[发明专利]使用四栅极非易失性存储器单元阵列的神经网络分类器

权利要求书

1.一种神经网络设备，包括：

第一多个突触，所述第一多个突触被配置为接收第一多个输入并从其生成第一多个输出，其中所述第一多个突触包括：

多个存储器单元，其中所述存储器单元中的每个存储器单元包括：形成于半导体衬底中的间隔开的源极区和漏极区，其中沟道区在所述源极区和所述漏极区之间延伸；设置在所述沟道区的第一部分上方并且与所述第一部分绝缘的浮栅；设置在所述沟道区的第二部分上方并且与所述第二部分绝缘的第一栅极；设置在所述浮栅上方并且与所述浮栅绝缘的第二栅极；以及设置在所述源极区上方并且与所述源极区绝缘的第三栅极；

所述多个存储器单元中的每个存储器单元被配置为存储与所述浮栅上的多个电子相对应的权重值；

所述多个存储器单元被配置为基于所述第一多个输入和所存储的权重值来生成所述第一多个输出；

其中所述第一多个突触的所述存储器单元被布置成行和列，并且其中所述第一多个突触包括：

多条第一线，每条第一线将所述存储器单元的所述行中的一行中的所述第一栅极电连接在一起；

多条第二线，每条第二线将所述存储器单元的所述行中的一行中的所述第二栅极电连接在一起；

多条第三线，每条第三线将所述存储器单元的所述行中的一行中的所述第三栅极电连接在一起；

多条第四线，每条第四线将所述存储器单元的所述行中的一行中的所述源极区电连接在一起；

多条第五线，每条第五线将所述存储器单元的所述列中的一列中的所述漏极区电连接在一起；

其中所述第一多个突触被配置为接收所述第一多个输入作为所述多条第二线或所述多条第三线或所述多条第四线上的电压，并且提供所述第一多个输出作为所述多条第五线上的电流。

2.根据权利要求1所述的神经网络设备，还包括：

第一多个神经元，所述第一多个神经元被配置为接收所述第一多个输出。

3.根据权利要求2所述的神经网络设备，还包括：

第二多个突触，所述第二多个突触被配置为从所述第一多个神经元接收第二多个输入并从其生成第二多个输出，其中所述第二多个突触包括：

多个第二存储器单元，其中所述第二存储器单元中的每个存储器单元包括：形成于所述半导体衬底中的间隔开的第二源极区和第二漏极区，其中第二沟道区在所述第二源极区和所述第二漏极区之间延伸；设置在所述第二沟道区的第一部分上方并且与所述第一部分绝缘的第二浮栅；设置在所述第二沟道区的第二部分上方并且与所述第二部分绝缘的第四栅极；设置在所述第二浮栅上方并且与所述第二浮栅绝缘的第五栅极；以及设置在所述第二源极区上方并且与所述第二源极区绝缘的第六栅极；

所述多个第二存储器单元中的每个存储器单元被配置为存储与所述第二浮栅上的多个电子相对应的第二权重值；

所述多个第二存储器单元被配置为基于所述第二多个输入和所存储的第二权重值来生成所述第二多个输出；

其中所述第二多个突触的所述第二存储器单元被布置成行和列，并且其中所述第二多个突触包括：

多条第六线，每条第六线将所述第二存储器单元的所述行中的一行中的所述第四栅极电连接在一起；

多条第七线，每条第七线将所述第二存储器单元的所述行中的一行中的所述第五栅极电连接在一起；

多条第八线，每条第八线将所述第二存储器单元的所述行中的一行中的所述第六栅极电连接在一起；

多条第九线，每条第九线将所述第二存储器单元的所述行中的一行中的所述第二源极区电连接在一起；

多条第十线，每条第十线将所述第二存储器单元的所述列中的一列中的所述第二漏极区电连接在一起；

其中所述第二多个突触被配置为接收所述第二多个输入作为所述多条第七线或所述多条第八线或所述多条第九线上的电压，并且提供所述第二多个输出作为所述多条第十线上的电流。

4.根据权利要求3所述的神经网络设备，还包括：

第二多个神经元，所述第二多个神经元被配置为接收所述第二多个输出。