CN105810815A - 霍尔元件 - Google Patents

Abstract

霍尔元件，其集成于一个衬底上，能够通过切换旋转电流的旋转开关消除偏移且能够同时检测水平方向磁场和垂直方向磁场，具有4次旋转轴，并由以下部分构成：由P型的硅构成的P型半导体衬底层(100)、设于所述P型半导体衬底层上的垂直磁场检测N型杂质区域(110)；以及围着所述垂直磁场检测N型杂质区域对称地配置的8个水平磁场检测N型杂质区域(120、121)。

Description

霍尔元件

技术领域

本发明涉及半导体霍尔元件，尤其涉及检测垂直方向及水平方向的磁场且能够消除偏移电压的霍尔元件。

背景技术

霍尔元件由于能够以非接触方式进行位置检测和角度检测，因此被用作磁传感器。

首先，对霍尔元件的磁检测原理进行说明。当施加与物质中流过的电流垂直的磁场时，在与该电流和磁场双方垂直的方向上产生电场(霍尔电压)。

图5是用于对理想情况下的霍尔效应的原理进行说明的图。在考虑理想的霍尔元件时，当设霍尔元件磁感应部1的宽度为W、长度为L、电子迁移率为μ、用于使电流流过的电源2的施加电压为Vdd、施加磁场为B时，从电压表3输出的霍尔电压VH可以表述为VH＝μB(W/L)Vdd。与施加磁场B成比例的系数为磁灵敏度，因此该霍尔元件的磁灵敏度Kh表述为Kh＝μ(W/L)Vdd。

作为这样的霍尔元件，已知有检测与衬底(晶片)表面垂直的磁场成分的横型霍尔元件以及检测与衬底(晶片)表面水平的磁场成分的纵型霍尔元件。

在检测垂直方向磁场和水平方向磁场双方的情况下，大多通过在同一衬底(晶片)上分别形成横型霍尔元件和纵型霍尔元件来实现。

另一方面，关于实际的霍尔元件，即使没有被施加磁场时，也产生输出电压。将在该磁场为0时输出的电压称为偏移电压。产生偏移电压的原因可以认为是由于从外部对元件施加的机械应力、以及制造过程中的错位等元件内部的电位分布的不均衡而导致的。在实际的应用中，为了能够将偏移电压视为0，需要进行补偿。

作为补偿偏移电压的方法，以横型霍尔元件的情况为例进行说明。

图6是示出基于旋转电流(spinning-current)的偏移消除电路的原理的电路图。霍尔元件10为对称的形状，具有4个端子T1、T2、T3、T4，使控制电流流向一对输入端子，从另一对输出端子取得输出电压。在霍尔元件的一方的一对端子T1、T2为控制电流输入端子的情况下，另一方的一对端子T3、T4成为霍尔电压输出端子。此时，当对输入端子施加电压Vin时，在输出端子产生输出电压Vh+Vos。其中，Vh表示与霍尔元件的磁场成比例的霍尔电压，Vos表示偏移电压。接着，在将T3、T4作为控制电流输入端子、T1、T2作为霍尔电压输出端子、并对T3、T4间施加输入电压Vin时，在输出端子产生电压－Vh+Vos。S1～S4是传感器端子切换单元，通过切换信号发生器11选择端子N1或者N2。

通过对以上的在两个方向流过电流时的输出电压进行相减，可消除偏移电压Vos，得到与磁场成比例的输出电压2Vh(例如，参照专利文献1)。

此外，关于纵型霍尔元件的偏移电压，通过在两个方向以上流过电流、并且进行多个霍尔元件的输出的运算，能够消除偏移电压(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开平06－186103号公报

专利文献2：日本特开2007－212435号公报

发明内容

为了检测与衬底(晶片)表面垂直的磁场成分(Z方向)和与衬底表面水平的磁场成分(X、Y方向)，需要在同一衬底上制作横型霍尔元件和纵型霍尔元件，因此芯片尺寸变大。此外，由于利用各自分开的霍尔元件来检测垂直磁场和水平磁场，因此以各个霍尔元件为中心进行测量。因此，由于是在不同位置检测出的磁场成分，因此丧失准确性。而且，为了补偿检测水平磁场的纵型霍尔元件的偏移电压，需要配置多个纵型霍尔元件，因此存在芯片尺寸进一步增大、导致成本增加等难点。

本发明的目的在于，提供一种一体化的霍尔元件，其能够利用切换旋转电流的旋转开关(spinningswitch)进行偏移消除，并且能够同时检测水平方向磁场和垂直方向磁场。

为了解决上述课题，本发明采取以下的结构。

首先，在构成为利用霍尔效应检测垂直磁场和水平磁场且降低偏移电压的霍尔元件中，其特征在于，具有：由P型的硅构成的P型半导体衬底层、设置在所述P型半导体衬底层上的垂直磁场检测N型杂质区域、和配置为围着所述垂直磁场检测N型杂质区域的8个水平磁场检测N型杂质区域。

此外，霍尔元件的特征在于，所述垂直磁场检测N型杂质区域具有：正方形或十字形的垂直磁场感应部，其具有4次旋转(rotationsymmetry-4)轴；以及同一形状的表面N型高浓度杂质区域，其配置在所述垂直磁场感应部的各个顶点及端部，成为垂直磁场检测控制电流输入端子及垂直磁场霍尔电压输出端子。

此外，霍尔元件的特征在于，在所述8个水平磁场检测N型杂质区域中，配置在所述垂直磁场检测N型杂质区域的左右(X方向上)的4个水平磁场检测N型杂质区域检测水平磁场成分中的X方向成分，配置在所述垂直磁场检测N型杂质区域的上下(Y方向上)的4个水平磁场检测N型杂质区域检测水平磁场成分中的Y方向成分。

此外，霍尔元件的特征在于，所述8个水平磁场检测N型杂质区域全部为相同形状，且具有：相对于配置在垂直磁场检测N型杂质区域的各顶点和端部的同一形状的表面N型高浓度杂质区域，位于左右(X)方向轴及上下(Y)方向轴上的、作为表面N型高浓度杂质区域的水平方向磁场检测控制电流输入端子；嵌入所述表面N型高浓度杂质区域的控制电流输入端子的衬底方向下部(Z方向)的嵌入N型高浓度杂质区域；夹在所述表面N型高浓度杂质区域的控制电流输入端子和所述嵌入N型高浓度杂质区域之间的水平磁场感应部；以及隔着所述N型高浓度杂质区域的控制电流输入端子、配置在上下(Y)方向及左右(X)方向上的两个作为表面N型高浓度杂质区域的水平磁场霍尔电压输出端子。

此外，霍尔元件的特征在于，垂直磁场检测表面N型高浓度杂质区域还兼备水平磁场检测控制电流输入端子的作用。

此外，霍尔元件的特征在于，作为垂直磁场检测控制电流输入端子和垂直磁场霍尔电压输出端子的垂直磁场检测表面N型高浓度杂质区域形成得较深，作为水平磁场检测控制电流输入端子的水平磁场检测表面N型高浓度杂质区域形成得较浅，作为水平磁场霍尔电压输出端子的表面N型高浓度杂质区域形成得比所述水平磁场检测控制电流输入端子的表面N型高浓度杂质区域深。

通过使用所述手段，能够同时检测与衬底(晶片)表面垂直的磁场成分和与其水平的磁场成分且能够通过旋转电流等消除偏移电压。并且，并非分别配置垂直磁场检测用横型霍尔元件和水平磁场成分检测用纵型霍尔元件，而是能够通过成为一体的霍尔元件对双方的磁场进行检测且能够消除偏移电压，因此能够减小芯片尺寸、抑制成本。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的霍尔元件的俯视图。

图2是本发明的图1的A－A截面的纵向结构图。

图3是本发明的图1的B－B截面的纵向结构图。

图4是本发明的另一实施方式的霍尔元件的俯视图。

图5是用于对理想情况下的霍尔效应的原理进行说明的图。

图6是用于说明利用旋转电流消除偏移电压的方法的图。

标号说明

10：霍尔元件；110：垂直磁场检测N型杂质浓度区域；120、120A、120B、120C、120D：水平(Y方向)磁场检测N型杂质浓度区域；121、121A、121B、121C、120D：水平(X方向)磁场检测N型杂质浓度区域；130、130A、130B、130C、130D：垂直磁场检测表面N型高浓度杂质区域；140、140A、140B、140C、140D：水平磁场检测(Y方向)表面N型高浓度杂质区域；141、141A、141B、141C、141D：水平磁场检测(X方向)表面N型高浓度杂质区域；150：水平磁场检测表面N型高浓度杂质区域；160、161：表面P型高浓度杂质区域；170：嵌入N型高浓度杂质区域；2、12：电源；3、13：电压表；11：切换信号发生器；S1、S2、S3、S4：传感器端子切换单元；T1、T2、T3、T4：端子；R1、R2、R3、R4：电阻。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行详细说明。

图1是示出本发明的实施方式的霍尔元件的俯视图。图2是示出本发明的实施方式的图1的A－A截面的霍尔元件的纵向截面结构图。图3是示出本发明的实施方式的图1的B－B截面的霍尔元件的纵向截面结构图。

首先，对霍尔元件的形状进行说明。

图1～图3中所示的霍尔元件10在P型半导体衬底层100上具有：用于检测与正方形衬底(晶片)表面垂直的方向上的磁场成分的垂直磁场检测N型杂质区域110；以及8个水平磁场检测N型杂质区域120A～120D、121A～121D，它们配置为围着垂直磁场检测N型杂质区域110。

垂直磁场检测N型杂质区域110具有：正方形的垂直磁场感应部；以及配置在其各顶点的、成为垂直磁场检测控制电流输入端子及垂直磁场霍尔电压输出端子的同一形状的表面N型高浓度杂质区域130A、130B、130C、130D。在图1中，表面N型高浓度杂质区域为4处。垂直磁场检测N型杂质区域110通过设为上述形态，而具备有4次旋转(rotationsymmetry-4)轴的对称性。

另一方面，8个水平磁场检测N型杂质区域120A～120D、121A～121D全部为同一形状，由如下构成：关于配置在垂直磁场检测N型杂质区域110的各顶点的相同形状的表面N型高浓度杂质区域130A、130B、130C、130D，位于左右(X)方向轴上的、作为表面N型高浓度杂质区域141A、141B、141C、141D的水平方向(X方向)磁场检测控制电流输入端子和位于上下(Y)方向轴上的、作为表面N型高浓度杂质区域140A、140B、140C、140D的水平方向(Y方向)磁场检测控制电流输入端子；成为上述表面N型高浓度杂质区域140A～140D、141A～141D的衬底方向的下部(Z方向)的、配置在衬底内的嵌入N型高浓度杂质区域170(参照图2及图3)；夹在上述作为表面N型高浓度杂质区域140A～140D、141A～141D的控制电流输入端子和上述嵌入N型高浓度杂质区域170之间的水平磁场感应部；以及隔着上述作为N型高浓度杂质区域140A～140D、141A～141D的控制电流输入端子配置在上下(Y)方向或左右(X)方向上的两个作为表面N型高浓度杂质区域150的水平磁场霍尔电压输出端子。

上述8个水平磁场检测N型杂质区域120A～120D、121A～121D中的、配置在上述表面N型高浓度杂质区域130A、130B、130C、130D的左右(X方向)的4个水平磁场检测N型杂质区域121A、121B、121C、121D对水平磁场成分中的X方向成分进行检测，配置在表面N型高浓度杂质区域130A、130B、130C、130D的上下(Y方向)的4个水平磁场检测N型杂质区域120A、120B、120C、120D对水平磁场成分中的Y方向成分进行检测。

并且，具有围着垂直磁场检测N型杂质区域110和水平磁场检测N型杂质区域120A、120B、120C、120D、121A、121B、121C、121D的周围的表面P型高浓度杂质区域160、161。该表面P型高浓度杂质区域160、161成为划分形成上述垂直磁场感应部及水平磁场感应部的电位势垒部。并且，外周的表面P型高浓度杂质区域161是将该霍尔元件与其它元件进行元件分离的元件分离部。

接着，对霍尔元件10的制造方法进行说明。

首先，在P型半导体衬底层100上形成作为垂直磁场检测N型杂质区域110、和水平磁场检测N型杂质区域120A～120D、121A～121D的N型杂质层。该N型杂质层理想的是外延层。在形成外延层的情况下，优选在此之前在水平磁场检测N型杂质区域120A～120D、121A～121D的下层(Z方向)预先形成嵌入N型高浓度杂质区域。但是，也可以是，不形成外延层，而通过较深的N阱形成作为垂直磁场检测N型杂质区域110、和水平磁场检测N型杂质区域120A～120D、121A～121D的N型杂质区域。

接着，形成表面P型高浓度杂质区域160、161。为了成为划分形成垂直磁场感应部和水平磁场感应部的电位势垒部，需要形成得较深。因此，通过P阱或高能离子注入来形成表面P型高浓度杂质区域160、161。

然后，作为垂直磁场检测N型杂质区域110的垂直磁场检测控制电流输入端子，形成表面N型高浓度杂质区域130A、130B、130C、130D，作为水平磁场检测控制电流输入端子，形成表面N型高浓度杂质区域140A、140B、140C、140D、141A、141B、141C、141D，作为水平磁场霍尔电压输出端子，形成表面N型高浓度杂质区域150。此时优选，较深地形成作为垂直磁场检测控制电流输入端子和垂直磁场霍尔电压输出端子的垂直磁场检测表面N型高浓度杂质区域130A、130B、130C、130D，较浅地形成作为水平磁场检测控制电流输入端子的水平磁场检测表面N型高浓度杂质区域140A、140B、140C、140D、141A、141B、141C、141D，作为水平磁场霍尔电压输出端子的表面N型高浓度杂质区域150形成得比作为水平磁场检测控制电流输入端子的表面N型高浓度杂质区域深。因此，这些成为电极的表面N型高浓度杂质区域在不同的工序中形成。

以下，对通过上述形态的霍尔元件10来检测垂直磁场和水平磁场，并消除偏移的动作进行说明。

首先，将图1的霍尔元件10的作为N型高浓度杂质区域的垂直磁场检测控制电流输入端子130A及水平磁场检测控制电流输入端子140C、141C与正电压连接，将作为N型高浓度杂质区域的垂直磁场检测控制电流输入端子130C及水平磁场检测控制电流输入端子140A、141A接地。此时，在垂直磁场检测N型杂质区域110中，从垂直磁场检测控制电流输入端子130A向130C流过电流。当感应到垂直磁场时，在垂直磁场检测控制电流输入端子130B、130D间，产生垂直磁场霍尔电压VHZA。

此外，在水平磁场检测N型杂质区域121A中，从垂直磁场检测控制电流输入端子130A，经由嵌入N型高浓度杂质区域170，向水平磁场检测控制电流输入端子141A流过电流。当感应到X方向水平磁场时，在水平磁场检测N型杂质区域121A内的两个水平磁场检测霍尔电压输出端子150间，产生X方向水平磁场霍尔电压VHXA。

并且，在水平磁场检测N型杂质区域121C中，从水平磁场检测控制电流输入端子141C，经由嵌入N型高浓度杂质区域170，向垂直磁场检测控制电流输入端子130C流过电流。当感应到X方向水平磁场时，在水平磁场检测N型杂质区域121C内的两个水平磁场检测霍尔电压输出端子150间，产生与VHXA相反方向的X方向水平磁场霍尔电压VHXC。

此外，在水平磁场检测N型杂质区域120A中，从垂直磁场检测控制电流输入端子130A，经由嵌入N型高浓度杂质区域170，向水平磁场检测控制电流输入端子140A流过电流。当感应到Y方向水平磁场时，在水平磁场检测N型杂质区域120A内的两个水平磁场检测霍尔电压输出端子150间，产生Y方向水平磁场霍尔电压VHYA。

并且，在水平磁场检测N型杂质区域120C中，从水平磁场检测控制电流输入端子140C，经由嵌入N型高浓度杂质区域170，向垂直磁场检测控制电流输入端子130C流过电流。当感应到Y方向水平磁场时，在水平磁场检测N型杂质区域120C内的两个水平磁场检测霍尔电压输出端子150间，产生与VHYA相反方向的Y方向水平磁场霍尔电压VHYC。

接着，使作为N型高浓度杂质区域的垂直磁场检测控制电流输入端子130B和水平磁场检测控制电流输入端子140B、141B与正电压连接，使作为N型高浓度杂质区域的垂直磁场检测控制电流输入端子130D和水平磁场检测控制电流输入端子140D、141D接地。此时，在垂直磁场检测N型杂质区域110中，从垂直磁场检测控制电流输入端子130B向130D流过电流。当感应到垂直磁场时，在垂直磁场检测控制电流输入端子130A、130C间，产生垂直磁场霍尔电压VHZB。

此外，在水平磁场检测N型杂质区域121B中，从垂直磁场检测控制电流输入端子130B，经由嵌入N型高浓度杂质区域170，向水平磁场检测控制电流输入端子141B流过电流。当感应到X方向水平磁场时，在水平磁场检测N型杂质区域121B内的两个水平磁场检测霍尔电压输出端子150间，产生X方向水平磁场霍尔电压VHXB。

并且，在水平磁场检测N型杂质区域121D中，从水平磁场检测控制电流输入端子141D，经由嵌入N型高浓度杂质区域170，向垂直磁场检测控制电流输入端子130D流过电流。当感应到X方向水平磁场时，在水平磁场检测N型杂质区域121D内的两个水平磁场检测霍尔电压输出端子150间，产生与VHXB相反方向的X方向水平磁场霍尔电压VHXD。

此外，在水平磁场检测N型杂质区域120B中，从垂直磁场检测控制电流输入端子130B，经由嵌入N型高浓度杂质区域170，向水平磁场检测控制电流输入端子140B流过电流。当感应到Y方向水平磁场时，在水平磁场检测N型杂质区域120B内的两个水平磁场检测霍尔电压输出端子150间，产生Y方向水平磁场霍尔电压VHYB。

并且，在水平磁场检测N型杂质区域120D中，从水平磁场检测控制电流输入端子140D，经由嵌入N型高浓度杂质区域170，向垂直磁场检测控制电流输入端子130D流过电流。当感应到Y方向水平磁场时，在水平磁场检测N型杂质区域120D内的两个水平磁场检测霍尔电压输出端子150间，产生与VHYB相反方向的Y方向水平磁场霍尔电压VHYD。

通过上述动作，可以得到基于垂直磁场的垂直磁场检测霍尔电压VHZA和VHZB。该垂直磁场检测霍尔电压包含偏移电压，是霍尔电压与偏移电压之和，VHZA可表示为Vhz+Vos，VHZB可表示为－Vhz+Vos。通过对这两个输出进行相减，成为(VHZA－VHZB)/2＝Vhz，而能够消除垂直磁场成分检测霍尔电压的偏移电压。即，能够通过旋转电流消除垂直磁场成分检测霍尔电压的偏移电压。

另一方面，可以得到基于X方向水平磁场的X方向水平磁场检测霍尔电压VHXA、VHXB、VHXC和VHXD。该水平磁场检测霍尔电压包含偏移电压，是霍尔电压与偏移电压之和，VHXA可表示为Vhx+Vos，VHXC可表示为－Vhx+Vos，VHXB可表示为Vhx+Vos，VHXD可表示为－Vhx+Vos。通过对这四个输出进行运算，成为(VHXA－VHXC+VHXB－VHXD)/4＝Vhx，而能够消除X方向水平磁场成分检测霍尔电压的偏移电压。

此外，可以得到基于Y方向水平磁场的Y方向水平磁场检测霍尔电压VHYA、VHYB、VHYC和VHYD。该水平磁场检测霍尔电压包含偏移电压，是霍尔电压与偏移电压之和，VHYA可表示为Vhy+Vos，VHYC可表示为－Vhy+Vos，VHYB可表示为Vhy+Vos，VHYD可表示为－Vhy+Vos。通过对这四个输出进行运算，成为(VHYA－VHYC+VHYB－VHYD)/4＝Vhy，而能够消除Y方向水平磁场成分检测霍尔电压的偏移电压。

即，在由水平磁场检测N型杂质区域和垂直磁场检测表面N型高浓度杂质区域构成的水平磁场检测部中，通过X方向和Y方向磁场检测部各自的四个磁场检测霍尔电压的输出运算，能够消除水平磁场成分检测霍尔电压的偏移电压。

如上所述，由于垂直磁场检测表面N型高浓度杂质区域130A～130D也兼备水平磁场检测控制电流输入端子的作用，同时使电流向能够检测X、Y、Z方向磁场的方向流动且在相同方向流过多路电流，因此能够同时通过垂直磁场检测的旋转电流消除垂直磁场成分检测霍尔电压的偏移电压，并在水平磁场检测部中通过X方向和Y方向磁场检测部各自的四个磁场检测霍尔电压的输出运算，消除水平磁场成分检测霍尔电压的偏移电压，从而能够同时进行了消除了偏移电压的垂直磁场检测和水平磁场检测。

此外，电压施加方法不限于上述实施方式的示例。

对相对的垂直磁场检测控制电流输入端子施加垂直磁场检测控制电压，在与其相反的相对的垂直磁场检测控制电流输入端子处检测垂直磁场检测霍尔电压。此时，对施加垂直磁场检测控制电压的垂直磁场检测控制电流输入端子周围的水平磁场检测控制电流输入端子，施加与垂直磁场检测控制电压施加电压相反的电压，以使得电流流向水平磁场检测N型杂质区域。由此，通过水平磁场检测霍尔电压输出端子150，检测X方向和Y方向磁场检测霍尔电压。

接着，将检测出垂直磁场检测霍尔电压的垂直磁场检测控制电流输入端子与施加了垂直磁场检测控制电压的垂直磁场检测控制电流输入端子进行对调，并同样地施加电压，由此也能够同时通过垂直磁场检测的旋转电流消除垂直磁场成分检测霍尔电压的偏移电压，并在水平磁场检测部中通过X方向和Y方向磁场检测部各自的四个磁场检测霍尔电压的输出运算，消除水平磁场成分检测霍尔电压的偏移电压。

图4是示出本发明的另一实施方式的霍尔元件的俯视图。垂直磁场检测N型杂质区域110不仅限于图1所示的正方形。也可以是如图4所示那样的具有4次旋转轴的垂直磁场检测N型杂质区域，具有十字形的磁感应部，并在其四个端部具有作为表面N型高浓度杂质区域130A、130B、130C、130D的霍尔电流控制电极和霍尔电压输出端子等。

垂直磁场检测N型杂质区域110的形状被设为十字形(或者也可以说是X形)。通过设为十字形(或者X形)，能够高效测量中心附近的霍尔电压。

Claims (12)

1.一种霍尔元件，其构成为利用霍尔效应检测垂直磁场和水平磁场并降低偏移电压，该霍尔元件的特征在于，具有：

由P型的硅构成的P型半导体衬底层；

设置在所述P型半导体衬底层上的垂直磁场检测N型杂质区域；以及

配置成围着所述垂直磁场检测N型杂质区域的8个水平磁场检测N型杂质区域。

2.根据权利要求1所述的霍尔元件，其特征在于，

所述垂直磁场检测N型杂质区域具有：

正方形或十字形的垂直磁场感应部，其具有4次旋转轴；以及

同一形状的第1表面N型高浓度杂质区域，其配置在所述垂直磁场感应部的各个顶点或端部，成为垂直磁场检测控制电流输入端子及垂直磁场霍尔电压输出端子。

3.根据权利要求2所述的霍尔元件，其特征在于，

所述8个水平磁场检测N型杂质区域具有：

配置在所述垂直磁场检测N型杂质区域的左右即X方向，检测水平磁场成分中的X方向成分的4个水平磁场检测N型杂质区域；以及

配置在所述垂直磁场检测N型杂质区域的上下即Y方向，检测水平磁场成分中的Y方向成分的4个水平磁场检测N型杂质区域。

4.根据权利要求2所述的霍尔元件，其特征在于，

所述8个水平磁场检测N型杂质区域全部为相同形状，且具有：

相对于所述第1表面N型高浓度杂质区域配置在左右方向轴即X方向轴及上下方向轴即Y方向轴上的、作为第2表面N型高浓度杂质区域的水平方向磁场检测控制电流输入端子；

成为所述水平方向磁场检测控制电流输入端子的衬底方向下部、即Z方向上的配置在所述半导体衬底层内的嵌入N型高浓度杂质区域；

夹在所述水平方向磁场检测控制电流输入端子和所述嵌入N型高浓度杂质区域之间的水平磁场感应部；以及

隔着所述水平方向磁场检测控制电流输入端子，配置在上下方向即Y方向及左右方向即X方向上的两个作为第3表面N型高浓度杂质区域的水平磁场霍尔电压输出端子。

5.根据权利要求4所述的霍尔元件，其特征在于，

所述第1表面N型高浓度杂质区域也兼备所述水平方向磁场检测控制电流输入端子的作用。

6.根据权利要求4所述的霍尔元件，其特征在于，

所述第1表面N型高浓度杂质区域及所述第3表面N型高浓度杂质区域形成得比所述第2表面N型高浓度杂质区域深。

7.根据权利要求4所述的霍尔元件，其特征在于，

该霍尔元件具有围着所述垂直磁场检测N型杂质区域和所述水平磁场检测N型杂质区域的周围的表面P型高浓度杂质区域。

8.根据权利要求7所述的霍尔元件，其特征在于，

所述表面P型高浓度杂质区域是划分形成所述垂直磁场感应部及所述水平磁场感应部的电位势垒部。

9.根据权利要求7所述的霍尔元件，其特征在于，

所述表面P型高浓度杂质区域中的外周的表面P型高浓度杂质区域是将该霍尔元件与其它元件进行元件分离的元件分离部。

10.根据权利要求2所述的霍尔元件，其特征在于，

能够通过所述垂直磁场检测N型杂质区域中的旋转电流，消除垂直磁场成分检测霍尔电压的偏移电压。

11.根据权利要求3所述的霍尔元件，其特征在于，

在由所述水平磁场检测N型杂质区域和所述第1表面N型高浓度杂质区域构成的水平磁场检测部中，能够通过X方向及Y方向磁场检测部各自的4个磁场检测霍尔电压的输出运算，消除水平磁场成分检测霍尔电压的偏移电压。

12.根据权利要求11所述的霍尔元件，其特征在于，

同时通过所述垂直磁场检测N型杂质区域中的旋转电流消除垂直磁场成分检测霍尔电压的偏移电压，并且通过所述水平磁场检测部中的X方向及Y方向磁场检测部各自的4个磁场检测霍尔电压的输出运算消除水平磁场成分检测霍尔电压的偏移电压，从而同时进行消除了偏移电压的垂直磁场检测和水平磁场检测。