用于小型化装置的优化的闪存存储器装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年9月19日提交的美国临时申请No.61/876,431的优先权，此美国 临时申请通过引用被整体结合在此。
技术领域
[0003] 本公开设及植入式医疗装置，并且更具体地说设及包含具有优化嵌入式操作的存 储器装置的植入式医疗装置。
【背景技术】
[0004] 存在感测数据、提供诊断信息和/或递送治疗的多种医疗装置。当运种装置被(全 部或部分)植入时，它被称为植入式医疗装置（IMD) JMD的实例是植入式循环记录器、植入 式起搏器、W及植入式复律除颤器，它们是监测屯、脏的电活动和/或(在需要时）向一个或多 个屯、室提供电刺激的电子医疗装置。
[0005] 随着IMD技术在试图解决无数生命维持/增强需求方面的进步，问题诸如IMD电池 使用寿命、IMD质量和增加的功能仍然是IMD设计过程中的关键考虑因素。用于在IMD内提供 功率的常规方法设及使用与顾客可商购的常见电池不同的自含式电池。运种自含式电池包 括容纳在电池壳内的活性电化学电池单元部件。电池外壳连接器或触点被提供用于与设置 在IMD内的电路建立电连接。
[0006] 可归于IMD的功能可能受到电池能量的损耗的影响。例如，每种IMD通常包括处理 器，该处理器执行"操作指令"或应用"操作代码"W执行IMD的各种操作功能。典型的操作指 令存储在IMD内的一个或多个非易失性存储器模块中。此外，由IMD感测的数据也存储在一 个或多个易失性存储器模块中。非易失性存储器包括例如闪存存储器、只读存储器(ROM)、 电可擦除可编程只读存储器化EPROM)、W及非易失性随机存取存储器(NVRAM)。
[0007] 大部分注意力一直集中在优化IMD的功能W优化植入式医疗装置的电源的消耗。 在设计植入式医疗装置时，电池消耗始终是一个问题，但运个问题对于仅可W容纳小型电 池罐的小形状系数装置而言更为明显。仍然需要增强优化设及易失性存储器模块中的存储 操作的IMD的操作功能。
【发明内容】
[000引总体上，本公开设及一个或多个存储器装置在植入式医疗装置（IMD)中的设计。根 据本发明的多个方面，公开了 W下技术:实现具有编程延迟的存储器装置使得能够缩小IMD 的电池尺寸和容量。
[0009] -个方面，公开了植入式医疗装置，所述植入式医疗装置包括电池、处理单元W及 存储器装置。存储器装置包括:存储器扇区，所述存储器扇区包括多个存储器元件；W及状 态机，配置成根据电池的参数来控制与存储器扇区的编程操作相关联的时序。
[0010] 编程操作可W通过W下方式控制:根据先前的对第一存储器元件的数据写入之后 的编程延迟持续时间来改变对存储器扇区的给定的存储器元件的输入写入的时序。
[0011] 另一个方面，公开了用于对植入式医疗装置的存储器装置编程的方法。所述方法 包括W下任务:计算植入式医疗装置的电池的参数;擦除存储器装置的存储器扇区；在存储 器扇区中执行对多个元件的迭代编程；W及在对多个元件中的至少一个元件编程之前施加 编程延迟，其中编程延迟是所计算的参数的函数。
[0012] 在实施例中，编程延迟的值被定义为电池的参数的函数。
[0013] W下附图和描述阐述了一个或多个实例的细节。通过描述、附图W及权利要求书， 本公开的其他特征、目的W及优点将是明显的。
【附图说明】
[0014] W下【附图说明】了本公开的具体实施例，并且因此并不限制本公开的范围。附图（不 按比例）意图与下文详细描述中的解释结合使用，其中相同的元件由相同的参考号表示。此 夕h不同特征结构的特定位置仅是示例性的，除非另外指出。
[0015] 图1是示出可W将植入式医疗装置植入其中的患者的前视图的治疗系统的概念 图；
[0016] 图2示出植入式医疗装置已植入患者体内的治疗系统的概念图的另一个实施例；
[0017] 图3是根据本公开的实施例可W被用在图1和图2的植入式医疗装置内的操作电路 的实施例的方框图；
[0018] 图4提供本公开的植入式医疗装置的存储器装置的一个实施例的方框图；
[0019] 图5描绘表示本公开的存储器装置的状态机的实施例的图；
[0020] 图6A示出在未实现编程延迟的情况下扇区编程时间对累积电流损耗的曲线图；并 且
[0021] 图6B示出在存在基于电池的容量而选择的编程延迟的情况下扇区编程时间对累 积电流损耗的曲线图。
【具体实施方式】
[0022] 本发明设及用于优化电池供电装置诸如植入式医疗装置的功率消耗的闪存存储 器装置的配置。如本领域中一般已知的，闪存存储器装置是一类非易失性存储器装置。闪存 存储器装置提供数据的非易失性存储，并且还方便地允许数据编程到(写入到)存储器中且 从该存储器擦除多次，从而允许多种灵活应用。运类闪存存储器装置提供电擦除W及小的 存储单元(cell)尺寸。在闪存存储器装置中，多个单晶体管核屯、存储单元可W形成在半导 体衬底上，其中每个存储单元包含P型导电性衬底、与该衬底整体形成的N型导电性源极区、 W及同样与该衬底整体形成的N型导电性漏极区。浮空栅通过薄电介质层而与衬底分开。第 二电介质层将控制栅与浮空栅分开。衬底中的P型沟道区将源极区与漏极区分开。
[0023] 用于闪存存储器的一种类型的架构典型地被称为NOR闪存存储器架构，该NOR闪存 存储器架构是分成了多个扇区的闪存存储单元的阵列。另外，每个扇区内的存储器存储单 元由可W包括多个存储器分段的存储器元件组装而成。典型的分段可W包括多个存储单 元，运些存储单元构成机器字(或字节)并且分段各自可W被独立地写入或读取。
[0024] 在典型的NOR闪存中，每个扇区内的每个存储单元晶体管的源极区连接到公共节 点上。因此，特定扇区内的所有存储单元可W同时擦除或可W逐个扇区地执行擦除。为了对 闪存存储单元执行编程，将漏极区和控制栅提升到高于施加到源极区上的电位的预先确定 的电位。例如，漏极区上施加了大约+5.5伏特的电压Vd,伴随控制栅上施加大约+9伏特的电 压Vg。运些电压产生"热电子"，运些热电子加速穿过薄电介质层并且到达浮空栅上。热电子 注入造成浮空栅临界值增加大约2至4伏特。为了避免不必要地使本发明的新颖方面混乱， 闪存存储器装置的操作的已知细节将不在此进行描述。有关操作描述，阅读者请参考授权 给永刚（Yonggang)等人的美国专利No . 8，462，564，"闪存存储器编程功率减少（Flash memory programming power reduction)"，该专利通过引用W其全部内容结合在此。
[0025] 为了擦除闪存存储单元内的数据，将正电位(例如，巧伏特)施加到源极区上。向控 制栅施加负电位(例如，-8伏特），并且允许漏极区浮动。浮空栅与源极区之间产生强电场， 并且通过福勒-诺得海姆隧穿（Fowler-Nor化eim Umneling)将负电荷从浮空栅吸引至源 极区。
[0026] 闪存存储器装置基于许多设计参数诸如模拟信号、最大值、时序的产生和控制来 执行其所有嵌入式操作，包括编程或擦除。闪存存储器装置中的嵌入式操作尤其是在参数 的产生和控制方面是复杂的，并且要求非常精密的控制。运些参数必须被适当地限定并且 在操作的不同阶段中时不时地更新，W便于具有全部操作的完美控制。运些参数的值可W 取决于一系列寄存器中存储的与运些参数相关联的信息。
[0027] 本发明描述了将高水平的可配置性引入闪存存储器装置并且引入闪存存储器装 置的相关联设计参数的架构。在本发明中，闪存存储器装置被描述成具有由进程处理的操 作，该进程由可W存储在只读存储器(RCM)中并由微控制器执行的程序指令实现。例如，微 控制器可W发布指令W起始编程或擦除操作，W便实现相应的编程或擦除闪存存储器操 作。指令被闪存存储器装置解释，并且特定信号之后被产生来控制闪存存储器装置W便于 执行所请求的闪存存储器操作。每个操作阶段中的每个参数的所有需要的配置通过将相应 信息(值)加载到相关联寄存器中来获得。
[0028] 如本公开中所使用，术语"编程"指代将数据写入存储器的某一位置的操作。词语 编程和写入在本公开中将可互换地使用。
[0029] 如本公开中所使用，术语"有条件延迟"指代可W被选择来延迟两个存储器元件的 连续操作的可控制的持续时间。运