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다수의 워드 라인 중 어느 하나의 개별 워드 라인과 다수의 비트 라인 중 어느 하나의 비트 라인을 연결하는 다중 컨덕턴스 구조체를 포함하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자에 있어서,상기 컨덕턴스 구조체는,상기 개별 워드 라인에 병렬연결된 다수의 선택 스위치를 포함하고, 외부에서 인가되는 선택신호에 대응하여 상기 병렬연결된 다수의 선택 스위치 중 어느 하나를 선택하도록 구성되는 멀티플렉서;상기 개별 비트 라인에 연결된 다수의 고정 저항체를 포함하는 고정 저항체 블록;상기 멀티플렉서 내 다수의 선택 스위치와 상기 고정 저항체 블록 내 다수의 고정 저항체가 매트릭스 형태로 교차되어 연결되되, 상기 멀티플렉서 내 개별 선택 스위치들은 상호 유일한 개수의 교차점을 가지도록 형성된 교차점 블록; 및 상기 고정 저항체 블록 상에 형성된 도전성 플레이트를 포함하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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청구항 1에 있어서,상기 멀티플렉서를 포함하는 주변회로는 실리콘 기판 상에 배치되고, 상기 교차점 블록은 상기 주변회로의 상부에 수직면의 매트릭스 형상으로 배치되고, 상기 고정 저항체 블록의 개별 고정 저항체들은 상기 교차점 블록과 상기 도전성 플레이트 사이에 수직하게 배치되는3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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청구항 2에 있어서,상기 고정 저항체 블록에 흐르는 전류를 합산하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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청구항 3에 있어서,상기 고정 저항체 블록에 흐르는 전류를 합산한 합산 전류를 적분기를 이용하여 전압으로 변환하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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청구항 3에 있어서, 상기 교차점 블록은,x 방향으로 신장된 수평 도전 라인들과 상기 수평 도전라인들 사이를 절연하는 수평 절연층들이 z 방향으로 교대로 적층된 단위 수평 적층 구조체;z 방향으로 신장된 수직 도전 라인들과 상기 수직 도전 라인들 사이를 절연하는 수직 절연층들이 x 방향으로 교대로 적층된 단위 수직 배열 구조체; 및 상기 단위 수평 적층 구조체와 상기 단위 수직 배열 구조체의 사이에 개재되는 저항변화층;이 y 방향으로 반복하여 적층되는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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청구항 5에 있어서,상기 저항변화층에서 상기 수평 도전 라인과 상기 수직 도전 라인이 교차하는 영역으로 정의되는 교차점 노드들은 상기 수평 도전 라인에 부여된 가중치 값에 따라 도전 경로를 형성하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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청구항 6에 있어서,상기 교차점 노드들은 상기 수평 도전 라인과 상기 수직 도전 라인 사이에 형성된 저항 변화층에 일정 이상의 전압이 인가되었을 때 고쳐 쓰기 가능한(rewritable) 도전 경로를 형성하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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청구항 6에 있어서,상기 교차점 노드들을 포함하는 상기 저항변화층은 유니폴라 저항 변화 물질을 포함하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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청구항 6에 있어서,상기 교차점 노드들을 포함하는 상기 저항변화층은 NiOx 또는 상변화 물질을 포함하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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청구항 3에 있어서, 상기 교차점 블록은,x 방향으로 신장된 수평 도전 라인들과 상기 수평 도전라인들 사이를 절연하는 수평 절연층들이 z 방향으로 교대로 적층된 단위 수평 적층 구조체;z 방향으로 신장된 수직 도전 라인들과 상기 수직 도전 라인들 사이를 절연하는 수직 절연층들이 x 방향으로 교대로 적층된 단위 수직 배열 구조체; 및 상기 단위 수평 적층 구조체와 상기 단위 수직 배열 구조체의 사이에 개재되는 절연층;이 y 방향으로 반복하여 적층되고,상기 절연층에서 상기 수평 도전 라인과 상기 수직 도전 라인이 교차하는 영역으로 정의되는 교차점 노드들은 상기 수평 도전 라인에 부여되는 가중치에 따라 절연 파괴(break down)되어 영구적 도전 경로를 형성하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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청구항 10에 있어서,상기 교차점 노드들을 포함하는 상기 저항변화층은 SiO2인 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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청구항 5에 있어서, 상기 단위 수평 적층 구조체는,복수 개의 상기 수평 도전 라인들 및 상기 수평 도전 라인들 사이에 개재된 복수 개의 수평 절연층들이 교차 적층된 구조이고,상기 수평 도전 라인들은 상기 수평 도전 라인으로부터 상기 수직 도전 라인 방향으로 순방향 전류가 흐르는 pn 접합을 포함하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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청구항 5에 있어서,상기 수평 적층 구조체가 N개의 상기 수평 도전 라인을 포함하고,상기 수직 배열 구조체가 P개의 상기 수직 도전 라인을 포함하는 경우,제 m층(1≤m≤N)에 적층된 제 m 수평 도전 라인은 상기 제 m 수평 도전 라인이 형성하는 P개의 교차점 노드들 중 P개 이하의 교차점 노드에 도전 경로가 형성되는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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청구항 5에 있어서,상기 수평 도전 라인에 입력 펄스가 인가될 때,상기 수평 도전 라인과 도전 경로가 형성된 교차점 노드들에 의해 전기적으로 접속되는 상기 수직 도전 라인들과 연결된 상기 고정 저항체들에 전류가 흐르고,상기 고정 저항체들에 흐르는 전류는 상기 도전성 플레이트에서 합산되어 출력 신호를 형성하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자
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절연층과 상기 절연층에 형성되고, 일정한 폭을 갖는 x 방향으로 신장된 선형의 제1 도전 영역과 제2 도전 영역을 교대로 갖는 도전층을 형성하는 단계;상기 도전층을 형성하는 단계를 N 번 반복하여 N 개의 절연층 및 N 개의 폴리실리콘층을 갖는 적층 구조체를 형성하는 단계;상기 적층 구조체를 식각하여 상기 제1 도전 영역과 상기 제2 도전 영역이 선형으로 pn 접합을 이루는 복수 개의 수평 도전 라인 및 복수 개의 수평 절연층을 형성하는 단계;상기 적층 구조체를 식각하여 형성된 공극의 양 측벽에 저항변화층을 형성하는 단계;상기 저항변화층 사이의 공극을 도전성 수직 막으로 메우는 단계;상기 도전성 수직 막의 일부 영역을 식각하여 복수 개의 수직 도전 라인들을 형성하는 단계; 상기 수직 도전 라인들 사이에 복수 개의 수직 절연층을 형성하는 단계;상기 수직 도전 라인들과 상기 수직 절연층 상에 상부 절연층을 형성하는 단계; 및상기 수직 도전 라인이 형성된 영역의 상기 상부 절연층을 수직으로 식각하여 수직 도전 라인을 노출시켜 공극을 형성하고, 형성된 상기 공극에 고정 저항체를 형성하는 단계 를 포함하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자의 제조 방법
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청구항 15에 있어서,상기 제1 도전 영역은 n형 폴리실리콘 소재이고, 상기 제2 도전 영역은 p+형 폴리실리콘 소재인 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자의 제조 방법
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청구항 15에 있어서,상기 고정 저항체는 소정의 저항값을 가진 저항 소자인 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자의 제조 방법
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청구항 15에 있어서, 상기 도전층을 형성하는 단계는,절연층을 적층하는 단계;상기 절연층 상에 폴리실리콘층을 적층하는 단계; 및상기 폴리실리콘층을 일정한 폭의 선형 영역들로 구획하여 일 측면의 제1 영역을 제외한 나머지 영역들에 이온 주입하여 교대로 반복되는 n형 폴리실리콘 영역 또는 p+ 폴리실리콘 영역을 형성하는 단계를 포함하는 3차원 수직 교차점 구조의 시냅스 가중치 소자의 제조 방법
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청구항 16에 있어서,상기 복수 개의 수평 도전 라인 및 복수 개의 수평 절연층을 형성하는 단계는 상기 제1 도전 영역의 일부가 잔류하도록 식각하는 단계를 포함하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자의 제조 방법
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청구항 17에 있어서,상기 저항변화층은 SiO2, NiOx 또는 상변화물질을 포함하는 3차원 수직 교차점 구조의 다층 시냅스 가중치 소자의 제조 방법
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