JP2016164928A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

【課題】外部磁場を検出する磁気センサを提供する。【解決手段】第１ウェル領域及び第２ウェル領域を有する第１ウェルと、第１辺を有し、平面視で、第１辺が第１ウェルの少なくとも一部と重複し、且つ、外部磁場を予め定められた方向に収束する磁気収束板と、第１ウェル領域に電気的に接続された第１電極と、第１ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、第１電極と第１ウェル領域を挟んで設けられた第２電極と、第２ウェル領域に電気的に接続された第３電極と、第２ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、第３電極と第２ウェル領域を挟んで設けられた第４電極とを備え、第１ウェル領域は、平面視で、第１ウェル領域と磁気収束板とが重複する第１重複領域を有し、第２ウェル領域は、平面視で、第２ウェル領域と磁気収束板とが重複する第２重複領域を有し、第１重複領域の形状は、第２重複領域の形状と反転の関係にある磁気センサを提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、磁気センサに関する。

従来、ホール素子を用いた磁気センサに関し、磁気収束板の端部にホール素子を配置することにより磁気感度を向上させることが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、磁気センサの駆動方法として、駆動電流の方向を切り替えることによりオフセット電圧をキャンセルするスピニングカレント法が知られている。
特許文献１ 米国特許第５９４２８９５号明細書

しかしながら、スピニングカレント法を用いた従来の磁気センサでは、駆動電流の方向を切り替えた場合に、駆動電流に作用する磁束密度の大きさに違いが生じる。そのため、従来の磁気センサでは、駆動電流の切り替え前後で磁気感度が揃わず、十分にオフセット電圧をキャンセルすることができない。

本発明の第１の態様においては、半導体基板と、半導体基板に形成され、第１ウェル領域及び第２ウェル領域を有する第１ウェルと、第１辺を有し、平面視で、第１辺が第１ウェルの少なくとも一部と重複し、且つ、外部磁場を予め定められた方向に収束する磁気収束板と、第１ウェル領域に電気的に接続された第１電極と、第１ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、第１電極と第１ウェル領域を挟んで設けられた第２電極と、第２ウェル領域に電気的に接続された第３電極と、第２ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、第３電極と第２ウェル領域を挟んで設けられた第４電極とを備え、第１ウェル領域は、平面視で、第１ウェル領域と磁気収束板とが重複する第１重複領域を有し、第２ウェル領域は、平面視で、第２ウェル領域と磁気収束板とが重複する第２重複領域を有し、第１重複領域の形状は、第２重複領域の形状と反転の関係にある磁気センサを提供する。

本発明の第２の態様においては、半導体基板と、半導体基板に形成され、第１ウェル領域及び第２ウェル領域を有する第１ウェルと、半導体基板に形成され、第３ウェル領域及び第４ウェル領域を有する第２ウェルと、第１辺を有し、平面視で、第１辺が第１ウェル及び第２ウェルの少なくとも一部と重複し、且つ、外部磁場を予め定められた方向に収束する磁気収束板と、第１ウェル領域に電気的に接続された第１電極と、第１ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、第１電極と第１ウェル領域を挟んで設けられた第２電極と、第２ウェル領域に電気的に接続された第３電極と、第２ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、第３電極と第２ウェル領域を挟んで設けられた第４電極と第３ウェル領域に電気的に接続された第５電極と、第３ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、第５電極と第３ウェル領域を挟んで設けられた第６電極と、第４ウェル領域に電気的に接続された第７電極と、第４ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、第７電極と第４ウェル領域を挟んで設けられた第８電極とを備え、第１ウェルは、平面視で、第１ウェルと磁気収束板とが重複する第１重複ウェル領域を有し、第２ウェルは、平面視で、第２ウェルと磁気収束板とが重複する第２重複ウェル領域を有し、第１重複ウェル領域の形状は、第２重複ウェル領域の形状と反転の関係にある磁気センサを提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

磁気検出回路１０００の構成の概要を示す。 磁気センサ１００の上面図の一例を示す。 磁気センサ１００の上面図の一例を示す。 図２及び図３のＡ−Ａ'断面図の一例を示す。 比較例に係る磁気センサ５００の構成の一例を示す。 磁気検出回路１０００の構成の一例を示す。 磁気センサ１００の動作の一例を示す。 磁気センサ１００の構成の一例を示す。 実施例２に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。 実施例２に係る磁気検出回路１０００の構成の一例を示す。 実施例２におけるホール起電力信号Ｖｈｅの処理方法の一例を示す。 磁束密度Ｂのｚ軸方向成分の等高線の概念図を示す。 実施例３に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。 実施例３におけるホール起電力信号Ｖｈｅの処理方法の一例を示す。 実施例３に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。 実施例３に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。 ホール素子Ｈの構成例を示す。 ホール素子Ｈの構成例を示す。 ホール素子Ｈの構成例を示す。 ホール素子Ｈの構成例を示す。 ホール素子Ｈの構成例を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、磁気検出回路１０００の構成の概要を示す。磁気検出回路１０００は、磁気センサ１００、信号検出回路２００及びフィードバック回路３００を備える。磁気検出回路１０００は、磁束密度Ｂで印加された外部磁場を検出する。

磁気センサ１００は、印加された磁束密度Ｂを検出するホール素子Ｈを有する。ホール素子Ｈは、駆動電流が入力される入力端子対と、磁束密度Ｂに応じたホール信号Ｖｈを検出する出力端子対を有する。ホール信号Ｖｈには、ホール起電力信号Ｖｈｅ及びオフセット信号Ｖｏｓが含まれる。

ホール起電力信号Ｖｈｅは、ホール効果によって、外部磁場による磁界の方向及び駆動電流の流れる方向と垂直な方向に発生する。ホール起電力信号Ｖｈｅに基づいて、磁束密度Ｂの大きさが検出される。

オフセット信号Ｖｏｓは、ホール素子Ｈの製造ばらつき等により、磁束密度Ｂがゼロの場合であっても生じる信号である。オフセット信号Ｖｏｓを除去することにより、磁束密度Ｂの大きさが精度よく検出される。オフセット信号Ｖｏｓの除去には、スピニングカレント法が用いられる。スピニングカレント法では、入力端子対と出力端子対とが、第１期間と第２期間で交互に入れ替えられる。これにより、ホール信号Ｖｈが変調されて、ホール起電力信号Ｖｈｅとオフセット信号Ｖｏｓとが周波数軸上で分離される。したがって、スピニングカレント法を用いたホール素子Ｈの駆動により、オフセット信号Ｖｏｓを除去できる。

信号検出回路２００は、検出されたホール信号Ｖｈに応じた出力信号Ｖｏｕｔを出力する。出力信号Ｖｏｕｔは、スピニングカレント法によって変調されたホール信号Ｖｈを復調した信号である。復調とは、スピニングカレント法において、所定のチョッパークロック周波数ｆｃｈｏｐで信号極性を反転させることを指す。

フィードバック回路３００は、出力信号Ｖｏｕｔに基づいてフィードバック信号Ｆｂを生成する。フィードバック信号Ｆｂは、オフセット信号Ｖｏｓをキャンセルするように制御される。フィードバック回路３００は、生成したフィードバック信号Ｆｂを信号検出回路２００に出力する。

（実施例１）
図２及び図３は、磁気センサ１００の上面図の一例を示す。図２は磁気センサ１００に第１駆動電流Ｉ１が流れる場合を示す。図３は、磁気センサ１００に第２駆動電流Ｉ２が流れる場合を示す。図４は、図２及び図３のＡ−Ａ'断面図の一例を示す。磁気センサ１００は、ホール素子Ｈ、基板１０及び磁気収束板２０を備える。ここで、基板１０に平行な面をｘｙ平面とする。磁気センサ１００は、ｙ軸方向に入射された磁束密度Ｂをｚ軸方向成分に変換して検出する。

基板１０には、ホール素子Ｈが形成される。また、基板１０の上方には磁気収束板２０が形成される。基板１０と磁気収束板２０との間には、絶縁膜が設けられてよい。基板１０の材料は、Ｓｉ、ＳｉＣ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ又はＩｎＰ等の半導体材料の結晶であってよい。本例の基板１０はＳｉで形成される。

磁気収束板２０は、ｙ軸方向に入射された磁束密度Ｂを磁気収束板２０に収束させる。これにより、磁束密度Ｂのｙ軸方向成分の一部は、ｚ軸方向成分に変換される。磁気収束板２０の材料は、例えばＦｅ、ケイ素鋼、センダスト、ＦｅＮｉ合金（パーマロイ）等の軟磁性体の材料である。磁気収束板２０は、平面視で、少なくとも一部が基板１０と重複するエッジＥＧ１を有する。平面視とは、ｚ軸の正側から負側の方向に見た場合の視点を指す。また、本明細書において、重複と称する場合は、平面視で、２以上の構成が重複することを指す。

中心軸Ｃは、エッジＥＧ１の中点における接線に垂直な軸である。磁気収束板２０は、中心軸Ｃに対して反転対称となる形状を有する。本明細書において、軸に対して反転対称とは、当該軸を含むｙｚ平面に対して面対称であることを指す。本例の磁気収束板２０の形状は台形であるが、八角形、六角形等の多角形、若しくは曲線を含む他の形状であってもよい。磁気収束板２０が中心軸Ｃに対して反転対称となるように形成されると、ｙ軸方向に入射された磁束密度Ｂのｚ軸方向成分の等高線は中心軸Ｃに対して線対称になる。

ホール素子Ｈは、磁束密度Ｂのｚ軸方向成分を検出する。ホール素子Ｈは、第１ウェル領域Ｗ１及び第２ウェル領域Ｗ２を含む。第１ウェル領域Ｗ１及び第２ウェル領域Ｗ２は、ドーパントイオンの注入工程及びアニール工程といった一般的なウェルの形成工程を用いて形成される。ホール素子Ｈは、平面視で、磁気収束板２０に少なくとも一部が重複する。本例のホール素子Ｈの形状は、第１ウェル領域Ｗ１及び第２ウェル領域Ｗ２がクロスした十字型である。ホール素子Ｈの形状は、十字型に限られず、例えばスクエア型であってよい。なお、本例のホール素子Ｈは、ホール素子Ｈの中心軸Ｈｃと磁気収束板２０の中心軸Ｃが重なるように配置される。ホール素子Ｈの中心軸Ｈｃとは、ホール素子Ｈの中心を通るｙ軸方向に平行な軸を指す。なお、本例の磁気センサ１００のホール素子Ｈの第１ウェル領域Ｗ１と第２ウェル領域Ｗ２は、ホール素子Ｈの中心軸Ｈｃに対して反転対称となっている場合を示す。

電極は、ホール素子Ｈの中心点を中心とした時計回りに、第１電極Ｅ１、第３電極Ｅ３、第２電極Ｅ２、第４電極Ｅ４の順に配置される。また、第１電極Ｅ１及び第４電極Ｅ４は、第３電極Ｅ３及び第２電極Ｅ２とホール素子Ｈの中心軸Ｈｃに対して反転対称に配置される。第１電極Ｅ１は、第１ウェル領域Ｗ１に電気的に接続される。第２電極Ｅ２は、第１ウェル領域Ｗ１に電気的に接続され、且つ、第１電極Ｅ１と第１ウェル領域Ｗ１を挟んで設けられる。２つの電極がウェルを挟むとは、２つの電極がウェルを物理的に挟むことに加えて、電流の流れる経路において２つの電極がウェルを挟むことを指してもよい。第３電極Ｅ３は、第２ウェル領域Ｗ２に電気的に接続される。第４電極Ｅ４は、第２ウェル領域Ｗ２に電気的に接続され、第３電極Ｅ３と第２ウェル領域Ｗ２を挟んで設けられる。

第１ウェル領域Ｗ１には、第１期間において第１駆動電流Ｉ１が流れる。第１駆動電流Ｉ１は、第２電極Ｅ２から第１電極Ｅ１に流れる。第１駆動電流Ｉ１の流れる方向は、第１電極Ｅ１から第２電極Ｅ２であってもよい。この場合、磁気センサ１００が検出するホール起電力信号Ｖｈｅの正負が反転する。

一方、第２ウェル領域Ｗ２には、第２期間において第２駆動電流Ｉ２が流れる。第２駆動電流Ｉ２は、第４電極Ｅ４から第３電極Ｅ３に流れる。第２駆動電流Ｉ２の流れる方向は、第３電極Ｅ３から第４電極Ｅ４であってもよい。この場合、磁気センサ１００が検出するホール起電力信号Ｖｈｅの正負が反転する。

第１重複領域Ｓｍ１及び第２重複領域Ｓｍ２は、第１ウェル領域Ｗ１及び第２ウェル領域Ｗ２がそれぞれ磁気収束板２０と重複する領域である。図２の斜線で示した領域が第１重複領域Ｓｍ１であり、図３の斜線で示した領域が第２重複領域Ｓｍ２である。第１重複領域Ｓｍ１及び第２重複領域Ｓｍ２は、中心軸Ｈｃ１に対して反転した形状を有する。これにより、第１駆動電流Ｉ１に作用するｚ軸方向の磁束密度Ｂ１と、第２駆動電流Ｉ２に作用するｚ軸方向の磁束密度Ｂ２とが等価となる。

磁気センサ１００の磁気感度は、ホール素子Ｈの感度と、入射された磁束密度Ｂからｚ軸方向成分への増幅度（磁気増幅率）との積で決定される。ここで、ホール素子Ｈの感度は、第１重複領域Ｓｍ１及び第２重複領域Ｓｍ２の大きさに応じて変化する。また、磁気増幅率は、ホール素子Ｈの配置される磁気収束板２０との相対位置に依存する。そのため、チョッパークロック位相φ１における第１重複領域Ｓｍ１の面積と、それに入射する磁束密度Ｂのｚ軸方向成分への増幅度との積とが、チョッパークロック位相φ２における第２重複領域Ｓｍ２の面積と、それに入射する磁束密度Ｂのｚ軸方向成分への増幅度との積が等しい場合、チョッパークロック位相によらず磁気感度が揃う。これにより、ホール信号Ｖｈを変調した場合であっても、ホール起電力信号Ｖｈｅの大きさがチョッパークロック位相によって変動しなくなる。また、駆動電流の順序及び方向が本例と異なっていてもホール起電力信号Ｖｈｅの大きさが変動しない。

なお、本例の磁気センサ１００は、ホール素子ＨがエッジＥＧ１に覆われる場合を示す。本明細書において、ホール素子ＨがエッジＥＧ１に覆われるとは、ホール素子Ｈのｘ軸方向の幅が、エッジＥＧ１よりも小さいことを指す。ホール素子Ｈのｘ軸方向の幅とは、ホール素子Ｈのｘ軸負側方向の端部と、ｘ軸正側方向の端部との間隔を指す。また、ホール素子ＨがエッジＥＧ１に覆われるとは、第１電極Ｅ１と第４電極Ｅ４との最短距離を結ぶ直線、及び、第２電極Ｅ２と第３電極Ｅ３との最短距離を結ぶ直線の両方が、平面視で、エッジＥＧ１と交差することを指す。但し、実施例１に係る磁気センサ１００では、ホール素子ＨがエッジＥＧ１に覆われることが必須ではない。

（比較例）
図５は、比較例に係る磁気センサ５００の構成の一例を示す。本例の磁気センサ５００は、実施例１に係る磁気センサ１００と、磁気収束板２０に対して４５度回転して配置される点で異なる。但し、磁気センサ５００もスピニングカレント法を用いてホール素子Ｈのホール起電力信号Ｖｈｅを検出する。

第１重複領域Ｓｍ１は、平面視で、ｙ軸を時計回りに４５度回転した斜線によって示される。一方、第２重複領域Ｓｍ２は、平面視で、ｙ軸を反時計回りに４５度回転した斜線によって示される。なお、ホール素子Ｈにおいて格子状で示された領域は、第１重複領域Ｓｍ１と第２重複領域Ｓｍ２の重複する領域を示す。

磁気センサ５００において、第１駆動電流Ｉ１は、エッジＥＧ１に対して垂直な方向に流れるのに対して、第２駆動電流Ｉ２は、エッジＥＧ１に対して平行な方向に流れる。そのため、磁気センサ５００では、第１重複領域Ｓｍ１と第２重複領域Ｓｍ２とが中心軸Ｃに対して反転対称とならない。また、第１重複領域Ｓｍ１の面積と第２重複領域Ｓｍ２の面積も等しくない。したがって、磁気センサ５００は、チョッパークロック位相φ１における磁気感度と、チョッパークロック位相φ２における磁気感度とが揃わないので、一定の磁束密度入力であっても、ホール起電力信号Ｖｈｅの大きさが変動する。

図６は、磁気検出回路１０００の構成の一例を示す。磁気センサ１００は、第１カレントスイッチ１０１を備える。信号検出回路２００は、Ｇｍアンプ２１０、電流加算部２２０、増幅器２３０、第１スイッチ回路２４０及び出力段２５０を備える。フィードバック回路３００は、第２スイッチ回路３１０、Ｇｍアンプ３２０及びリップル低減回路３３０を備える。本例の磁気検出回路１０００は、チョッパークロック信号Ｆｃｈｏｐを生成する発振回路４００及びクロック制御部４１０を備える。

第１カレントスイッチ１０１は、チョッパークロック位相（φ１、φ２）に応じて、ホール素子Ｈと電流源Ｉｂｉａｓ１との接続を切り替える。チョッパークロック位相φ１の場合、第２電極Ｅ２から第１電極Ｅ１に第１駆動電流Ｉ１が流れるようにホール素子Ｈと電流源Ｉｂｉａｓ１を接続する。一方、チョッパークロック位相φ２の場合、第４電極Ｅ４から第３電極Ｅ３に第２駆動電流Ｉ２が流れるようにホール素子Ｈと電流源Ｉｂｉａｓ１を接続する。これにより、第１カレントスイッチ１０１は、ホール素子Ｈのホール起電力信号Ｖｈｅを、チョッパークロック信号Ｆｃｈｏｐの周波数に変調する。また、オフセット信号ＶｏｓはＤＣ成分となる。第１カレントスイッチ１０１は、チョッパークロック位相φ１においてホール信号（Ｖｈφ１）を、チョッパークロック位相φ２においてホール信号（Ｖｈφ２）を差動信号Ｖｈとして出力する。本明細書において、差動信号とは、チョッパークロック位相に応じた異なる信号を含む信号を指す。また、差動信号Ｖｈは、第1カレントスイッチ１０１の出力する正相信号（Ｖｈ＋）と逆相信号（Ｖｈ−）を利用して、Ｖｈ＝（Ｖｈ＋）−（Ｖｈ−）という関係を満たしている。
ここで、
ホール信号（Ｖｈφ１）＝＋Ｖｈｅ＋Ｖｏｓ
ホール信号（Ｖｈφ２）＝−Ｖｈｅ＋Ｖｏｓ
となる。

Ｇｍアンプ２１０は、第１カレントスイッチ１０１が出力したホール信号Ｖｈを電流に変換する。Ｇｍアンプ２１０は、ホール信号Ｖｈに応じた電流Ｉ１を電流加算部２２０に出力する。電流Ｉは、Ｉ＝（Ｉ＋）−（Ｉ−）を満たす差動信号として出力される。

電流加算部２２０は、Ｇｍアンプ２１０が出力した電流Ｉにフィードバック回路３００からのフィードバック電流Ｉｆｂとリップル低減電流Ｉｒを加算する。フィードバック電流Ｉｆｂは、Ｉｆｂ＝（Ｉｆｂ＋）−（Ｉｆｂ−）を満たす差動信号で入力される。また、リップル低減電流Ｉｒは、Ｉｒ＝（Ｉｒ＋）−（Ｉｒ−）を満たす差動信号として出力される。

増幅器２３０は、電流加算部２２０が加算した電流を電圧に変換して増幅する。増幅器２３０は、増幅した電圧信号を第１スイッチ回路２４０に出力する。

第１スイッチ回路２４０は、チョッパークロック信号Ｆｃｈｏｐにしたがって動作する復調回路である。第１スイッチ回路２４０は、チョッパークロック位相φ２において、チョッパークロック位相φ１の場合と反転した信号を生成する。入力されたＡＣ成分のホール起電力信号Ｖｈｅは、復調されてＤＣ成分のホール起電力信号Ｖｈｅとなる。また、入力されたＤＣ成分のオフセット信号Ｖｏｓは、復調されてＡＣ成分のオフセット信号Ｖｏｓとなる。

出力段２５０は、第１スイッチ回路２４０から入力された信号を増幅して出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｎ及び出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｐの差動信号を出力する。この差動信号が、信号検出回路２００の出力信号Ｖｏｕｔである。出力信号Ｖｏｕｔは、Ｖｏｕｔ＝Ｖｏｕｔ＿ｐ−Ｖｏｕｔ＿ｎを満たす。出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｎ及び出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｐの差動信号には、オフセット信号Ｖｏｓがリップルとして存在する。出力段２５０は、出力した差動信号をフィードバック回路３００にも入力する。

第２スイッチ回路３１０には、出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｎ及び出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｐに基づいた信号が入力される。本例では、出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｎ及び出力電圧Ｖｏｕｔ＿ｐをそれぞれ第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との比に応じて抵抗分割した電圧が第２スイッチ回路３１０に入力される。第２スイッチ回路３１０は、入力された電圧をチョッパークロック信号Ｆｃｈｏｐに応じたタイミングで切り替えて、Ｇｍアンプ３２０に出力する。

Ｇｍアンプ３２０は、第２スイッチ回路３１０から入力されたフィードバック電圧をフィードバック電流Ｉｆｂに変換する。Ｇｍアンプ３２０は、変換されたフィードバック電流Ｉｆｂを電流加算部２２０に出力する。

リップル低減回路３３０は、信号検出回路２００が出力した出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、リップルを低減するようにリップル低減信号を生成する。リップル低減回路３３０は、差分回路３３１、積分回路３３２及びＧｍアンプ３３３を備える。

差分回路３３１は、信号検出回路２００の出力電圧Ｖｏｕｔのチョッパークロック信号Ｆｃｈｏｐに同期した成分をチョッパークロック信号Ｆｃｈｏｐに応じたタイミングでサンプリングする。例えば、差分回路３３１は、チョッパークロック信号Ｆｃｈｏｐに同期したオフセット信号Ｖｏｓの成分をサンプリングする。ここで、チョッパークロック位相（φ１、φ２）によって、ホール起電力信号Ｖｈｅの大きさが変動してしまうと、ホール起電力信号Ｖｈｅをオフセット信号Ｖｏｓと区別することができなくなる場合がある。

積分回路３３２は、差分回路３３１の出力した信号を時間領域で積分する。積分回路３３２は、積分した電圧をＧｍアンプ３３３に出力する。これにより、オフセット信号ＶｏｓがＤＣ成分としてフィードバックされる。

Ｇｍアンプ３３３は、積分回路３３２の出力電圧を変換してリップル低減電流Ｉｒを生成する。Ｇｍアンプ３３３は、生成したリップル低減電流Ｉｒを電流加算部２２０に出力する。

図７は、磁気センサ１００の動作の一例を示す。チョッパ−クロック信号Ｆｃｈｏｐは、周波数ｆｃｈｏｐのクロック信号である。チョッパークロック周期１／ｆｃｈｏｐごとに、チョッパークロック位相φ１及びチョッパークロック位相φ２が交互に繰り返される。チョッパークロック位相φ１では、ホール素子Ｈに第１駆動電流Ｉ１が流れる。チョッパークロック位相φ２では、ホール素子Ｈに第２駆動電流Ｉ２が流れる。チョッパークロック位相φ１において、ホール起電力信号Ｖｈｅ１が取得され、チョッパークロック位相φ２において、チョッパークロック位相φ１と反転したホール起電力信号Ｖｈｅ２が取得されるように磁気センサ１００を構成する。これにより、オフセット信号Ｖｏｓは一定のままで、ホール起電力信号Ｖｈｅがハイとローを繰り返すホール信号Ｖｈが得られる。

図８は、磁気センサ１００の構成の一例を示す。本例のホール素子Ｈは、磁気収束板２０のエッジＥＧ１に覆われない。例えば、ホール素子ＨがエッジＥＧ１に覆われないとは、ホール素子Ｈのｘ軸方向の幅が、エッジＥＧ１よりも大きいことを指す。また、ホール素子ＨがエッジＥＧ１に覆われないとは、第１電極Ｅ１と第４電極Ｅ４との最短距離を結ぶ直線、及び、第２電極Ｅ２と第３電極Ｅ３との最短距離を結ぶ直線のいずれかが、平面視で、エッジＥＧ１と交差しないことを指してもよい。

ホール素子ＨがエッジＥＧ１に覆われない場合、ホール素子Ｈは、中心軸Ｈｃが磁気収束板２０の中心軸Ｃに一致するように配置される。即ち、本例の磁気センサ１００のホール素子Ｈの第１ウェル領域Ｗ１と第２ウェル領域Ｗ２は、ホール素子Ｈの中心軸Ｈｃ及び磁気収束板２０の中心軸Ｃに対して反転対称となっている場合を示す。磁気収束板２０は、少なくとも中心軸Ｃに対して反転対称に形成されればよい。これにより、第１重複領域Ｓｍ１と第２重複領域Ｓｍ２の面積が等しくなる。このように、実施例１に係る磁気センサ１００は、エッジＥＧ１がホール素子Ｈを覆わない場合であっても、チョッパークロック位相によらず磁気感度が揃う。

（実施例２）
図９は、実施例２に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。本例の磁気センサ１００は、第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子Ｈｂを備える。

第１ホール素子Ｈａは、中心軸ＨｃａがエッジＥＧ１に対して垂直となるように配置される。第１ホール素子Ｈａは、第１ウェル領域Ｗ１ａ、第２ウェル領域Ｗ２ａ、第１電極Ｅ１ａ、第２電極Ｅ２ａ、第３電極Ｅ３ａ及び第４電極Ｅ４ａを備える。電極は、第１ホール素子Ｈａの中心点を中心とした時計回りに、第１電極Ｅ１ａ、第３電極Ｅ３ａ、第２電極Ｅ２ａ、第４電極Ｅ４ａの順に配置される。また、第１電極Ｅ１ａ及び第４電極Ｅ４ａは、第３電極Ｅ３ａ及び第２電極Ｅ２ａと第１ホール素子Ｈａの中心軸Ｈｃａに対して反転対称に配置される。なお、本例の第１ウェル領域Ｗ１ａ及び第２ウェル領域Ｗ２ａは、第１ホール素子Ｈａの中心軸Ｈｃａに対して反転対称となっている場合を示す。

第２ホール素子Ｈｂは、中心軸ＨｃｂがエッジＥＧ１に対して垂直となるように配置される。第２ホール素子Ｈｂは、第１ウェル領域Ｗ１ｂ、第２ウェル領域Ｗ２ｂ、第１電極Ｅ１ｂ、第２電極Ｅ２ｂ、第３電極Ｅ３ｂ及び第４電極Ｅ４ｂを備える。電極は、第２ホール素子Ｈｂの中心点を中心とした時計回りに、第１電極Ｅ１ｂ、第４電極Ｅ４ｂ、第２電極Ｅ２ｂ、第３電極Ｅ３ｂの順に配置される。また、第１電極Ｅ１ｂ及び第４電極Ｅ４ｂは、第３電極Ｅ３ｂ及び第２電極Ｅ２ｂと第２ホール素子Ｈｂの中心軸Ｈｃｂに対して反転対称に配置される。なお、本例の第１ウェル領域Ｗ１ｂ及び第２ウェル領域Ｗ２ｂは、第２ホール素子Ｈｂの中心軸Ｈｃｂに対して反転対称となっている場合を示す。

本例のエッジＥＧ１は、フラットな辺である。フラットとは、必ずしも完全な直線である場合に限られない。フラットには、曲線を含むものであって、直線に近似できるような略直線を含んでよい。例えば、フラットなエッジＥＧ１とは、半導体プロセスにおいて生じるような凹凸があるような略直線も含む。フラットなエッジＥＧ１とは、平面視で、僅かに小さなギザギザ、凹凸、膨らみ、窪み等があるエッジＥＧ１を含んでよい。また、フラットなエッジＥＧ１とは、第１重複領域Ｓｍ１及び第２重複領域Ｓｍ２において、磁束密度Ｂのｚ軸方向成分の等高線がエッジＥＧ１に対して平行で、且つ、直線となる形状を指してよい。エッジＥＧ１をフラットにすることにより、エッジＥＧ１の近傍で磁束密度Ｂのｚ軸方向成分が一定の領域が増えるので、ホール素子Ｈの配置の自由度が向上する。

本例の第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子Ｈｂは、磁気収束板２０の中心軸Ｃに対して反転対称に配置されるが必須ではない。但し、本例の第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子Ｈｂは、いずれもエッジＥＧ１に覆われるように配置される。例えば、第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子ＨｂがエッジＥＧ１に覆われるとは、第１ホール素子Ｈａのｘ軸負側の端部からエッジＥＧ１に垂直に下した軸Ｈｌａと、第２ホール素子Ｈｂのｘ軸正側の端部からエッジＥＧ１に垂直に下した軸Ｈｒｂとの距離が、エッジＥＧ１の長さよりも短くなることを指す。

また、第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子ＨｂがエッジＥＧ１に覆われるとは、第１電極Ｅ１ａと第４電極Ｅ４ａとを最短距離で結ぶ直線が、エッジＥＧ１と交差し、且つ、第３電極Ｅ３ａと第２電極Ｅ２ａとを最短距離で結ぶ直線が、エッジＥＧ１と交差し、第１電極Ｅ１ｂと第４電極Ｅ４ｂとを最短距離で結ぶ直線が、エッジＥＧ１と交差し、且つ、第３電極Ｅ３ｂと第２電極Ｅ２ｂとを最短距離で結ぶ直線が、エッジＥＧ１と交差することを指してよい。

さらに、第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子ＨｂがエッジＥＧ１に覆われるとは、第１ホール素子Ｈａのｘ軸負側の端部からエッジＥＧ１に垂直に下した軸Ｈｌａと、第２ホール素子Ｈｂのｘ軸正側の端部からエッジＥＧ１に垂直に下した軸Ｈｒｂとの距離が、エッジＥＧ１の長さよりも短くなり、且つ、第１電極Ｅ１ａと第４電極Ｅ４ａとを最短距離で結ぶ直線が、エッジＥＧ１と交差し、且つ、第３電極Ｅ３ａと第２電極Ｅ２ａとを最短距離で結ぶ直線が、エッジＥＧ１と交差し、第１電極Ｅ１ｂと第４電極Ｅ４ｂとを最短距離で結ぶ直線が、エッジＥＧ１と交差し、且つ、第３電極Ｅ３ｂと第２電極Ｅ２ｂとを最短距離で結ぶ直線が、エッジＥＧ１と交差することを指してよい。

チョッパークロック位相φ１において、第１ホール素子Ｈａには第１駆動電流Ｉ１ａが流れ、第２ホール素子Ｈｂには第１駆動電流Ｉ１ｂが流れる。第１駆動電流Ｉ１ａは、第１電極Ｅ１ａから第２電極Ｅ２ａに流れる。第１駆動電流Ｉ１ｂは、第１電極Ｅ１ｂから第２電極Ｅ２ｂに流れる。ここで、第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子Ｈｂに第１駆動電流Ｉ１（Ｉ１ａ、Ｉ１ｂ）が流れる第１ウェル領域（Ｗ１ａ、Ｗ１ｂ）が磁気収束板２０と重複する領域を第１駆動総面積ＳＭ１とすると、第１のホール素子Ｈａの第１重複領域Ｓｍ１ａと、第２のホール素子Ｈｂの第１の重複領域Ｓｍ１ｂとから、
ＳＭ１＝Ｓｍ１ａ＋Ｓｍ１ｂ
となる。

また、チョッパークロック位相φ２において、第１ホール素子Ｈａには第２駆動電流Ｉ２ａが流れ、第２ホール素子Ｈｂには、第２駆動電流Ｉ２ｂが流れる。第２駆動電流Ｉ２ａは、第３電極Ｅ３ａから第４電極Ｅ４ａに流れる。第２駆動電流Ｉ２ｂは、第３電極Ｅ３ｂから第４電極Ｅ４ｂに流れる。ここで、第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子Ｈｂに第２駆動電流Ｉ２（Ｉ２ａ、Ｉ２ｂ）が流れる第２ウェル領域（Ｗ２ａ、Ｗ２ｂ）が磁気収束板２０と重複する領域を第２駆動総面積ＳＭ２とすると、第１のホール素子Ｈａの第２重複領域Ｓｍ２ａと、第２のホール素子Ｈｂの第２の重複領域Ｓｍ２ｂとから、
ＳＭ２＝Ｓｍ２ａ＋Ｓｍ２ｂ
となる。

第１ホール素子Ｈａは、第１ホール素子Ｈａの中心軸Ｈｃａに対して反転対称に配置される。また、第２ホール素子Ｈｂは、第２ホール素子Ｈｂの中心軸Ｈｃｂに対して反転対称に配置される。よって、第１重複領域Ｓｍ１ａの形状は、第２重複領域Ｓｍ２ａの形状と反転の関係にあり、第１重複領域Ｓｍ１ｂの形状は、第２重複領域Ｓｍ２ｂの形状と反転の関係にある。即ち、
Ｓｍ１ａ＝Ｓｍ２ａ、
Ｓｍ１ｂ＝Ｓｍ２ｂ
の関係が成り立つ。これにより、
ＳＭ１＝Ｓｍ１ａ＋Ｓｍ１ｂ＝Ｓｍ２ａ＋Ｓｍ２ｂ＝ＳＭ２
となる。つまり、実施例２に係る磁気センサ１００では、第１駆動総面積ＳＭ１と第２駆動総面積ＳＭ２とが等しくなる。

以上の通り、磁気センサ１００は、エッジＥＧ１がフラットな場合、第１駆動総面積ＳＭ１と第２駆動総面積ＳＭ２とに印加される磁束密度Ｂのｚ軸方向成分が等価となる。つまり、磁気センサ１００は、磁気収束板２０のエッジＥＧ１がフラットであるため、エッジＥＧ１よりｙ軸正負両方向にエッジＥＧ１と平行な磁束密度Ｂのｚ軸方向成分の等高線がフラットとなる領域が広がり、第１駆動電流Ｉ１と、第２駆動電流Ｉ２に印加される磁束密度Ｂのｚ軸方向成分も等価となっており、対応する第１駆動総面積ＳＭ１及び第２駆動総面積ＳＭ２にも等価な磁束密度の磁場が印加され、第１のホール素子Ｈａのホール起電力信号Ｖｈｅａと第２のホール素子Ｈｂのホール起電力信号Ｖｈｅｂとが等しくなる。即ち、スピニングカレント法を用いる場合に、十字型のホール素子Ｈに流れる駆動電流の方向が異なっても、チョッパークロック位相φ１の磁気感度と、チョッパークロック位相φ２の磁気感度が揃う。よって、本例の磁気センサ１００は、駆動電流の順序を問題とせず、高精度に外部磁場を検出できる。

なお、本例の磁気センサ１００は、磁気収束板２０がフラットなエッジＥＧ１を有し、且つ、複数のホール素子Ｈが磁気収束板２０に覆われる。これにより、第１駆動総面積ＳＭ１と第２駆動総面積ＳＭ２は等しくなり、第１駆動電流Ｉ１及び第２駆動電流Ｉ２のそれぞれに作用する磁束密度Ｂのｚ軸方向成分の大きさも等しくなる。したがって、第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子Ｈｂは、中心軸Ｃに対して反転対称となるように配置される必要はない。

図１０は、実施例２に係る磁気検出回路１０００の構成の一例を示す。本例の磁気検出回路１０００は、基本的に図６に示した磁気検出回路１０００と同様の構成を有する。図６に付した符号と同一の符号は、基本的に図６における場合と同様に動作する。但し、本例の磁気検出回路１０００は、複数のホール素子Ｈからホール起電力信号Ｖｈｅを検出する。また、磁気センサ１００は、第２カレントスイッチ１０２をさらに備える。信号検出回路２００は、Ｇｍアンプ２６０をさらに備える。

第１カレントスイッチ１０１は、検出したホール信号ＶｈａをＧｍアンプ２１０に出力する。ホール信号Ｖｈａは、ホール信号（Ｖｈａ＋）とホール信号（Ｖｈａ−）の差動信号として出力される。

第２カレントスイッチ１０２は、検出したホール信号ＶｈｂをＧｍアンプ２６０に出力する。ホール信号Ｖｈｂは、ホール信号（Ｖｈｂ＋）とホール信号（Ｖｈｂ−）の差動信号として出力される。

Ｇｍアンプ２１０は、第１カレントスイッチ１０１が出力したホール信号Ｖｈａを電流に変換する。Ｇｍアンプ２１０は、ホール信号Ｖｈａに応じた電流Ｉａを電流加算部２２０に出力する。電流Ｉａは、Ｉａ＝（Ｉａ＋）−（Ｉａ−）を満たす差動信号として出力される。

Ｇｍアンプ２６０は、第２カレントスイッチ１０２が出力したホール信号Ｖｈｂを電流に変換する。Ｇｍアンプ２６０は、ホール信号Ｖｈｂに応じた電流Ｉｂを電流加算部２２０に出力する。電流Ｉｂは、Ｉｂ＝（Ｉｂ＋）−（Ｉｂ−）を満たす差動信号として出力される。

電流加算部２２０は、電流Ｉａ、電流Ｉｂ及びフィードバック電流Ｉｆｂとリップル低減電流Ｉｒを加算する。その後の処理は、図６の信号検出回路２００及びフィードバック回路３００と同様である。

以上の通り、磁気センサ１００は、第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子Ｈｂから得られたホール信号Ｖｈａ及びホール信号Ｖｈｂを加算する。これにより、磁気センサ１００は、信号ノイズ比Ｓ／Ｎを増加させ、且つ、プロセス勾配の影響を受けにくくできる。

図１１は、実施例２におけるホール起電力信号Ｖｈｅの処理方法の一例を示す。磁気センサ１００において取得されたホール信号Ｖｈａ及びホール信号Ｖｈｂは、信号検出回路２００により出力信号Ｖｏｕｔとして出力される。磁気センサ１００の出力するホール信号Ｖｈは、ホール起電力信号ＶｈｅをＡＣ成分として、オフセット信号をＤＣ成分として含む。

ホール信号Ｖｈａは、チョッパークロック位相φ１において、ホール起電力信号Ｖｈｅａ＿Ｉ１を含み、チョッパークロック位相φ２において、反転されたホール起電力信号Ｖｈｅａ＿Ｉ２を含む。オフセット信号Ｖｏｓは、チョッパークロック位相φによらず一定となる。よって、ホール信号Ｖｈａは、第１駆動電流Ｉ１ａに応じたホール起電力信号をＶｈｅａ＿Ｉ１（Ｂｚ）、第２駆動電流Ｉ２ａに応じたホール起電力信号をＶｈｅａ＿Ｉ２（Ｂｚ）とすると、以下の式を満たす。
ホール信号Ｖｈａ（φ１）＝Ｖｈｅａ＿Ｉ１（Ｂｚ）＋Ｖｏｓ
ホール信号Ｖｈａ（φ２）＝−Ｖｈｅａ＿Ｉ２（Ｂｚ）＋Ｖｏｓ

ホール信号Ｖｈｂは、チョッパークロック位相φ１において、ホール起電力信号Ｖｈｅｂ＿Ｉ１を含み、チョッパークロック位相φ２において、反転されたホール起電力信号Ｖｈｅｂ＿Ｉ２を含む。オフセット信号Ｖｏｓは、チョッパークロック位相φによらず一定となる。よって、ホール信号Ｖｈｂは、第１駆動電流Ｉ１ｂに応じたホール起電力信号をＶｈｅｂ＿Ｉ１（Ｂｚ）、第２駆動電流Ｉ２ｂに応じたホール起電力信号をＶｈｅｂ＿Ｉ２（Ｂｚ）とすると、以下の式を満たす。
ホール信号Ｖｈｂ（φ１）＝Ｖｈｅｂ＿Ｉ１（Ｂｚ）＋Ｖｏｓ
ホール信号Ｖｈｂ（φ２）＝−Ｖｈｅｂ＿Ｉ２（Ｂｚ）＋Ｖｏｓ

出力信号Ｖｏｕｔは、信号検出回路２００がチョッパークロック位相φ２における信号を復調することによって、例えば、以下の式を満たす。
出力信号Ｖｏｕｔ（φ１）
＝Ｖｈｅａ＿Ｉ１（Ｂｚ）＋Ｖｈｅｂ＿Ｉ１（Ｂｚ）＋２Ｖｏｓ
出力信号Ｖｏｕｔ（φ２）
＝Ｖｈｅａ＿Ｉ２（Ｂｚ）＋Ｖｈｅｂ＿Ｉ２（Ｂｚ）−２Ｖｏｓ
なお、出力信号Ｖｏｕｔには、Ｖｈｅａ＿Ｉ１（Ｂｚ）＝Ｖｈｅａ＿Ｉ２（Ｂｚ）＝Ｖｈｅｂ＿Ｉ１（Ｂｚ）＝Ｖｈｅｂ＿Ｉ２（Ｂｚ）という関係がある。つまり、出力信号Ｖｏｕｔには、ホール起電力信号Ｖｈｅ起因のリップルが残っていない。したがって、出力信号Ｖｏｕｔのリップルは、オフセット信号Ｖｏｓ起因のリップルとなる。

以上の通り、磁気センサ１００は、チョッパークロック位相φ１の磁気感度とチョッパークロック位相φ２の磁気感度が揃うことにより、ホール起電力信号Ｖｈｅの大きさがチョッパークロック位相によって変動することがなく、出力信号Ｖｏｕｔにホール起電力信号Ｖｈｅ起因のリップルが生じない。よって、フィードバック回路３００において、ホール起電力信号Ｖｈｅ起因のリップルが増大せず、オフセット信号Ｖｏｓを高精度にキャンセルできる。即ち、本例の磁気センサ１００は、高精度に外部磁場を検出できる。

図１２は、磁束密度Ｂのｚ軸方向成分の等高線の概念図を示す。実線は、磁束密度Ｂのｚ軸方向成分の等高線を示す。

外部磁場は、磁気収束板２０により収束されてエッジＥＧ１付近で強度の変化が大きくなり等高線が密になる。また、フラットなエッジＥＧ１の付近では、等高線がエッジＥＧ１に対して平行で、且つ、中心軸Ｃに線対称となる。

エッジＥＧ１の端部では、等高線が実際にはカーブを描き、角Ｐｃ１及び角Ｐｃ２では磁束密度Ｂのｚ軸方向成分が大きくなる。エッジＥＧ１近傍の等高線は、エッジＥＧ１の両端の角Ｐｃ１及び角Ｐｃ２によって調整できる。例えば、角Ｐｃ１及び角Ｐｃ２を鈍角とすることにより、角Ｐｃ１及び角Ｐｃ２における磁束密度Ｂのｚ軸方向成分の増加を低減できる。また、角Ｐｃ１及び角Ｐｃ２を鈍角とすることにより、エッジＥＧ１に平行な等高線を有する領域が広がる。角Ｐｃ１及び角Ｐｃ２は、９０°よりも大きければよく、１００°以上であることが好ましい。角Ｐｃ１及び角Ｐｃ２を鈍角とすることにより、エッジＥＧ１の近傍で磁束密度Ｂが一定の領域が増えるので、ホール素子Ｈの配置の自由度が向上する。

（実施例３）
図１３は、実施例３に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。本例の磁気センサ１００は、第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子Ｈｂを備える。図９の実施例２に付した符号と同一の符号を付した構成は、基本的に実施例２と同様に配置される。ただし、図１３は、第２のホール素子Ｈｂにおける第１駆動電流Ｉ１ｂが、第１電極Ｅ３ｂから第２電極Ｅ４ｂに流れ、第２駆動電流Ｉ２ｂが、第１電極Ｅ１ｂから第２電極Ｅ２ｂに流れるものとし、駆動電流の流す順序が図９と異なる。また、第２のホール素子Ｈｂにおける第１ウェル領域Ｗ１ｂは第１電極Ｅ３ｂと第２電極Ｅ４ｂ挟まれ、第２ウェル領域Ｗ２ｂは第１電極Ｅ１ｂと第２電極Ｅ２ｂに挟まれている。

また、第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子ＨｂはエッジＥＧ１に覆われない点で実施例２と異なる。そのため、本例の第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子Ｈｂは、磁束密度Ｂのｚ軸方向成分の等高線は、ホール素子Ｈと重複する領域の全てでエッジＥＧ１に平行となるわけではない。即ち、第１ホール素子Ｈａにおいて、第１重複領域Ｓｍ１ａと第２重複領域Ｓｍ２ａの磁気感度が揃わない。また、第２ホール素子Ｈｂにおいて、第１重複領域Ｓｍ１ｂと第２重複領域Ｓｍ２ｂの磁気感度が揃わない。なお、本例の第１ウェル領域Ｗ１ａ及び第２ウェル領域Ｗ２ａは、第１ホール素子Ｈａの中心軸Ｈｃａに対して反転対称となり、第１ウェル領域Ｗ１ｂ及び第２ウェル領域Ｗ２ｂは、第２ホール素子Ｈｂの中心軸Ｈｃｂに対して反転対称となっているが必須ではない。

但し、磁束密度Ｂのｚ軸方向成分の等高線は、中心軸Ｃに対しては線対称である。また、第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子Ｈｂは、中心軸Ｃに対して反転対称に設けられる。即ち、第１ホール素子Ｈａと磁気収束板２０との重複部分である第１重複領域Ｓｍ１ａと第２重複領域Ｓｍ２ａの総面積は、第２ホール素子Ｈｂと磁気収束板２０との重複部分である第１重複領域Ｓｍ１ｂと第２重複領域Ｓｍ２ｂの総面積と等しい。また、第１重複領域Ｓｍ１ａと第２重複領域Ｓｍ２ｂの面積は等しく、第１重複領域Ｓｍ１ｂと第２重複領域Ｓｍ２ａの面積は等しい。よって、駆動電流を流す順序と方向を決定することにより、チョッパークロック位相φ１とチョッパークロック位相φ２のそれぞれにおける磁気感度を揃えることができる。

より具体的には、第１ホール素子Ｈａと第２ホール素子Ｈｂとの対称関係に着目すると、第１重複領域Ｓｍ１ａと第２重複領域Ｓｍ２ｂの面積が等しく、且つ、第１駆動電流Ｉ１ａに作用する磁束密度Ｂ１ａと第２駆動電流Ｉ２ｂに作用する磁束密度Ｂ２ｂが等しい。同様に、第２重複領域Ｓｍ２ａと第１重複領域Ｓｍ１ｂの面積が等しく、且つ、第２駆動電流Ｉ２ａに作用する磁束密度Ｂ２ａと第１駆動電流Ｉ１ｂに作用する磁束密度Ｂ１ｂが等しい。よって、スピニングカレント法の利用時に、チョッパークロック位相φ１における磁束密度Ｂ１ａ+Ｂ１ｂが、チョッパークロック位相φ２における磁束密度Ｂ２ａ＋Ｂ２ｂと等しくなる。よって、ホール起電力信号Ｖｈｅも同様に、チョッパークロック位相φ１におけるホール起電力信号Ｖｈｅ１ａ＋Ｖｈｅ１ｂが、チョッパークロック位相φ２におけるホール起電力信号Ｖｈｅ２ａ＋Ｖｈｅ２ｂと等しくなる。

以上の通り、ホール素子Ｈの駆動電流の方向をホール素子Ｈの配置に合わせて変更することにより、チョッパークロック位相φ１におけるホール起電力信号Ｖｈｅの合計とチョッパークロック位相φ２におけるホール起電力信号Ｖｈｅの合計を等しくすることができる。即ち、第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子ＨｂがエッジＥＧ１に覆われない場合であっても、駆動電流を流す順序及び方向を変更することにより、２つのホール素子Ｈと磁気収束板２０によって決定される各位相の磁気感度が揃う。よって、本例の磁気センサ１００では、２つのホール素子Ｈのホール起電力信号Ｖｈｅの和がチョッパークロック位相によって変動することがなく、高精度に外部磁場を検出できる。

図１４は、実施例３におけるホール起電力信号Ｖｈｅの処理方法の一例を示す。基本的な概念は、実施例２におけるホール起電力信号Ｖｈｅの処理方法（図１１）と同様である。

実施例３では、第１重複領域Ｓｍ１ａと第２重複領域Ｓｍ２ａの面積が等しくないので、ホール起電力信号Ｖｈｅａ＿Ｉ１（Ｂｚ）の大きさがホール起電力信号Ｖｈｅａ＿Ｉ２（Ｂｚ）の大きさと異なる。また、第１重複領域Ｓｍ１ｂと第２重複領域Ｓｍ２ｂの面積が等しくないので、ホール起電力信号Ｖｈｅｂ＿Ｉ１（Ｂｚ）の大きさがホール起電力信号Ｖｈｅｂ＿Ｉ２（Ｂｚ）の大きさと異なる。

但し、図１３で示したように駆動電流の順序及び方向を、チョッパークロック位相φ１とチョッパークロック位相φ２で磁気感度が揃うように制御する。よって、
Ｖｈｅａ＿Ｉ１（Ｂｚ）＝Ｖｈｅｂ＿Ｉ２（Ｂｚ）と、
Ｖｈｅａ＿Ｉ２（Ｂｚ）＝Ｖｈｅｂ＿Ｉ１（Ｂｚ）
を満たす。したがって、出力信号Ｖｏｕｔには、
Ｖｈｅａ＿Ｉ１（Ｂｚ）＋Ｖｈｅｂ＿Ｉ１（Ｂｚ）
＝Ｖｈｅａ＿Ｉ２（Ｂｚ）＋Ｖｈｅｂ＿Ｉ２（Ｂｚ）
という関係が成り立つ。つまり、実施例３に係る出力信号Ｖｏｕｔには、実施例２の場合と同様に、ホール起電力信号Ｖｈｅ起因のリップルが残っていない。したがって、出力信号Ｖｏｕｔのリップルは、オフセット信号Ｖｏｓ起因のリップルとなる。

図１５は、実施例３に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。本例の磁気センサ１００は、第１磁気収束板２１及び第２磁気収束板２２の２つの磁気収束板を有する。第１磁気収束板２１には、第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子Ｈｂが形成され。第２磁気収束板２２には、第３ホール素子Ｈｃ及び第４ホール素子Ｈｄが形成される。

第１磁気収束板２１及び第２磁気収束板２２は、対称軸Ｄを含むｘｚ平面に対して面対称に配置される。第１磁気収束板２１と第２磁気収束板２２との間隔は、例えば、各ホール素子Ｈのｙ軸方向の幅よりも大きくて良い。ホール素子Ｈのｙ軸方向の幅とは、各ホール素子Ｈのｙ軸負側方向の端部と、ｙ軸正側方向の端部との間隔を指す。また例えば、各ホール素子Ｈの２つの電極に挟まれたウェル領域の長さより大きくても良い。

第１ホール素子Ｈａ及び第２ホール素子Ｈｂは、中心軸Ｃに対して反転対称に配置される。第３ホール素子Ｈｃは、第１ホール素子Ｈａと対称軸Ｄを含むｘｚ平面に対して面対称に配置される。第４ホール素子Ｈｄは、第２ホール素子Ｈｂと対称軸Ｄを含むｘｚ平面に対して面対称に配置される。

第１ホール素子Ｈａにおいて、第１駆動電流Ｉ１ａを第１電極Ｅ１ａから第２電極Ｅ２ａに流し、第２駆動電流Ｉ２ａを第３電極Ｅ３ａから第４電極Ｅ４ａに流す。この場合、第１重複領域Ｓｍ１ａと第２重複領域Ｓｍ２ａの面積が異なる。また、第１ホール素子Ｈａでは、第１駆動電流Ｉ１ａに作用する磁束密度Ｂ１ａと、第２駆動電流Ｉ２ａに作用する磁束密度Ｂ２ａが等価ではない。

第２ホール素子Ｈｂにおいて、第１駆動電流Ｉ１ｂを第３電極Ｅ３ｂから第４電極Ｅ４ｂに流し、第２駆動電流Ｉ２ｂを第１電極Ｅ１ｂから第２電極Ｅ２ｂに流す。この場合、第１重複領域Ｓｍ１ｂと第２重複領域Ｓｍ２ｂの面積が異なる。また、第２ホール素子Ｈｂでは、第１駆動電流Ｉ１ｂに作用する磁束密度Ｂ１ｂと、第２駆動電流Ｉ２ｂに作用する磁束密度Ｂ２ｂが等価ではない。

しかしながら、第１ホール素子Ｈａと第２ホール素子Ｈｂとの対称関係に着目すると、第１重複領域Ｓｍ１ａと第２重複領域Ｓｍ２ｂの面積が等しく、且つ、第１駆動電流Ｉ１ａに作用する磁束密度Ｂ１ａと第２駆動電流Ｉ２ｂに作用する磁束密度Ｂ２ｂが等しい。同様に、第２重複領域Ｓｍ２ａと第１重複領域Ｓｍ１ｂの面積が等しく、且つ、第２駆動電流Ｉ２ａに作用する磁束密度Ｂ２ａと第１駆動電流Ｉ１ｂに作用する磁束密度Ｂ１ｂが等しい。したがって、第１ホール素子Ｈａと第２ホール素子Ｈｂを組み合わせて考えると、チョッパークロック位相φ１の磁気感度とチョッパークロック位相φ２の磁気感度が揃うことになる。なお、本例の第１ウェル領域Ｗ１ａ及び第２ウェル領域Ｗ２ａは、第１ホール素子Ｈａの中心軸Ｈｃａに対して反転対称となり、第１ウェル領域Ｗ１ｂ及び第２ウェル領域Ｗ２ｂは、第２ホール素子Ｈｂの中心軸Ｈｃｂに対して反転対称となっているが必須ではない。

一方、第３ホール素子Ｈｃにおいて、第１駆動電流Ｉ１ｃを第１電極Ｅ１ｃから第２電極Ｅ２ｃに流し、第２駆動電流Ｉ２ｃを第３電極Ｅ３ｃから第４電極Ｅ４ｃに流す。この場合、第１重複領域Ｓｍ１ｃと第２重複領域Ｓｍ２ｃの面積が異なる。また、第３ホール素子Ｈｃでは、第１駆動電流Ｉ１ｃに作用する磁束密度Ｂ１ｃと、第２駆動電流Ｉ２ｃに作用する磁束密度Ｂ２ｃが等価ではない。

第４ホール素子Ｈｄにおいて、第１駆動電流Ｉ１ｄを第３電極Ｅ３ｄから第４電極Ｅ４ｄに流し、第２駆動電流Ｉ２ｄを第１電極Ｅ１ｄから第２電極Ｅ２ｄに流す。この場合、第１重複領域Ｓｍ１ｄと第２重複領域Ｓｍ２ｄの面積が異なる。また、第４ホール素子Ｈｄでは、第１駆動電流Ｉ１ｄに作用する磁束密度Ｂ１ｄと、第２駆動電流Ｉ２ｄに作用する磁束密度Ｂ２ｄが等価ではない。

しかしながら、第３ホール素子Ｈｃと第４ホール素子Ｈｄとの対称関係に着目すると、第１重複領域Ｓｍ１ｃと第２重複領域Ｓｍ２ｄの面積が等しく、且つ、第１駆動電流Ｉ１ｃに作用する磁束密度Ｂ１ｃと第２駆動電流Ｉ２ｄに作用する磁束密度Ｂ２ｄが等しい。同様に、第２重複領域Ｓｍ２ｃと第１重複領域Ｓｍ１ｄの面積が等しく、且つ、第２駆動電流Ｉ２ｃに作用する磁束密度Ｂ２ｃと第１駆動電流Ｉ１ｄに作用する磁束密度Ｂ１ｄが等しい。したがって、第３ホール素子Ｈｃと第４ホール素子Ｈｄを組み合わせて考えると、チョッパークロック位相φ１の磁気感度とチョッパークロック位相φ２の磁気感度が揃うことになる。なお、本例の第１ウェル領域Ｗ１ｃ及び第２ウェル領域Ｗ２ｃは、第１ホール素子Ｈａの中心軸Ｈｃａに対して反転対称となり、第１ウェル領域Ｗ１ｄ及び第２ウェル領域Ｗ２ｄは、第２ホール素子Ｈｂの中心軸Ｈｃｂに対して反転対称となっているが必須ではない。

よって、スピニングカレント法の利用時に、チョッパークロック位相φ１における磁束密度Ｂ１ａ+Ｂ１ｂ+Ｂ１ｃ+Ｂ１ｄが、チョッパークロック位相φ２における磁束密度Ｂ２ａ＋Ｂ２ｂ+Ｂ２ｃ+Ｂ２ｄと等しくなる。したがって、ホール起電力信号Ｖｈｅも同様に、チョッパークロック位相φ１におけるホール起電力信号Ｖｈｅ１ａ＋Ｖｈｅ１ｂ＋Ｖｈｅ１ｃ＋Ｖｈｅ１ｄが、チョッパークロック位相φ２におけるホール起電力信号Ｖｈｅ２ａ＋Ｖｈｅ２ｂ＋Ｖｈｅ２ｃ＋Ｖｈｅ２ｄと等しくなる。

図１６は、実施例３に係る磁気センサ１００の構成の一例を示す。本例の磁気センサ１００は、図１５に示した磁気センサ１００と駆動電流を流す順序が異なる。その他は、基本的に図１５に示した磁気センサ１００と同様の構成である。

第１ホール素子Ｈａにおいて、第１駆動電流Ｉ１ａを第１電極Ｅ１ａから第２電極Ｅ２ａに流し、第２駆動電流Ｉ２ａを第３電極Ｅ３ａから第４電極Ｅ４ａに流す。この場合、第１重複領域Ｓｍ１ａと第２重複領域Ｓｍ２ａの面積が異なる。また、第１ホール素子Ｈａでは、第１駆動電流Ｉ１ａに作用する磁束密度Ｂ１ａと、第２駆動電流Ｉ２ａに作用する磁束密度Ｂ２ａが等価ではない。

第３ホール素子Ｈｃにおいて、第１駆動電流Ｉ１ｃを第３電極Ｅ３ｃから第４電極Ｅ４ｃに流し、第２駆動電流Ｉ２ｃを第１電極Ｅ１ｃから第２電極Ｅ２ｃに流す。この場合、第１重複領域Ｓｍ１ｃと第２重複領域Ｓｍ２ｃの面積が異なる。また、第３ホール素子Ｈｃでは、第１駆動電流Ｉ１ｃに作用する磁束密度Ｂ１ｃと、第２駆動電流Ｉ２ｃに作用する磁束密度Ｂ２ｃが等価ではない。

しかしながら、第１ホール素子Ｈａと第３ホール素子Ｈｃとの対称関係に着目すると、第１重複領域Ｓｍ１ａと第２重複領域Ｓｍ２ｃの面積が等しく、且つ、第１駆動電流Ｉ１ａに作用する磁束密度Ｂ１ａと第２駆動電流Ｉ２ｃに作用する磁束密度Ｂ２ｃが等しい。同様に、第２重複領域Ｓｍ２ａと第１重複領域Ｓｍ１ｃの面積が等しく、且つ、第２駆動電流Ｉ２ａに作用する磁束密度Ｂ２ａと第１駆動電流Ｉ１ｃに作用する磁束密度Ｂ１ｃが等しい。したがって、第１ホール素子Ｈａと第３ホール素子Ｈｃを組み合わせて考えると、チョッパークロック位相φ１の磁気感度とチョッパークロック位相φ２の磁気感度が揃うことになる。なお、本例の第１ウェル領域Ｗ１ａ及び第２ウェル領域Ｗ２ａは、第１ホール素子Ｈａの中心軸Ｈｃａに対して反転対称となり、第１ウェル領域Ｗ１ｃ及び第２ウェル領域Ｗ２ｃも、第１ホール素子Ｈａの中心軸Ｈｃａに対して反転対称となっているが必須ではない。

一方、第２ホール素子Ｈｂにおいて、第１駆動電流Ｉ１ｂを第１電極Ｅ１ｂから第２電極Ｅ２ｂに流し、第２駆動電流Ｉ２ｂを第３電極Ｅ３ｂから第４電極Ｅ４ｂに流す。この場合、第１重複領域Ｓｍ１ｂと第２重複領域Ｓｍ２ｂの面積が異なる。また、第２ホール素子Ｈｂでは、第１駆動電流Ｉ１ｂに作用する磁束密度Ｂ１ｂと、第２駆動電流Ｉ２ｂに作用する磁束密度Ｂ２ｂが等価ではない。

第４ホール素子Ｈｄにおいて、第１駆動電流Ｉ１ｄを第３電極Ｅ３ｄから第４電極Ｅ４ｄに流し、第２駆動電流Ｉ２ｄを第１電極Ｅ１ｄから第２電極Ｅ２ｄに流す。この場合、第１重複領域Ｓｍ１ｄと第２重複領域Ｓｍ２ｄの面積が異なる。また、第４ホール素子Ｈｄでは、第１駆動電流Ｉ１ｄに作用する磁束密度Ｂ１ｄと、第２駆動電流Ｉ２ｄに作用する磁束密度Ｂ２ｄが等価ではない。

しかしながら、第２ホール素子Ｈｂと第４ホール素子Ｈｄとの対称関係に着目すると、第１重複領域Ｓｍ１ｂと第２重複領域Ｓｍ２ｄの面積が等しく、且つ、第１駆動電流Ｉ１ｂに作用する磁束密度Ｂ１ｂと第２駆動電流Ｉ２ｄに作用する磁束密度Ｂ２ｄが等しい。同様に、第２重複領域Ｓｍ２ｂと第１重複領域Ｓｍ１ｄの面積が等しく、且つ、第２駆動電流Ｉ２ｂに作用する磁束密度Ｂ２ｂと第１駆動電流Ｉ１ｄに作用する磁束密度Ｂ１ｄが等しい。したがって、第２ホール素子Ｈｂと第４ホール素子Ｈｄを組み合わせて考えると、チョッパークロック位相φ１の磁気感度とチョッパークロック位相φ２の磁気感度が揃うことになる。なお、本例の第１ウェル領域Ｗ１ｂ及び第２ウェル領域Ｗ２ｂは、第２ホール素子Ｈｂの中心軸Ｈｃｂに対して反転対称となり、第１ウェル領域Ｗ１ｄ及び第２ウェル領域Ｗ２ｄも、第２ホール素子Ｈｂの中心軸Ｈｃｂに対して反転対称となっているが必須ではない。

よって、スピニングカレント法の利用時に、チョッパークロック位相φ１における磁束密度Ｂ１ａ+Ｂ１ｂ+Ｂ１ｃ+Ｂ１ｄが、チョッパークロック位相φ２における磁束密度Ｂ２ａ＋Ｂ２ｂ+Ｂ２ｃ+Ｂ２ｄと等しくなる。したがって、ホール起電力信号Ｖｈｅも同様に、チョッパークロック位相φ１におけるホール起電力信号Ｖｈｅ１ａ＋Ｖｈｅ１ｂ＋Ｖｈｅ１ｃ＋Ｖｈｅ１ｄが、チョッパークロック位相φ２におけるホール起電力信号Ｖｈｅ２ａ＋Ｖｈｅ２ｂ＋Ｖｈｅ２ｃ＋Ｖｈｅ２ｄと等しくなる。

以上の通り、本実施形態では、スピニングカレント法を用いた４つのホール素子Ｈの駆動方法について説明した。磁気センサ１００は、チョッパークロック位相φ１の磁気感度とチョッパークロック位相φ２の磁気感度が揃うように制御するものであれば、本例の駆動電流の順序及び方向に限られない。また、ホール素子Ｈの個数が増えた場合であっても、同様の思想によって高精度の磁気センサ１００を実現できる。

図１７〜図２０は、ホール素子Ｈの構成例を示す。図１７のホール素子の電極は、ウェル領域Ｗの幅よりも小さな幅を有する。ウェル領域Ｗの幅とは、駆動電流の流れる方向に垂直な方向のウェルの長さを指す。本例の電極の形状は、四角形である。電極の形状は、正方形であっても、矩形であってもよい。図１８のホール素子の電極の形状は三角形である。本例の三角形は、ウェル領域Ｗの幅と等しい長さの辺を有する。三角形の辺は、ウェル領域Ｗの幅よりも小さくてもよい。図１９のホール素子の電極は、ウェル領域Ｗの内側に形成される。本例の電極は、第１電極Ｅ１から第２電極Ｅ２に流れる第１駆動電流Ｉ１の経路が、第３電極Ｅ３から第４電極Ｅ４に流れる第２駆動電流Ｉ２の経路の少なくとも一部がクロスするように配置される。図２０のホール素子の形状は、略十字形状を有する。即ち、本例のウェル領域Ｗの端部が直線ではなく曲線を有する。但し、ホール素子Ｈは、中心軸Ｈｃに対して反転対称であることが好ましい。

図２１は、ホール素子Ｈの構成の一例を示す。本例のホール素子Ｈは、いわゆるスクエア型のホール素子である。

ホール素子Ｈは、四角形のウェル領域Ｗを有する。ウェル領域Ｗの形状は、正方形であっても矩形であってもよい。電極は、ウェル領域Ｗの四隅に形成される。具体的には、ホール素子Ｈの中心点を中心に第１電極Ｅ１、第３電極Ｅ３、第２電極Ｅ２、第４電極Ｅ４の順に配置される。例えば、第１駆動電流Ｉ１は、第１電極Ｅ１から第２電極Ｅ２に流れ、第２駆動電流Ｉ２は、第３電極Ｅ３から第４電極Ｅ４に流れる。このように、第１駆動電流Ｉ１及び第２駆動電流Ｉ２の順序及び方向を任意に変更できるものであれば、ホール素子Ｈの形状が十字形以外であってよい。つまり、ホール素子Ｈは、ある点を中心として、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２の電極対、第３電極Ｅ３と第４電極Ｅ４の電極対、及び駆動電流が略十字に流れるウェル領域Ｗを有すればよい。
なお、以上の本発明の実施の形態の説明において、ホール素子Ｈの第１電極から第４電極までをウェルと電気的に接続される単一の電極として説明を行ったが、これらをそれぞれ複数の電極に変更しても本発明の範囲内であることは、当業者に明らかである。つまり、ウェル領域Ｗの四隅それぞれに、ウェルと電気的に接続される複数の電極が形成されていても、その電極の領域を単一の電極と同等に扱うことができるので、本発明の範囲内であることは明らかである。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０・・・基板、２０・・・磁気収束板、２１・・・第１磁気収束板、２２・・・第２磁気収束板、１００・・・磁気センサ、１０１・・・第１カレントスイッチ、１０２・・・第２カレントスイッチ、２００・・・信号検出回路、２１０・・・Ｇｍアンプ、２２０・・・電流加算部、２３０・・・増幅器、２４０・・・第１スイッチ回路、２５０・・・出力段、２６０・・・Ｇｍアンプ、３００・・・フィードバック回路、３１０・・・第２スイッチ回路、３２０・・・Ｇｍアンプ、３３０・・・リップル低減回路、３３１・・・差分回路、３３２・・・積分回路、３３３・・・Ｇｍアンプ、４００・・・発振回路、４１０・・・クロック制御部、５００・・・磁気センサ、１０００・・・磁気検出回路

Claims (19)

1. 半導体基板と、
   前記半導体基板に形成され、第１ウェル領域及び第２ウェル領域を有する第１ウェルと、
   第１辺を有し、平面視で、前記第１辺が前記第１ウェルの少なくとも一部と重複し、且つ、外部磁場を予め定められた方向に収束する磁気収束板と、
   前記第１ウェル領域に電気的に接続された第１電極と、
   前記第１ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、前記第１電極と前記第１ウェル領域を挟んで設けられた第２電極と、
   前記第２ウェル領域に電気的に接続された第３電極と、
   前記第２ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、前記第３電極と前記第２ウェル領域を挟んで設けられた第４電極と
   を備え、
   前記第１ウェル領域は、平面視で、前記第１ウェル領域と前記磁気収束板とが重複する第１重複領域を有し、
   前記第２ウェル領域は、平面視で、前記第２ウェル領域と前記磁気収束板とが重複する第２重複領域を有し、
   前記第１重複領域の形状は、前記第２重複領域の形状と反転の関係にある
   磁気センサ。
2. 前記第１重複領域の形状と前記第２重複領域の形状とは、前記第１辺の中心の接線における垂線に対して反転の関係にある請求項１に記載の磁気センサ。
3. 前記第１ウェルは、前記第１辺に覆われない請求項１又は２に記載の磁気センサ。
4. 前記第１ウェルは、ホール素子である請求項１から３のいずれか一項に記載の磁気センサ。
5. 平面視で、前記第１辺と少なくとも一部が重複し、且つ、第３ウェル領域及び第４ウェル領域を有する第２ウェルと、
   前記第３ウェル領域に電気的に接続された第５電極と、
   前記第３ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、前記第５電極と前記第３ウェル領域を挟んで設けられた第６電極と、
   前記第４ウェル領域に電気的に接続された第７電極と、
   前記第４ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、前記第７電極と前記第４ウェル領域を挟んで設けられた第８電極と
   を備え、
   前記第３ウェル領域は、平面視で、前記第３ウェル領域と前記磁気収束板とが重複する第３重複領域を有し、
   前記第４ウェル領域は、平面視で、前記第４ウェル領域と前記磁気収束板とが重複する第４重複領域を有し、
   前記第３重複領域の形状は、前記第４重複領域の形状と反転の関係にある請求項１に記載の磁気センサ。
6. 前記第１ウェルの形状と前記第２ウェルの形状とは、前記第１辺の中心の接線における垂線に対して反転の関係にある請求項５に記載の磁気センサ。
7. 前記第１重複領域の形状と前記第３重複領域の形状とが、前記第１辺の中心の接線における垂線に対して反転の関係にあり、
   前記第２重複領域の形状と前記第４重複領域の形状とが、前記第１辺の中心の接線における垂線に対して反転の関係にある請求項６に記載の磁気センサ。
8. 前記第１ウェル及び前記第２ウェルは、前記第１辺に覆われる請求項５から７のいずれか一項に記載の磁気センサ。
9. 前記第１ウェル及び前記第２ウェルは、ホール素子である請求項５から８のいずれか一項に記載の磁気センサ。
10. 平面視で、前記第１辺の両端における前記磁気収束板の角は鈍角である請求項１から９のいずれか一項に記載の磁気センサ。
11. 前記第１辺はフラットである請求項１から１０のいずれか一項に記載の磁気センサ。
12. 前記ウェルの形状は、平面視で十字形である請求項１から１１のいずれか一項に記載の磁気センサ。
13. 半導体基板と、
    前記半導体基板に形成され、第１ウェル領域及び第２ウェル領域を有する第１ウェルと、
    前記半導体基板に形成され、第３ウェル領域及び第４ウェル領域を有する第２ウェルと、
    第１辺を有し、平面視で、前記第１辺が前記第１ウェル及び前記第２ウェルの少なくとも一部と重複し、且つ、外部磁場を予め定められた方向に収束する磁気収束板と、
    前記第１ウェル領域に電気的に接続された第１電極と、
    前記第１ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、前記第１電極と前記第１ウェル領域を挟んで設けられた第２電極と、
    前記第２ウェル領域に電気的に接続された第３電極と、
    前記第２ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、前記第３電極と前記第２ウェル領域を挟んで設けられた第４電極と
    前記第３ウェル領域に電気的に接続された第５電極と、
    前記第３ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、前記第５電極と前記第３ウェル領域を挟んで設けられた第６電極と、
    前記第４ウェル領域に電気的に接続された第７電極と、
    前記第４ウェル領域に電気的に接続され、且つ、平面視で、前記第７電極と前記第４ウェル領域を挟んで設けられた第８電極と
    を備え、
    前記第１ウェルは、平面視で、前記第１ウェルと前記磁気収束板とが重複する第１重複ウェル領域を有し、
    前記第２ウェルは、平面視で、前記第２ウェルと前記磁気収束板とが重複する第２重複ウェル領域を有し、
    前記第１重複ウェル領域の形状は、前記第２重複ウェル領域の形状と反転の関係にある
    磁気センサ。
14. 前記第１ウェル及び前記第２ウェルは、前記第１辺に覆われない請求項１３に記載の磁気センサ。
15. 前記第１ウェル領域は、平面視で、前記第１ウェル領域と前記磁気収束板とが重複する第１重複領域を有し、
    前記第２ウェル領域は、平面視で、前記第２ウェル領域と前記磁気収束板とが重複する第２重複領域を有し、
    前記第３ウェル領域は、平面視で、前記第３ウェル領域と前記磁気収束板とが重複する第３重複領域を有し、
    前記第４ウェル領域は、平面視で、前記第４ウェル領域と前記磁気収束板とが重複する第４重複領域を有し、
    前記第１重複領域の形状は、前記第３重複領域の形状と反転の関係にあり、且つ、前記第２重複領域の形状は、前記第４重複領域の形状と反転の関係にある請求項１３又は１４に記載の磁気センサ。
16. 前記第１ウェル及び前記第２ウェルに第１駆動電流又は第２駆動電流を流す電流源と、
    前記電流源と前記第１ウェルとの接続、及び、前記電流源と前記第２ウェルとの接続を切り替えるカレントスイッチと
    をさらに備え、
    前記カレントスイッチは、
    第１期間において、前記第１電極から前記第２電極に前記第１駆動電流を流し、且つ、前記第７電極から前記第８電極に前記第１駆動電流を流し、
    第２期間において、前記第３電極から前記第４電極に前記第２駆動電流を流し、且つ、前記第５電極から前記第６電極に前記第２駆動電流を流す請求項１３から１５のいずれか一項に記載の磁気センサ。
17. 平面視で、前記第１辺の両端における前記磁気収束板の角は鈍角である請求項１３から１６のいずれか一項に記載の磁気センサ。
18. 前記第１辺はフラットである請求項１３から１７のいずれか一項に記載の磁気センサ。
19. 前記ウェルの形状は、平面視で十字形である請求項１３から１８のいずれか一項に記載の磁気センサ。

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