(57)【要約】【課題】従来の半導体記憶装置に比較して長寿命化を図った記憶システムおよびそれに用いられる半導体記憶装置を提供する。【解決手段】ガラスからなる基板１０２上の所定領域にｐｎ接合型の太陽電池が構成される。光照射部から照射された光は、基板１０２を透過した後ｎ型半導体層１２４へ照射される。太陽電池からは照射光の量に応じた起電力が生じる。太陽電池の上層側には、制御回路６０と、マスクＲＯＭ７０と、送信回路８０、アンテナ９０とが形成される。半導体記憶装置１００の表面は、その全面に渡って絶縁膜１５０で覆われており外気の侵入が遮断される。この絶縁膜１５０は、代表的に、物理化学的に安定なガラスや二酸化シリコンからなる。【選択図】図１５
2010020706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体記憶装置とデータ読出装置とからなる記憶システムであって、
前記複数の半導体記憶装置は、所定の規則に従って近接配置されており、
前記複数の半導体記憶装置の各々は、
光透過性の基板と、
前記基板を透過する光を受けて電力を発生する電力発生部と、
前記基板上に配置され、不揮発的にデータを格納する不揮発性記憶部と、
前記基板上に配置され、前記電力発生部からの電力を受けて前記不揮発性記憶部に格納されたデータを自装置に隣接する半導体記憶装置へ無線伝送する通信部と、
前記電力発生部、前記不揮発性記憶部、前記通信部の露出面を覆う封止膜とを含み、
前記データ読出装置は、
前記複数の半導体記憶装置へ光を照射する光照射部と、
前記近接配置された複数の半導体記憶装置の少なくとも１つに近接して設けられ、当該半導体記憶装置が無線伝送するデータを受信する読出部とを含む、記憶システム。
【請求項２】
前記通信部は、自装置に隣接する前記半導体記憶装置から受信したデータを自装置に隣接する別の前記半導体記憶装置へ転送する、請求項１に記載の記憶システム。
【請求項３】
前記通信部は、自装置に隣接する前記半導体記憶装置から受信したデータを転送した後に、前記不揮発性記憶部に格納されたデータを当該転送先に送信する、請求項２に記載の記憶システム。
【請求項４】
前記基板は、略円板状であり、
前記通信部は、
前記自装置に隣接する半導体記憶装置からデータを受信するための受信部と、
前記自装置に隣接する別の半導体記憶装置へデータを送信するための送信部とを含み、
前記受信部と前記送信部とは、略円板状の前記基板上でその中心について所定の円周角だけ離れて形成されており、
前記複数の半導体記憶装置は、その円周中心が同一直線上になるように配置されるとともに、隣接する半導体記憶装置間において、一方の前記受信部と他方の前記送信部とが近接するように配置される、請求項２または３に記載の記憶システム。
【請求項５】
前記複数の半導体記憶装置は、各半導体記憶装置が複数の半導体記憶装置と近接するように配置されており、
前記通信部は、前記自装置に隣接する半導体記憶装置との間でデータ送信およびデータ受信が可能な送受信部を複数含んでおり、
前記送受信部の各々は、前記自装置に隣接する半導体記憶装置との間でアドホックネットワークを確立する、請求項１に記載の記憶システム。
【請求項６】
前記封止膜は、二酸化シリコン膜である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の記憶システム。
【請求項７】
所定の規則に従って近接配置された複数の半導体記憶装置からなる記憶システムに用いられる半導体記憶装置であって、
光透過性の基板と、
前記基板を透過する光を受けて電力を発生する電力発生部と、
前記基板上に配置され、不揮発的にデータを格納する不揮発性記憶部と、
前記基板上に配置され、前記電力発生部からの電力を受けて前記不揮発性記憶部に格納されたデータを自装置に隣接する半導体記憶装置へ無線伝送する通信部と、
前記電力発生部、前記不揮発性記憶部、前記通信部の露出面を覆う封止膜とを含む、半導体記憶装置。
【請求項８】
複数の半導体記憶装置とデータ読出装置とからなる記憶システムであって、
前記複数の半導体記憶装置は、所定の規則に従って近接配置されており、
前記複数の半導体記憶装置の各々は、
基板と、
前記基板上に配置され、不揮発的にデータを格納する不揮発性記憶部と、
前記基板上に配置され、外部から非接触状態で供給されるエネルギーを受けて内部電力を発生する電力発生部と、
前記基板上に配置され、前記内部電力を受けて自装置に隣接する半導体記憶装置との間で無線信号を用いてデータを送受信可能な通信部と、
前記電力発生部、前記不揮発性記憶部、前記通信部の露出面を覆う封止膜とを含み、
前記通信部は、自装置に隣接する前記半導体記憶装置からデータを受信すると、当該受信データを自装置に隣接する別の前記半導体記憶装置へ転送し、
前記データ読出装置は、前記近接配置された複数の半導体記憶装置の少なくとも１つに近接して設けられ、当該半導体記憶装置が転送するデータを受信する読出部を含む、記憶システム。
【請求項９】
前記通信部は、自装置に隣接する前記半導体記憶装置から受信したデータを転送した後に、前記不揮発性記憶部に格納されたデータを当該転送先に送信する、請求項８に記載の記憶システム。
【請求項１０】
前記複数の半導体記憶装置は、各半導体記憶装置が複数の半導体記憶装置と近接するように配置されており、
前記通信部は、前記自装置に隣接する半導体記憶装置との間でデータ送信およびデータ受信が可能な送受信部を複数含んでおり、
前記送受信部の各々は、前記自装置に隣接する半導体記憶装置との間でアドホックネットワークを確立する、請求項８または９に記載の記憶システム。
【請求項１１】
前記基板は、光透過性の基板であり、
前記電力発生部は、前記基板を透過する光を受けて電力を発生する太陽電池であり、
前記データ読出装置は、前記複数の半導体記憶装置へ光を照射する光照射部をさらに含む、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の記憶システム。
【請求項１２】
前記データ読出装置は、前記複数の半導体記憶装置へ交番磁束を供給する磁束供給部をさらに含み、
前記電力発生部は、
前記交番磁束と鎖交する位置に形成されたコイルと、
前記コイルが交番磁束と鎖交することで生じる起電力から内部電力を生成する電源回路とを含む、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の記憶システム。
【請求項１３】
所定の規則に従って近接配置された複数の半導体記憶装置からなる記憶システムに用いられる半導体記憶装置であって、
基板と、
前記基板上に配置され、不揮発的にデータを格納する不揮発性記憶部と、
前記基板上に配置され、外部から非接触状態で供給されるエネルギーを受けて内部電力を発生する電力発生部と、
前記基板上に配置され、前記内部電力を受けて自装置に隣接する半導体記憶装置との間で無線信号を用いてデータを送受信可能な通信部と、
前記電力発生部、前記不揮発性記憶部、前記通信部の露出面を覆う封止膜とを含み、
前記通信部は、自装置に隣接する前記半導体記憶装置からデータを受信すると、当該受信データを自装置に隣接する別の前記半導体記憶装置へ転送する、半導体記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、記憶システムおよびそれに用いられる半導体記憶装置に関し、特に長期間のデータ記憶に耐え得る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報通信技術の急速な発展に伴って、大容量のデータを含むマルチメディアコンテンツを提供するサービスが普及しつつある。このようなマルチメディアコンテンツの提供形態の一つとして、従来のフィルムを用いて撮影や上映を行なう映画事業の形態に代えて、ディジタル情報を用いて撮影や上映を行なう「ディジタルシネマ」という形態が提案されている。このようなディジタルシネマについては、Digital Cinema Initiative，LLC（Limited Liability Company）などの標準化団体が設立されている。
【０００３】
このディジタルシネマでは、撮影時に映像をディジタル化した上で編集を行い、上映時には、各映画館へネットワークを介して配信するような形態が想定されている。このようにディジタルデータを用いることにより、フィルムの経年変化や上映による機械的な損傷による映像の劣化を防止することができる。
【０００４】
ところで、文化財としての価値もある映画コンテンツは、理想的には、恒久的に保存しておくことが要望されている。従来のフィルム映画では、たとえば１年毎にフィルムの焼き直しを行なうことによって、映画コンテンツ自体の品質を維持してきた。
【０００５】
一方、ディジタル情報は、磁気テープ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリといった様々な記録媒体に格納されて記憶されるが、このような記録媒体自体にも寿命が存在する。たとえば、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光ディスクでは、アルミニウムなどで形成される記録層が大気の侵入によって腐食するなどの理由から、その寿命は数１０年程度であると言われている。また、磁気テープおよび磁気ディスク（たとえば、ハードディスクやフレキシブルディスク）などの磁気を用いてデータを記憶する方式の記録媒体では、磁気自体が時間の経過とともに自然に減衰し、また外界からの磁界の影響も受けやすいため、データ記憶を長期間保持することは事実上困難である。また、フラッシュメモリなどの電荷を用いてデータを記憶する方式の記録媒体においても、電荷自体が時間の経過とともに自然に減衰し、外界からの電界の影響も受けやすいため、データ記憶を長期間保持することは事実上困難である。
【０００６】
以上のように、現在普及しているこれらの記録媒体では、長期間のデータ保持が事実上不可能であり、従来のフィルムと同様に、所定期間毎の再複製処理が必要となる。
【０００７】
そこで、より長寿命な記録媒体として、マスクＲＯＭ（Read Only Memory）などの半導体記憶装置が考えられる。このような半導体記憶装置は、物理的および化学的に安定なシリコンによって構成されるため、腐食などの影響を受け難い。たとえば、特開２００６−２３７４５４号公報（特許文献１）には、このようなマスクＲＯＭの構成や製造方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２３７４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のような半導体記憶装置は、少量の不純物を含むシリコン層および金属層などを用いて電気回路を構成し、この電気回路に流れる電流量や電流の有無に基づいて、情報（ディジタルデータ）を記憶する。すなわち、半導体記憶装置から情報を読出すことは、半導体記憶装置からそこに記憶された情報に応じた電気信号が出力されることを意味する。そのため、半導体記憶装置には、情報読出しのためのインターフェイスとして、パッド部と呼ばれる金属製の入出力部が形成される。
【０００９】
しかしながら、通常のパッド部は大気中に露出しているので、このパッド部を介して、半導体記憶装置に形成された回路に腐食が生じるおそれがある。さらに、仮にパッド部に樹脂を充填したり、不活性ガスや真空環境下で維持管理したりすることで腐食を抑制できたとしても、情報を読出すためにパッド部と接触する金属端子に、腐食や磨耗の問題が生じ得る。すなわち、情報の読出しを接触方式で実現する限り、腐食や磨耗の問題を回避することはできない。このような理由によって、半導体記憶装置に恒久的に情報を記憶することは難しい。
【００１０】
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、従来の半導体記憶装置に比較して長寿命化を図った記憶システムおよびそれに用いられる半導体記憶装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のある局面に従えば、複数の半導体記憶装置とデータ読出装置とからなる記憶システムを提供する。複数の半導体記憶装置は、所定の規則に従って近接配置される。複数の半導体記憶装置の各々は、光透過性の基板と、基板を透過する光を受けて電力を発生する電力発生部と、基板上に配置され、不揮発的にデータを格納する不揮発性記憶部と、基板上に配置され、電力発生部からの電力を受けて不揮発性記憶部に格納されたデータを自装置に隣接する半導体記憶装置へ無線伝送する通信部と、電力発生部、不揮発性記憶部、通信部の露出面を覆う封止膜とを含む。データ読出装置は、複数の半導体記憶装置へ光を照射する光照射部と、近接配置された複数の半導体記憶装置の少なくとも１つに近接して設けられ、当該半導体記憶装置が無線伝送するデータを受信する読出部とを含む。
【００１２】
好ましくは、通信部は、自装置に隣接する半導体記憶装置から受信したデータを自装置に隣接する別の半導体記憶装置へ転送する。
【００１３】
さらに好ましくは、通信部は、自装置に隣接する半導体記憶装置から受信したデータを転送した後に、不揮発性記憶部に格納されたデータを当該転送先に送信する。
【００１４】
また、さらに好ましくは、基板は、略円板状であり、通信部は、自装置に隣接する半導体記憶装置からデータを受信するための受信部と、自装置に隣接する別の半導体記憶装置へデータを送信するための送信部とを含み、受信部と送信部とは、略円板状の基板上でその中心について所定の円周角だけ離れて形成されており、複数の半導体記憶装置は、その円周中心が同一直線上になるように配置されるとともに、隣接する半導体記憶装置間において、一方の受信部と他方の送信部とが近接するように配置される。
【００１５】
好ましくは、複数の半導体記憶装置は、各半導体記憶装置が複数の半導体記憶装置と近接するように配置されており、通信部は、自装置に隣接する半導体記憶装置との間でデータ送信およびデータ受信が可能な送受信部を複数含んでおり、送受信部の各々は、自装置に隣接する半導体記憶装置との間でアドホックネットワークを確立する。
【００１６】
好ましくは、封止膜は、二酸化シリコン膜である。
この発明の別の局面に従えば、所定の規則に従って近接配置された複数の半導体記憶装置からなる記憶システムに用いられる半導体記憶装置を提供する。半導体記憶装置は、光透過性の基板と、基板を透過する光を受けて電力を発生する電力発生部と、基板上に配置され、不揮発的にデータを格納する不揮発性記憶部と、基板上に配置され、電力発生部からの電力を受けて不揮発性記憶部に格納されたデータを自装置に隣接する半導体記憶装置へ無線伝送する通信部と、電力発生部、不揮発性記憶部、通信部の露出面を覆う封止膜とを含む。
【００１７】
この発明のさらに別の局面に従えば、複数の半導体記憶装置とデータ読出装置とからなる記憶システムを提供する。複数の半導体記憶装置は、所定の規則に従って近接配置されている。複数の半導体記憶装置の各々は、基板と、基板上に配置され、不揮発的にデータを格納する不揮発性記憶部と、基板上に配置され、外部から非接触状態で供給されるエネルギーを受けて内部電力を発生する電力発生部と、基板上に配置され、内部電力を受けて自装置に隣接する半導体記憶装置との間で無線信号を用いてデータを送受信可能な通信部と、電力発生部、不揮発性記憶部、通信部の露出面を覆う封止膜とを含む。通信部は、自装置に隣接する半導体記憶装置からデータを受信すると、当該受信データを自装置に隣接する別の半導体記憶装置へ転送する。データ読出装置は、近接配置された複数の半導体記憶装置の少なくとも１つに近接して設けられ、当該半導体記憶装置が転送するデータを受信する読出部を含む。
【００１８】
好ましくは、通信部は、自装置に隣接する半導体記憶装置から受信したデータを転送した後に、不揮発性記憶部に格納されたデータを当該転送先に送信する。
【００１９】
好ましくは、複数の半導体記憶装置は、各半導体記憶装置が複数の半導体記憶装置と近接するように配置されており、通信部は、自装置に隣接する半導体記憶装置との間でデータ送信およびデータ受信が可能な送受信部を複数含んでおり、送受信部の各々は、自装置に隣接する半導体記憶装置との間でアドホックネットワークを確立する。
【００２０】
好ましくは、基板は、光透過性の基板であり、電力発生部は、基板を透過する光を受けて電力を発生する太陽電池であり、データ読出装置は、複数の半導体記憶装置へ光を照射する光照射部をさらに含む。
【００２１】
好ましくは、データ読出装置は、複数の半導体記憶装置へ交番磁束を供給する磁束供給部をさらに含み、電力発生部は、交番磁束と鎖交する位置に形成されたコイルと、コイルが交番磁束と鎖交することで生じる起電力から内部電力を生成する電源回路とを含む。
【００２２】
この発明のさらに別の局面に従えば、所定の規則に従って近接配置された複数の半導体記憶装置からなる記憶システムに用いられる半導体記憶装置を提供する。半導体記憶装置は、基板と、基板上に配置され、不揮発的にデータを格納する不揮発性記憶部と、基板上に配置され、外部から非接触状態で供給されるエネルギーを受けて内部電力を発生する電力発生部と、基板上に配置され、内部電力を受けて自装置に隣接する半導体記憶装置との間で無線信号を用いてデータを送受信可能な通信部と、電力発生部、不揮発性記憶部、通信部の露出面を覆う封止膜とを含む。通信部は、自装置に隣接する半導体記憶装置からデータを受信すると、当該受信データを自装置に隣接する別の半導体記憶装置へ転送する。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、従来の半導体記憶装置に比較して長寿命化を図った記憶システムおよびそれに用いられる半導体記憶装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２５】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１に従う記憶システム３００の外観図である。
【００２６】
図１を参照して、本実施の形態に従う記憶システム３００は一種のデータ蓄積装置として機能する。具体的には、記憶システム３００の側面には、複数の挿入口３００ａが形成されており、複数の半導体記憶装置１００が受入可能に構成されている。そして、記憶システム３００は、これらの半導体記憶装置１００から必要な情報を読出して図示しない外部装置へ出力する。なお、記憶システム３００が受入可能な半導体記憶装置１００の数は、一度に読出すべきデータ速度や蓄積すべきデータ量などに応じて適宜設計される。
【００２７】
代表的な適用例として、本実施の形態に従う半導体記憶装置１００の各々は、絵画や映画などの文化財としても価値のあるデータを格納する記憶媒体として利用される。なお、記憶システム３００には、任意の半導体記憶装置１００を挿入することが可能であるので、多数の半導体記憶装置１００のうち、必要なものだけを記憶システム３００に挿入するようにしてもよい。
【００２８】
後述するように、記憶システム３００に挿入された半導体記憶装置１００の各々から読出されたデータは、無線信号によって、記憶システム３００側へ伝送される。
【００２９】
図２は、図１に示す記憶システム３００の模式的な断面構造を示す概略図である。なお、図２には、簡略化のため、３つの挿入口だけが形成されている構成を示すが、実際には、挿入口の数に応じて必要な構成が適宜設けられる。
【００３０】
図２を参照して、記憶システム３００は、制御部１０と、複数の光照射部２０と、複数の受信部３０と、インターフェイス部１２とを含む。記憶システム３００には、その側面部に半導体記憶装置１００を挿入するための挿入口が複数形成されている。各挿入口の下面側および上面側には、それぞれ光照射部２０および受信部３０が配置されている。
【００３１】
光照射部２０の各々は、対応する半導体記憶装置１００へ非接触でエネルギーを供給するエネルギー供給部であり、代表的にＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの光源装置を含む。より具体的には、光照射部２０の各々は、図示しない電源部からの電力を受けて光を発生し、この発生した光を紙面下側から半導体記憶装置１００へ向けて照射する。受信部３０の各々は、対応する半導体記憶装置１００が光照射部２０からの光を受けて送信するデータを受信し、その受信したデータを制御部１０へ出力する。制御部１０は、ＣＰＵやＲＡＭ（Random Access Memory）などを含んで構成されており、それぞれの受信部３０から出力されるデータを受信して所定の処理を実行する。インターフェイス部１２は、制御部１０で所定の処理が行なわれた後に生成される読出しデータを図示しない外部装置へ出力するための部位であり、代表的に、イーサネット（登録商標）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、ＲＳ−２３２Ｃといった有線インターフェイス、もしくは無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）といった無線インターフェイスなどからなる。
【００３２】
図３は、この発明の実施の形態１に従う半導体記憶装置１００の模式図である。
図３を参照して、半導体記憶装置１００は、基板１０２上に複数の記憶セル１２０が形成される。基板１０２は、シリコンやガラスといった物理化学的に安定な絶縁物からなり、本実施の形態においては、代表的に光透過性のガラスからなる構成について例示する。さらに、複数の記憶セル１２０の露出面は全面にわたって封止膜によって覆われている。この封止膜は、代表的に、二酸化シリコン膜などの物理化学的に安定な絶縁物からなる。
【００３３】
記憶セル１２０の各々は、予めデータを格納しており、後述するように、半導体記憶装置１００の外部から非接触状態でエネルギーを受けて、当該記憶するデータを無線信号として順次送信（応答）する。なお、図３では、複数の記憶セル１２０が形成される構成をより明確に示すために、各記憶セル１２０が区画された模式図を示すが、記憶セル１２０は必ずしも明確に区画されている必要はない。
【００３４】
図４は、この発明の実施の形態１に従う半導体記憶装置１００と受信部３０の機能構成を示すブロック図である。
【００３５】
図４を参照して、半導体記憶装置１００を構成する記憶セル１２０の各々は、太陽電池５０と、制御回路６０と、マスクＲＯＭ７０と、送信回路８０と、アンテナ９０とを含む。
【００３６】
太陽電池５０は、基板１０２（図３）側に形成され、光照射部２０から照射され、基板１０２（図３）を透過して内部に侵入した光を受光して内部電力を発生する。そして、太陽電池５０は、この発生した内部電力を制御回路６０および送信回路８０へ供給する。
【００３７】
制御回路６０は、太陽電池５０からの電力供給が開始されると、マスクＲＯＭ７０から所定の周期でデータを読出して、送信回路８０へ出力する。特に、制御回路６０はカウンタ回路６０ａを含み、このカウンタ回路６０ａは、太陽電池５０から内部電力を供給されると、そのカウント値をリセットして、所定の周期でカウントアップを開始する。制御回路６０は、このカウントアップされるカウント値に従って、マスクＲＯＭ７０の所定のアドレス（番地）を順次指定して、データの読出しを行なう。なお、マスクＲＯＭ７０の全アドレスの読出しが終了すると、制御回路６０は、マスクＲＯＭ７０の最初のアドレスからのデータ読出しを繰返す。すなわち、制御回路６０は、太陽電池５０から電力を供給されている限り、マスクＲＯＭ７０からのデータ読出しをサイクリックに繰返す。
【００３８】
マスクＲＯＭ７０は、格納すべきデータに応じた回路パターンを形成することで、データを不揮発的に記憶する不揮発性記憶部である。マスクＲＯＭ７０は、代表的に、データに応じた回路パターンを予め作成するとともに、ステッパーなどを用いて基板にその回路パターンを転写することで形成される。
【００３９】
なお、マスクＲＯＭ７０に代えて、事後的にプログラム可能なＰＲＯＭ（Programmable Read Only Memory）を用いてもよい。このようなＰＲＯＭとしては、半導体記憶装置１００の外部からレーザを照射して、必要なデータに対応する回路を形成することでデータ記憶可能な、レーザＰＲＯＭやヒューズ式ＰＲＯＭなどが知られている。また、特表２００５−５０４４３４号公報などに開示されているようなＰＲＯＭを用いてもよい。
【００４０】
送信回路８０は、太陽電池５０からの電力を受けて、制御回路６０によってマスクＲＯＭ７０から読出されるデータに応じた変調信号を生成する。そして、送信回路８０は、この変調信号によってアンテナ９０を励起する。
【００４１】
アンテナ９０は、代表的に基板上にループ状に形成された金属配線によって形成され、送信回路８０からの変調信号を受けて無線信号を送信する。本実施の形態に従う半導体記憶装置１００は、複数の記憶セル１２０を含むので、各記憶セル１２０から送信された無線信号を識別できるように、それぞれから送信される無線信号の搬送波周波数が異なるようにアンテナ９０が形成される。具体的には、各アンテナ９０は、それを構成する配線長、配線幅、隣接する配線間の距離などをそれぞれ調整されることでインピーダンス値が可変となる、このインピーダンス値を可変にすることでそれぞれの同調周波数が異なるように形成される。これにより、各記憶セル１２０から送信される無線信号の周波数を互いに識別できるようになる。
【００４２】
これに対して、記憶システム３００の受信部３０は、半導体記憶装置１００の記憶セル１２０と対応するように複数の受信セル３１０を含む。受信セル３１０の各々は、半導体記憶装置１００の対応する記憶セル１２０から送信される無線信号を受信し、この無線信号をデータに復号して、制御部１０（図２）へ出力する。
【００４３】
受信セル３１０の各々は、アンテナ３０ａと、受信回路３０ｂとを含む。アンテナ３０ａは、対応の記憶セル１２０のアンテナ９０と整合するように構成されている。そのため、アンテナ３０ａの各々は、対応の記憶セル１２０のアンテナ９０から送信された無線信号を選択的に受信することができる。すなわち、受信回路３０ｂには特定の周波数をもつ無線信号だけが与えられる。受信回路３０ｂは、接続されたアンテナ３０ａが無線信号を受信することによって誘起される電圧信号に対して、所定の復号処理を行なう。受信回路３０ｂは、この復号処理によって得られたデータを順次出力する。以下では、各受信回路３０ｂから順次出力されるデータをデータ列Ｃｈ１，Ｃｈ２，・・・とも記載する。
【００４４】
図５は、この発明の実施の形態１に従う半導体記憶装置１００の断面構造を示す模式図である。
【００４５】
図５を参照して、半導体記憶装置１００は、基板１０２と、反射防止膜１２２と、ｎ型半導体層１２４と、ｐ型半導体層１２６と、ｐ＋不純物半導体層１２８と、電極層１３０と、スルーホール１３２，１３４，１３６，１３８と、絶縁膜１４０，１５０とからなる。
【００４６】
具体的には、二酸化ケイ素を主成分とする光透過性のガラスからなる基板１０２上の所定領域に、ｎ型半導体層１２４が形成される。ｎ型半導体層１２４は、シリコンやゲルマニウムにｎ型の不純物をドープしたものである。このｎ型半導体層１２４の下層側には、反射防止膜１２２が形成される。また、このｎ型半導体層１２４の上層側には、ｐ型半導体層１２６が形成される。さらに、ｐ型半導体層１２６の上層側には、ｐ＋不純物半導体層１２８が形成される。すなわち、ｎ型半導体層１２４、ｐ型半導体層１２６、ｐ＋不純物半導体層１２８は、ｐｎ接合型の太陽電池セルを構成する。半導体記憶装置１００の下側に位置する光照射部２０（図２）から照射された光は、基板１０２を透過した後、反射防止膜１２２を経てｎ型半導体層１２４へ照射される。この光によってｎ型半導体層１２４では電子が励起し、ｎ型半導体層１２４とｐ＋不純物半導体層１２８との間には、照射光の量に応じた起電力が生じる。この起電力によって、各回路へ電力が供給される。
【００４７】
この太陽電池の上層側には、制御回路６０と、マスクＲＯＭ７０と、送信回路８０、アンテナ９０とが形成される。この太陽電池で発生した電力の一部は、ｎ型半導体層１２４に接続されたスルーホール１３８と、ｐ＋不純物半導体層１２８の上層側に配置された電極層１３０に接続されたスルーホール１３４とを介して、制御回路６０へ供給される。また、ｎ型半導体層１２４に接続されたスルーホール１３６と、電極層１３０に接続されたスルーホール１３２とを介して、この太陽電池で発生した電力の一部は送信回路８０へ供給される。
【００４８】
記憶セル１２０の太陽電池と隣接する記憶セルの太陽電池との間は、絶縁層１４０が形成されており、それぞれの記憶セル同士が電気的に絶縁された状態に維持される。
【００４９】
さらに、半導体記憶装置１００は、その表面を絶縁膜１５０によって封止されている。すなわち、半導体記憶装置１００の表面は、その全面に渡って絶縁膜１５０で覆われており外気の侵入が遮断される。この絶縁膜１５０は、代表的に、物理化学的に安定なガラスや二酸化シリコンからなる。
【００５０】
図１〜図５に示す構成と本願発明との対応関係については、基板１０２が「基板」に対応し、マスクＲＯＭ７０が「不揮発性記憶部」に対応し、太陽電池５０が「電力発生部」に対応し、送信回路８０が「送信部」に対応し、絶縁膜１５０が「封止膜」に対応し、光照射部２０が「エネルギー供給部」に対応し、受信部３０が「受信部」に対応する。
【００５１】
図６は、この発明の実施の形態１に従う半導体記憶装置１００から読出されるデータの一例を説明するための図である。
【００５２】
図６を参照して、半導体記憶装置１００の各記憶セル１２０は、光照射部２０（図２）から光照射が開始されると、その制御回路６０に含まれるカウンタ回路６０ａがカウンタ値をリセットし、対応のマスクＲＯＭ７０の先頭アドレスから順次データの読出しを開始する。その結果、各記憶セル１２０からは、対応のマスクＲＯＭ７０の先頭アドレスから順次データ読出しが行なわれる。すなわち、いずれかの記憶セル１２０では、対応のマスクＲＯＭのアドレスＡＤＤ０にあるデータが読出された後の、次のアドレスＡＤＤ１にあるデータが読出され、以下、同様の手順でデータが読出される。
【００５３】
図７は、この発明の実施の形態１に従う記憶システム３００の受信部３０における制御構造の一例を示す機能ブロック図である。
【００５４】
図７に示す制御構造は、記憶されるべき情報（データ列）を半導体記憶装置１００の各記憶セル１２０にアドレス順に割り当てた場合において、当該記憶したデータを読出すための構成である。受信部３０は、パラレル／シリアル変換部３１と、誤り訂正回路３２と、復号回路３３とをその機能として含む。
【００５５】
パラレル／シリアル変換部３１は、各記憶セル１２０から並列（パラレル）出力されるデータ列（Ｃｈ１，Ｃｈ２，…）を１次元のデータとして直列（シリアル）出力するための部位である。すなわち、パラレル／シリアル変換部３１からは、Ｃｈ１の１番目データ、Ｃｈ２の１番目データ、…、Ｃｈ１の２番目データ、Ｃｈ２の２番目データ、…の順にデータ列が出力される。誤り訂正回路３２は、パラレル／シリアル変換部３１から出力されるデータ列に対して、所定の誤り訂正処理を行なう。このような誤り訂正方式としては、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）と呼ばれる誤り訂正方式などを用いることができる。なお、このような誤り訂正を行なうためには、半導体記憶装置１００に記憶されるべきデータに誤り訂正符号を付加した状態で、予め記憶セル１２０のマスクＲＯＭ７０の各々に記憶させるデータを決定する必要がある。なお、このような誤り訂正符号を付加することで、無線信号を送受信する構成の一部に故障などが生じても、確実なデータ読出しを実現できる。
【００５６】
図８は、この発明の実施の形態１に従う記憶システム３００の受信部３０における制御構造の他の例を示す機能ブロック図である。
【００５７】
図８に示す制御構造は、半導体記憶装置１００の各記憶セル１２０に記憶するべき情報を割り当てて記憶した場合において、当該記憶したデータをランダムに読出すための構成である。受信部３０は、複数のバッファ部３４および３６と、空間スイッチ３５とを含む。
【００５８】
バッファ部３４の各々は、対応の記憶セル１２０から順次読出されるデータを一時的に格納する。空間スイッチ３５は、制御部１０などからのアドレス信号に従って、それぞれのバッファ部３４に格納されるデータを選択的に抽出するとともに、その抽出したデータを特定のバッファ部３６へ出力する。すなわち、空間スイッチ３５は、各記憶セル１２０からアドレス順に読出されるデータのうち、必要なデータを選択的に抽出して、特定のバッファ部３６へ出力する。バッファ部３６では、空間スイッチ３５から出力されるデータを一時的に格納するとともに、所定量のデータを格納するとデータ列として出力する。このように、入力側および出力側にそれぞれ複数のバッファ部を設けることで、記憶セル１２０に格納されるデータをランダム読出したり、離散的に格納されるデータを結合して１つのデータ列として出力したりすることができる。
【００５９】
次に、本実施の形態に従う半導体記憶装置１００のデータ記憶および使用形態について説明する。
【００６０】
図９は、この発明の実施の形態１に従う半導体記憶装置１００を用いたデータ流通に係る処理手順の一例を示す図である。
【００６１】
図１０は、この発明の実施の形態１に従う半導体記憶装置１００を用いたデータ流通に係る処理手順の別形態を示す図である。
【００６２】
図９には、半導体記憶装置１００の製造時に、データ所有者（代表的には、著作権者）の管理下でデータの格納まで行なう形態を示す。具体的には、半導体記憶装置１００を形成するために、基板１０２上に太陽電池の形成（ステップＳ１０１）、太陽電池の上層に各回路の形成（ステップＳ１０２）、形成した回路の表面を除く他の部位のグラシベーション化（ステップＳ１０３）を順に行なう。なお、グラシベーション化とは、絶縁膜などの封止膜を形成する処理を意味する。ここで、形成した回路の表面をグラシベーションしなかった理由は、マスクＲＯＭへのデータ書き込みを可能な状態に維持するためである。
【００６３】
このように半導体記憶装置１００が形成されると、データ所有者の管理下において、格納すべきデータに応じたマスクＲＯＭへのパターン成形が行なわれ（ステップＳ１０４）、さらに、半導体記憶装置１００の露出面に対してグラシベーションが行なわれる（ステップＳ１０５）。この時点で、半導体記憶装置１００はその全面にわたってパッケージ化される。そして、このデータが格納された半導体記憶装置１００は、ユーザへ頒布される。
【００６４】
ユーザへ頒布された半導体記憶装置１００は、所定のデータ読出装置などを用いて、自由にデータ読出し可能な状態におかれる（ステップＳ１０６）。
【００６５】
一方、図１０には、半導体記憶装置１００の製造後に、データ所有者が任意にデータを格納する形態を示す。具体的には、まず、半導体記憶装置１００を形成するために、基板１０２上に太陽電池の形成（ステップＳ１０１）、太陽電池の上層に各回路の形成（ステップＳ１０２）、形成した回路の表面を除く他の部位のグラシベーション化（ステップＳ１０３）を順に行なう。この時点で、半導体記憶装置１００は、データ所有者へ供給される。
【００６６】
データ所有者は、格納すべきデータに応じたマスクＲＯＭへのパターン成形を行なう（ステップＳ１１４）。マスクＲＯＭへの回路パターンの焼付けは、比較的大掛かりな装置が必要となるので、マスクＲＯＭをレーザＰＲＯＭやヒューズ式ＰＲＯＭなどによって構成し、データ所有者がレーザなどを用いて、必要な回路パターンを成形すればよい。そして、データ所有者は、マスクＲＯＭへのパターン成形が完了すると、半導体記憶装置１００の全面に対してグラシベーションを行なう（ステップＳ１１５）。そして、このデータが格納された半導体記憶装置１００は、ユーザへ頒布される。
【００６７】
ユーザへ頒布された半導体記憶装置１００は、所定のデータ読出装置などを用いて、自由にデータ読出し可能な状態におかれる（ステップＳ１０６）。
【００６８】
本実施の形態によれば、基板上に、データを不揮発的に格納するマスクＲＯＭおよびこのマスクＲＯＭからのデータ読出しを行なうための周辺回路が形成された上、これらの露出面を物理化学的に安定な封止膜で覆う構造を採用する。これにより、大気による侵食を抑制して、そのデータ保持の長寿命化を実現することができる。
【００６９】
また、本実施の形態によれば、外部から供給されるエネルギーを利用して読出し動作などを行なうため、回路構成を簡素化できる。さらに、光透過性を有するガラス基板を採用することにより、当該基板上に形成した太陽電池を用いて電力供給を行なうことができる。また、シリコン基板などはある程度の導電性を有しているが、ガラス基板は良好な絶縁体であるため、電磁波の吸収が少ないため透過性が高く、より少ない送信電力で効率的にデータ通信を行なうことができる。
【００７０】
［実施の形態１の変形例］
上述の実施の形態では、外部から照射される光を受けて内部電力を発生する太陽電池を含む半導体記憶装置について例示したが、パッシブ型の無線システムを搭載してもよい。
【００７１】
図１１は、この発明の実施の形態１の変形例に従う半導体記憶装置１００Ａと受信部３０Ａの機能構成を示すブロック図である。
【００７２】
図１１を参照して、記憶セル１２０Ａの各々は、図４に示す記憶セル１２０に比較して、太陽電池５０を取り除いた上で、送信回路８０に代えて送受信回路８０Ａを設け、かつ制御回路６０に代えて制御回路６０Ａを設けたものである。この記憶セル１２０Ａは、装置外部からの無線信号を受けると、その内部に格納するデータを応答する、パッシブ型の記憶媒体である。
【００７３】
より具体的には、対応の受信セル３１０Ａからデータ読出しのための無線信号が送信されると、その無線信号はアンテナ９０を介して送受信回路８０Ａによって受信される。送受信回路８０Ａは、受信セル３１０Ａからの無線信号から電力および識別情報を取り出して、制御回路６０Ａへ供給する。制御回路６０Ａは、受信セル３１０Ａからの電力を受けて活性化状態になり、受信セル３１０Ａからの識別情報に従って、マスクＲＯＭ７０の所定のアドレスからデータの読出す。この読出されたデータは、送受信回路８０Ａへ出力される。送受信回路８０Ａは、アンテナ９０で受信した無線信号の一部を利用して、この無線信号をマスクＲＯＭ７０から読出されたデータで変調して、再度送信を行なう。
【００７４】
これに対して、受信セル３１０Ａは、アンテナ３０ａと送受信回路３０ｃとを含む。送受信回路３０ｃは、記憶セル１２０Ａからデータを読出すための無線信号を生成して、アンテナ３０ａから送出するとともに、アンテナ３０ａによって受信された記憶セル１２０Ａからの無線信号からデータを復号して出力する。
【００７５】
このようにして、本実施の形態の変形例に従う受信セル３１０Ａは、記憶セル１２０Ａからデータの読出しを行なう。
【００７６】
本実施の形態によれば、上述の実施の形態１における効果と同様の効果を得られるとともに、半導体記憶装置１００に無線信号により電力供給がされ、また無線信号によりデータが読出されるので、半導体記憶装置１００の全面に意匠を施すこともできる。
【００７７】
［実施の形態２］
図１２は、この発明の実施の形態２に従う記憶システムを利用した構成の一例を示す外観図である。図１２を参照して、本実施の形態に従う半導体記憶装置１００は、一例として、携帯型ゲーム装置２００で実行されるアプリケーションを格納する記録媒体として利用される。より具体的には、半導体記憶装置１００は、携帯型ゲーム装置２００のＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置で実行されるプログラムコードおよび各種データなどを不揮発的に格納しており、携帯型ゲーム装置２００は、この半導体記憶装置１００からデータを読出すためのデータ読出装置を含む。そして、半導体記憶装置１００が携帯型ゲーム装置２００に挿入されることによって、それらの情報が読出される。
【００７８】
図１３は、図１２に示す携帯型ゲーム装置２００の断面構造を示す概略図である。
図１３を参照して、携帯型ゲーム装置２００は、制御部１０Ａと、光照射部２０と、受信部３０と、電源部（ＢＡＴ）４０とを含む。携帯型ゲーム装置２００には、その本体部側に半導体記憶装置１００を挿入するための切欠部が形成されている。この切欠部の下面側および上面側には、それぞれ光照射部２０および受信部３０が配置されている。
【００７９】
光照射部２０は、半導体記憶装置１００へ非接触でエネルギーを供給するエネルギー供給部であり、電源部４０からの電力から光を発生し、この発生した光を紙面下側から半導体記憶装置１００へ向けて照射する。受信部３０は、半導体記憶装置１００が光照射部２０からの光を受けて送信するデータを受信し、その受信したデータを制御部１０Ａへ出力する。制御部１０Ａは、ＣＰＵやＲＡＭおよび表示回路などを含んで構成されており、受信部３０から出力されるデータを受信して所定の処理を実行する。電源部４０は、代表的に蓄電池からなり、光照射部２０や制御部１０Ａへ駆動電力を供給する。
【００８０】
その他の構成や処理については、上述の実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００８１】
本実施の形態によれば、上述の実施の形態１における効果と同様の効果を得られるとともに、半導体記憶装置１００から非接触でデータが読出されるので、機械的な摩擦、化学的な錆の発生、および静電気による破損などに対する耐力が向上するという効果が得られる。また、解読（リバースエンジニアリング）や改造などに対する耐力も向上するという効果が得られる。
【００８２】
上述の実施の形態１および２においては、予め方形状に成型された基板の上に回路が形成された構成について例示したが、より記憶容量を増大させる構成の一例として、結晶成長させた円板状のシリコンウェハに対して、本発明に係る半導体記憶装置を実現するための回路を形成してもよい。
【００８３】
［実施の形態３］
図１４は、この発明の実施の形態３に従う記憶システム４００の外観図である。図１４を参照して、本実施の形態に従う記憶システム４００は、複数の半導体記憶装置１００Ｂと、これらの半導体記憶装置１００Ｂを収納するラック４１０と、これらの半導体記憶装置１００Ｂに光を照射する光照射部２０Ｂと、一方端に位置する半導体記憶装置１００Ｂに近接して配置された読出部３０Ｂと、制御部１０Ｂと、インターフェイス部１２とを含む。なお、ラック４１０、光照射部２０Ｂ、読出部３０Ｂ、制御部１０Ｂ、およびインターフェイス部１２が「データ読出装置」として機能する。
【００８４】
半導体記憶装置１００Ｂの各々は、略円板状のシリコンウェハに、マスクＲＯＭなどの不揮発性記憶部と、マスクＲＯＭからのデータ読出しおよび無線伝送を行なう周辺回路と、太陽電池などの外部から非接触状態で供給されるエネルギーを受けて内部電力を発生する電力発生部とを設けたものである。ラック４１０には、所定の規則に従って、このような半導体記憶装置１００Ｂが互いに近接して収納される。
【００８５】
本実施の形態に従う半導体記憶装置１００Ｂは、代表的に、アドホック（ad-hoc）ネットワークのような、隣接する半導体記憶装置１００Ｂの間で自律的な通信を行なうことが可能である。すなわち、本実施の形態に従う記憶システム４００では、光照射部２０Ｂからそれぞれの半導体記憶装置１００Ｂへ向けて光の照射が開始されると、各半導体記憶装置１００Ｂは、隣接する半導体記憶装置１００Ｂから受信したデータを隣接する他の半導体記憶装置１００Ｂへ無線伝送するとともに、各自の格納するデータについても隣接する半導体記憶装置１００Ｂへ無線伝送する。この結果、半導体記憶装置１００Ｂがそれぞれ格納しているデータは、半導体記憶装置１００Ｂの配列規則に沿って、いずかの方向に順次伝送される。そして、この伝送方向の最下流側に位置する半導体記憶装置１００Ｂから送信されるデータは、読出部３０Ｂで受信され、制御部１０Ｂを介してインターフェイス部１２から外部出力される。
【００８６】
上述のように、本実施の形態に従う半導体記憶装置１００Ｂは、自律的にデータを伝送するので、ラック４１０に収納する順序や数については何らの制約も受けることがなく、各半導体記憶装置１００Ｂを隣接して配置する限り、必要に応じて半導体記憶装置１００Ｂを追加や交換することが容易にできる。
【００８７】
光照射部２０Ｂについては、その照射面積の点を除いて、上述の光照射部２０と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。また、インターフェイス部１２についても、上述したので、詳細な説明は繰返さない。
【００８８】
制御部１０Ｂは、複数の半導体記憶装置１００Ｂから順次送信されるデータをそのＩＤなどに基づいて区別した上で内部メモリ内などに一時的に蓄積し、外部要求などに応じて、必要なデータをインターフェイス部１２から出力する。
【００８９】
図１５は、この発明の実施の形態３に従う半導体記憶装置１００Ｂの平面構造を示すブロック図である。図１６は、図１５に示す半導体記憶装置１００ＢのＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。
【００９０】
図１５を参照して、半導体記憶装置１００Ｂの各々は、太陽電池５０Ｂと、制御回路６０Ｂと、マスクＲＯＭ７０Ｂと、送信用のアンテナを含む送信回路４２と、受信用のアンテナを含む受信回路４４とを含む。なお、送信回路４２および受信回路４４は、「通信部」として機能する。これらの各部位は、光透過性の基板（ウェハ）上に形成されるとともに、その露出面は全面にわたって封止膜（代表的に、二酸化シリコン膜などの物理化学的に安定な絶縁物）によって覆われている。
【００９１】
太陽電池５０Ｂは、光透過性のウェハ上に馬蹄形に形成され、光照射部２０Ｂ（図１４）から照射される光を受光して内部電力を発生する。この発生した内部電力は、制御回路６０Ｂ、送信回路４２および受信回路４４などへ供給される。本実施の形態に従う半導体記憶装置１００Ｂは、他の半導体記憶装置１００Ｂとその平面が互いに隣接するように配置される。そのような状態においても、光照射部２０Ｂ（図１４）からの光を有効に受光できるように、太陽電池５０Ｂは、半導体記憶装置１００Ｂの外周側に形成される。なお、図１５には、太陽電池５０Ｂが他の回路が形成される面とは反対の一方面に形成されている構成を示すが、より多くの内部電力を発生できるように、両面に形成されていてもよい。
【００９２】
制御回路６０Ｂは、太陽電池５０Ｂからの電力供給が開始されると、送信回路４２および受信回路４４と協働して、他の半導体記憶装置１００Ｂとの間でアドホックネットワークを構成する。具体的には、制御回路６０Ｂは、受信回路４４が隣接する半導体記憶装置１００Ｂから送信されたデータを受信すると、送信回路４２から当該受信したデータを隣接する別の半導体記憶装置１００Ｂへ送信する。すなわち、制御回路６０Ｂは、自装置に隣接する半導体記憶装置１００Ｂから別の隣接する半導体記憶装置１００Ｂへデータを転送する中継装置として機能する。この中継動作に併せて、制御回路６０Ｂは、マスクＲＯＭ７０Ｂからデータを読出して送信回路４２へ出力することで、各自の格納するデータを他の半導体記憶装置１００Ｂへ送信する。なお、より詳細な通信処理については、後述する。
【００９３】
マスクＲＯＭ７０Ｂは、上述したマスクＲＯＭ７０などと同様の構成であるので、詳細な説明は繰返さない。
【００９４】
送信回路４２は、太陽電池５０Ｂからの電力を受けて、制御回路６０ＢによってマスクＲＯＭ７０Ｂから読出されるデータに応じた変調信号を生成する。そして、送信回路４２は、この変調信号によってアンテナ（図示しない）を励起することで、隣接する半導体記憶装置１００Ｂへ無線信号（変調信号）を送信する。
【００９５】
受信回路４４は、太陽電池５０Ｂからの電力を受けて、他の半導体記憶装置１００Ｂからアンテナ（図示しない）を介して無線信号を受信すると、当該無線信号をデータに復号して制御回路６０Ｂへ出力する。
【００９６】
本実施の形態に従う半導体記憶装置１００Ｂの各々では、無線信号の送信と無線信号の受信とが独立に行なわれるので、互いに無線信号が干渉しないように、送信回路４２と受信回路４４とは、そのウェハ面上で所定距離だけ離れて形成される。
【００９７】
図１６を参照して、半導体記憶装置１００Ｂは、図５に示す実施の形態１に従う半導体記憶装置１００と同様の断面構造を有しており、基板１０２と、反射防止膜１２２と、ｎ型半導体層１２４と、ｐ型半導体層１２６と、ｐ＋不純物半導体層１２８と、電極層１３０と、スルーホール１３６Ｂ，１３８Ｂと、絶縁膜１４０，１５０とからなる。
【００９８】
具体的には、二酸化ケイ素を主成分とする光透過性のガラスからなる基板１０２上の所定領域に、太陽電池５０Ｂが形成される。この太陽電池５０Ｂでは、ｎ型半導体層１２４、ｐ型半導体層１２６、ｐ＋不純物半導体層１２８がｐｎ接合型の太陽電池セルを構成する。そして、光照射部２０Ｂ（図１５）から照射された光は、基板１０２を透過した後、反射防止膜１２２を経てｎ型半導体層１２４へ照射される。この光によってｎ型半導体層１２４では電子が励起し、ｎ型半導体層１２４とｐ＋不純物半導体層１２８との間には、照射光の量に応じた起電力が生じる。この起電力によって、スルーホール１３６Ｂおよび１３８Ｂを通じて制御回路６０Ｂ、受信回路４４および送信回路４２（図１５）などへ電力が供給される。
【００９９】
図１６に示すように、半導体記憶装置１００Ｂでは、基板１０２および絶縁膜１４０で囲まれた領域に太陽電池５０Ｂが形成されるとともに、絶縁膜１４０の上表面に形成される制御回路６０Ｂなどの露出面は絶縁膜１５０によって封止されている。したがって、半導体記憶装置１００Ｂの表面は、その全面に渡って物理化学的に安定なガラスや二酸化シリコンなどの絶縁膜で覆われており外気の侵入が遮断される。
【０１００】
図１７は、この発明の実施の形態３に従う記憶システム４００におけるデータ伝送の状態を示す模式図である。
【０１０１】
図１７を参照して、本実施の形態に従う記憶システム４００では、複数の半導体記憶装置１００Ｂが、その円周中心が同一直線上に配置されるように、ラック４１０（図１４）に互いに近接して収納される。図１５に示すように、各半導体記憶装置１００Ｂには、同一の円周面上に送信回路４２および受信回路４４が、所定の円周角だけ離れて形成される。
【０１０２】
そこで、半導体記憶装置１００Ｂを上記所定の円周角ずつ回転させて隣接配置することで、隣接する２つの半導体記憶装置１００Ｂの間で送信回路４２と受信回路４４とを近接して配置することができる。代表的に、図１７には、隣接する半導体記憶装置１００Ｂ同士が９０°ずつ回転した相対関係を保って順次配置されている場合を示す。なお、この半導体記憶装置１００Ｂでは、送信回路４２および受信回路４４が円周角で９０°だけ離れて配置されている。
【０１０３】
複数の半導体記憶装置１００Ｂを図１７に示すような位置関係に従って配置することで、アドホックネットワークを形成することができる。すなわち、図１７に示す構成では、紙面左側の半導体記憶装置１００Ｂから紙面右側の半導体記憶装置１００Ｂに向けて、一方向にデータが伝送される。
【０１０４】
なお、各半導体記憶装置１００Ｂでは、送信回路４２および受信回路４４は、それぞれ受信または送信される無線信号が互いに干渉しないように、所定距離だけ離れて形成される。さらに、各送信回路４２から送信される無線信号は、最も近接した受信回路４４でのみ受信されるような強度に設定される。すなわち、ある送信回路４２から送信された無線信号が隣接する半導体記憶装置１００Ｂとは別の半導体記憶装置１００Ｂの受信回路４４に影響を与えないように、その強度が設定される。
【０１０５】
なお、図１７では、代表的に、送信回路４２および受信回路４４が円周角で９０°離れた構成を例示したが、上述のような条件を満足すれば、いずれの円周角であってもよい。
【０１０６】
ところで、複数の半導体記憶装置１００Ｂを上述したような位置関係を容易に実現できることが好ましい。そこで、本実施の形態では、このような位置合わせをより容易に行なえるように、半導体記憶装置１００Ｂの各々に、その相対的な位置関係を特定するための切欠部１１０（図１５）が形成される。すなわち、半導体記憶装置１００Ｂを収納するラック４１０（図１５）の各スロットにおいて、切欠部１１０と係合する突起部を適切な位置に設けておくことで、隣接する半導体記憶装置１００Ｂの間での無線通信を確実に行なうための位置関係を実現することができる。
【０１０７】
このような構成を採用することで、何らの専門知識を持たないユーザであっても、新たな半導体記憶装置１００Ｂ（すなわち、コンテンツ）を容易に追加することができる。また、各半導体記憶装置１００Ｂの配置順序などの制限もない。
【０１０８】
図１７に示す記憶システム４００のアドホックネットワークのトポロジーは、１次元となる。そこで、本実施の形態に従う記憶システム４００では、データが一方向に伝送されるものとし、各半導体記憶装置１００Ｂは、より上流側の半導体記憶装置１００Ｂが存在する場合には、上流側からのデータ伝送を優先的に下流側に転送し、その転送が終わると、自身が格納しているデータの送信を行なうものとする。以下、これらのデータ伝送に係る通信シーケンスについて、図１８を用いて説明する。
【０１０９】
図１８は、この発明の実施の形態３に従う記憶システム４００における通信シーケンス図である。なお、図１８には、Ｎ個の半導体記憶装置１００Ｂが配置されているものとし、各半導体記憶装置１００Ｂを、読出部３０Ｂ（図１５）から近い順にＮｏｄｅ１〜ＮｏｄｅＮとも称す。
【０１１０】
図１８を参照して、光照射部２０Ｂ（図１５）からＮ個の半導体記憶装置１００Ｂに対して光照射が開始されると、各半導体記憶装置１００Ｂは、活性化されて処理を開始する。本実施の形態に従う記憶システム４００では、いずれの半導体記憶装置１００Ｂが最も上流に位置しているかを、他の半導体記憶装置１００Ｂから「開始信号」を受信するか否かに基づいて判断する。すなわち、各半導体記憶装置１００Ｂは、光照射の開始後、他の半導体記憶装置１００Ｂから「開始信号」を受信しない無受信状態が所定期間にわたって継続した場合には、自身が最上流に位置すると判断し、自身が格納しているデータを下流側の半導体記憶装置１００Ｂに送信し、データ送信が完了すると、それに続けて「終了信号」を下流側の半導体記憶装置１００Ｂに送信する。一方、光照射の開始後、所定期間内に他の半導体記憶装置１００Ｂから「開始信号」を受信した場合には、自身より上流側に他の半導体記憶装置１００Ｂが存在すると判断し、当該他の半導体記憶装置１００Ｂから「終了信号」を受信するまでの間、上流側から受信したデータを下流側の半導体記憶装置１００Ｂに順次転送し、その後「終了信号」を受信すると、自身の格納するデータを下流側の半導体記憶装置１００Ｂに送信し、データ送信が完了すると、それに続けて「終了信号」を下流側の半導体記憶装置１００Ｂに送信する。
【０１１１】
このようにして、最上流側に位置する半導体記憶装置１００Ｂから下流側に位置する半導体記憶装置１００Ｂに向かって順次データが転送されることで、記憶システム４００を構成するすべての半導体記憶装置１００Ｂが格納するデータを読出すことができる。
【０１１２】
より具体的には、各半導体記憶装置１００Ｂは、処理を開始すると、まず開始信号を送信する（ステップＳ２００）とともに、上流側の半導体記憶装置１００Ｂからの開始信号の受信を所定期間だけ待つ。なお、この所定期間は、ランダムに決定されてもよい。
【０１１３】
このとき、少なくとも、最上流側に位置する（すなわち、読出部３０Ｂ（図１５）から最も離れた位置にある）半導体記憶装置１００Ｂ（ＮｏｄｅＮ）では、他の半導体記憶装置１００Ｂから開始信号を受信しない無受信状態が所定期間継続する（ステップＳ２０２）。すると、ＮｏｄｅＮは、自身のマスクＲＯＭ７０Ｂ（図１５）に格納されたデータＮを読出し（ステップＳ２０４）、そのデータＮを隣接する半導体記憶装置１００Ｂ（ＮｏｄｅＮ−１）へ送信する（ステップＳ２０６）。すなわち、半導体記憶装置１００Ｂは、所定の時間にわたって、他の半導体記憶装置１００Ｂから開始信号を受信しない場合に限って、自身のデータ送信を開始する。なお、送信されるデータＮには、ＮｏｄｅＮからのデータあることを示す識別情報が付加されてもよい。さらに、ＮｏｄｅＮは、自身のデータ送信が完了すると、続けて、終了信号を隣接するＮｏｄｅＮ−１へ送信する。
【０１１４】
ＮｏｄｅＮ−１は、ＮｏｄｅＮからデータＮを受信すると、そのままデータＮを隣接するＮｏｄｅＮ−２（図示しない）へ送信（転送）する（ステップＳ２０８）。以下、同様にして、データＮは、ＮｏｄｅＮ−２からＮｏｄｅ１まで順次転送される。そして、データＮを受信（ステップＳ２１０）したＮｏｄｅ１は、当該受信したデータＮを読出部３０Ｂ（図１５）へ出力（送信）する（ステップＳ２１２）。このような手順によって、ＮｏｄｅＮに格納されていたデータＮは、読出される。
【０１１５】
一方、ＮｏｄｅＮ−１は、データＮに引き続いて送信される終了信号を受信すると、自身のマスクＲＯＭ７０Ｂに格納されたデータＮ−１を読出し（ステップＳ２１４）、そのデータＮ−１を隣接するＮｏｄｅＮ−２（図示しない）へ送信する（ステップＳ２１６）。以下、データＮの場合と同様に、データＮ−１についても、ＮｏｄｅＮ−２からＮｏｄｅ１まで順次転送される。そして、データＮ−１を受信（ステップＳ２１８）したＮｏｄｅ１は、当該受信したデータＮ−１を読出部３０Ｂへ出力（送信）する（ステップＳ２２０）。このような手順によって、ＮｏｄｅＮ−１に格納されていたデータＮ−１は、読出される。さらに、ＮｏｄｅＮ−１は、自身のデータ送信が完了すると、続けて、終了信号を隣接するＮｏｄｅＮ−２へ送信する。
【０１１６】
同様にして、ＮｏｄｅＮ−２〜Ｎｏｄｅ１の各々は、より上流側から受信したデータを下流側に転送した後、当該データに引き続いて上流側から送信される終了信号を受信すると、自身が格納しているデータの下流側への送信を開始する。
【０１１７】
最終的に、Ｎｏｄｅ１は、Ｎｏｄｅ２からデータ２を受信する（ステップＳ２２２）と、当該受信したデータ２を読出部３０Ｂへ出力する（ステップＳ２２４）。そして、Ｎｏｄｅ１は、データ２に引き続いてＮｏｄｅ２から送信される終了信号を受信する（Ｓ２２３）と、自身のマスクＲＯＭ７０Ｂに格納されたデータ１を読出し（ステップＳ２２６）、そのデータ１を読出部３０Ｂへ出力（送信）する（ステップＳ２２８）。
【０１１８】
このような一連の処理によって、すべての半導体記憶装置１００Ｂ（Ｎｏｄｅ１〜ＮｏｄｅＮ）からデータを読出すことができる。これらの一連のデータは、制御回路６０Ｂ（図１５）に一旦蓄積され、必要に応じて、その一部または全部がインターフェイス部１２から読出しデータとして出力される。
【０１１９】
本実施の形態によれば、各半導体記憶装置１００Ｂが隣接する他の半導体記憶装置１００Ｂとの間で自律的にデータ通信を行ない、所定の通信規則に従ってデータを順次転送する。そのため、記憶システム４００を構成する半導体記憶装置１００Ｂは自由に設定することができ、かつ半導体記憶装置１００Ｂの数にかかわらず読出部を１つだけ設ければすべてのデータを読出すことができる。さらに、半導体記憶装置１００Ｂの配置順序についても自由に設定することができる。
【０１２０】
よって、保存すべきデータが増大した場合であっても、柔軟かつ自由に半導体記憶装置１００Ｂを追加や変更することができる。
【０１２１】
また、本実施の形態によれば、各半導体記憶装置１００Ｂに切欠部を設けて、かつラック４１０に対応する突起部を適切な位置に設けておくことで、隣接する半導体記憶装置１００Ｂ同士が所定の相対関係となるように、それぞれを収納することができる。そのため、ユーザに意識させることなく、アドホックネットワークを確立するために必要な位置関係を実現することができる。
【０１２２】
［実施の形態３の変形例］
上述の実施の形態では、外部から照射される光を受けて内部電力を発生する太陽電池を含む半導体記憶装置について例示したが、外部から照射される電磁エネルギーを受けて内部電力を発生する構成を採用してもよい。
【０１２３】
図１９は、この発明の実施の形態３の変形例に従う記憶システム４００Ａの外観図である。図１９を参照して、本実施の形態の変形例に従う記憶システム４００Ａは、複数の半導体記憶装置１００Ｄと、これらの半導体記憶装置１００Ｄに磁束を供給する磁束供給部９０Ａ，９０Ｂと、一方端に位置する半導体記憶装置１００Ｄに近接して配置された読出部３０Ｂと、制御部１０Ｂと、インターフェイス部１２とを含む。なお、ラック４１０、磁束供給部９０Ａ，９０Ｂ、読出部３０Ｂ、制御部１０Ｂ、およびインターフェイス部１２が「データ読出装置」として機能する。
【０１２４】
本実施の形態の変形例に従う半導体記憶装置１００Ｄは、外部から非接触状態でエネルギーを供給する方式において、実施の形態３に従う半導体装置１００Ｂと異なっているが、それ以外の構成は、実質的に同様である。すなわち、各半導体記憶装置１００Ｄは、磁束供給部９０Ａおよび９０Ｂによって磁束の供給が開始されると、隣接する半導体記憶装置１００Ｄから受信したデータを隣接する他の半導体記憶装置１００Ｄへ無線伝送するとともに、各自の格納するデータについても隣接する半導体記憶装置１００Ｄへ無線伝送する。
【０１２５】
磁束供給部９０Ａおよび９０Ｂは、一連に配置された複数の半導体記憶装置１００Ｄの両サイドに対向配置され、すべての半導体記憶装置１００Ｄを貫通するような磁束（交番磁束）を発生する。この発生する磁束は、各半導体記憶装置１００Ｄのコイル（後述する）と鎖交することで、内部電力に変換される。
【０１２６】
制御部１０Ｂ、インターフェイス部１２、読出部３０Ｂについては、図１４に示す記憶システム４００と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０１２７】
図２０は、この発明の実施の形態３の変形例に従う半導体記憶装置１００Ｄの平面構造を示すブロック図である。
【０１２８】
図２０を参照して、半導体記憶装置１００Ｄの各々は、コイル９４と、電源回路９６と、制御回路６０Ｄと、マスクＲＯＭ７０Ｄと、送信用のアンテナを含む送信回路４２と、受信用のアンテナを含む受信回路４４とを含む。なお、送信回路４２および受信回路４４は、「通信部」として機能する。これらの各部位は、物理的および化学的に安定な基板（ウェハ）上に形成されるとともに、その露出面は全面にわたって封止膜（代表的に、二酸化シリコン膜などの物理化学的に安定な絶縁物）によって覆われている。
【０１２９】
コイル９４は、ウェハの中心部に形成され、磁束供給部９０Ａおよび９０Ｂ（図１９）から供給される交番磁束を受けて起電力を誘起する。このコイル９４に誘起した起電力は、電源回路９６へ入力される。電源回路９６は、整流機能および平滑化機能を有しており、コイル９４で発生した交流の起電力を直流の内部電力として出力する。より具体的には、電源回路９６は、ダイオードのブリッジ回路などからなる全波整流回路と、線路に並列接続されたコンデンサなどの平滑化回路とを含む。
【０１３０】
制御回路６０Ｄは、電源回路９６からの電力供給が開始されると、送信回路４２および受信回路４４と協働して、他の半導体記憶装置１００Ｄとの間でアドホックネットワークを構成する。具体的には、制御回路６０Ｄは、自装置に隣接する半導体記憶装置１００Ｄから別の隣接する半導体記憶装置１００Ｄへデータを転送する中継装置として機能する。この中継動作に併せて、制御回路６０Ｄは、マスクＲＯＭ７０Ｄからデータを読出して送信回路４２へ出力することで、各自の格納するデータを転送先である他の半導体記憶装置１００Ｄへ送信する。これらのアドホックネットワークにおける通信処理については、上述の実施の形態３と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０１３１】
マスクＲＯＭ７０Ｄは、上述したマスクＲＯＭ７０などと同様の構成であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０１３２】
送信回路４２および受信回路４４は、電源回路９６からの電力を受けて動作する点を除いて、上述の実施の形態３と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０１３３】
本実施の形態の変形例によれば、上述の実施の形態３における効果と同様の効果を得られるとともに、供給する磁束の強度および／またはコイルの巻き数を増大させることで、内部電力の単位面積当りの発生効率を高めることができるので、各半導体記憶装置でのマスクＲＯＭが形成される領域を大きくすることができる。この結果、各半導体記憶装置の記憶容量をより大きくすることができる。
【０１３４】
［実施の形態４］
上述の実施の形態３に従う記憶システム４００では、半導体記憶装置１００Ｂを一次元的に配置し、各半導体記憶装置１００Ｂが格納しているデータを一方向に伝送される構成について例示した。これに対して、本実施の形態では、半導体記憶装置を二次元的あるいは三次元的に配置した構成について例示する。
【０１３５】
図２１は、この発明の実施の形態４に従う記憶システム５００の外観図である。図２１を参照して、本実施の形態に従う記憶システム５００は、複数の半導体記憶装置１００Ｃと、これらの半導体記憶装置１００Ｃに光を照射する光照射部２０Ｃと、四隅に位置する半導体記憶装置１００Ｃに近接して配置された４つの読出部３０Ｃと、制御部１０Ｃと、インターフェイス部１２とを含む。なお、光照射部２０Ｃ、読出部３０Ｃ、制御部１０Ｃ、およびインターフェイス部１２が「データ読出装置」として機能する。
【０１３６】
本実施の形態に従う記憶システム５００では、上述した実施の形態３に従う半導体記憶装置１００Ｂに類似した半導体記憶装置１００Ｃが２次元的に配置される。四隅に配置された半導体記憶装置１００Ｃを除いて、各半導体記憶装置１００Ｃは、２〜４個の半導体記憶装置１００Ｃと隣接配置される。また、各半導体記憶装置１００Ｃは、他の半導体記憶装置１００Ｃとの間で送信および受信が可能な送受信回路を複数個含んでおり、隣接する半導体記憶装置１００Ｃとの間でそれぞれ独立したデータの送受信が可能となっている。
【０１３７】
読出部３０Ｃの各々は、実施の形態３に従う読出部３０Ｂの機能に加えて、制御部１０Ｃからの指令を近接する半導体記憶装置１００Ｃへ伝送する機能を有する。
【０１３８】
光照射部２０Ｃは、実施の形態３に従う光照射部２０Ｂと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０１３９】
図２１に示すようなネットワーク構成を採用することで、読出し対象の半導体記憶装置１００Ｃから制御部１０Ｃまでの経路の自由度を高めることができる。すなわち、読出し対象の半導体記憶装置１００Ｃから制御部１０Ｃまでの経路を複数提供できるので、いずれかの半導体記憶装置１００Ｃに故障があった場合にもデータ読出しを継続できる。あるいは、複数の経路で並列的に読出すことで、読出し速度を高めることもできる。
【０１４０】
また、本実施の形態に従う記憶システム５００では、各半導体記憶装置１００Ｃが独立してデータの送受信が可能であるので、外部要求などに応じて、必要なデータを選択的に読出すことが可能である。
【０１４１】
図２２は、この発明の実施の形態４に従う半導体記憶装置１００Ｃの平面構造を示すブロック図である。
【０１４２】
図２２を参照して、半導体記憶装置１００Ｃの各々は、太陽電池５０Ｂと、制御回路６０Ｃと、マスクＲＯＭ７０Ｂと、６個の送受信回路４６−１〜４６−６、送受信回路４６−１〜４６−６にそれぞれ対応するアンテナ４８−１〜４８−６とを含む。これらの各部位は、ウェハ上に形成されるとともに、その露出面は全面にわたって封止膜（代表的に、二酸化シリコン膜などの物理化学的に安定な絶縁物）によって覆われている。
【０１４３】
制御回路６０Ｃは、太陽電池５０Ｂからの電力供給が開始されると、送受信回路４６−１〜４６−６と協働して、隣接する少なくとも１つの半導体記憶装置１００Ｃとの間でアドホックネットワークを構成する。具体的には、制御回路６０Ｃは、送受信回路４６−１〜４６−６のうちいずれかが隣接する半導体記憶装置１００Ｃからデータ要求命令を受けると、自身の格納するデータが当該データ要求命令の対象であるか否かを判断し、対象である場合には、要求されたデータをマスクＲＯＭ７０Ｂから読出して隣接する半導体記憶装置１００Ｃへ送信する。一方、対象でない場合には、当該受信したデータ要求命令を隣接する他の半導体記憶装置１００Ｃへ転送する。なお、より詳細な通信処理については、後述する。
【０１４４】
送受信回路４６−１〜４６−６は、それぞれ太陽電池５０Ｂからの電力を受けて、制御回路６０Ｃからの指令に従って、対応するアンテナ４８−１〜４８−６を励起することで隣接する半導体記憶装置１００Ｃへ無線信号（変調信号）を送信し、また他の半導体記憶装置１００Ｃから対応するアンテナ４８−１〜４８−６を介して受信した無線信号をデータに復号して制御回路６０Ｃへ出力する。
【０１４５】
太陽電池５０ＢおよびマスクＲＯＭ７０Ｂについては、上述の実施の形態３に従う半導体記憶装置１００Ｂのそれと同じであるので、詳細な説明は繰返さない。
【０１４６】
また、本実施の形態に従う半導体記憶装置１００Ｃの断面構造についても、図１６に示す実施の形態３に従う半導体記憶装置１００Ｂの断面構造と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０１４７】
本実施の形態に従う半導体記憶装置１００Ｃの各々では、無線信号の送受信処理が独立に行なわれるので、互いに無線信号が干渉しないように、アンテナ４８−１〜４８−６は、そのウェハ面上で所定距離だけ離れて形成される。より具体的には、アンテナ４８−１〜４８−６は、ウェハの中心点から所定距離だけ離れた同一の円周上に、所定の円周角だけ離れて配置される。
【０１４８】
図２３は、この発明の実施の形態３に従う半導体記憶装置１００Ｃにおけるアンテナ配置を示す模式図である。
【０１４９】
図２３を参照して、各半導体装置１００Ｃでは、紙面左側の円周上にアンテナ４８−１〜４８−３が配置され、紙面右側の円周上にアンテナ４８−４〜４８−６が配置される。なお、アンテナ４８−１，４８−２，４８−３とアンテナ４８−６，４８−５，４８−４は、それぞれウェハの中心点について点対称の関係にある。
【０１５０】
ここで、アンテナ４８−１とアンテナ４８−２との間の円周角は、アンテナ４８−２とアンテナ４８−３との間の円周角の約２倍となっている。同様に、アンテナ４８−６とアンテナ４８−５との間の円周角は、アンテナ４８−５とアンテナ４８−４との間の円周角の約２倍となっている。アンテナ４８−１〜４８−６をこのような位置関係に配置することで、以下に示すように、三次元的に配置した場合における隣接する半導体記憶装置１００Ｃとの間の混信を回避できる。
【０１５１】
より具体的には、隣接する半導体記憶装置１００Ｃ間において、３つの直線Ｈ，Ｍ，Ｌを仮想的に考える。各半導体装置１００Ｃの相対的な角度を変化させることで、これらの直線Ｈ，Ｍ，Ｌと交差するアンテナ４８−１〜４８−６を少なくとも３の配置パターンに切替えることができる。
【０１５２】
図２３（ａ）には、半導体装置１００Ｃの紙面左側に配置されたアンテナ４８−２および４８−３がそれぞれ直線Ｈおよび直線Ｍと交差し、半導体装置１００Ｃの紙面右側に配置されたアンテナ４８−４および４８−５がそれぞれ直線Ｍおよび直線Ｌと交差する「ＨＭ−ＭＬ配置」を示す。
【０１５３】
図２３（ｂ）には、半導体装置１００Ｃの紙面左側に配置されたアンテナ４８−２および４８−３がそれぞれ直線Ｍおよび直線Ｌと交差し、半導体装置１００Ｃの紙面右側に配置されたアンテナ４８−４および４８−５がそれぞれ直線Ｈおよび直線Ｍと交差する「ＭＬ−ＨＭ配置」を示す。
【０１５４】
図２３（ｃ）には、半導体装置１００Ｃの紙面左側に配置されたアンテナ４８−１および４８−２がそれぞれ直線Ｈおよび直線Ｌと交差し、半導体装置１００Ｃの紙面右側に配置されたアンテナ４８−５および４８−６がそれぞれ直線Ｈおよび直線Ｌと交差する「ＨＬ−ＨＬ配置」を示す。
【０１５５】
図２４は、図２１に示す記憶システム５００を構成する場合の半導体装置１００Ｃの位置関係を示す模式図である。なお、図２４において、「ＨＬ」、「ＨＭ」、「ＭＬ」といった記号は、図２３に示す各配置パターンに対応している。
【０１５６】
図２４において、隣接する半導体記憶装置１００Ｃの間では、同じ直線上に配置されたアンテナを介してデータの送受信が可能となる。たとえば、「ＨＬ」の記号が付された半導体記憶装置１００Ｃでは、図２３に示す直線Ｈおよび直線Ｌと交差する位置にアンテナが配置されており、「ＨＭ」の記号が付された半導体記憶装置１００Ｃでは、図２３に示す直線Ｈおよび直線Ｍと交差する位置にアンテナが配置されている。そのため、図２４の紙面鉛直方向において「Ｈ」の位置、すなわち、紙面横方向に延在する同一の直線Ｈ上に、それぞれの半導体装置１００Ｃのアンテナが位置することになる。したがって、この直線Ｈ上に位置する２つのアンテナを介して、隣接する半導体記憶装置１００Ｃの間でデータの送受信が行なわれる。
【０１５７】
また、図２４に示すような配置とすることで、半導体記憶装置１００Ｃの表面および裏面、すなわち図２４における紙面右側および紙面左側でそれぞれ隣接する半導体記憶装置１００Ｃとの間のデータ通信に用いるアンテナの位置を互いに異ならせることができる。より具体的には、図２４に示すように、紙面最上段に配置されたそれぞれの半導体記憶装置１００Ｃが隣接する半導体記憶装置１００Ｃとの間でデータ送受信に用いるアンテナの位置は、「Ｈ」、「Ｍ」、「Ｌ」、「Ｈ」・・・の順で巡回的に変化する。
【０１５８】
図２１に示す記憶システム５００のネットワークトポロジーは、２次元となる。そこで、本実施の形態に従う記憶システム５００では、論理的な通信経路が動的に形成されるように、各半導体記憶装置１００Ｃが経路設定プロトコルに従う制御を行なう。以下、これらのデータ伝送に係る経路設定プロトコルについて、図２５および図２６を用いて説明する。
【０１５９】
図２５は、この発明の実施の形態４に従う記憶システム５００における経路設定プロトコルを説明するための図である。図２６は、図２５に示すネットワークにおいて故障がある場合の処理を説明するための図である。ここで、図２５および図２６では、複数の半導体記憶装置１００Ｃを便宜上、Ｎｏｄｅ１〜Ｎｏｄｅ７とも称し、Ｎｏｄｅ１に相当する半導体記憶装置１００Ｃに近接して読出部３０Ｃが配置されているものとする。なお、図２５および図２６に示すトポロジーは、各Ｎｏｄｅの論理的な接続関係の一例を示すものであり、実際の半導体記憶装置１００Ｃの位置関係とは必ずしも一致していない。
【０１６０】
図２５を参照して、インターフェイス部１２（図２１）から制御部１０Ｃに対して、特定のデータに対する読出し要求が与えられたとすると、Ｎｏｄｅ１に対して要求命令が送信される。この要求命令には、一例として、Ｎｏｄｅ４に格納されているデータの読出しを要求するメッセージが含まれているものとする。なお、この要求命令は、ブロードキャスト（放送）メッセージとして扱われる。
【０１６１】
各Ｎｏｄｅは、要求命令の内容に基づいて、自Ｎｏｄｅに格納されているデータに要求されているものが含まれているか否かをそれぞれ判断する。そして、要求されたデータは、自Ｎｏｄｅに格納されているデータには含まれていないと判断した場合には、各Ｎｏｄｅは、隣接する他の（要求命令の送信元とは異なる）Ｎｏｄｅへ当該要求命令を転送する。なお、複数のＮｏｄｅと隣接している場合には、１つ以上のＮｏｄｅへ要求命令を転送してもよい。図２５（ａ）には、Ｎｏｄｅ１は、受信した要求命令を隣接するＮｏｄｅ２およびＮｏｄｅ５へそれぞれ転送する場合を示す。
【０１６２】
ここで、各Ｎｏｄｅは、隣接するＮｏｄｅへ転送する要求命令に、自Ｎｏｄｅの情報を経路情報として付加する。すなわち、図２５（ａ）に示すように、Ｎｏｄｅ１からＮｏｄｅ２およびＮｏｄｅ５へそれぞれ転送される要求命令には、経路情報として「Ｎｏｄｅ１」がそれぞれ付加される。
【０１６３】
このＮｏｄｅ１からの要求命令をそれぞれ受信したＮｏｄｅ２およびＮｏｄｅ５は、要求命令の内容に基づいて、自Ｎｏｄｅに格納されているデータに要求されているものが含まれているか否かをそれぞれ判断する。いずれのＮｏｄｅにおいても、要求されたデータが自Ｎｏｄｅに格納されているデータには含まれていないと判断されるので、Ｎｏｄｅ２およびＮｏｄｅ５は、自Ｎｏｄｅの情報を経路情報としてそれぞれ付加した上で、隣接するＮｏｄｅへ受信した要求命令をそれぞれ転送する。すなわち、図２５（ａ）に示すように、Ｎｏｄｅ２からＮｏｄｅ３へ転送される要求命令には、経路情報として「Ｎｏｄｅ１＋２」が付加され、Ｎｏｄｅ５からＮｏｄｅ６へ転送される要求命令には、経路情報として「Ｎｏｄｅ１＋５」が付加される。
【０１６４】
以下、同様の処理がなされて、最終的には、送信要求は、２つの経路でＮｏｄｅ３に転送される。同じ送信要求を受信したＮｏｄｅ３は、それぞれに付加されている経路情報を参照し、その中継したＮｏｄｅ数の最も少ない送信要求を、隣接するＮｏｄｅ４へ転送する。あるいは、各Ｎｏｄｅに最も早く到達した送信要求のみを転送するようにしてもよい。
【０１６５】
Ｎｏｄｅ４では、要求されたデータが自Ｎｏｄｅに格納されているデータに含まれていると判断される。そして、Ｎｏｄｅ４は、自身のマスクＲＯＭ７０Ｂに格納されている、要求されたデータを読出し、読出したデータを要求命令の送信元のＮｏｄｅへ返送する。このとき、図２５（ｂ）に示すように、Ｎｏｄｅ４から送信されるデータには、経路情報が付加される。この経路情報は、受信した送信要求に付加していた経路情報の基づいて生成されるものであり、図２５（ｂ）に示す例では、経路情報として「Ｎｏｄｅ４＋３＋２＋１」が付加される。その後、この付加された経路情報に従って、要求されたデータは、それぞれのＮｏｄｅに転送されていき、最終的にＮｏｄｅ１から読出部３０Ｃ（図２１）へ出力（送信）される。
【０１６６】
あるいは、Ｎｏｄｅ１とＮｏｄｅ４との間の２つの経路を通じてデータを並列的に読出すことで、読出し速度をより高めることもできる。
【０１６７】
次に、上述のようなトポロジーにおいて、Ｎｏｄｅ２とＮｏｄｅ３との経路に何らかの故障があって、データの送受信ができない場合の処理について説明する。
【０１６８】
図２６（ａ）に示すように、Ｎｏｄｅ１に対して要求命令が与えられると、上述の図２５（ａ）と同様に、この要求命令はＮｏｄｅ２まで転送される。しかしながら、Ｎｏｄｅ２からＮｏｄｅ３への要求命令の転送はできない。
【０１６９】
一方、Ｎｏｄｅ１からＮｏｄｅ５へ転送された要求命令は、Ｎｏｄｅ５→Ｎｏｄｅ６→Ｎｏｄｅ７の順に転送されてＮｏｄｅ３へ到達する。さらに、Ｎｏｄｅ３からＮｏｄｅ４へこの要求命令は転送される。
【０１７０】
さらに、Ｎｏｄｅ４は、このＮｏｄｅ３から転送された要求命令を受信すると、自身のマスクＲＯＭ７０Ｂに格納されている、要求されたデータを読出し、読出したデータを要求命令の送信元のＮｏｄｅへ返送する。このとき、要求命令に付加されていた経路情報「Ｎｏｄｅ１＋５＋７＋３」に基づいて、Ｎｏｄｅ４で読出されたデータは、Ｎｏｄｅ４→Ｎｏｄｅ３→Ｎｏｄｅ７→Ｎｏｄｅ６→Ｎｏｄｅ５の順に転送されてＮｏｄｅ１へ到達する。
【０１７１】
このように、Ｎｏｄｅ１からＮｏｄｅ４への経路が複数存在する場合には、何らかの故障があっていずれかの経路が使用できない場合であっても、他の経路を介してデータの読出しを行なうことができる。
【０１７２】
本実施の形態によれば、各半導体記憶装置１００Ｃが隣接する他の半導体記憶装置１００Ｃとの間でアドホックネットワークを自律的に確立するため、記憶システム５００を構成する半導体記憶装置１００Ｃは自由に設定することができる。さらに、半導体記憶装置１００Ｃの配置順序についても自由に設定することができる。
【０１７３】
よって、保存すべきデータが増大した場合であっても、柔軟かつ自由に半導体記憶装置１００Ｃを追加や変更することができる。
【０１７４】
また、本実施の形態によれば、いずれかの半導体記憶装置１００Ｃに故障が生じた場合であっても、他の経路が自動的に選択されて、要求されたデータの読出しが継続される。そのため、より冗長性を高めて信頼性の高い記憶システムを実現できる。
【０１７５】
［実施の形態４の変形例］
上述の実施の形態４に対しても、実施の形態３の変形例と同様に、外部から電磁エネルギー（交番磁束）を供給することで各半導体記憶装置における内部電力を発生するように構成してもよい。なお、その具体的な構成については、実施の形態３の変形例と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
【０１７６】
［その他の形態］
上述の実施の形態１〜４およびその変形例では、半導体記憶装置に非接触でエネルギーを供給する構成として、光エネルギー（太陽電池）を用いる構成、および電磁エネルギーを用いる構成について例示したが、その他の構成を採用してもよい。
【０１７７】
たとえば、外部から熱エネルギーを供給する構成を採用することも可能である。具体的には、ゼーベック効果を生じる熱電変換素子を各半導体記憶装置に形成した上で、外部から熱エネルギーを供給、すなわち各半導体装置に温度変化を生じさせることで、内部電力を発生することが可能である。
【０１７８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】この発明の実施の形態１に従う記憶システム３００の外観図である。
【図２】図１に示す記憶システム３００の模式的な断面構造を示す概略図である。
【図３】この発明の実施の形態１に従う半導体記憶装置１００の模式図である。
【図４】この発明の実施の形態１に従う半導体記憶装置１００と受信部３０の機能構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１に従う半導体記憶装置１００の断面構造を示す模式図である。
【図６】この発明の実施の形態１に従う半導体記憶装置１００から読出されるデータの一例を説明するための図である。
【図７】この発明の実施の形態１に従う記憶システム３００の受信部３０における制御構造の一例を示す機能ブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態１に従う記憶システム３００の受信部３０における制御構造の他の例を示す機能ブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態１に従う半導体記憶装置１００を用いたデータ流通に係る処理手順の一例を示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に従う半導体記憶装置１００を用いたデータ流通に係る処理手順の別形態を示す図である。
【図１１】この発明の実施の形態１の変形例に従う半導体記憶装置１００Ａと受信部３０Ａの機能構成を示すブロック図である。
【図１２】この発明の実施の形態２に従う記憶システムを利用した構成の一例を示す外観図である。
【図１３】図１２に示す携帯型ゲーム装置２００の断面構造を示す概略図である。
【図１４】この発明の実施の形態３に従う記憶システム４００の外観図である。
【図１５】この発明の実施の形態３に従う半導体記憶装置１００Ｂの平面構造を示すブロック図である。
【図１６】図１５に示す半導体記憶装置１００ＢのＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態３に従う記憶システム４００におけるデータ伝送の状態を示す模式図である。
【図１８】この発明の実施の形態３に従う記憶システム４００における通信シーケンス図である。
【図１９】この発明の実施の形態３の変形例に従う記憶システム４００Ａの外観図である。
【図２０】この発明の実施の形態３の変形例に従う半導体記憶装置１００Ｄの平面構造を示すブロック図である。
【図２１】この発明の実施の形態４に従う記憶システム５００の外観図である。
【図２２】この発明の実施の形態４に従う半導体記憶装置１００Ｃの平面構造を示すブロック図である。
【図２３】この発明の実施の形態３に従う半導体記憶装置１００Ｃにおけるアンテナ配置を示す模式図である。
【図２４】図２１に示す記憶システム５００を構成する場合の半導体装置１００Ｃの位置関係を示す模式図である。
【図２５】この発明の実施の形態４に従う記憶システム５００における経路設定プロトコルを説明するための図である。
【図２６】図２５に示すネットワークにおいて故障がある場合の処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１８０】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  制御部、１２  インターフェイス部、２０，２０Ｂ，２０Ｃ  光照射部、３０，３０Ａ  受信部、３０ａ，９０  アンテナ、３０ｂ  受信回路、３０ｃ  送受信回路、３０Ｂ，３０Ｃ  読出部、３１  シリアル変換部、３２  訂正回路、３３  復号回路、３４，３６  バッファ部、３５  空間スイッチ、４０  電源部、４２  送信回路、４４  受信回路、４６，４６−１〜４６−６  送受信回路、４８−１〜４８−６  アンテナ、５０，５０Ｂ  太陽電池、６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ  制御回路、６０ａ  カウンタ回路、７０，７０Ｂ，７０Ｄ  マスクＲＯＭ、８０，８０Ａ  送受信回路、９０Ａ，９０Ｂ  磁束供給部、９６  電源回路、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ  半導体記憶装置、１０２  基板、１１０  切欠部、１２０，１２０Ａ  記憶セル、１２２  反射防止膜、１２４  ｎ型半導体層、１２６  ｐ型半導体層、１２８  ｐ＋不純物半導体層、１３０  電極層、１３２，１３４，１３６，１３６Ｂ，１３８Ｂ，１３８  スルーホール、１４０，１５０  絶縁膜、２００  携帯型ゲーム装置、３００，４００，４００Ａ，５００  記憶システム、３１０，３１０Ａ  受信セル、４１０  ラック。
【図１】
2010020706.tif 000003
【図２】
2010020706.tif 000004
【図３】
2010020706.tif 000005
【図４】
2010020706.tif 000006
【図５】
2010020706.tif 000007
【図６】
2010020706.tif 000008
【図７】
2010020706.tif 000009
【図８】
2010020706.tif 000010
【図９】
2010020706.tif 000011
【図１０】
2010020706.tif 000012
【図１１】
2010020706.tif 000013
【図１２】
2010020706.tif 000014
【図１３】
2010020706.tif 000015
【図１４】
2010020706.tif 000016
【図１５】
2010020706.tif 000017
【図１６】
2010020706.tif 000018
【図１７】
2010020706.tif 000019
【図１８】
2010020706.tif 000020
【図１９】
2010020706.tif 000021
【図２０】
2010020706.tif 000022
【図２１】
2010020706.tif 000023
【図２２】
2010020706.tif 000024
【図２３】
2010020706.tif 000025
【図２４】
2010020706.tif 000026
【図２５】
2010020706.tif 000027
【図２６】
2010020706.tif 000028