(57)【要約】【課題】感磁部に印加される較正磁場の強度を高めつつ、磁場強度のばらつきおよび周辺回路の熱による特性変動を抑制する半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置１Ａは、半導体基板２と、感磁部３ａを含み、半導体基板２に設けられる縦型ホール素子３と、半導体基板２の表面側に、感磁部３ａから離間して設けられた励磁配線４と、を備え、励磁配線４は、複数回周回してなる単一の配線からなり、励磁配線４は、半導体基板２の表面に直交する方向から平面視して感磁部３ａと重なる重畳領域に互いに離間して並列に配置される複数の主配線部４Ａと、複数の主配線部４Ａの各々を互いに直列に接続する副配線部４Ｂと、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
感磁部を含み、前記半導体基板に設けられる縦型ホール素子と、
前記半導体基板の表面側に、前記感磁部から離間して設けられた励磁配線と、を備え、
前記励磁配線は、複数回周回してなる単一の配線からなり、
前記励磁配線は、前記半導体基板の表面に直交する方向から平面視して前記感磁部と重なる重畳領域に互いに離間して並列に配置される複数の主配線部と、前記複数の主配線部の各々を互いに直列に接続する副配線部と、を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記単一の配線を構成する複数の主配線部は、それぞれ、前記半導体基板の表面と平行な方向に沿って配置される、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記単一の配線を構成する複数の主配線部は、それぞれ、前記半導体基板の表面に直交する方向に沿って配置される、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記単一の配線を構成する前記副配線部の少なくとも一部は、前記単一の配線を構成する前記複数の主配線部のうち最も前記半導体基板の表面に近接して配置される主配線部に対して、前記半導体基板の表面により近接して配置される、請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記単一の配線を構成する前記副配線部は、前記半導体基板の表面に直交する方向から平面視して前記感磁部から外れた非重畳領域に配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記副配線部のうち、前記半導体基板の表面に直交する方向から平面視して、前記主配線部に平行な部分が前記感磁部を挟むように配置される、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記励磁配線は、前記単一の配線を、複数有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、磁気センサとしてホール素子を用いた半導体装置がある。ホール素子は、非接触で位置や角度を検出可能な磁気センサとして様々な用途に用いられている。また、ホール素子には、縦型ホール素子と横型ホール素子とがある。このうち、横型ホール素子は、素子表面に対して垂直な磁場成分を検出する磁気センサである。一方、縦型ホール素子は、素子表面に対して平行な磁場成分を検出する磁気センサである。さらに、横型ホール素子と縦型ホール素子とを組み合わせて、２次元的又は３次元的に磁場を検出する磁気センサも提案されている。
【０００３】
ところで、上述した縦型ホール素子は、横型ホール素子に比べて製造ばらつきによる影響を受け易く、感度やオフセット電圧特性について、横型ホール素子よりもばらつきが大きくなり易い。
【０００４】
このような特性のばらつきを較正するため、縦型ホール素子の近傍に励磁配線を配置し、この励磁配線に一定の電流を流すことによって、所定の強度を有する磁場（以下、「較正磁場」とする）を縦型ホール素子の感磁部に印加し、この感磁部における感度を推定する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。すなわち、特許文献１に記載の発明においては、較正磁場の強度を変化させ、縦型ホール素子から出力されるホール電圧の変化を測定することによって、感磁部における実際の感度を推定している。
【０００５】
また、特許文献１に記載の発明においては、縦型ホール素子における感磁部の中心に対して励磁配線の中心を水平方向にずらすこと、すなわち励磁配線の中心と感磁部の中心との水平方向の距離を離すことが行われている。これにより、半導体装置の製造中におけるプロセス変動による励磁配線の幅等のばらつきによって、励磁配線が発生する較正磁場の強度のばらつきを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第９１１６１９２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の発明においては、励磁配線と感磁部とが、水平方向に離隔されて配置されているため、以下のような問題が発生する。励磁配線に流れる電流により発生する較正磁場の強度は、励磁配線からの距離に反比例するため、感磁部と励磁配線との距離が大きくなるほど、感磁部に印加される較正磁場の強度が低くなる。
【０００８】
感磁部に印加される較正磁場の強度が低くなると、縦型ホール素子から出力されるホール電圧の変化が小さくなる。したがって、特許文献１に記載の発明においては、感磁部に印加される較正磁場の強度のばらつきは抑制できたとしても、較正磁場の強度が低くなるため、感磁部における実際の感度を推定する精度が低下してしまう。
【０００９】
この対策として、励磁配線に流す電流を増加し、感磁部に印加される較正磁場の強度を高めることが考えられる。しかしながら、励磁配線の物性や接続される電源の容量等の制約から必ずしも所望の較正磁場の強度を得るのに十分な大きさまで励磁配線に流す電流を増加させることができない場合も起こり得る。また、励磁配線に流す電流を増加させると、励磁配線の発熱量が増大する。
【００１０】
また、特許文献１に記載の発明においては、励磁配線の中心を感磁部の中心から水平方向に大きくずらしているため、感磁部の周辺に配置された周辺回路と励磁配線との距離が近くなる。この場合、周辺回路は、近接する励磁配線から熱の影響を受ける。具体的には、励磁配線の発熱によって、周辺回路に非対称な温度分布が生じ、この周辺回路の特性が変動する。したがって、励磁配線に流す電流を増加させた場合も、感磁部における実際の感度を推定する精度が低下してしまう。
【００１１】
なお、励磁配線と周辺回路との距離を大きくすれば、周辺回路の特性が変動することを抑制することは可能であるが、半導体装置の所要面積を増大させ、コストの増加を招くため現実的ではない。
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、感磁部に印加される較正磁場の強度を高めつつ、磁場強度のばらつきおよび周辺回路の熱による特性変動を抑制する半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装置は、半導体基板と、感磁部を含み、半導体基板に設けられる縦型ホール素子と、半導体基板の表面側に、感磁部から離間して設けられた励磁配線と、を備え、励磁配線は、複数回周回してなる単一の配線からなり、励磁配線は、半導体基板の表面に直交する方向から平面視して感磁部と重なる重畳領域に互いに離間して並列に配置される複数の主配線部と、複数の主配線部の各々を互いに直列に接続する副配線部と、を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る半導体装置によれば、励磁配線が、半導体基板の表面に互いに離間して並列に配置されている複数の主配線部を有し、これらがそれぞれ直列に接続されて単一の配線を成すことで、感磁部に印加される較正磁場の強度を高めつつ、磁場強度のばらつきおよび周辺回路の熱による特性変動を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の構成を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態に係る半導体装置のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の構成を示す平面図である。
【図４】第２の実施形態に係る半導体装置のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の構成を示す平面図である。
【図６】第３の実施形態に係る半導体装置のＶI−ＶＩ線断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る半導体装置の構成を示す平面図である。
【図８】第４の実施形態に係る半導体装置のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る半導体装置の構成を示す平面図である。
【図１０】第５の実施形態に係る半導体装置のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態に係る半導体装置の構成を示す平面図である。
【図１２】第６の実施形態に係る半導体装置のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態に係る半導体装置の構成を示す平面図である。
【図１４】第７の実施形態に係る半導体装置のＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、後述する説明で用いる、左、右、上および下等の方向は、図示された状態に基づく方向である。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の構成を示す平面図である。図２は、半導体装置１Ａの図１中に示す切断線ＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図（ＩＩ−ＩＩ線断面図）である。なお、図１においては、説明の便宜上、後述する絶縁層６ａ、６ｂが省略された状態を示している。
【００１８】
半導体装置１Ａは、図１および図２に示すように、半導体基板２と、感磁部３ａを含み、半導体基板２に設けられた縦型ホール素子３と、半導体基板２の表面Ｓ側に、感磁部３ａから離間して設けられた励磁配線４と、を備えている。半導体基板２は、Ｐ型およびＮ型の一方である第１の導電型（例えばＰ型）を有している。半導体基板２には、縦型ホール素子３と、拡散層８と、が設けられている。ここで、半導体基板２の表面Ｓと直交する方向を深さ方向と称する。深さ方向は、ｘｙｚ三次元直交座標系におけるｚ方向と平行な方向である。
【００１９】
縦型ホール素子３は、磁場成分を検出する感磁部３ａと、感磁部３ａの上部に配置される、複数（例えば、本実施形態においては５つ）の電極３ｂとを有している。電極３ｂは、幅方向に所定の長さ（幅）をもち、奥行方向に並んで配置されている。ここで、幅方向は、深さ方向に対して垂直な方向であり、ｘ方向に対して平行な方向である。また、奥行方向は、深さ方向および幅方向の双方向に対して垂直な方向であり、ｙ方向に対して平行な方向である。
感磁部３ａは、例えば、Ｐ型とＮ型との何れか一方である第１の導電型（例えばＰ型）を有する半導体基板２に、Ｐ型とＮ型との何れか他方である第２の導電型（例えばＮ型）の不純物を注入することによって設けられる半導体層（ウェル）である。感磁部３ａは、所定の奥行、幅および深さをもって立体的に形成される。ここで、図１に例示される、感磁部３ａの短手方向および長手方向を、それぞれ、幅方向および奥行方向と称する。幅方向は、ｘｙｚ三次元直交座標系におけるｙ方向と平行な方向であり、奥行方向はｘ方向と平行な方向である。感磁部３ａは、幅方向の磁場成分を検出する機能を有している。感磁部３ａの上には、各々幅方向に所定の長さをもつ電極３ｂが、所定の間隔で、奥行方向に、並んで配置されている。縦型ホール素子３は、幅方向の磁場成分が感磁部３ａに印加されたとき、その磁場成分に応じたホール電圧を電極３ｂの間で出力する。
【００２０】
縦型ホール素子３は、感磁部３ａの周囲を囲むように設けられた拡散層８によって、半導体基板２の他の領域とは電気的に分離されている。半導体基板２の他の領域には、周辺回路として、縦型ホール素子３からの出力信号を処理する回路や、縦型ホール素子３へと電流を供給する回路、縦型ホール素子３の特性を較正磁場によって補償する回路などが設けられている。
【００２１】
半導体基板２の表面Ｓには、絶縁層６ａ、６ｂが積層されている。絶縁層６ａは、半導体基板２の表面Ｓを覆うように設けられている。励磁配線４は、この絶縁層６ａの上に設けられている。絶縁層６ｂは、絶縁層６ａの上に励磁配線４を覆うように設けられている。
【００２２】
絶縁層６ａ、６ｂは、他部材と電気的に分離する機能を有している。この電気的な分離機能によって、絶縁層６ａは、下に隣接する半導体基板２および上に隣接する絶縁層６ｂと電気的に分離されている。また、絶縁層６ｂは、下に隣接する絶縁層６ａと電気的に分離されている。励磁配線４は、絶縁層６ｂ、６ａによって、縦型ホール素子３と電気的に分離されている。また、励磁配線４は、半導体基板２の表面Ｓ側に、感磁部３ａから離間して設けられている。
【００２３】
励磁配線４は、端部Ｅ１、Ｅ２を有し、端部Ｅ１から端部Ｅ２まで延びる単一の配線として構成されている。端部Ｅ１、Ｅ２は、図示しない電源に接続される。
【００２４】
励磁配線４は、複数の主配線部４Ａと複数の副配線部４Ｂとを有する。複数の主配線部４Ａは、励磁配線４のうち、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視して、感磁部３ａに重なる部分である。すなわち、複数の主配線部４Ａは、表面Ｓと直交する方向（＋ｚから−ｚへの向き）からの平面視で、感磁部３ａと重なるように配置されている。
ここで、表面Ｓに直交する方向から平面視して感磁部３ａと重なる領域を重畳領域と呼称する。また、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視して感磁部３ａと外れた領域、すなわち、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視した平面のうち、重畳領域でない領域を非重畳領域と呼称する。
【００２５】
複数の主配線部４Ａは、端部Ｅ１に近い側から主配線部４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｃ、４Ａｄおよび４Ａｅを有する。主配線部４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｃ、４Ａｄ、４Ａｅは、同一の励磁配線４の異なる部分であり、それぞれ奥行方向に延在している。主配線部４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｃ、４Ａｄ、４Ａｅは、それぞれ、感磁部３ａにおける幅方向に沿って、互いに離間して並列に配置されている。主配線部４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｃ、４Ａｄ、４Ａｅは、励磁配線４に電力が供給された際に、それぞれ、同じ方向の電流が流れるように、複数の副配線部４Ｂと電気的に直列に接続されている。各主配線部４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｃ、４Ａｄ、４Ａｅは、何れも励磁配線４の一部を形成する、同じ導体である。
【００２６】
以下、主配線部４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｃ、４Ａｄ、４Ａｅを総称して複数の主配線部４Ａと呼称する。以下、特に言及のない限り、複数の主配線部４Ａの特徴として記載する構成は、主配線部４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｃ、４Ａｄ、４Ａｅのそれぞれが有する構成である。
【００２７】
複数の主配線部４Ａは、感磁部３ａのある深さにおける幅方向の中心を通る平面（ｙｚ平面）と、ある深さを表す平面（ｘｙ平面）との交線（以下、「幅方向中心線」とする。）ＣＬに対して対称に配置されていることが好ましい。具体的には、図１に例示される主配線部４Ａの場合、半導体基板２の表面Ｓと直交する方向からの平面視において、主配線部４Ａｃは、幅方向中心線ＣＬと重畳する位置に配置されている。この主配線部４Ａｃに対して、主配線部４Ａｂおよび主配線部４Ａｄと、主配線部４Ａａおよび主配線部４Ａｅとは、それぞれ、主配線部４Ａｃからの距離が等しくなるように配置されていることが好ましい。
【００２８】
複数の主配線部４Ａは、隣接する主配線部との間隔が等間隔になるように配置されていることが好ましい。例えば、感磁部３ａを幅方向に６等分し、６等分した感磁部３ａの領域をｘの小から大（左から右）に向かって順に、第１領域、第２領域、第３領域、第４領域、第５領域および第６領域とした場合を考える。半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視して、主配線部４Ａａの幅方向における中心は、第１領域に重なるように配置されていることが好ましい。主配線部４Ａｂの幅方向における中心は、第２領域に重なるように配置されていることが好ましい。主配線部４Ａｃは、第３領域および第４領域に跨るように配置されていることが好ましい。主配線部４Ａｄの幅方向における中心は、第５領域に重なるように配置されていることが好ましい。主配線部４Ａｅの幅方向における中心は、第６領域に重なるように配置されていることが好ましい。
【００２９】
複数の主配線部４Ａは、感磁部３ａに対して、その幅方向に均一な較正磁場を印加する観点から、半導体基板２の表面Ｓからの距離を適宜設定すればよい。複数の主配線部４Ａは、それぞれが半導体基板２の表面Ｓからの距離が等しくなるように配置されていることが好ましい。
【００３０】
複数の主配線部４Ａの幅は、感磁部３ａに対してその幅方向に均一な較正磁場を印加する観点から、感磁部３ａの表面からの距離や感磁部３ａの幅を考慮して適宜設定すればよい。例えば、図１に示す半導体装置１Ａにおいては、複数の主配線部４Ａの幅の総和は、感磁部３ａの幅に対して略半分に設定されている。
【００３１】
また、複数の主配線部４Ａの幅の総和は、感磁部３ａの幅に対して１／２以上であることが好ましい。複数の主配線部４Ａの幅の総和を感磁部３ａの幅に対して１／２以上とすることで、感磁部３ａの表面からの距離に因らずに、感磁部３ａに対してその幅方向に均一な較正磁場を印加することができる。
【００３２】
複数の副配線部４Ｂは、励磁配線４のうち、非重畳領域に配置される部分である。すなわち、複数の副配線部４Ｂは、励磁配線４のうち、複数の主配線部４Ａ以外の部分である。
【００３３】
複数の副配線部４Ｂは、励磁配線４の端部Ｅ１に近い側から副配線部４Ｂａ、４Ｂｂ、４Ｂｃおよび４Ｂｄを有する。副配線部４Ｂａは、主配線部４Ａａと主配線部４Ａｂと接続している。副配線部４Ｂｂは、主配線部４Ａｂと主配線部４Ａｃと接続している。副配線部４Ｂｃは、主配線部４Ａｃと主配線部４Ａｄと接続している。副配線部４Ｂｄは、主配線部４Ａｄと主配線部４Ａｅと接続している。
【００３４】
副配線部４Ｂａ、４Ｂｂ、４Ｂｃ、４Ｂｄは、何れも主配線部４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｃ、４Ａｄ、４Ａｅと同じ導体であり、主配線部４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｃ、４Ａｄ、４Ａｅと共に単一の励磁配線４を形成している。主配線部４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｃ、４Ａｄ、４Ａｅと副配線部４Ｂａ、４Ｂｂ、４Ｂｃ、４Ｂｄとによって形成される励磁配線４は、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視して、励磁配線４が複数回周回してなるように配置されている。
【００３５】
以下、副配線部４Ｂａ、４Ｂｂ、４Ｂｃ、４Ｂｄを総称して複数の副配線部４Ｂと呼称する。以下、特に言及のない限り、複数の副配線部４Ｂの特徴として記載する構成は、副配線部４Ｂａ、４Ｂｂ、４Ｂｃ、４Ｂｄのそれぞれが有する構成である。
【００３６】
複数の副配線部４Ｂは、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視して、複数の主配線部４Ａと平行な部分を有する。
【００３７】
副配線部４Ｂａのうち、複数の主配線部４Ａと平行な部分は平行副配線部４Ｂａｐである。副配線部４Ｂｂのうち、複数の主配線部４Ａと平行な部分は平行副配線部４Ｂｂｐである。副配線部４Ｂｃのうち、複数の主配線部４Ａと平行な部分は平行副配線部４Ｂｃｐである。副配線部４Ｂｄのうち、複数の主配線部４Ａと平行な部分は平行副配線部４Ｂｄｐである。
【００３８】
以下、平行副配線部４Ｂａｐ、４Ｂｂｐ、４Ｂｃｐ、４Ｂｄｐを総称して複数の平行副配線部４Ｂｐと呼称する。以下、特に言及のない限り、複数の平行副配線部４Ｂｐの特徴として記載する構成は、平行副配線部４Ｂａｐ、４Ｂｂｐ、４Ｂｃｐ、４Ｂｄｐのそれぞれが有する構成である。
【００３９】
複数の平行副配線部４Ｂｐは、励磁配線４に電力が供給された際に、複数の主配線部４Ａと逆方向に電流が流れるように配置されている。励磁配線４の周囲に励起する較正磁場の向きは、励磁配線４を流れる電流の向きに依存する。複数の主配線部４Ａにより発生する較正磁場と複数の平行副配線部４Ｂｐにより発生する較正磁場とは、磁場の向きが逆方向である。半導体装置１Ａにおいて、感磁部３ａには、複数の主配線部４Ａにより発生する較正磁場のみが印加されることが好ましい。そのため、複数の平行副配線部４Ｂｐは、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向からの平面視において、複数の主配線部４Ａとの距離が大きくなるように配置されていることが好ましい。具体的には、複数の主配線部４Ａと複数の平行副配線部とにおけるそれぞれの距離の中で最近接の距離Ｄが、１５μｍ以上であることが好ましく、４５μｍ以上であることがより好ましい。図１においては、複数の主配線部４Ａと複数の平行副配線部４Ｂｐのうち、最近接な組み合わせは、主配線部４Ａａと平行副配線部４Ｂａｐとであり、距離Ｄは、主配線部４Ａａと平行副配線部４Ｂａｐとの距離に対応する。
【００４０】
半導体基板２の表面Ｓと直交する方向から平面視して、複数の平行副配線部４Ｂｐは、形状が小さくなるように配置されていることが好ましい。例えば、主配線部４Ａａと副配線部４Ｂａ、主配線部４Ａｂと副配線部４Ｂｂ、主配線部４Ａｃと副配線部４Ｂｃ、主配線部４Ａｄと副配線部４Ｂｄが、それぞれ大きさの異なる同心長方形の一部となるように配置されると、平行副配線部４Ｂａｐ、４Ｂｂｐ、４Ｂｃｐ、４Ｂｄｐが小さい構成となる。
【００４１】
複数の副配線部４Ｂの形状は、複数の主配線部４Ａと同じであっても異なっていても良い。
複数の副配線部４Ｂは、任意の間隔で配置することができる。例えば、複数の副配線部４Ｂは、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向からの平面視において互いに平行に配置されていてもよく、交差するように配置されていてもよい。
【００４２】
励磁配線４のうち、端部Ｅ１と主配線部４Ａａとの間の領域および端部Ｅ２と主配線部４Ａｅとの間の領域は、副配線部４Ｂの一部である。端部Ｅ１と主配線部４Ａａとの間の領域および端部Ｅ２と主配線部４Ａｅとの間の領域は、電流が流された際に、複数の主配線部４Ａと逆方向の電流が流れないように配置されていることが好ましい。
【００４３】
以上のような構成を有する半導体装置１Ａにおいては、励磁配線４に一定の電流を流すことによって、励磁配線４の周囲に励起された較正磁場が感磁部３ａに対して印加される。較正磁場は、主配線部４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｃ、４Ａｄおよび４Ａｅの周囲で励起される。また、磁場は副配線部４Ｂａ、４Ｂｂ、４Ｂｃおよび４Ｂｄと、端部Ｅ１と主配線部４Ａａとの間の領域および端部Ｅ２と主配線部４Ａｅとの間の領域のそれぞれの周囲でも励起される。
図２に符号Ｂで示した破線の楕円は、複数の主配線部４Ａの周囲により発生する較正磁場の合成磁場を模式的に示したものである。また、図２に符号Ｂ１で示した破線の楕円は、主配線部４Ａｅにより発生する較正磁場を模式的に示したものである。
【００４４】
複数の主配線部４Ａは、電気的に直列に接続されている。そのため、複数の主配線部４Ａが同一の構成である場合、主配線部４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｃ、４Ａｄおよび４Ａｅのそれぞれにより発生する較正磁場は、同じ向きであり、同じ強度分布を示す。主配線部４Ａｅによって発生する較正磁場Ｂ１のうち、主配線部４Ａｅよりも感磁部３ａ側に発生する磁場は、感磁部３ａの幅方向における主配線部４Ａｅからの距離が大きくなるにしたがって、感磁部３ａの幅方向における強度が小さくなる。
【００４５】
較正磁場Ｂは、複数の主配線部４Ａの合成磁場であるため、半導体装置１Ａは、感磁部３ａの幅方向において均一な強度の較正磁場を感磁部３ａに印加することができる。
【００４６】
また、複数の主配線部４Ａは単一の配線の一部であるため、主配線部４Ａａ、４Ａｂ、４Ａｃ、４Ａｄおよび４Ａｅには同じ電流値の電流が流れ、感磁部３ａに合成磁場を印加する。従って、複数の副配線部４Ｂを省略して励磁配線４を個別の配線として構成した場合と比べて、同じ大きさの電流を流した際に磁場強度の強い較正磁場を印加することができる。換言すると、同じ大きさの較正磁場を印加するために必要な電流の大きさが小さい。
【００４７】
励磁配線として複数の配線を配置して用いた場合、それぞれの配線に対して電流を流す必要があり、与える電流の合計が配線の数に依存して大きくなる。一方、励磁配線として複数の主配線部４Ａを有する励磁配線４を用いた場合、励磁配線４は単一の配線なので、励磁配線４に与えた電流がすべての主配線部４Ａに流れる。そのため、励磁配線４における主配線部４Ａの数が増えたとしても、主配線部４Ａの数に応じて与える電流の合計は変化しない。
【００４８】
以上より、半導体装置１Ａは、限られた大きさの電流しか使用できない場合であっても、感磁部３ａに対して強度の強い較正磁場を印加することができる。
【００４９】
また、半導体装置１Ａは、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向からの平面視して、複数の主配線部４Ａが重畳領域に配置されているため、感磁部３ａに印加される較正磁場の強度のばらつきを抑制することができる。
【００５０】
さらに、従って、半導体装置１Ａにおいては、励磁配線４が、複数の主配線部４Ａと複数の副配線部４Ｂとを有する、単一の配線として構成されているので、主配線部４Ａに相当する励磁配線を複数有する構成と比べて、同じ磁場強度を得るために、励磁配線４に供給する電力を小さく抑えることができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態の構成を示す平面図である。図４は、半導体装置１Ｂの図３中に示す切断線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図（ＩＶ−ＩＶ線断面図）である。図３においては、説明の便宜上、後述する絶縁層６ａ〜６ｄが省略された状態を示している。
半導体装置１Ｂは、半導体装置１Ａに対して、励磁配線４の代わりに励磁配線１４を備える点で相違するが、その他の点については実質的に相違しない。以下の説明においては、半導体装置１Ａと同等の部位については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
【００５２】
半導体装置１Ｂは、半導体基板２と、縦型ホール素子３と、複数回周回してなる単一の配線からなる励磁配線１４と、を備えている。励磁配線１４は、上記半導体装置１Ａの励磁配線４と同様に、重畳領域に配置される複数の主配線部１４Ａと、非重畳領域に配置される複数の副配線部１４Ｂと、を有している。上記半導体装置１Ａの励磁配線４との関係において、主配線部１４Ａは、主配線部４Ａに相当し、副配線部１４Ｂは、副配線部４Ｂに相当する。
励磁配線１４は、励磁配線４に対して、複数の副配線部１４Ｂの配置の点で相違している。具体的に説明すれば、複数の副配線部１４Ｂのうち複数の主配線部１４Ａに平行な部分、すなわち後述する平行副配線部１４Ｂａｐ、１４Ｂｂｐ、１４Ｂｃｐおよび１４Ｂｄｐが、複数の主配線部１４Ａが設けられている絶縁層６ｄとは異なる絶縁層６ｂに配置されている点で相違している。励磁配線１４は、複数の副配線部１４Ｂの配置以外の点について、励磁配線４と同様である。
【００５３】
以下、主配線部１４Ａａ、１４Ａｂ、１４Ａｃ、１４Ａｄ、１４Ａｅを総称して複数の主配線部１４Ａと呼称する。また、副配線部１４Ｂａ、１４Ｂｂ、１４Ｂｃ、１４Ｂｄを総称して複数の副配線部１４Ｂと呼称する。
【００５４】
副配線部１４Ｂａのうち、複数の主配線部１４Ａと平行な部分は平行副配線部１４Ｂａｐである。副配線部１４Ｂｂのうち、複数の主配線部１４Ａと平行な部分は平行副配線部１４Ｂｂｐである。副配線部１４Ｂｃのうち、複数の主配線部１４Ａと平行な部分は平行副配線部１４Ｂｃｐである。副配線部１４Ｂｄのうち、複数の主配線部１４Ａと平行な部分は平行副配線部１４Ｂｄｐである。
【００５５】
半導体装置１Ｂは、複数の副配線部１４Ｂの少なくとも一部が複数の主配線部１４Ａよりも半導体基板２の表面Ｓに近接して配置されている。
【００５６】
図４においては、複数の平行副配線部１４Ｂｐが複数の主配線部１４Ａよりも半導体基板２の表面Ｓに近接して配置されている。好ましくは、複数の平行副配線部１４Ｂｐ全体が、複数の主配線部１４Ａよりも半導体基板２の表面Ｓに近接して配置されている。より好ましくは、複数の副配線部１４Ｂの全体が、複数の主配線部１４Ａよりも半導体基板２の表面Ｓに近接して配置されている。
【００５７】
半導体基板２の表面Ｓには、絶縁層６ａ〜６ｄが積層されている。図４に例示される半導体装置１Ｂにおいて、絶縁層６ａは、半導体基板２の表面Ｓを覆うように設けられている。平行副配線部１４Ｂｂｐは、この絶縁層６ａの上に設けられている。絶縁層６ｂは、絶縁層６ａの上に平行副配線部１４Ｂｂｐを覆うように設けられている。絶縁層６ｃは、絶縁層６ｂの上に設けられている。複数の主配線部１４Ａは、絶縁層６ｃの上に設けられている。絶縁層６ｄは、絶縁層６ｃの上に複数の主配線部１４Ａを覆うように設けられている。
【００５８】
複数の副配線部１４Ｂの少なくとも一部が複数の主配線部１４Ａよりも半導体基板２の表面Ｓに近接して配置されている構成は、例えば、絶縁層６ｂおよび絶縁層６ｃを貫通する貫通電極を介して異なる絶縁層上に副配線部１４Ｂを接続する構成を適用することによって実現される。
【００５９】
半導体装置１Ｂにおいては、感磁部３ａに印加される較正磁場の強度を上記半導体装置１Ａに比べ、より高めることができる。
【００６０】
半導体装置１Ｂにおいては、複数の副配線部１４Ｂの少なくとも一部が複数の主配線部１４Ａよりも半導体基板２の表面Ｓに近接して配置されていることで、副配線部１４Ｂにより発生する磁場のうち、感磁部３ａに印加される磁場は、半導体基板２の表面Ｓに垂直な成分の比率が高まる。そのため、感磁部３ａに印加される磁場の感磁部３ａの幅方向成分を抑制するので、感磁部３ａに印加される磁場のうち、複数の主配線部１４Ａにより発生する較正磁場以外の磁場を抑制することができ、感磁部３ａに較正磁場が印加される効率を向上させることができる。すなわち、縦型ホール素子３の実際の感度を推定する精度を向上することができる。
【００６１】
（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態の構成を示す平面図である。図６は、半導体装置１Ｃの図５中に示す切断線ＶＩ−ＶＩに沿う断面図（ＶＩ−ＶＩ線断面図）である。なお、図５においては、説明の便宜上、絶縁層６ａ、６ｂが省略された状態を示している。
半導体装置１Ｃは、半導体装置１Ａに対して、励磁配線４の代わりに励磁配線２４を備える点で相違するが、その他の点については実質的に相違しない。以下の説明においては、半導体装置１Ａと同等の部位については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
【００６２】
半導体装置１Ｃは、半導体基板２と、縦型ホール素子３と、複数回周回してなる単一の配線からなる励磁配線２４と、を備えている。励磁配線２４は、絶縁層６ｂの表面に設けられた重畳領域に配置される複数の主配線部４Ａと、同じく絶縁層６ｂの表面に設けられた非重畳領域に配置される複数の副配線部２４Ｂとを有する。励磁配線２４は、励磁配線４と同様に、単一の配線を形成している。励磁配線２４は、励磁配線４に対して、複数の副配線部４Ｂの代わりに複数の副配線部２４Ｂを有する点で相違している。
【００６３】
複数の副配線部２４Ｂは、複数の主配線部４Ａと平行な部分である平行副配線部２４ＢｐＬおよび２４ＢｐＲを有している。平行副配線部２４ＢｐＬは、平行副配線部２４Ｂａｐおよび２４Ｂｂｐを含んでおり、幅方向中心線ＣＬ（図５において図示省略）に対して左側に配置されている。平行副配線部２４ＢｐＲは、平行副配線部２４Ｂｃｐおよび２４Ｂｄｐを含んでおり、幅方向中心線ＣＬに対して右側に配置されている。副配線部２４Ｂａ、２４Ｂｂ、２４Ｂｃおよび２４Ｂｄは、励磁配線２４の端部Ｅ１に最も近い側から、副配線部２４Ｂａ、２４Ｂｂ、２４Ｂｃおよび２４Ｂｄの順に配置されている。
【００６４】
励磁配線２４のうち複数の副配線部２４Ｂは、励磁配線４との関係において、副配線部４Ｂに相当する。副配線部２４Ｂと副配線部４Ｂとの違いは、平行副配線部２４Ｂａｐ、２４Ｂｂｐ、２４Ｂｃｐおよび２４Ｂｄｐが、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視して、複数の主配線部４Ａを挟んだ両側に配置されている点である。ここで、副配線部２４Ｂａのうち複数の主配線部４Ａと平行な部分を平行副配線部２４Ｂａｐと呼称する。同様に、副配線部２４Ｂｂ、２４Ｂｃおよび２４Ｂｄのうち複数の主配線部４Ａと平行な部分を、それぞれ、平行副配線部２４Ｂｂｐ、２４Ｂｃｐおよび２４Ｂｄｐと呼称する。励磁配線２４は、平行副配線部２４Ｂａｐ、２４Ｂｂｐ、２４Ｂｃｐおよび２４Ｂｄｐの配置以外の点について、励磁配線４と同様である。以下、副配線部２４Ｂａ、２４Ｂｂ、２４Ｂｃ、２４Ｂｄを総称して複数の副配線部２４Ｂと呼称する。
【００６５】
半導体装置１Ｃにおいて、平行副配線部２４ＢｐＲおよび２４ＢｐＬには、複数の主配線部４Ａと逆方向に電流が流れる。また、複数の主配線部４Ａと平行副配線部２４ＢｐＬとにおける最近接の距離および複数の主配線部４Ａと平行副配線部２４ＢｐＲとにおける最近接の距離は、いずれも距離Ｄである。図５においては、複数の主配線部４Ａと平行副配線部２４ＢｐＬのうち、最近接な組み合わせは、主配線部４Ａａと平行副配線部２４Ｂａｐとである。また、複数の主配線部４Ａと平行副配線部２４ＢｐＲのうち、最近接な組み合わせは、主配線部４Ａｅと平行副配線部２４Ｂｄｐとである。
【００６６】
半導体装置１Ｃにおいては、上記半導体装置１Ａと同様に、感磁部３ａに印加される較正磁場の強度を高められると共に、複数の副配線部２４Ｂが、感磁部３ａに対して非重畳領域に対称的に配置されるので、より均一な強度を有する較正磁場を感磁部３ａに対して印加することが可能である。
【００６７】
半導体装置１Ｃにおいては、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視して、平行副配線部２４ＢｐＲおよび２４ＢｐＬが感磁部３ａを挟むように配置されていることで、複数の副配線部２４Ｂにより発生する磁場は、感磁部３ａの幅方向において半導体装置１Ａよりも均等に印加される。従って、感磁部３ａに印加される磁場のうち、複数の主配線部４Ａにより発生する較正磁場以外の磁場の影響を感磁部３ａの幅方向において均等にすることができる。従って、縦型ホール素子３の実際の感度を推定する精度を向上することができる。
【００６８】
また、半導体装置１Ｃにおいては、平行副配線部２４ＢｐＲおよび２４ＢｐＬが感磁部３ａを挟むように配置されている。すなわち、複数の副配線部２４Ｂが分散して配置されている。従って、複数の副配線部２４Ｂの熱による周辺回路への影響を抑制することができる。
【００６９】
尚、上述した半導体装置１Ｃにおいては、平行副配線部２４ＢｐＲおよび２４ＢｐＬの有する平行副配線部の数が等しいが、この例に限定されない。例えば、平行副配線部２４ＢｐＲの有する平行副配線部の数が多くてもよいし、平行副配線部２４ＢｐＬの有する平行副配線部の数が多くてもよい。また、上述した半導体装置１Ｃにおいては、複数の主配線部４Ａと平行副配線部２４ＢｐＬとにおける最近接の距離および複数の主配線部４Ａと平行副配線部２４ＢｐＲとにおける最近接の距離が同じであるが、異なっていても良い。
【００７０】
（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態の構成を示す平面図である。図８は、半導体装置１Ｄの図７中に示す切断線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿う断面図（ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図）である。なお、図７においては、説明の便宜上、後述する絶縁層６ａ〜６ｆが省略された状態を示している。
半導体装置１Ｄは、半導体装置１Ａに対して、励磁配線４の代わりに励磁配線３４を備える点で相違するが、その他の点については実質的に相違しない。以下の説明においては、半導体装置１Ａと同等の部位については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
【００７１】
半導体装置１Ｄは、半導体基板２と、縦型ホール素子３と、複数回周回してなる単一の配線からなる励磁配線３４と、を備えている。励磁配線３４は、励磁配線４と同様に、重畳領域に配置される複数の主配線部３４Ａと、非重畳領域に配置される複数の副配線部３４Ｂと、を有している。励磁配線４との関係において、主配線部３４Ａは、主配線部４Ａに相当し、副配線部３４Ｂは、副配線部４Ｂに相当する。
【００７２】
励磁配線３４は、励磁配線４に対して、複数の主配線部３４Ａ、すなわち後述する主配線部３４Ａａ、３４Ａｂ、および３４Ａｃが、それぞれ異なる絶縁層の表面に配置されることで、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向に沿って配置される点で相違している。また、複数の主配線部３４Ａの配置が複数の主配線部４Ａの配置と相違するに伴い、複数の副配線部３４Ｂの配置が相違している。
【００７３】
複数の副配線部３４Ｂは、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視して、複数の主配線部３４Ａと平行な部分を有する。複数の副配線部３４Ｂのうち、複数の主配線部３４Ａと平行な部分は、複数の平行副配線部３４Ｂｐ、すなわち平行副配線部３４Ｂａｐおよび平行副配線部３４Ｂｂｐである。
【００７４】
以下、主配線部３４Ａａ、３４Ａｂおよび３４Ａｃを総称して複数の主配線部３４Ａと呼称する。複数の主配線部３４Ａのすべての主配線部は、半導体基板の表面Ｓに直交する方向に並んでいる。
【００７５】
複数の副配線部３４Ｂは、励磁配線４の端部Ｅ１に近い側から副配線部３４Ｂａおよび３４Ｂｂを有する。以下、副配線部３４Ｂａおよび３４Ｂｂを総称して複数の副配線部３４Ｂと呼称する。
【００７６】
半導体基板２の表面Ｓには、絶縁層６ａ〜６ｆが積層されている。図８に例示される半導体装置１Ｄにおいて、絶縁層６ａは、半導体基板２の表面Ｓを覆うように設けられている。平行副配線部３４Ｂａｐおよび３４Ｂｂｐと主配線部３４Ａａとは、この絶縁層６ａの上に設けられている。絶縁層６ｂは、絶縁層６ａの上に平行副配線部３４Ｂａｐおよび３４Ｂｂｐと主配線部３４Ａａとを覆うように設けられている。絶縁層６ｃは、この絶縁層６ｂの上に設けられている。主配線部３４Ａｂは、絶縁層６ｃの上に設けられている。絶縁層６ｄは、絶縁層６ｃの上に主配線部３４Ａｂを覆うように設けられている。絶縁層６ｅは、この絶縁層６ｄの上に設けられている。主配線部３４Ａｃは、絶縁層６ｅの上に設けられている。絶縁層６ｆは、主配線部３４Ａｃを覆うように設けられている。
【００７７】
複数の主配線部３４Ａのすべての主配線部が半導体基板２の表面Ｓに直交する方向に並んでいる構成は、例えば、絶縁層を貫通する貫通電極を介して副配線部が接続される構成を適用することによって実現される。
【００７８】
半導体装置１Ｄにおいては、主配線部３４Ａａ、３４Ａｂ、３４Ａｃが、それぞれ、異なる絶縁層６ｂ、６ｄ、６ｆに配置されている。従って、主配線部３４Ａａ、３４Ａｂ、３４Ａｃを、上記半導体装置１Ａの主配線部４Ａａ〜４Ａｅよりも、感磁部３ａの幅方向により太く（幅広に）形成することも可能であり、上記半導体装置１Ａと同様、あるいはそれ以上に、感磁部３ａに印加される較正磁場の強度を高めることが可能である。
半導体装置１Ｄにおいては、主配線部３４Ａａ、３４Ａｂ、３４Ａｃが幅広に形成されることによって、その抵抗値は相対的に小さくなり、発熱量が減る。従って、この態様の半導体装置１Ｄによれば、周辺回路の熱による特性変動を緩和することが可能となる。なお、複数の副配線部３４Ｂも幅広に形成することが可能であれば、主配線部３４Ａおよび複数の副配線部３４Ｂにより大きな電流を流すことが可能となり、より大きな較正磁場を得ることができる。
【００７９】
尚、半導体装置１Ｄにおいては、複数の主配線部３４Ａは、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視して、重なるように配置されている。しかしながら、半導体装置１Ｄは、この例に限定されず、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視して複数の主配線部３４Ａは重なっていなくてもよい。
【００８０】
（第５の実施形態）
図９は、本発明の第５の実施形態の構成を示す平面図である。図１０は、半導体装置１Ｅの図９中に示す切断線Ｘ−Ｘに沿う断面図（Ｘ−Ｘ線断面図）である。なお、図９においては、図７と同様に、絶縁層６ａ〜６ｆが省略された状態を示している。
半導体装置１Ｅは、半導体装置１Ｄに対して、励磁配線３４の代わりに励磁配線４４を備える点が相違するが、その他の点については実質的に相違しない。以下の説明においては、半導体装置１Ｄと同等の部位については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
【００８１】
半導体装置１Ｅは、半導体基板２と、縦型ホール素子３と、複数回周回してなる単一の配線からなる励磁配線４４と、を備えている。励磁配線４４は、重畳領域に配置される複数の主配線部３４Ａと、非重畳領域に配置される複数の副配線部４４Ｂとを有する。励磁配線４４は、励磁配線２３と同様に単一の配線を形成している。励磁配線４４は、励磁配線３４に対して、複数の副配線部３４Ｂの代わりに複数の副配線部４４Ｂを有する点で相違している。
【００８２】
複数の副配線部４４Ｂは、複数の主配線部３４Ａと平行な部分である平行副配線部４４Ｂａｐおよび４４Ｂｂｐを有している。平行副配線部４４Ｂａｐは、幅方向中心線ＣＬ（図９において図示省略）に対して左側に配置されている。平行副配線部４４Ｂｂｐは、幅方向中心線ＣＬに対して右側に配置されている。副配線部４４Ｂａおよび４４Ｂｂは、励磁配線４４の端部Ｅ１に最も近い側から、副配線部４４Ｂａ、４４Ｂｂの順に配置されている。
【００８３】
励磁配線４４のうち複数の副配線部４４Ｂは、励磁配線３４との関係において、副配線部３４Ｂに相当する。副配線部４４Ｂと副配線部３４Ｂとの違いは、平行副配線部４４Ｂａｐおよび４４Ｂｂｐが、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視して、複数の主配線部３４Ａを挟んだ両側に配置されている点である。
【００８４】
半導体装置１Ｅにおいては、上記半導体装置１Ｄと同様に、感磁部３ａに印加される較正磁場の強度を高めることが可能である。また、上記半導体装置１Ｃと同様に、複数の副配線部４４Ｂが、感磁部３ａに対して非重畳領域に対称的に配置されるので、より均一な強度を有する較正磁場を感磁部３ａに対して印加することが可能である。さらに、複数の副配線部４４Ｂの発熱による周辺回路への影響を抑制することができる。
尚、上述した半導体装置１Ｅは、複数の主配線部４Ａと平行副配線部４４Ｂａｐとの距離および複数の主配線部４Ａと平行副配線部４４Ｂｂｐとの距離が同じ場合の構成例であるが、半導体装置１Ｅは、この構成例に限定されない。半導体装置１Ｅは、複数の主配線部４Ａと平行副配線部４４Ｂａｐとの距離および複数の主配線部４Ａと平行副配線部４４Ｂｂｐとの距離が異なっていても良い。
【００８５】
（第６の実施形態）
図１１は、本発明の第６の実施形態の構成を示す平面図である。図１２は、半導体装置１Ｆの図１１中に示す切断線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿う断面図（ＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図）である。なお、図１１においては、図７と同様に、絶縁層６ａ〜６ｆが省略された状態を示している。
半導体装置１Ｆは、半導体装置１Ｄに対して励磁配線３４の代わりに励磁配線５４を備える点で相違するが、その他の点については実質的に相違しない。以下の説明においては、半導体装置１Ｄと同等の部位については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
【００８６】
半導体装置１Ｆは、半導体基板２と、縦型ホール素子３と、複数回周回してなる単一の配線からなる励磁配線５４と、を備えている。励磁配線５４は、重畳領域に配置される複数の主配線部３４Ａと、非重畳領域に配置される複数の副配線部５４Ｂとを有する。励磁配線５４は、励磁配線４と同様に、単一の配線を形成している。励磁配線５４は、励磁配線３４に対して、複数の副配線部３４Ｂの代わりに複数の副配線部５４Ｂを有する点で相違している。
【００８７】
複数の副配線部５４Ｂは、複数の主配線部３４Ａと平行な部分である平行副配線部５４Ｂａｐおよび５４Ｂｂｐを有している。平行副配線部５４Ｂａｐおよび５４Ｂｂｐは、端部Ｅ１に近い側から、平行副配線部５４Ｂａｐ、５４Ｂｂｐの順に配置されている。
【００８８】
励磁配線５４のうち複数の副配線部５４Ｂは、励磁配線３４との関係において、副配線部３４Ｂに相当する。副配線部５４Ｂと副配線部３４Ｂとの違いは、平行副配線部５４Ｂａｐおよび５４Ｂｂｐが、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向において異なる位置に配置される点である。より具体的には、平行副配線部５４Ｂａｐおよび５４Ｂｂｐの少なくとも一部は、絶縁層を介して絶縁されている点である。ここで、副配線部５４Ｂａおよび５４Ｂｂのうち複数の主配線部３４Ａと平行な部分を、それぞれ、平行副配線部５４Ｂａｐおよび５４Ｂｂｐと呼称する。励磁配線５４は、副配線部５４Ｂａおよび５４Ｂｂの配置以外の点について、励磁配線３４と同様である。以下、副配線部５４Ｂａおよび５４Ｂｂを総称して複数の副配線部５４Ｂと呼称する。
【００８９】
半導体基板２の表面Ｓには、絶縁層６ａ〜６ｆが積層されている。図１２に例示される半導体装置１Ｆにおいて、絶縁層６ａは、半導体基板２の表面Ｓを覆うように設けられている。主配線部３４Ａａは、この絶縁層６ａの上に設けられている。絶縁層６ｂは、絶縁層６ａの上に主配線部３４Ａｂを覆うように設けられている。絶縁層６ｃは、絶縁層６ｂの上に設けられている。主配線部３４Ａｂおよび平行副配線部５４Ｂａｐは、この絶縁層６ｃの上に設けられている。絶縁層６ｄは、この絶縁層６ｃの上に主配線部３４Ａｂおよび平行副配線部５４Ｂａｐを覆うように設けられている。絶縁層６ｅは、絶縁層６ｄの上に設けられている。主配線部３４Ａｃおよび平行副配線部５４Ｂｂｐは、絶縁層６ｄの上に設けられている。絶縁層６ｆは、この絶縁層６ｅの上に主配線部３４Ａｃおよび平行副配線部５４Ｂｂｐを覆うように設けられている。
【００９０】
半導体装置１Ｆにおいては、上記半導体装置１Ｄと同様に、励磁配線５４を幅広に形成することにより、より大きな電流を流すことができるので、感磁部３ａに印加される較正磁場の強度を高めることが可能である。励磁配線５４を幅広として、従来と同じ電流を流すようにすれば、抵抗が小さくなる分、発熱量が減り、周辺回路への発熱の影響を小さくすることが可能である。
【００９１】
また、半導体装置１Ｆにおいては、副配線部５４Ｂが異なる絶縁層の上に形成されるので、深さ方向の平面視において、重ねて配置することが可能となり、副配線部５４Ｂが占める面積を小さくすることが可能である。
【００９２】
尚、上述した半導体装置１Ｆにおいては、図１２に示す断面図において平行副配線部５４Ｂａｐが平行副配線部５４Ｂｂｐよりも絶縁層の深さ方向において感磁部３ａに近接し、幅方向において離間して配置されている。しかしながら、半導体装置１Ｆは、この例に限定されず、平行副配線部５４Ｂａｐおよび５４Ｂｂｐは、任意に配置することができる。
【００９３】
（第７の実施形態）
図１３は、本発明の第７の実施形態の構成を示す平面図である。図１４は、半導体装置１Ｇの図１３中に示す切断線ＸＩＶ−ＸＩＶに沿って切断した断面図（ＸＩＶ−ＸＩＶ線断面図）である。なお、図１３においては、説明の便宜上、絶縁層６ａ〜６ｆを省略した状態を示している。
半導体装置１Ｇは、半導体装置１Ａに対して、励磁配線６４および７４をさらに備える点で相違するが、その他の点については実質的に相違しない。以下の説明においては、半導体装置１Ａと同等の部位については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
【００９４】
半導体装置１Ｇは、半導体基板２と、縦型ホール素子３と、複数回周回してなる単一の配線からなる励磁配線である励磁配線６４および励磁配線７４を備えている。励磁配線６４は、励磁配線４と同様に、重畳領域に配置される複数の主配線部６４Ａと、非重畳領域に配置される複数の副配線部６４Ｂと、を有している。励磁配線４との関係において、主配線部６４Ａは、主配線部４Ａに相当し、副配線部６４Ｂは、副配線部４Ｂに相当する。
励磁配線６４は、励磁配線４に対して、絶縁層の深さ方向に離間して配置されている点で相違している。励磁配線６４は、絶縁層の深さ方向における配置以外の点について、励磁配線４と同様である。
励磁配線７４は、励磁配線４と同様に、重畳領域に配置される複数の主配線部７４Ａと、非重畳領域に配置される複数の副配線部７４Ｂと、を有している。励磁配線４との関係において、主配線部７４Ａは、主配線部４Ａに相当し、副配線部７４Ｂは、副配線部４Ｂに相当する。
励磁配線７４は、励磁配線４に対して、絶縁層の深さ方向に離間して配置されている点で相違している。励磁配線７４は、絶縁層の深さ方向における配置以外の点について、励磁配線４と同様である。
【００９５】
複数の主配線部６４Ａは、端部Ｅ１に近い側から主配線部６４Ａａ、６４Ａｂ、６４Ａｃ、６４Ａｄおよび６４Ａｅを有する。以下、主配線部６４Ａａ、６４Ａｂ、６４Ａｃ、６４Ａｄ、６４Ａｅを総称して複数の主配線部６４Ａと呼称する。
複数の主配線部７４Ａは、感磁部３ａの奥行方向に延在する。複数の主配線部７４Ａは、端部Ｅ１に近い側から主配線部７４Ａａ、７４Ａｂ、７４Ａｃ、７４Ａｄおよび７４Ａｅを有する。以下、主配線部７４Ａａ、７４Ａｂ、７４Ａｃ、７４Ａｄ、７４Ａｅを総称して複数の主配線部７４Ａと呼称する。
【００９６】
複数の副配線部６４Ｂは、励磁配線６４の端部Ｅ１に近い側から副配線部６４Ｂａ、６４Ｂｂ、６４Ｂｃおよび６４Ｂｄを有する。以下、副配線部６４Ｂａ、６４Ｂｂ、６４Ｂｃ、６４Ｂｄを総称して複数の副配線部６４Ｂと呼称する。
複数の副配線部７４Ｂは、励磁配線７４の端部Ｅ１に近い側から副配線部７４Ｂａ、７４Ｂｂ、７４Ｂｃおよび７４Ｂｄを有する。以下、副配線部７４Ｂａ、７４Ｂｂ、７４Ｂｃ、７４Ｂｄを総称して複数の副配線部７４Ｂと呼称する。
【００９７】
副配線部６４Ｂａのうち、複数の主配線部６４Ａと平行な部分は平行副配線部６４Ｂａｐである。副配線部６４Ｂｂのうち、複数の主配線部６４Ａと平行な部分は平行副配線部６４Ｂｂｐである。副配線部６４Ｂｃのうち、複数の主配線部６４Ａと平行な部分は平行副配線部６４Ｂｃｐである。副配線部６４Ｂｄのうち、複数の主配線部６４Ａと平行な部分は平行副配線部６４Ｂｄｐである。
副配線部７４Ｂａのうち、複数の主配線部７４Ａと平行な部分は平行副配線部７４Ｂａｐである。副配線部７４Ｂｂのうち、複数の主配線部７４Ａと平行な部分は平行副配線部７４Ｂｂｐである。副配線部７４Ｂｃのうち、複数の主配線部７４Ａと平行な部分は平行副配線部７４Ｂｃｐである。副配線部７４Ｂｄのうち、複数の主配線部７４Ａと平行な部分は平行副配線部７４Ｂｄｐである。
【００９８】
半導体基板２の表面Ｓには、絶縁層６ａ〜６ｆが積層されている。図１２に例示される半導体装置１Ｆにおいて、絶縁層６ａは、半導体基板２の表面Ｓを覆うように設けられている。励磁配線４は、この絶縁層６ａの上に設けられている。絶縁層６ｂは、絶縁層６ａの上に励磁配線４を覆うように設けられている。絶縁層６ｃは、絶縁層６ｂの上に設けられている。励磁配線６４は、この絶縁層６ｃの上に設けられている。絶縁層６ｄは、この絶縁層６ｃの上に励磁配線６４を覆うように設けられている。絶縁層６ｅは、絶縁層６ｄの上に設けられている。励磁配線７４は、絶縁層６ｄの上に設けられている。絶縁層６ｆは、この絶縁層６ｅの上に励磁配線７４を覆うように設けられている。
【００９９】
半導体装置１Ｇにおいては、上記半導体装置１Ａが奏する効果をさらに高めることが可能である。即ち、半導体装置１Ｇにおいては、複数の励磁配線を有することで、より磁場強度の強い較正磁場を感磁部３ａに印加することができる。従って、縦型ホール素子３の実際の感度を推定する精度を向上することができる。
【０１００】
尚、上述した半導体装置１Ｇは、励磁配線を３本有する構成であるがこの例に限定されない。半導体装置１Ｇは、表面Ｓに対して垂直方向に並列に配設された複数の励磁配線を有することができる。
また、上述した半導体装置１Ｇは、３本の独立した励磁配線４、６４，７４を備えている構成例であるが、励磁配線４、６４、７４は必ずしもそれぞれ独立していなくてもよい。励磁配線４、６４、７４の少なくとも一部が直列に接続されていてもよい。半導体装置１Ｇは、例えば、励磁配線４、６４、７４の全てが直列に接続された単一の励磁配線を備えていてもよいし、励磁配線４と６４とが直列に接続された励磁配線と励磁配線７４との２本の独立した励磁配線を備えていてもよい。
【０１０１】
尚、上述した半導体装置１Ｇにおいては、半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視して、複数の平行副配線部４Ｂｐ、６４Ｂｐおよび７４Ｂｐがいずれも感磁部３ａに対して同じ方向に配置されていたがこの例に限定されない。半導体基板２の表面Ｓに直交する方向から平面視して、平行副配線部が感磁部３ａを挟むように配置されていてもよい。
【０１０２】
以上、本発明の好ましい実施形態について図１から図１４を用いて詳述したが、本発明は特定の実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した説明において示される材質、寸法等は、一例であって、それらに限定されるものではない。また、上述した実施形態は、様々な形態で実施可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲において、省略、置換等、種々の変更が可能である。
上述した実施形態において、単一の配線からなる励磁配線４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４を例に説明したが、励磁配線は電気的に直列に接続されていれば、異なる材料を適宜組み合わせて構成されていてもよい。
【０１０３】
上述した実施形態において、複数の主配線部４Ａ、１４Ａ、６４Ａ、７４Ａは、それぞれ、同一の絶縁層の表面に配置され、半導体基板２の表面Ｓからの距離が等間隔である構成を図示して説明したが、半導体装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｇは、この例に限定されない。半導体装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｇにおいて、複数の主配線部４Ａ、１４Ａ、６４Ａ、７４Ａの主配線部は、それぞれ、同一の絶縁層の表面に配置され、半導体基板２の表面からの距離が等間隔であってもよいし、異なる絶縁層の表面に配置され、異なっていてもよい。
【０１０４】
上述した実施形態においては、絶縁層の厚さが同じである構成を図示して説明したが、半導体装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇは、この例に限定されない。半導体装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇの絶縁層の厚さは、層間で絶縁性が維持される限り、全て同じであっても良いし、層ごとに異なっていても良い。
【０１０５】
上述した実施形態において、半導体装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｇにおいては、平行副配線部４Ｂｐ、１４Ｂｐ、２４Ｂｐ、３４Ｂｐ、４４Ｂｐ、７４Ｂｐのそれぞれは、絶縁層の深さ方向において同じ位置である構成を図示して説明したが、半導体装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｇはこの例に限定されない。平行副配線部４Ｂｐ、１４Ｂｐ、２４Ｂｐ、３４Ｂｐ、４４Ｂｐ、７４Ｂｐのそれぞれは、平行副配線部５４Ｂｐと同様に、同一の励磁配線の平行副配線部が、異なる絶縁層の表面に配置されることで、絶縁層の深さ方向において異なる位置に配置されている構成であってもよい。
【０１０６】
上述した実施形態において、半導体装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｇにおいては、励磁配線４、１４、２４、３４、６４、７４のそれぞれが、平行副配線部と主配線部の少なくとも一部が絶縁層の深さ方向において同じ位置になる構成を図示して説明したが、この例に限定されない。半導体装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｇにおいては、複数の主配線部と複数の副配線部の平行副配線部が、異なる絶縁層の表面に配置されることで、絶縁層の深さ方向において異なる位置に配置される構成であってもよい。
【０１０７】
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０８】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ…半導体装置、
２…半導体基板、３…縦型ホール素子、３ａ…感磁部、
４、１４、２４、３４、４４、５４、６４、７４…励磁配線
４Ａ、１４Ａ、３４Ａ、６４Ａ、７４Ａ…複数の主配線部
４Ｂ、１４Ｂ、２４Ｂ、３４Ｂ、４４Ｂ、５４Ｂ、６４Ｂ、７４Ｂ…複数の副配線部
６ａ、６ｂ、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ、３６ｆ、６６ａ、６６ｂ、７６ａ、７６ｂ：絶縁層、７：電極、８：拡散層
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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