JPS6025905B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は互に極性の異る二つの縦方向トランジスタ（
以下Ｔｒと略記する。

）を備えて論理回路を構成する半導体装置に関する。半
導体基体にィンバータ素子として働く縦方向Ｔｒとこの
縦方向のＴｒの電流源として働く横方向Ｔｒを設けて、
論理回路を構成した半導体装置は既に知られている。

第１図はこの半導体装置例の断面図である。この例はＮ
導電型半導体基板１に気相成長法でこの基板１より不純
物濃度の低いＮ導電型のェピタキシャル層２を頚層し、
ここにＰ導電型領域３，４を約１び７〜１び９ａｔｏｍ
ｓ／地の棚素を選択拡散してまず形成する。次にこのＰ
導電型領域３には１び８〜１ぴａｔｏｍｓ／地の燐を拡
散してＮ導電型領域５を形成したものである。ェピタキ
シャル層２の不純物濃度はＰ導電型領域３，４のそれよ
り低い濃度にしてある。この結果Ｐ導電型領域４をェミ
ッタ領域、ェピタキシャル層２をベース領域、Ｐ導電型
領域３をコレクタ領域とした横方向ＰＮＰＴｒと、ェピ
タキシャル層２をェミッタ領域、Ｐ導電型領域３をベー
ス領域、Ｎ導電型領域５をコレク夕領域とした縦方向Ｎ
ＰＮＴｒとが形成される。ここでＰ導電型領域４とェピ
タキシャル層２から形成されたＰＮ接合に順方向電圧を
印加したとすると正孔はこの領域４からェピタキシャル
層２を通ってＰ導電型領域３へと注入される。

第２図はこの論理素子の等価回路を示すもので、ここで
Ｅｐは定電流源接続端子、Ｂは信号入力端子、Ｃは出力
端子、ＥＮは接地端子とする。今端子Ｂの入力信号“１
”レベル（例えば０．７Ｖ）であると端子Ｅｐより注入
された外部ヱミツタ電流ＩＥｐは横方向ＰＮＰＴｒのベ
ース接地、電流増中率ＱｐＮｐ情つまりｍｐ×ＱｐＮｐ
となってこのＴｒのコレクタ領域であると共に、縦方向
ＮＰＮＴｒのベース領域であるＰ導電型領域３へ流れる
。従って縦方向ＮＰＮＴｒがオンとなり、端子Ｃの出力
は“０”レベルとなる。更にこの世力端子Ｃに生ずるコ
レクタ出力電流は前記縦方向ＮＰＮＴｒのベース電流を
その電流増中率ＢＮｐＮ倍した値まで許される。逆に様
子Ｂの入力信号が“０”レベル（例えば０ボルト）であ
ると端子Ｅｐから注入された外部ェミッタ電流ＩＥｐは
入力端子Ｂへと流出して縦方向ＮＰＮＴｒのベース電流
とはならず、このために縦方向ＮＰＮＴｒはオフ状態と
なって端子Ｃの出力は‘‘１’’レベルとなる。このよ
うに入出力信号レベルが互に反転するィンバータ特性を
もった論理素子の消費電力は横方向ＰＮＰＴｒの特性、
即ちベース接地された電流増中率ＱｐＮｐにより大きく
影響を受け、このＱｐＮｐの値が理想値１に近ずく程少
なくなる。

またィンバータ素子の最高スピード周波数特性、ファン
アウト、雑音余裕度等は縦方向ＮＰＮＴｒの特性、とり
わけェミッタ接地された電流増中率８ＮｐＮ及び利得帯
城中韓昇Ｔによって影響を受ける。従ってこの論理素子
では横方向ＰＮＰＴｒと縦方向ＮＰＮＴｒのそれぞれの
電流増中率と縦方向ＮＰＮＴｒの利得帯城中積ｆＴを同
時に高めることが重要である。一般にＴｒで電流増中率
を高めるにはまずキャリアの注入効率を高めなければな
らない。

このためェミツタ領域の不純物濃度をベース領域のそれ
に対し適当な比に設定するとともに、ェミッタベース接
合面には適当な不純物濃度の勾配をもたせて、ベース領
域に注入されるキャリアの数を増大せしめるとともに、
注入されたキャリアに正方向の加速電界が働くようにす
る。次にベース領域内でのキャリアの輸送効率を良好に
しなければならない。このためにはェミッタ領域から注
入されたべ−ス領域中のキャリアが、コレクタ領域に到
達するまでの実効的な距離すなわちベース中Ｗをできる
だけ狭くし、かつベース領域内の再結合中心に補饗され
消失するようのことのないようにする。第１図構造素子
で横方向ＰＮＰＴｒのェミツタ領域４とベース領域２の
不純物濃度の比を適当な値に設定し、かつベース領域内
での再結合中心密度を低くすることは比較的容易に行な
うことができる。しかしキャリアの輸送効率を改善する
ためにベース中を狭くすることは写真食刻技術、とくに
マスク精度に大きく制約されて、一定の限界がある。し
かも、ェミッタ領域とコレクタ領域はともにＮ導電型ェ
ピタキシャル層２の中に相対して拡散形成されたＰ導電
型拡散領域４，３からそれぞれ成るので、双方とも対向
する拡散領域側面は深さ方向で末広がりに遠去かる。こ
のためＮ導電型ェピタキシヤル層２の内部において、拡
散が深くなる程、相対する二個のＰ導電型領域４，３間
に形成されるベース中は急激に増大する。したがって接
合面積を広くしようとすればする程ベース中を拡大し、
キャリアの輸送効果を著しく劣化する。また、ェミッタ
領域４とベース領域２の全接合面部においては前述の様
にＰ導電型不純物が対向する領域側面を深さ方向で遠去
けるように拡散されているので、不純物濃度勾配はきわ
めて緩やかであり、キャリアの注入効率を低下する。し
たがって横方向ＰＮＰＴｒで高い電流増中率を得ること
は非常に困難である。又第１図の構造素子で縦方向ＮＰ
ＮＴｒは、Ｎ導電型ェピタキシャル層２をェミッタ領域
に用い、さらにそこに形成した二重拡散層をベース領域
とコレクタ領域として用いているので、ベース中を狭く
することは比較的容易である。しかしェミツタ領域の不
純物濃度はベース領域のそれより低くならざるを得ない
。その上、ベース領域に注入されたキャリアにはその不
純物濃度勾配に基因して減速電界がかかるため、注入効
率を低下し、Ｎ導電型ェピタキシャル層２をェミッタ領
域とする、いわゆる逆方向動作の電流増中率は極めて低
い。個々のＴｒについて考慮する時前述のように欠点を
とゞめる第１図論理素子は、両汀ｒの各一部が互に併合
されているために、一方のＴｒでとられる措置が他方の
Ｔｒを劣悪にすることさえ生じる。例えば横方向ＰＮＰ
Ｔｒのキャリア注入効率を改め電流増中率を高める目的
でべ−ス領域の不純物濃度を低下すると、他方の縦方向
ＮＰＮＴｒではヱミッタ領域の不純物濃度が抵下してキ
ャリア注入効率を劣悪にするのである。又縦方向ＮＰＮ
Ｔｒの利得帯域中鏡ｆＴは、低い電流増中率とェミッタ
領域がＮ導電型ヱピタキシャル層２全体で構成されてい
ることにより、やはり低い値しか得ることができない。

これ等種々の欠点は、この論理素子の低消費電力性、高
速性に一定の限界があることを示唆し、とくに高周波領
域での動作がほとんど不可能であることを明示している
。

この発明は上記の欠点を除去し改良された半導体装置を
提供するもので、第一に電源及び負荷となるＴｒの電流
増中率を改善することにより、消費電力を少なくし、第
二にィンバータ素子となるＴｒの順逆両方向の電流増中
率を同時に改善し、電流ホツキング現象を防止するとと
もに、素子の高速化、高周波化を図るものである。

第三にィンバータ素子となるＴｒのコレクタ領域を半導
体領域とする金属半導体間整流性接触出力ダイオードを
設けて論理振中をその順方向電圧分だけ小さくし素子の
高速化を図り、更に第四にィンバータ素子となるＴｒの
コレクタ領域とべ‐ス領域間に金属半導体間整流性接触
クランピングダィオードを挿入してスイッチング特性を
大中に改善するものである。即ちこの発明は【１｝一方
導電型理込層を擁する他方導電型基体と、埋込層の一側
でこの基体を一部基体分層に区界して埋込層に達するよ
うに設けられた一方導電型接続用堰届と、基体分層内に
設けられ且つこの基体分層をコレクタ領域とするベース
領域、並びにベース領域内に設けられるェミツタ領域か
らなる第一の縦方向Ｔｒと、前記第一の縦方向Ｔｒのベ
ース領域をェミッタ領域に、コレクタ領域をベース領域
に樫込層をコレクタ領域とする反対極性の第二の縦方向
Ｔｒと、堰層を半導体領域として形成される一個乃至複
数個の金属半導体間整流性接触出力ダイオードとを備え
、第一の縦方向Ｔｒを電流源として第二の縦方向Ｔｒを
ィンバータ素子とすることを特徴とする半導体装置並び
に‘２１一方導電型埋込層を擁する他方導電型基体と、
埋込層の一側でこの基体を一部基体分層に区界して埋込
層に達するように設けられた一方導電型接続用堰層と、
基体分層内に設けられ且つこの基体分層をコレクタ領域
、並びにベース領域内に設けられるェミツタ領域からな
る第一の縦方向Ｔｒと、前記第一の縦方向Ｔｒのベース
領域をェミッタ領域に、コレクタ領域をベース領域に、
埋込層をコレクタ領域とする反対極性の第二の縦方向Ｔ
ｒと、堰層を導電型領域として形成される一個乃至複数
個の金属半導体間整流性接触出力ダイオードと、堰層と
、基体分層との間に何れか一方を半導体領域とする金属
半導体間整流性接触クランピングダイオードとを備え、
第一の縦方向Ｔｒを電流源として第二の縦方向Ｔｒをィ
ンバータ素子とすることを特徴とする半導体装置にある
。

ここで基体は一体であって、内部は不純物濃度勾配をも
つか又は平坦な濃度分布であって良く、又基板上に気相
成長層を形成した積層体であっても良い。従ってこの半
導体装置は、他方導電型気相成長層をコレクタ領域とす
る第一の縦方向Ｔｒと、第一の縦方向Ｔｒのベース領域
をェミッタ領域とし一方導電型埋込層をコレクタ領域と
する第二の縦方向Ｔｒとの互に極性を異にする二個の縦
方向Ｔｒが互に併合されて構成されていることになる。
そして第一の縦方向Ｔｒは二重に形成されたＰＮ接合か
らなるベース領域とこのべ−ス領域を全て取り囲むコレ
クタ領域からなるので、ベース中の精密制御が可能とな
り、コレクタ集率も理想的状態になる。その上ェミッタ
・ベースの接合面に適当な不純物濃度の勾配を持たせ、
キャリアに正方向の加速電界が働くようにすることも全
く容易となる。その結果この第一の縦方向Ｔｒの電流増
中率は広い電流範囲にわたって高い値をとり、素子の消
費電力を著しく減少せしめる。一方、二の縦方向Ｔｒに
おいては、そのェミツタ領域とべ‐ス領域並びにこれと
対岐して設置されたコレクタ領域となる埋込層の不純物
濃度比を適当にとることが可能となり、さらにこのベー
ス領域の純物濃度がほぼ一定であるので順方向動作の電
ー増中率はいうまでもなく、又第二の総方向Ｔｒで埋込
層をェミッタ領域として行わせる逆方向動作での電流増
中率も広い電流範囲にわたって高い値をとることができ
る。ここで順方向動作の電流増中率が十分に高いことは
、この論理素子の高速性、ファンアウト、雑音余裕度等
が従釆のものに比較して著しく改善されることを意味し
、また逆方向動作の電流増中率を適切な値に設定できる
ことはＤＣＴＬ回路で問題であったいわゆる大ファンィ
ン・ゲート数による入力電流のホッキング現象の防止を
完全なものとし、かつ少数キャリアの蓄積を少なくして
、素子の高速化を図ることができることを意味する。さ
らにこの第二の縦方向Ｔｒにおいては今まで述べて来た
ように広い電流範囲にわたって順方向動作の高い電流増
中率を持つことを基体並びに気相成長層で電気的に分離
されることにより、日頃方向動作の利得帯域中積ｆＴが
著しく高いものになる得る。従ってこの発明による論理
素子は低消費電力性、高速性、高周波動作において極め
て優れた特質を示す。また第二の縦方向Ｔｒのコレクタ
領域に設けられた金属半導体間整流性接触出力ダィオ−
ド‘こよりこの論理素子の論理振中は、第三の縦方向Ｔ
ｒのェミッタ・ベースの日頃方向しきい値電圧より出力
ダイオードの順方向電圧を差し引いた小さな値となり、
素子を高速化する。更に出力ダイオードに加うるに第二
の縦方向Ｔｒのコレクタ領域とべ‐ス領域に金属半導体
間整流性接触クランピングダイオード、を組み込むとこ
の両領域に蓄積される少数キャリアの濃度が著しく減少
し、ィンバータ素子のスイッチング特性とくにＴｒがオ
ンからオフに移るスイッチング送度が大中に改善される
。尚、第二の縦方向Ｔｒの逆方向動作電流増中率はクラ
ンピングダィオ−ドの存在により小さい値しかとらず、
電流ホッキング現象防止には有効でなくなるが、出力ダ
イオードの存在により電流ホツキングは防止できる。ま
た論理振中はクランピングダイオードの順方向電圧から
出力ダィオ−ドの順方向電圧を差し引いたより小さな値
で与えられるので、素子が一層高速化、高周波化される
。以下第３図〜第８図の図面を用いて更に詳細に説明す
る。

各図面で共通の部分は同一符号を付して説明される。第
３図はこの発明の半導体装置である論理素子の断面図を
示し、例えばＰ導電型である半導体基板１１がＮ導電型
の埋込層１２を一部に介してＰ導電型気相成長層１３と
隣接し、埋込層に到るＮ導電型接続用堰層１５によって
埋込層上で気相成長層分層１３を区界している。そして
区界された気相成長層分層内にＮ導電型領域１４がこの
Ｎ導電型領域内にご導電型領域１６が拡散形成されてい
る。この例では第一の縦方向Ｔｒは１６をェミッタ領域
、１ ４をベース領域、１３′をコレクタ領域とするＰ
ＮＰＴｒで、第二の縦方向Ｔｒは１４をェミツタ領域、
亀３′をベース領域、埋込層１２並びに接続用堰層１５
をコレクタ領域とするＰＮＰＴｒとして動作する。この
構造においては第二の縦方向ＮＰＮＴｒを電気的に分離
するために、第一の縦方向ＰＮＰＴｒのコレクタ領域、
換言すれば第二の縦方向ＮＰＮＴｒのベース領域１３′
を完全に取り囲んで埋込層１２と接続用堰層１５を形成
することが肝要である。この状態で半導体基板１１並び
に層１３と埋込層１２並びに接続用堰層１５で作るＰＮ
接合を逆バイアスすると第二の縦方向ＮＰＮＴｒは電気
的に分離される。斜線を施されて示されている表面酸化
物層の各一部を選択的に開孔して領域１６，１４、気相
成長層分層１３′に設けられたご導電型領域１３′に電
極配線を施し順次定電流源接続様子Ｅｐ、接地端子ＥＮ
信号入力端子Ｂを形成する。更にこの例では、堰層１５
の一部を半導体領域とする金属半導体間整流性接触出力
ダイオード１７１，１７２，１７３が、表面酸化物層の
各一部開孔城に形成され、電極配線を施されて出力端子
Ｃ，，Ｃ２，Ｃ３を形成している。但し、出力ダイオー
ドの金属としてはＡＩ，Ｔｉ，Ｍｏ等が良い。Ｐ導電型
層１３及び１３′の不純物濃度はこの論理素子において
任意に設定できるので、入力端子Ｂは、オーミック接続
を確実にするためＰ十導電型領域１３″を設置して形成
してある。第３図半導体装置はＰ導電型領域１６をェミ
ッタ領域としＮ導電型領域１４をベース領域とし、かつ
両領域を完全に取り囲んだＰ導電型層１３′をコレクタ
領域として動作する第一の縦方向ＰＮＰＴｒと、接地さ
れたＮ導電型の領域１４をェミッタ領域とし、不純物濃
度の一定なＰ導電型層１３′をベース領域とし、かつ電
気的に分離されたＮ導蟹型の埋込肩１２並びにＮ導電型
接続用堰層１５をコレクタ領域として、順万向に動作す
る第二の縦方向ＮＰＮＴｒが併せて構成されていること
になる。更に、Ｎ導電型接続用堰層１５を半導体とする
金属半導体間整流性接触ダイオードが第二の縦方向Ｔｒ
のコレクタに１個乃至複数個の出力ダイオードとして組
込まれている。次に第４図に、この例の論理素子装置の
等価回路を示す。

Ｅｐは電源端子で第一の縦方向ＰＮＰＴｒのェミッタ領
域に接続され、Ｂは入力端子で縦方向ＰＮＰＴｒのコレ
クタ領域、換言すると第二の縦方向ＮＰＮＴｒのベース
領域に接続され、またＣ．，Ｃ２，Ｃ３は出力端子で縦
方向ＮＰＮＴｒのコレクタ領域に、Ｅｎは接地端子で縦
方向ＰＮＰＴｒのベース領域と縦方向ＮＰＮＴｒのェミ
ツタ領域に各々接続される。以下この論理素子装置の動
作について説明する。

まず端子Ｅｎを雫電位にして、端子Ｅｐにプラス０．７
Ｖを印加すると第一の縦方向ＰＮＰＴｒが動作状態とな
ってェミッタ領域１６からベース領域１４に注入された
正孔は、この領域を通ってコレクタ領域１３′即ち第二
の縦方向ＮＰＮＴｒのベース領域に到達する。縦方向Ｎ
ＰＮＴｒにおいては、このベース領域内に注入された過
剰正孔により縦方向ＮＰＮＴｒのェミッタ領域１４から
ベース領域に新たに電子が注入される。つまり縦方向Ｎ
ＦＮＴｒのェミッタ・ベース接合は瓶方向バイアスされ
、動作状態となり、その出力端子Ｃ，，Ｃ２，Ｃ３の爵
位はほぼ出力ダイオードの順方向電位となる。但しこの
時、入力端子Ｂは開放状態にあるか、或はェミッタ接地
縦方向ＮＰＮＴｒのしきし、値電圧以上の適当な正の電
圧が印加された状態とする。又この入力端子Ｂを零電位
にすると、第二の縦方向ＮＰＮＴｒは遮断状態となり、
出力端子Ｃ，，Ｃ２，Ｃ３は正電位となる。即ち入力が
“０”の時世力が“１”となる１入力、多出力のインバ
ータが形成されて論理回路が構成されることになる。尚
前記例では半導体基体をＰ導電型としているが、Ｎ導電
型からスタートしても勿論良い。したがって、この場合
には各領域層の導電型及び電源をすべて反転しておけ‘
ま同様に動作する。このような論理素子装置では電流源
及び負荷となる第一の縦方向Ｔｒのベース中を、従来の
横方向Ｔｒのようにマスク中によらないで、拡散により
制御できるので極めて狭くでき、キャリアに対して加速
電界がかかるので、キャリアの注入効率及び輸送効率が
著しく改善される。さらにコレクタ領域がェミツタ領域
の全周囲を完全に取り囲んでいるのでコレクタ集率もほ
ぼ完全となる。この為、広い電流範囲にわたり高い電流
増中率を得ることができ、論理回路としての消費電力が
著しく減少する。尚この例で、Ｎ導電型領域１４をェミ
ッタ電極とするいわゆる順方向動作条件と、電気的に分
離された条件との下で反対極性の第二の縦方向Ｔｒをィ
ンバータ素子として用いるので、広い電流範囲にわたっ
て高い電流増中率を実現することはもちろん極めて高い
利得帯域中積ｆＴを得ることができる。

更にこの新規な論理動作を可能ならしめる重要なこの発
明の特質は、出力ダイオードの存在によりＤＣＴＬ回路
で問題であった電流ホッキングを完全に防止することが
でき、論理回路としての動作を確実に保証することがで
きることにある。また更に、出力ダイオード並びにクラ
ンピングダイオードの存在により論理振中をより小さく
し素子の高遠化を可能ならしめる。また更にクランピン
グダィオー日こより少数キャリアの蓄積をなくしスイッ
チング特性を改善できる。他の実施例半導体装置断面図
を第５図、第７図、第８図に示す。

第６図はこれ等各図例に共通に対応する等価回路図であ
る。何れも第３図例と相違する点は、堰層と基体分層と
の間に何れか一方を半導体領域とする金属半導体間整流
性接触クランピングダィオードを備える点にある。第５
図はクランピングダィオード１８が櫨層を半導体として
形成され、その金属側は堰層表面の酸化物層関孔城と、
基体分層１３′表面の酸化物層関孔域とを連結するもの
であって、こ）に入力端子Ｂが形成される。但し出力ダ
イオードの金属には山，Ｔｉ，Ｍｏが、クランピングダ
イオードの金属にはＰ艦ｉが良い。尚配線用金属にはＡ
Ｉ，Ａｕ等が良い。第７図が第５図例と相違する点は、
入力端子Ｂを取付けるために設けられるＰ十導電型領域
Ｉ３″を優層１５に隣接させてある点にある。

第８図は基体分層を半導体領域としてクランピングダィ
オードが形成され、入力端子Ｂは、このクランピングダ
ィオードとは別に設けられている基体分層内のＰ十導露
型領域１３＾に独立に形成されている。尚、第３，５，
７，８図の実施例に於いて、整流性接触部分の半導体の
不純物濃度はいづれも１び５〜１び７ａｔｏｍｓ／ｃｃ
が良く本の記号で示され、一方非整流性接触部分の不純
物濃度は１び７〜１ぴａｔｏｍｓ／ｃｃ程度で無記号で
示されている。

以上この発明によれば、広い電流範囲にわたって高い電
流増中率を持ち、かつ一部領域を互に併合して極性の異
る一対の縦方向Ｔｒを基本構成とし、低消費電力性、高
速性、高周波性において特に優れた性質を有する新規な
論理素子が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の論理素子構造を示す断面図にして、第２
図はその等価回路図、第３図はこの発明の半導体装置の
断面図にして、第４図はその等価回路図、第５図、第７
図および第８図はこの発明の他の半導体装置の断面図に
して、第６図はその等価回路図である。 １２・・…・埋込層、１１，１３・・・・・・基体、１
５・・・…接続用堰層、１３′・・・・・・基体分層、
又第一縦方向トランジスタコレクタ領域、１４・・・・
・・第一縦方向トランジスタベース領域、１６…・・・
第一縦方向トランジスタェミツタ領域、１７１，１７２
，１７８・・・・・・金属半導体間整流接触出力ダイオ
ード、１８・・・…金属半導体間整流性接触クランピン
グダイオ−ド。 第１図 第２図 第４図 第３図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方導電型埋込層を擁する他方導電型基体と、埋込
   層の一側でこの基体を一部基体分層に区界して埋込層に
   達するように設けられた一方導電型接続用堰層と、基体
   分層内に設けられた且つこの基体分層をコレクタ領域と
   するベース領域、並びにベース領域内に設けられるエミ
   ツタ領域からなる第一の縦方向トランジスタと、前記第
   一の縦方向トランジスタのベース領域をエミツタ領域に
   、コレクタ領域をベース領域に、埋込層をコレクタ領域
   とする反対極性の第二の縦方向トランジスタと、堰層を
   半導体領域として形成される一個乃至複数個の金属半導
   体間整流性接触出力ダイオードとを備え、第一の縦方向
   トランジスタを電流源として第二の縦方向トランジスタ
   をインバータ素子とすることを特徴とする半導体装置。 ２ 一方導電型埋込層を擁する他方導電型基体と、埋込
   層の一側でこの基体を一部基体分層に区界して埋込層に
   達するように設けられた一方導電型接続用堰層と、基体
   分層内に設けられ且つこの基体分層をコレクタ領域、並
   びにベース領域内に設けられるエミツタ領域からなる第
   一の縦方向トランジスタと、前記第一の縦方向トランジ
   スタのベース領域をエミツタ領域に、コレクタ領域をベ
   ース領域に、埋込層をコレクタ領域とする反対極性の第
   二の縦方向トランジスタと、堰層を半導体領域として形
   成される一個乃至複数個の金属半導体間整流性接触出力
   ダイオードと、堰層と、基体分層との間に何れか一方を
   半導体領域とする金属半導体間整流性接触クランピング
   ダイオードとを備え、第一の縦方向トランジスタを電流
   源として第二の縦方向トランジスタをインバータ素子と
   することを特徴とする半導体装置。