多栅极晶体管及应用其的存储器装置制造方法及图纸

技术编号:29529893 阅读:23 留言:0更新日期:2021-08-03 15:17
本发明专利技术公开了多栅极晶体管及应用其的存储器装置,该多栅极晶体管包括:一掺杂漏极区;一掺杂源极区;一栅极群组,包括一第一栅极与一第二栅极;一通道,该掺杂漏极区与该掺杂源极区位于该通道的两侧;以及一中间层,形成于该通道与该栅极群组之间。其中,对该栅极群组的该第一栅极与该第二栅极分别施加一第一栅极电压与一第二栅极电压后,该通道被感应出至少一P子通道与至少一N子通道,且该多栅极晶体管等效于具有一正负正负(PNPN)结构。

【技术实现步骤摘要】
多栅极晶体管及应用其的存储器装置
本专利技术是有关于一种多栅极晶体管及应用其的存储器装置。
技术介绍
随着人工智能(artificialintelligent,AI)、大数据分析等的快速发展,硬件加速器(hardwareaccelerator)已吸引愈来愈多的注意。以硬件加速器而言,仿神经计算(neuromorphiccomputing)因其具有高运算量与低功耗,变成主流架构。整合发放(Integrate-and-Fire,IF)电路在仿神经计算中具有重要角色。整合发放电路的主要功能是产生精准脉冲,以利用脉冲数量来表示数据。以目前而言,整合发放电路需要大量的电容与差动放大器,而且,整合发放电路需要增加额外电路来改善错误容忍率与调整脉冲频率。故而,整合发放电路的电路面积不易缩小。
技术实现思路
根据本专利技术一实施例,提出一种多栅极晶体管,包括:一掺杂漏极区;一掺杂源极区;一栅极群组,包括一第一栅极与一第二栅极;一通道,该掺杂漏极区与该掺杂源极区位于该通道的两侧;以及一中间层,形成于该通道与该栅极群组之间。其中,对该栅极群组的该第一栅极与该第二栅极分别施加一第一栅极电压与一第二栅极电压后,该通道被感应出至少一P子通道与至少一N子通道,且该多栅极晶体管等效于具有一正负正负(PNPN)结构。根据本专利技术另一实施例,提出一种存储器装置包括:一存储器阵列,包括多个存储器单元、多条字线与多条位线;一数据传送电路,耦接至该存储器阵列;一整合发放电路,耦接至该数据传送电路,该数据传送电路将该存储器阵列的这些单元的多个运算结果送至该整合发放电路,该整合发放电路根据该存储器阵列的这些单元的这些运算结果产生多个脉冲,其中,这些脉冲的一数量代表这些单元的这些运算结果;以及一控制电路,耦接至该整合发放电路与该存储器阵列,该控制电路根据该整合发放电路所产生的这些脉冲来发出一控制信号给该整合发放电路与该存储器阵列,其中,该整合发放电路包括如上所述的一多栅极晶体管。根据本专利技术又一实施例,提出一种多栅极晶体管,包括:一掺杂漏极区;一掺杂源极区;一栅极群组,包括一第一栅极与一第二栅极;一掺杂通道,该掺杂漏极区与该掺杂源极区位于该掺杂通道的两侧;以及一中间层,形成于该掺杂通道与该栅极群组之间,其中,对该栅极群组的该第一栅极与该第二栅极分别施加一第一栅极电压与一第二栅极电压以加强该掺杂通道的通道感应能力,且该多栅极晶体管等效于具有一正负正负(PNPN)结构。为了对本专利技术的上述及其他方面有更好的了解,下文特举实施例,并配合所附附图详细说明如下:附图说明图1绘示根据本专利技术一实施例的存储器装置的功能模块图。图2A至图2F显示根据本专利技术一实施例的多栅极晶体管的示意图。图3A至图3C显示根据本专利技术另一实施例的多栅极晶体管的示意图。【符号说明】100:存储器装置110:存储器阵列120:数据传送电路130:整合发放电路140:控制电路C:电容T1:多栅极晶体管T2:抑制晶体管INV:反相器T3:偏压晶体管G1~G3:栅极D:漏极区S:源极区210:中间层220:无掺杂通道220_1~220_3:子通道310:中间层320:无掺杂通道320_1~320_2:子通道具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本专利技术进一步详细说明。本说明书的技术用语是参照本领域的习惯技术用语,如本说明书对部分用语有加以说明或定义,该部分用语的解释是以本说明书的说明或定义为准。本专利技术的各个实施例分别具有一或多个技术特征。在可能实施的前提下,本领域技术人员可选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征,或者选择性地将这些实施例中部分或全部的技术特征加以组合。请参照图1,其绘示根据本专利技术一实施例的存储器装置的功能模块图。图1的存储器装置100可当成仿神经硬件加速器,当然,本专利技术并不受限于此。存储器装置100包括:存储器阵列110、数据传送电路(datatransportingcircuit)120、整合发放电路130与控制电路140。存储器阵列110包括多个存储器单元、多条字线与多条位线。存储器阵列110的架构在此可不特别限定之。存储器阵列110的存储器单元可用以执行运算,例如但不受限于,乘积(Multiplicationandaccumulation,MAC)运算。数据传送电路120耦接至存储器阵列110,用以将存储器阵列110的这些单元的运算结果送至整合发放电路130。整合发放电路130耦接至数据传送电路120,用以根据存储器阵列110的这些单元的运算结果产生脉冲,其中,这些脉冲的数量可以代表这些单元的运算结果。控制电路140耦接至整合发放电路130与存储器阵列110。控制电路140可根据整合发放电路130所产生的脉冲来发出控制信号给整合发放电路130与存储器阵列110,以调整脉冲频率,进而改善错误容忍率。整合发放电路130包括:电容C、多栅极晶体管T1、抑制晶体管(inhibitorytransistor)T2、反相器INV与偏压晶体管T3。电容C耦接至数据传送电路120,用以暂存由数据传送电路120所传来的数据。多栅极晶体管T1为具有至少2个或更多个栅极的晶体管。多栅极晶体管T1的细节将于底下另外说明之。多栅极晶体管T1耦接至数据传送电路120、反相器INV与偏压晶体管T3。特别是,多栅极晶体管T1的其中一个栅极耦接至电容C,其源极接地,其漏极耦接至反相器INV。抑制晶体管T2耦接至控制电路140,受控于控制电路140所传的控制信号。当控制信号控制该抑制晶体管T2为导通时,该抑制晶体管T2可形成放电路径,使得电容C放电。反相器INV的输入端耦接至多栅极晶体管T1与偏压晶体管T3,其输出端则耦接至控制电路140。反相器INV可输出脉冲至控制电路140。偏压晶体管T3的栅极接收偏压VA,其源极耦接至操作电压VDD,其漏极耦接至反相器INV。现请参照图2A至图2F,其显示根据本专利技术一实施例的多栅极晶体管T1的示意图。如图2A至图2F所示,多栅极晶体管T1包括:栅极G1、G2与G3,漏极区(D)、源极区(S)、中间层(interlayer)210与无掺杂通道220。漏极区(D)被掺杂成P+区,而源极区(S)被掺杂成N+区。施加至漏极区(D)与源极区(S)的漏极电压VD与源极电压VS例如但不受限于,分别为+3V与0V。于图2A至图2F中,多栅极晶体管T1的栅极G1耦接至电容C。栅极G1、G2与G3亦可称为栅极群组。漏极区(D)与源极区(S)位于无掺杂通道220的两侧。在底下说明中,以通道是无掺杂通道为例做说明,但当知本专利技术并不受限于此。在本专利技术其他可能实施例中,通道亦可为掺杂通道,此亦在本专利技术保护范围内。中间层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多栅极晶体管,其中,包括:/n一掺杂漏极区;/n一掺杂源极区;/n一栅极群组,包括一第一栅极与一第二栅极;/n一通道,该掺杂漏极区与该掺杂源极区位于该通道的两侧;以及/n一中间层,形成于该通道与该栅极群组之间,/n其中,对该栅极群组的该第一栅极与该第二栅极分别施加一第一栅极电压与一第二栅极电压后,该通道被感应出至少一P子通道与至少一N子通道,且该多栅极晶体管等效于具有一正负正负结构。/n

【技术特征摘要】
20200130 US 62/967,604;20200519 US 16/877,5181.一种多栅极晶体管,其中,包括:
一掺杂漏极区;
一掺杂源极区;
一栅极群组,包括一第一栅极与一第二栅极;
一通道,该掺杂漏极区与该掺杂源极区位于该通道的两侧;以及
一中间层,形成于该通道与该栅极群组之间,
其中,对该栅极群组的该第一栅极与该第二栅极分别施加一第一栅极电压与一第二栅极电压后,该通道被感应出至少一P子通道与至少一N子通道,且该多栅极晶体管等效于具有一正负正负结构。


2.根据权利要求1所述的多栅极晶体管,其中,
当第一栅极电压大于一阈值电压时,于该通道中,对应于该第一栅极的一第一子通道感应出一N子通道;以及
当该第二栅极电压小于该阈值电压时,于该通道中,对应于该第二栅极的一第二子通道感应出一P子通道。


3.根据权利要求1所述的多栅极晶体管,其中,该栅极群组还包括一第三栅极,
当第一栅极电压小于一阈值电压时,于该通道中,对应于该第一栅极的一第一子通道感应出一P子通道;
当该第二栅极电压大于该阈值电压时,于该通道中,对应于该第二栅极的一第二子通道感应出一N子通道;以及
当施加至该第三栅极的一第三栅极电压大于该阈值电压时,于该通道中,对应于该第三栅极的一第三子通道感应出一N子通道。


4.根据权利要求1所述的多栅极晶体管,其中,该栅极群组还包括一第三栅极,
当第一栅极电压小于一阈值电压时,于该通道中,对应于该第一栅极的一第一子通道感应出一P子通道;
当该第二栅极电压小于该阈值电压时,于该通道中,对应于该第二栅极的一第二子通道感应出一P子通道;以及
当施加至该第三栅极的一第三栅极电压大于该阈值电压时,于该通道中,对应于该第三栅极的一第三子通道感应出一N子通道。


5.根据权利要求1所述的多栅极晶体管,其中,该栅极群组还包括一第三栅极,
当第一栅极电压大于一阈值电压时,于该通道中,对应于该...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋政霖杜姵莹吕函庭
申请(专利权)人:旺宏电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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