオフ指令がオンに設定されても前記出力を行わないこととした電源装置。
【００１０】
または、半導体ウェハを処理する処理室と、前記半導体ウェハの処理に必要な電流または電圧または電力を出力する電源装置と、前記電源装置に対し前記出力の強度の設定及び前記出力の出力オンオフの設定を行う制御マイコンと、前記出力を検出し検出した値に応じた出力検出信号を出力する出力検出手段とを有する半導体製造装置であって、前記出力の出力オンオフの設定がオフの時に前記出力検出信号が所定のしきい値を超えた場合は、次に処理される半導体ウェハの処理を停止することとした半導体製造装置。
【００１１】
または、半導体ウェハの処理に必要な電流または電圧または電力を供給する電源装置に対し、前記出力の強度を設定するステップと、前記出力の出力オンオフを設定するステップと、前記出力を検出し検出した値に応じた出力検出信号を出力するステップとを有する半導体ウェハの製造方法であって、前記出力の出力オンオフを設定するステップにおいてオフを設定している時に、前記出力を検出し検出した値に応じた出力検出信号が所定のしきい値を超えた場合は、次に処理される半導体ウェハの処理を停止するステップとを有することによる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例を示すものであり、本図において２は半導体製造装置用高周波電源装置である。高周波電源装置２は、制御手段２１，増幅手段２２，電力検出手段２３，基本信号出力手段２４，異常検出手段２５とを有する。電力検出手段２３は出力している電力の強度を検出し、強度に応じた電力検出信号を出力する。異常検出手段２５は電力を出力するか否かを指令する出力オンオフ指令，電力検出信号及び所定のしきい値とを受けて、電力検出値に異常なオフセットが発生しているか否かを判断し、その結果を示す異常検出信号を出力する。基本信号出力手段２４は、出力オンオフ指令，異常検出信号を受けて、基本信号を出力する。制御手段
２１は、電力検出値と出力電力の強度の設定値である電力設定値との差に基づいて電力増幅度を出力する。増幅手段２２は電力増幅度に応じて基本信号を増幅し、高周波電力を出力する。なお、図中に示したこれら手段間の信号の波形は、横軸を時間軸とした一例を示すものである。
【００１３】
以下、本実施例の動作を説明する。半導体製造装置の制御マイコン１は高周波電源装置２に対して、出力オンオフ指令と電力設定値を出力する。出力オンオフ指令は例えばハイレベル（図中Ｈで示す）で出力オン，ローレベル（図中Ｌで示す）で出力オフを指令するものであり、電力設定値は、例えば、出力０Ｗから電源装置の最大出力電力値までに対して、直流信号電圧０Ｖから１０Ｖまでのレンジとすることが考えられる。高周波電源装置２のうち、電力検出手段２３は高周波電力を検出する電力方向性結合器およびその検出電圧を信号処理する回路などから構成され、実際の高周波電力に応じた電力検出値を例えば直流信号電圧として出力する。なお、これに限られるものではなく、出力の強度を検出し、検出した値に応じた出力検出信号を出力するものであれば足りる。制御マイコン１は、電力検出値を監視し、電力検出値が、電力設定値に対して設けた許容範囲外になった時、異常と判断して、以降の半導体ウェハの処理を停止し、オペレータへの周知などを実施する。ここで、制御マイコン１への電力検出値の信号については、電力検出手段２３において検出した値を電力検出信号、例えば、出力０Ｗからこの高周波電源装置２の最大出力電力値までに対して、直流信号電圧０Ｖから１０Ｖまでのレンジとすることが考えられる。以下、更に説明する。
【００１４】
異常検出手段２５の処理ステップの一部ａ〜ｃについて図２を用いて説明する。
ａ：「出力オンオフ指令はオフ（Ｌ）であり、かつ、電力検出値の絶対値＞しきい値」であるか否か判断する。
ｂ：「はい」のとき、異常と判断し、異常検出信号を異常（Ｌ）とする。
ｃ：「いいえ」のとき、正常と判断し、異常検出信号を正常（Ｈ）とする。
この機能は、電子回路で実現してもソフトウェアで実現しても良い。
【００１５】
基本信号出力手段２４について図３を用いて説明する。基本信号出力手段２４は、高周波電源装置２の基本周波数に固定された発振器回路２５１と、発振器回路２５１の動作用電源の給電ライン上に直列に接続されたスイッチ２５２とスイッチ２５３により構成される。発振器回路２５１は、例えば４００ＫＨｚ，800ＫＨｚ，２ＭＨｚ，１３.５６ＭＨｚ，４５０ＭＨｚ など、電源装置に固有の基本周波数にて発振する水昌振動子などが用いられる。スイッチ２５２は制御マイコン１から出力される出力オンオフ指令がオン（Ｈ）の時、オン状態となり、出力オンオフ指令がオフ（Ｌ）の時、オフ状態となる。スイッチ２５３は異常検出手段２５から出力される異常検出信号が正常（Ｈ）の時、オン状態となり、異常（Ｌ）の時、オフ状態となる。したがって、基本信号出力手段２４は、出力オンオフ指令がオンで、かつ、異常検出信号が正常の時のみ基本周波数の信号を基本信号として出力し、それ以外の時にはゼロレベルの信号を基本信号として出力する。
【００１６】
制御手段２１は、電力検出手段２３から出力される電力検出値と制御マイコン１から出力される電力設定値との差に応じて電力増幅度を出力する。その例としては、電力検出値と電力設定値との差に比例（Ｐ）ゲインを乗じた信号と、差を積分し積分（Ｉ）ゲインを乗じた信号とを加算した結果を電力増幅度として出力する、いわゆるＰＩ制御などが挙げられる。
【００１７】
増幅手段２２は、制御手段２１から出力される電力増幅度に応じて、基本信号出力手段２４から出力される基本信号を増幅して、高周波電力を出力する。
【００１８】
以上説明したように、本実施例の高周波電源装置２は、出力オンオフ指令がオンで、かつ、異常検出信号が正常の時のみ電力設定値通りの高周波電力を出力するように閉ループ制御を行うことが分かる。
【００１９】
また、その一方で、出力オンオフ指令がオフの場合は、基本信号出力手段２４が出力する基本信号はゼロレベルであるため、実際の高周波電力，電力検出値共にゼロレベルとなる。
【００２０】
しかしながら、電力検出手段２３を構成するアナログ部品の径時変化やデジタル部品のラッチアップなどによる意図せぬオフセットが発生した場合は、電力検出手段はオフセット分だけずれた電力検出値を出力することになる。
【００２１】
本実施例の高周波電源装置２は、このように電力検出手段２３においてオフセットが発生した場合であっても、電力検出値を異常検出手段２５へ入力し、出力オンオフ指令がオフの時に、電力検出値の絶対値がしきい値を越えているか否かを監視しているため、しきい値を超えた場合は異常として検出することができる。
【００２２】
異常検出手段２５の異常検出信号が異常（Ｌ）となれば、基本信号出力手段２４は図３にしたがってゼロレベルの信号を基本信号として出力するため、実際の出力は強制的にゼロとなる。このため、電力検出値は電力設定値から掛け離れた値となるため、これらを監視する制御マイコン１でも異常を検出できる。
【００２３】
また、異常検出手段２５の異常検出信号が異常（Ｌ）となった場合、以降は異常を保持する機能を持たせれば、一旦、所定のしきい値を越えるようなオフセットが発生した場合であっても、以降の出力を禁止することができる。これにより、半導体ウェハの製品安全性を高めることができる。また、図１の異常検出信号を制御マイコン１に取り込み、監視すれば直接異常を検出することができる。さらに、図２に示した異常検出手段２５の機能を制御マイコン１のソフトウェアにて実現しても良い。また、異常検出手段２５を制御マイコン１，従来の高周波電源装置４とは別のハードウェアで実現し、制御マイコン１と高周波電源装置４との間に追加するようにすれば、制御マイコン１，高周波電源装置４を何ら変更することなく、または、微小な変更により実現できる。
【００２４】
異常検出手段２５で用いるしきい値については、プロセス上許容できるオフセット量より小さい値に固定することが考えられるが、ウェハ処理プロセス上、あるいは装置管理上の必要に応じて外部より可変量として設定することにより、必要に応じてオフセット許容範囲を可変する柔軟な運用も考えられる。
【００２５】
また、上述のようなオフセット異常が発生した場合、高周波電源装置２に設けた表示器にて異常を知らせると共に、この高周波電源装置２を用いた半導体製造装置の操作画面上に異常を知らせるようにすれば、オペレータにより明確な異常内容を周知することができる。この際に、異常な処理が行われたと思われるウェハのロット番号及びウェハ番号等を記録しておくと良い。
【００２６】
半導体製造装置ではウェハを処理する毎に、処理室への半導体ウェハの搬入，搬出を行うため、処理間には高周波電源装置２の出力オンオフ指令をオフに設定している。このため、仮に処理中にオフセットの異常が発生した場合でも、処理後出力オンオフ指令がオフになった時点で、異常を検出することができる。よって、オフセット異常を検出した後は、次のウェハの処理を行わないというステップを半導体製造装置が有していれば、不具合の可能性のあるウェハを最大１枚に押さえることができる。
【００２７】
なお、上記実施例においては、電力検出手段２３にオフセットが発生した場合であっても、異常を検出できる電源装置及び半導体製造装置及び半導体ウェハの製造方法の実施例について述べたが、閉ループ制御系を構成する各手段、例えば制御手段２１，増幅手段２２からの出力信号を異常検出手段２５または同様の異常検出手段へ入力すると共に所定のしきい値を設定することで高周波電源装置の閉ループ制御系の何れかの箇所において部品の異常や径時変化などによるオフセットが発生したとしても、部品の入出力を監視する手段を新たに設けたり部品を多重化して多数決論理処理を設けたりすることなく、安価かつ早期に、異常を検出することができる。
【００２８】
本発明の第２の実施例を図面を用いて説明する。図４の３は半導体製造装置用直流電源装置であり、負荷であるコイルが所望の磁場を発生するように直流電流を出力する。この直流電源装置３は、直流電圧手段３１，変圧手段３２，スイッチング手段３３，平滑手段３４，電流検出手段３５，制御手段３６，異常検出手段３７とを有する。電流検出手段３５は直流電源装置の出力電流の強度を検出し、強度に応じた電流検出信号を出力する。異常検出手段３７は電流を出力するか否かを指令する出力オンオフ指令，電流検出信号及び所定のしきい値とを受けて、電流検出値に異常なオフセットが発生しているか否かを判断し、その結果を示す異常検出信号を出力する。制御手段３６は、出力オンオフ指令，異常検出信号，電流検出値，出力電流の強度の設定値である電流設定値とに基づいて、デューティ比を出力する。スイッチング手段３３は、デューティ比に基づいてオンオフ動作する。直流電圧手段３１は所定の直流電圧を出力する。変圧手段３２は一次側入力電圧を変圧して二次側より変圧電圧を出力する。平滑手段３４は、変圧電圧を平滑して直流出力電圧とする。この直流電圧を負荷の抵抗値で除した値の直流電流を直流電源装置３は出力する。なお、図中に示したこれら手段間の信号の波形は、横軸を時間軸とした一例を示すものである。
【００２９】
以下、本実施例の動作を説明する。半導体製造装置の制御マイコン１は直流電源装置３に対して、出力オンオフ指令と電流設定値を出力する。出力オンオフ指令は例えばハイレベル(図中Ｈで示す）で出力オン，ローレベル(図中Ｌで示す）で出力オフを指令するものであり、電流設定値は、例えば、出力０Ｗから電源装置の最大出力電流値までに対して、直流信号電圧０Ｖから１０Ｖのレンジとすることが考えられる。直流電源装置３のうち、電流検出手段３５は直流電流の出力ラインに直列に挿入されたシャント抵抗及びその両端の検出電圧をシャント抵抗値で除して直流電流の強度に応じた検出信号すなわち電流検出値を出力する回路などからなる。この他にも、ホール素子を用いた電流検出センサ及びその検出電圧を信号処理する回路などから構成され、実際の出力電流に応じた電流検出信号を、例えば直流電圧として出力するもの等がある。これらに限られるものではなく、出力の強度を検出し、検出した値に応じた出力検出信号を出力するものであれば足りる。制御マイコン１は、電流検出値を監視し、電流検出値が電流設定値に対して設けた許容範囲外になった時、異常と判断して、以降の半導体ウェハの処理を停止し、オペレータへの周知などを実施する。ここで、制御マイコン１への電流検出値の信号については、電流検出手段３５において検出した値を電流検出信号、例えば、出力０Ａ（アンペア）からこの直流電源装置３の最大出力電流値までに対して、直流信号電圧０Ｖから１０Ｖまでのレンジとすることが考えられる。以下、更に説明する。
【００３０】
異常検出手段３７は、第１の実施例で述べた高周波電源装置２の異常検出手段２５と同様であり、図は図２で示した異常検出手段のうち、フローａの「電力検出値」を「電流検出値」と置き換えたものであるため、説明を省略する。
【００３１】
制御手段３６の処理ステップの一部Ａ〜Ｅについて図５を用いて説明する。
Ａ：「異常検出信号は正常(Ｈ）であり、かつ、出力オンオフ指令はオン(Ｈ）」であるか否か判断する。
Ｂ：「はい」のとき、さらに、「電流検出値の絶対値＞電流設定値」であるか否か判断する。
Ｃ：Ｂの判断において、「はい」のとき、デューティ比を減少する。
Ｄ：Ｂの判断において、「いいえ」のとき、デューティ比を増加する。
Ｅ：Ａの判断において、「いいえ」のとき、デューティ比ゼロ（スイッチング手段３３を常時オフ）を出力する。
この機能は、電子回路で実現してもソフトウェアで実現しても良い。
【００３２】
図４の直流電圧手段３１は所定の直流電圧を出力する。変圧手段３２は例えば変圧器であり、一次側入力の一方に直流電圧手段３１の出力がつながれており、他方にスイッチング手段３３がつながれている。このため、変圧手段３２は、デューティ比に基づいてスイッチング手段３３がオンオフすることにより前記所定の直流電圧が刻まれた波形を二次側より変圧して出力する。平滑手段３４は変圧手段３２の出力である変圧電圧を平滑する。この平滑された直流電圧を負荷の抵抗値で除した値の電流が、負荷であるコイルに流れる。
【００３３】
以上説明したように、本実施例の直流電源装置３は、異常検出信号は正常(Ｈ)で、かつ、出力オンオフ指令はオン（Ｈ）であるとき、電流設定値通りの直流電流を出力するようにスイッチング手段３３のデューティ比を操作することにより閉ループ制御を行うことが分かる。また、その一方で、出力オンオフ指令がオフの場合は、デューティ比がゼロ（オフ一定）のため、スイッチング手段３３はオフ状態を維持し、その結果、直流出力電流及び電流検出値はゼロレベルとなる。
【００３４】
しかしながら、電流検出手段３５を構成するアナログ部品の径時変化やデジタル部品のラッチアップなどによる意図せぬオフセットが発生した場合、電流検出手段３５はオフセット分だけずれた電流検出値を出力することになる。
【００３５】
本実施例の直流電源装置３は、このように電流検出手段３５においてオフセットが発生した場合であっても、電流検出値を異常検出手段３７へ入力し、出力オンオフ指令がオフの時に、電流検出値の絶対値がしきい値を越えているか否かを監視しているため、しきい値を超えた場合は異常として検出することができる。
【００３６】
異常検出手段３７の異常検出信号が異常（Ｌ）となれば、制御手段３６は図５にしたがってデューティ比ゼロを出力するため、実際の出力は強制的にゼロとなる。このため、電流検出値は電流設定値から掛け離れた値となるため、これらを監視する制御マイコン１でも異常を検出できる。
【００３７】
また、異常検出手段３７の異常検出信号が異常（Ｌ）となった場合、以降は異常を保持する機能を持たせれば、一旦、所定のしきい値を越えるようなオフセットが発生した場合であっても、以降の出力を禁止することができる。これにより、半導体ウェハの製品安全性を高めることができる。また、図４の異常検出信号を制御マイコン１に取り込み、監視すれば直接異常を検出することができる。さらに、図２に示した異常検出手段３７の機能を制御マイコン１のソフトウェアにて実現しても良い。また、異常検出手段３７を制御マイコン１，従来の直流電源装置５とは別のハードウェアで実現し、制御マイコン１と直流電源装置５との間に追加するようにすれば、制御マイコン１，直流電源装置５を何ら変更することなく、または、微小な変更により実現できる。
【００３８】
異常検出手段３７で用いるしきい値については、プロセス上許容できるオフセット量より小さい値に固定することが考えられるが、ウェハ処理プロセス上、あるいは装置管理上の必要に応じて外部より可変量として設定することにより、必要に応じてオフセット許容範囲を可変する柔軟な運用も考えられる。
【００３９】
また、上述のようなオフセット異常が発生した場合、直流電源装置３に設けた表示器にて異常を知らせると共に、この直流電源装置３を用いた半導体製造装置の操作画面上に異常を知らせるようにすれば、オペレータにより明確な異常内容を周知することができる。この際に、異常な処理が行われたと思われるウェハのロット番号及びウェハ番号等を記録しておくと良い。
【００４０】
半導体製造装置ではウェハを処理する毎に、ウェハの搬入，搬出を行うため、処理間には直流電源装置３の出力オンオフ指令をオフに設定している。このため、仮に処理中にオフセットの異常が発生した場合でも、処理後出力オンオフ指令がオフになった時点で、異常を検出することができる。よって、オフセット異常を検出した後は、次のウェハの処理を行わないというステップを半導体製造装置が有していれば、不具合の可能性のあるウェハを最大１枚に押さえることができる。
【００４１】
なお、上記実施例においては、電流検出手段３５にオフセットが発生した場合であっても、異常を検出できる電源装置及び半導体製造装置及び半導体ウェハの製造方法の実施例について述べたが、閉ループ制御系を構成する各手段、例えばスイッチング手段３３，変圧手段３２，平滑手段３４，制御手段３６からの出力信号を異常検出手段３７または同様の異常検出手段へ入力すると共に所定のしきい値を設定することで直流電源装置の閉ループ制御系の何れかの箇所において部品の異常や径時変化などによるオフセットが発生したとしても、部品の入出力を監視する手段を新たに設けたり部品を多重化して多数決論理処理を設けたりすることなく、安価かつ早期に、異常を検出することができる。
【００４２】
また、本実施例では、出力電流を制御する例を示したが、図４の電流検出手段３５に代えて電圧検出手段、例えば出力ラインとアース間に分圧回路を挿入し、その検出電圧を信号処理し電圧検出値として出力する手段を用いることにより直流出力電圧を出力する直流電源装置の場合であっても同様に適用可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、半導体製造装置用の高周波電源装置や直流電源装置（以下、電源装置と言う）の閉ループ制御系を構成する部品にオフセットが発生した場合に異常を検出し、その後の半導体ウェハの処理を停止することができる電源装置及びこの電源装置を用いた半導体製造装置及び半導体ウェハの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例である高周波電源装置の制御ブロック図。
【図２】図１の異常検出手段の機能図。
【図３】図１の基本信号出力手段の機能図。
【図４】本発明の第２の実施例である直流電源装置の制御ブロック図。
【図５】図４の制御手段の機能図。
【図６】従来の半導体製造装置用高周波電源装置の制御ブロック図。
【図７】従来の半導体製造装置用直流電源装置の制御ブロック図。
【符号の説明】
１…制御マイコン、２，４…高周波電源装置、３，５…直流電源装置、２１，３６，４２，５２…制御手段、２２，４４…増幅手段、２３…電力検出手段、２４…基本信号出力手段、２５，３７…異常検出手段、３１，５５…直流電圧手段、３２，５４…変圧手段、３３，５３…スイッチング手段、３４，５６…平滑手段、３５，５１…電流検出手段、４１…電力方向性結合器、４３…発振回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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