(57)【要約】  本発明は不揮発性メモリデバイスに関する。本不揮発性メモリデバイスは、  不揮発性メモリメモリデバイスに格納すべき外部データ（Ｄ）を供給する入力部を具え、且つ  単一のダイ上に設けられた第１の不揮発性メモリブロック（１００）及び第２の不揮発性メモリブロック（２００）を具え、前記第１の不揮発性メモリブロック（１００）及び前記第２の不揮発性メモリブロック（２００）は、それらからデータを取り出すために互換性のない外部攻撃技術を必要とするような異なるタイプのものであり、且つ  前記外部データ（Ｄ）を、少なくとも前記第１の不揮発性メモリブロック（１００）からの固有のデータ（Ｋ，Ｋ１，Ｋ２）を暗号化鍵として用いて暗号化して、暗号化されたデータ（Ｄ’，Ｄ”）を形成する暗号化回路（５０）を具え、暗号化されたデータ（Ｄ’，Ｄ”）を少なくとも前記第２の不揮発性メモリブロック（２００）に格納する。  本発明は不揮発性メモリデバイス内のデータを保護する方法にも関する。
2010505177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不揮発性メモリメモリデバイスに格納すべき外部データを供給する入力部を具え、且つ
単一のダイ上に設けられた第１の不揮発性メモリブロック及び第２の不揮発性メモリブロックを具え、前記第１の不揮発性メモリブロック及び前記第２の不揮発性メモリブロックは、それらからデータを取り出すために互換性のない外部攻撃技術を必要とするような異なるタイプのものであり、且つ
前記外部データを、少なくとも前記第１の不揮発性メモリブロックからの固有のデータを暗号化鍵として用いて暗号化して、暗号化されたデータを形成する暗号化回路を具え、暗号化されたデータを少なくとも前記第２の不揮発性メモリブロックに格納することを特徴とする不揮発性メモリデバイス。
【請求項２】
前記暗号化回路は、前記第１の不揮発性メモリブロック及び前記第２の不揮発性メモリブロックと同一のダイに設けられていることを特徴とする請求項１記載の不揮発性メモリデバイス。
【請求項３】
前記第１の不揮発性メモリブロックと前記第２の不揮発性メモリブロックがインターレース配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の不揮発性メモリデバイス。
【請求項４】
前記第１の不揮発性メモリブロックがポリヒューズメモリであり、前記第２の不揮発性メモリブロックがフローティングゲートメモリであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の不揮発性メモリデバイス。
【請求項５】
前記ポリヒューズメモリは物理的に前記フローティングゲートメモリと同じポリ層を使用している請求項４記載の不揮発性メモリデバイス。
【請求項６】
前記第１及び第２の不揮発性メモリブロックの少なくとも１つのメモリブロックのビットラインがスクランブルされている請求項１〜５の何れかに記載の不揮発性メモリデバイス。
【請求項７】
前記第１の不揮発性メモリブロック及び前記第２の不揮発性メモリブロックと同一の単一のダイ上に設けられた第３の不揮発性メモリブロックを更に具え、前記第３の不揮発性メモリブロックは前記第１の不揮発性メモリブロック及び前記第２の不揮発性メモリブロックと異なるタイプであって、前記第１の不揮発性メモリブロック、前記第２の不揮発性メモリブロック及び前記第３の不揮発性メモリブロックはそれらからデータを取り出すために互換性のない外部攻撃技術を必要とするものであり、前記暗号化されたデータが少なくとも前記第２の不揮発性メモリブロックと前記第３の不揮発性メモリブロックに分散されて格納される請求項１〜６の何れかに記載の不揮発性メモリデバイス。
【請求項８】
前記暗号化鍵として使用される、少なくとも前記第１の不揮発性メモリブロックからの固有のデータは、前記不揮発性メモリデバイスへの所定数のアクセス後又は所定の時間後に変更される請求項１〜７の何れかに記載の不揮発性メモリデバイス。
【請求項９】
少なくとも前記第１の不揮発性メモリブロックからの固有のデータは複数の暗号化鍵を具え、各暗号化鍵が前記外部データの一部分を暗号化するために使用される請求項１〜８の何れかに記載の不揮発性メモリデバイス。
【請求項１０】
少なくとも前記第１の不揮発性メモリブロックからの固有のデータはチップＩＤ又はＩＰアドレスの１つを具える請求項１〜９の何れかに記載の不揮発性メモリデバイス。
【請求項１１】
不揮発性メモリデバイス内のデータを保護する方法であって、
前記不揮発性メモリデバイスに格納すべきデータを供給し、前記不揮発性メモリデバイスは、単一のダイ上に設けられた第１の不揮発性メモリブロック及び第２の不揮発性メモリブロックを具え、前記第１の不揮発性メモリブロック及び前記第２の不揮発性メモリブロックは、それらからデータを取り出すために互換性のない外部攻撃技術を必要とするような異なるタイプのものであり、
前記外部データを少なくとも前記第１の不揮発性メモリブロックからの固有のデータを暗号化鍵として用いて暗号化されたデータを形成し、
前記暗号化されたデータを前記第２の不揮発性メモリブロックに格納することを特徴とする不揮発性メモリデバイスのデータ保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は不揮発性メモリデバイスに関する。本発明は更に不揮発性メモリデバイス内のデータを保護する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
不揮発性メモリデバイス（ＲＯＭ，ＰＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ等）は広く知られている。また、不揮発性メモリデバイスは、データを保護する必要がある多くの用途、例えばホームアプリケーション、モバイルアプリケーション及びセットトップボックス（ペイＴＶ、衛星ＴＶ等）に広く使用されている。この数十年間、不揮発性メモリデバイス内のデータを攻撃する様々な方法：
・ 光学イメージングを併用するフロントサイドデプロセッシング
・ 電圧コントラストイメージングを併用するバックサイドデプロセッシング
・ マイクロプロービング
・ ＵＶ処理
・ ソフトウェア攻撃
・ ＦＩＢ（カット・アン・ドセンス）
等が考案されている。
【０００３】
一般に、フローティングゲートベースのメモリ及びＯＮＯベースのメモリ等の不揮発性メモリは、これらの攻撃に対して極めてセキュアであるものとみなされていた。しかし、最近、非特許文献１に、ＥＥＰＲＯＭメモリデバイスからのデータの取り出しを可能にする方法が公表されている。この文献は、ＥＥＰＲＯＭデバイスにプログラムされた電荷を「その場で」測定する方法を開示している。フローティングゲート電位を直接検出するために、電気的なＡＦＭベース技術（電気力顕微鏡（ＥＦＭ）及び走査ケルビンプローブ顕微鏡（ＳＫＰＭ）が使われている。前処理及びプロービング方法の両方について検討されている。データを放電することなく背面から数ナノメートルの位置においてフローティングゲート／酸化膜界面にアクセスするための試料前処理が、プロービング技術自体よりもキーポイントであることを明らかにしている。この方法はバックサイド電圧コントラストイメージングとも称される。
【０００４】
従って、既知の不揮発性メモリデバイスの欠点は、そこに格納されたデータがもはや外部攻撃に対して十分にセキュアでないことにある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】C. De Nardi etal., Microelectronics Reliability, Vol.45(2005), p1514-1519
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、外部攻撃に対してもっとセキュアな不揮発性メモリデバイスを提供することにある。本発明の他の目的は、不揮発性メモリデ内のデータを外部攻撃から保護する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は独立請求項により特定されている。従属請求項は有利な実施例を特定している。
【０００８】
上記の目的は本発明による不揮発性メモリデバイスによって達成され、この不揮発性メモリデバイスは、
不揮発性メモリメモリデバイスに格納すべき外部データを供給する入力部を具え、且つ
単一のダイ上に設けられた第１の不揮発性メモリブロック及び第２の不揮発性メモリブロックを具え、前記第１の不揮発性メモリブロック及び前記第２の不揮発性メモリブロックは、それらからデータを取り出すために互換性のない外部攻撃技術を必要とするような異なるタイプのものであり、且つ
前記外部データを、少なくとも前記第１の不揮発性メモリブロックからの固有のデータを暗号化鍵として用いて暗号化して、暗号化されたデータを形成する暗号化回路を具え、暗号化されたデータを少なくとも前記第２の不揮発性メモリブロックに格納することを特徴とする。
【０００９】
本発明の必須の要素は、各不揮発性メモリデバイスにおける暗号化が固有の暗号化鍵を使用することによって固有であることである。本発明のもう一つの必須の要素は、不揮発性メモリデバイスが上記の暗号化に関与する少なくとも２つのメモリブロックを具えることにある。これらの手段の結果として、メモリデバイスにもともと格納された（暗号化された）外部データを取り出すことができるためには、同じメモリデバイス（同じダイ）の第１の不揮発性メモリブロック及び第２のフローティングブロックの両方からデータを取り出すことが必須である。
【００１０】
不揮発性メモリセルは一般に電荷蓄積領域（酸化膜―窒化膜―酸化膜デバイスのフローティングゲート、電荷捕獲層等）を有するトランジスタを具える。各外部攻撃技術は、（前面からまたは背面から）メモリセルがどのように接続されているか決定し、メモリブロックの電荷蓄積領域にアクセスすることができるようにするためにデプロセッシング（リバースエンジニアリング）ステップを具えるとともに、メモリ蓄積領域の電荷を決定する検査／プロービング／観察ステップを具える。本発明の他の本質的な特徴は、第１の不揮発性メモリブロック及び第２の不揮発性メモリブロックが異なる非互換性の攻撃技術を必要とすることにある。本発明のこの特徴によれば、デバイスが固有のデータを用いて暗号化されていることを知って、（暗号化はメモリデバイスごとに相違するため）異なるダイの第１の不揮発性メモリブロックとダイの不揮発性メモリブロックを別々に攻撃しても無駄である。
【００１１】
本発明による不揮発性メモリデバイスの上述した特徴の組み合わせのために、不揮発性メモリデバイスにもともと格納されたデータを取り出すことは極めて難しい。
【００１２】
本発明による不揮発性メモリデバイスの有利な実施例においては、暗号化回路は第１の不揮発性メモリブロック及び第２の不揮発性メモリブロックと同一のダイに設ける。この手段は、暗号化回路のリバースエンジニアリングが最終的にメモリブロックを破壊するため、メモリデバイスのセキュリティレベルの向上をもたらす。
【００１３】
本発明による不揮発性メモリデバイスの他の有利な実施例においては、第１の不揮発性メモリブロックと第２の不揮発性メモリブロックをインターレース配置する。第１の不揮発性メモリブロックと第２の不揮発性メモリブロックのインターレース配置は同一のダイ上の両メモリブロックのリバースエンジニアリングを更に難しくする。
【００１４】
本発明による不揮発性メモリデバイスの一つの特定の実施例においては、第１の不揮発性メモリブロックをポリヒューズメモリとし、第２の不揮発性メモリブロックをフローティングゲートメモリとする。単一のダイ上のこのメモリタイプの組み合わせは、ポリヒューズメモリがデバイスの前面からのリバースエンジニアリングを必要とし、フローティングゲートメモリがフローティングゲートへのアクセスのために背面からのリバースエンジニアリングを必要とするために、外部攻撃に対して極めて高い抵抗をもたらす。リバースエンジニアリングステップ中にそれぞれ前面及び背面から材料が除去され、これは同一のダイ上の両メモリブロックを同時にリバースエンジニアリングすることを殆ど不可能にすることに注意されたい。ポリヒューズメモリは物理的にフローティングゲートメモリと同じポリ層を使用するのが好ましく、これは両メモリブロックを同時にリバースエンジニアリングすることを更に困難にする。ハッカーが光学イメージングによってポリヒューズメモリである第１のメモリブロックからデータを取り出そうと試みると、フローティングゲートメモリである第２のメモリブロックのデータの取り出しが妨げられる。これは、ポリヒューズメモリの光学イメージングはダイの前面のデレイヤリング(層除去)を必要とするのに対し、不揮発性メモリの背面電圧コントラストイメージングはダイの背面のデレイヤリングを必要とするためである。そして、ダイを両面からデレイヤリングすることは少なくとも極めて難しく、不可能でさえあるかもしれない。同様に、ハッカーが背面デレイヤリングによりフローティングゲートメモリからデータを取り出そうと試みると、実際上あとで同一のダイのポリヒューズメモリからメモリ情報を取り出すことは不可能になる。
【００１５】
本発明による不揮発性メモリデバイスの他の実施例においては、第１の不揮発性メモリブロック及び第２の不揮発性メモリブロックの少なくとも１つのメモリブロックのビットラインをスクランブルする。ビットラインをスクランブルするとは、ビットラインが「スパゲッティ状」に配置されることを意味する。
【００１６】
本発明による不揮発性メモリデバイスの更に改良された実施例においては、不揮発性メモリメモリデバイスは、更に、
第１の不揮発性メモリブロック及び第２の不揮発性メモリブロックと同一の単一のダイ上に設けられた第３の不揮発性メモリブロックを具え、第３の不揮発性メモリブロックは第１の不揮発性メモリブロック及び第２の不揮発性メモリブロックと異なるタイプであって、前記第１の不揮発性メモリブロック、第２の不揮発性メモリブロック及び第３の不揮発性メモリブロックはそれらからデータを取り出すために互換性のない外部攻撃技術を必要とするものであり、暗号化されたデータが少なくとも第２の不揮発性メモリブロックと第３の不揮発性メモリブロックに分配されて格納されるようにする。もっと多くのメモリブロックを設け、(暗号化された)データをもっと多くのメモリブロックに分配することによって、ハッカーが決定すべきリバースエンジニアリングパラメータの数が増加し、データの外部攻撃が更に難しくなる。
【００１７】
本発明による不揮発性メモリデバイスの一つの特定の実施例においては、暗号化鍵として使用される、少なくとも第１の不揮発性メモリブロックからの固有のデータは、不揮発性メモリデバイスへの所定数のアクセス後又は所定の時間後に変更される。ハッカーは、多くのオペレーションから暗号化鍵を抽出するために多数の試行錯誤処理又は合法処理を実行すべく巨大な演算能力を使用することができる。データをこのようなリバースコンピューティングに対して守るために、暗号化鍵が失効する前に時間依存暗号化鍵又は「最大利用／アクセス数」暗号化鍵を使用することができる。時間依存鍵は１月、１週間、１日、又は１分（例えばＶＰＮ−ｉＲＡＳアプリケーション）で失効するものとすることができる。「最大利用／アクセス回数」暗号化鍵は所定の限界値(例えば１０)にプリセットすることができ、この場合にはカウンタがアクセス回数を追跡し、カウントがメモリに記録する。この限界値に達すると、暗号化鍵は失効し、変更又は再発行される。
【００１８】
また、本発明による不揮発性メモリデバイスの他の実施例においては、少なくとも第１の不揮発性メモリブロックからの固有のデータは複数の暗号化鍵を具え、各暗号化鍵を外部データの一部分を暗号化するために使用する。これは、リバースコンピューティングに必要とされる演算能力を劇的に増大するため、ハッカーのリバースコンピューティング攻撃を妨げる有効な方法を提供する。
【００１９】
本発明による不揮発性メモリデバイスの一実施例においては、少なくとも第１の不揮発性メモリブロックからの固有のデータはチップＩＤ又はＩＰアドレスの１つを具える。チップＩＤ及びＩＰアドレスは固有のデータの好例であり、多くのアプリケーションにおいて容易に入手できる。
【００２０】
本発明は不揮発性メモリデバイス内のデータを保護する方法にも関し、本方法は、
前記不揮発性メモリデバイスに格納すべきデータを供給し、前記不揮発性メモリデバイスは、単一のダイ上に設けられた第１の不揮発性メモリブロック及び第２の不揮発性メモリブロックを具え、前記第１の不揮発性メモリブロック及び前記第２の不揮発性メモリブロックは、それらからデータを取り出すために互換性のない外部攻撃技術を必要とするような異なるタイプのものであり、
前記外部データを少なくとも前記第１の不揮発性メモリブロックからの固有のデータを暗号化鍵として用いて暗号化されたデータを形成し、
前記暗号化されたデータを前記第２の不揮発性メモリブロックに格納することを特徴とする。
【００２１】
本発明による方法は不揮発性メモリデバイスのデータを保護する便利な方法を提供する。
【００２２】
任意の追加の特徴を上述した特徴の何れかと組み合わせることができる。他の利点は当業者に明らかであろう。本発明の特許請求の範囲から離れることなく、多くの変形や変更が可能である。従って、本明細書の記載は一例にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【００２３】
本発明はどのように実施できるかを一例として添付図面を参照して以下に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明による不揮発性メモリデバイスの第１の実施例を示す。
【図２】本発明による不揮発性メモリデバイスの第２の実施例を示す。
【図３】本発明による不揮発性メモリデバイスの第３の実施例を示す。
【図４】本発明による不揮発性メモリデバイスの第４の実施例を示す。
【図５】本発明による不揮発性メモリデバイスの第５の実施例を示す。
【図６】本発明による不揮発性メモリデバイスの第６の実施例を示す。
【図７】メモリブロックをインターレース配置する方法の一例を示す。
【図８】メモリブロックをインターレース配置する方法の他の一例を示す。
【図９】メモリブロックをインターレース配置する方法の他の一例を示す。
【図１０】メモリブロックをインターレース配置する方法の他の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１には、本発明の第１の実施例による不揮発性メモリデバイスが概略的に示されている。この実施例では、外部データＤが入力部(図示せず)から暗号化回路５０に供給される。不揮発性メモリデバイスは、第１の不揮発性メモリブロック１００及び第２の不揮発性メモリブロック２００を具え、第１の不揮発性メモリブロック１００及び第２の不揮発性メモリブロック２００は、それらからデータを取り出すために互換性のない外部攻撃技術を必要とするような異なるタイプのものである。
【００２６】
暗号化回路５０は、第１の不揮発性メモリブロック１００からの固有のデータＫを用いて外部データＤを暗号化して、暗号化されたデータＤ’を形成する。暗号化されたデータＤ’は第２の不揮発性メモリメモリブロック２００に格納される。第１の不揮発性メモリブロック１００及び第２の不揮発性メモリブロック２００は同一のダイ１００上に位置し、この点は本発明の本質的な特徴である。両不揮発性メモリブロック１００，２００に対する所要の外部攻撃技術は互換性がないという事実とともに、この特徴は両不揮発性メモリブロック１００，２００間の所謂インターロックＬＣＫを提供する。その結果、第１の不揮発性メモリブロック１００及び第２の不揮発性メモリブロック２００の両方からデータを同時に取り出すことは極めて困難である。
【００２７】
本発明の一例では、暗号化回路５０はＸＯＲゲートを具え、外部データＤの各ビットを第１の不揮発性メモリブロック１００からの固有の暗号化鍵Ｋの対応するビットと排他的論理和を取る。しかし、当業者は暗号化回路のもっと複雑な種々の実施例を容易に考え出すことができる。
【００２８】
図２には、本発明の第２の実施例による不揮発性メモリデバイスが概略的に示されている。本発明による不揮発性メモリデバイスのこの実施例は、インターロックＬＣＫが暗号化回路５０にも与えられる点で、第１の実施例と相違する。つまり、暗号化回路５０が第１の不揮発性メモリブロック１００及び第２の不揮発性メモリブロック２００と同一のダイ１０の上に設けられる。このような手段はデータＤのセキュリティレベルを増大する。暗号化回路５０の外部攻撃は第１の不揮発性メモリブロック１００及び第２の不揮発性メモリブロック２００からのデータも破壊し得る。
【００２９】
図３には、本発明による第３の実施例による不揮発性メモリデバイスが概略的に示されている。本発明による不揮発性メモリデバイスのこの実施例は、暗号化されたデータの第１の部分Ｄ’が第１の不揮発性メモリブロック１００に格納され、暗号化されたデータの第２の部分Ｄ”が第２の不揮発性メモリブロック２００に格納される点で、第１の実施例と相違する。暗号化されたデータを第１及び第２の不揮発性メモリブロック１００，２００に分散させることによりより強いインターロックＬＣＫが得られ、従って追加のセキュリティが得られる。
【００３０】
図４には、本発明による第４の実施例による不揮発性メモリデバイスが概略的に示されている。本発明による不揮発性メモリデバイスのこの実施例は、暗号化回路５０で使用される暗号化鍵Ｋが第１の不揮発性メモリブロック１００に格納されている第１の部分Ｋ１と、第２の不揮発性メモリブロック２００に格納されている第２の部分Ｋ２とを具える点で、第１の実施例と相違する。
【００３１】
図５には、本発明による第５の実施例による不揮発性メモリデバイスが概略的に示されている。本発明による不揮発性メモリデバイスのこの実施例は、複数の暗号化鍵Ｋ１，Ｋ２が外部データＤを暗号化するために使用される点で相違する。複数の暗号化鍵Ｋ１，Ｋ２は第１の不揮発性メモリブロックに格納できる。
【００３２】
また、図４の例に従って、暗号化回路５０は少なくとも２つの暗号化鍵を用い、第１の暗号化鍵Ｋ１は第１の不揮発性メモリブロック１００に格納し、もう一つの暗号化鍵Ｋ２は第２の不揮発性メモリブロック２００に格納してもよい。
【００３３】
データの暗号化に複数の暗号化鍵Ｋ１，Ｋ２を使用する場合には、種々のアプローチが可能である。一つのアプローチでは、外部データＤの順次のワードを第１の暗号化鍵Ｋ１と第２の暗号化鍵Ｋ２で交互に暗号化する。また、他のアプローチでは、第１組のワード（例えば外部データの第１半部）を第１の暗号化鍵Ｋ１で暗号化し、第２組のワード（例えば外部データの第２半部）を第２の暗号化鍵Ｋ２で暗号化する。更に他のアプローチでは、格納すべき各外部データワードを第１の不揮発性メモリブロック１００に格納されたそれぞれ異なる暗号化鍵で暗号化する。
【００３４】
図６には、本発明による第６の実施例による不揮発性メモリデバイスが概略的に示されている。本発明による不揮発性メモリデバイスのこの実施例は、不揮発性メモリデバイスが更に第３の不揮発性メモリブロック３００を具える点で、第３の実施例と相違する。暗号化されたデータＤは第２の不揮発性メモリブロック２００に格納される第１の部分Ｄ’と、第３の不揮発性メモリブロック３００に格納される第２の部分Ｄ”とを具える。暗号化されたデータを複数の不揮発性メモリブロック２００，３００に分散させることによりより強いインターロックＬＣＫが得られ、よって追加のセキュリティが得られる。
【００３５】
上述の実施例は組み合わせることもできる。例えば、暗号化回路５０を第１及び第２メモリブロックと同一のダイに設ける第２の実施例は他の任意の実施例と容易に組み合わせることができる。
【００３６】
上述の実施例では、ワードはいくつかの例において１６，３２，６４，１２８ビットを具えるものとし得る。しかし、原理的には、すべての実施例において、ワードは任意の長さのものとし得る。
【００３７】
不揮発性メモリデバイスの上述した実施例における暗号化回路５０は、不揮発性メモリメモリデバイスからの読み出し時に暗号化された（格納）データを復号化するように設計することもできる点に留意されたい。また、別個の復号化回路(図示せず)を設けてもよい。この復号化回路に対しても、暗号化回路に対するインターロック構成と同じインターロック構成が有効である。
【００３８】
また、外部データは暗号化されたデータとすることもできる点にも留意されたい。不揮発性メモリデバイスが使用状態にセットされているとき、この対策によって、ＩＣピンプロービングのような攻撃技術を防ぐことができる。このような場合には、格納される暗号化データＤ’は２回暗号化される。
【００３９】
本発明による不揮発性メモリデバイスの第１の実施例の具体的な例では、製品は９０ｎｍ技術で製造されるシングルチップのセキュアな「製品Ｘ」に関する。この技術の特徴はサリサイド化されたポリヒューズを不揮発性メモリとして使用することにある。「製品Ｘ」においては、このメモリタイプが第１の不揮発性メモリブロック１００のために使用される。また、この技術の特徴はフローティングゲートメモリを不揮発性メモリとして使用することにある。「製品Ｘ」においては、このメモリタイプが第２の不揮発性メモリブロック２００のために使用される。第２の不揮発性メモリブロック２００におけるフローティングゲートの物理層は、第１の不揮発性メモリメモリブロック１００におけるサリサイド化ポリヒューズと同じ物理層に製造されている。これにより第１及び第２の不揮発性メモリ間の堅固なインターロックが得られる。ポリヒューズメモリブロック１００の内容が攻撃されると、他方のフローティングメモリブロック２００の内容が破壊され、その逆も同じある。「製品Ｘ」においては、第１の不揮発性メモリブロック１００はダイＩＤコードを含み、この場合にはこれがハードウェア秘密鍵を構成する。「製品Ｘ」は更にプロバイダＩＤを含むことができ、このＩＤは会社からのＵＰＣまたはＫＰＮとすることができる。プロバイダＩＤも第１のメモリブロックに格納し、ダイＩＤコードと一緒にハードウェア秘密鍵を構成することができる。第２の不揮発性メモリブロック２００は（ハードウェア秘密鍵を用いて）暗号化されたカスタマＩＤ（元外部データ）を含む。第２の不揮発性メモリブロック２００は（ハードウェア秘密鍵を用いて）暗号化された公開鍵を含むこともできる。この公開鍵は一時的なこともある。
【００４０】
不揮発性メモリデバイスのデータの保護を更に高める他の方法は、メモリブロックをレイアウト的にインターレース配置することにある。図７−１０は２つのメモリブロックをインターレース配置する種々の方法を示す。図７は、第１の不揮発性メモリブロック１００が第２の不揮発性メモリブロック２００内に配置されている第１及び第２の不揮発性メモリブロック１００，２００を示す。図８は別の配置方法を示し、第１の不揮発性メモリブロック１００のメモリセル１００’が第２の不揮発性メモリブロック２００内に分散又は分布されている。図９は第３の配置方法を示し、第１の不揮発性メモリブロック１００のメモリセル１００’と、第２の不揮発性メモリブロック２００のメモリセル２００’が交互に列に配置されている。このような配置は第１及び第２のメモリブロック１００，２００が同程度の大きさであるときに魅力的である。図１０は第４の配置方法を示し、第１の不揮発性メモリブロック１００のメモリセル１００’と第２の不揮発性メモリブロック２００のメモリセル２００’が列方向のみならず行方向の両方向に交互に配置されている。この配置方法は最良のインターロックを提供することが予想される。しかし、このような配置は第１及び第２の不揮発性メモリブロック１００，２００のメモリセル１００’，２００’が同程度の大きさである場合に最も有効である。
【００４１】
不揮発性メモリデバイスのデータの保護を更に高める代替方法は、ビットラインスクランブルを実施することにある。ビットラインスクランブルは、論理ビットと物理ビットをスクランブルする一種の局部的「暗号化」である。一例は、「スパゲッティ状」の多層配線を用いて、バイト(またはワード)列毎にビットラインアドレスを全体として他のバイト／ワードと相違させる方法である。この方法では、論理ビットが物理的にスクランブルされ、追跡が極めて困難になる。例えば、３ビットシフトされたバイトは（ビット０，．．．７の代わりに）ビット３，ビット４，ビット５，ビット６，ビット７，ビット０，ビット１，ビット２になる。実際の実施においては、スクランブルはシフティング、ミラーリング、スワッピング等の組み合わせにする。ビットラインスクランブルは光学検査によるリバースエンジニアリングを困難にする。ビットラインスクランブルはメモリインターレース配置と組み合わせることができる。
【００４２】
このように、本発明は外部攻撃技術に対してより安全な不揮発性メモリデバイスを提供する。本発明の重要な特徴は、２以上のメモリブロックのインターロックと、これらのメモリブロックに格納されるデータの暗号化とを組み合わせたことにある。当業者は上述した実施例に使われる不揮発性メモリ技術を知っている。当業者は不揮発性メモリの動作及び集積化についても知っている。本発明者の洞察によれば、２以上のメモリを単一のダイ上に組み合わせ集積化するとともにデータの暗号化と組み合わせて、その暗号化鍵を前記メモリの少なくとも１つに格納するという賢い手段によって、データの有効なインターロックが得られ、よって外部攻撃に対して良好なセキュリティが得られる。本発明は種々のアプリケーション、例えば識別アプリケーション、ホームアプリケーション、モバイルアプリケーション及びセットトップボックス（ペイＴＶ、衛星ＴＶ等）に使用できる。
【００４３】
本発明は、不揮発性メモリデバイス内のデータを保護する方法も提供し、この方法は、
前記不揮発性メモリデバイスに格納すべきデータを供給し、前記不揮発性メモリデバイスは、単一のダイ上に設けられた第１の不揮発性メモリブロック及び第２の不揮発性メモリブロックを具え、前記第１の不揮発性メモリブロック及び前記第２の不揮発性メモリブロックは、それらからデータを取り出すために互換性のない外部攻撃技術を必要とするような異なるタイプのものであり、
前記外部データを少なくとも前記第１の不揮発性メモリブロックからの固有のデータを暗号化鍵として用いて暗号化されたデータを形成し、
前記暗号化されたデータを前記第２の不揮発性メモリブロックに格納することを特徴とする。
【００４４】
この方法の利点及び改良点は上述した不揮発性メモリデバイスの利点及び改良点と同じである。
【００４５】
本発明を特定の実施例にき所定の図面を参照して説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。特許請求の範囲に付加された符号は範囲を限定するものと解釈されるべきではない。図面は概略図にすぎず、範囲を限定するものではない。図面において、いくつかの構成要素のサイズは拡大され、図解のために一定の比率で描かれていない。本明細書及び請求項で使用されている「具える」および「具え」などの語は他の要素またはステップの存在を除外するものではない。単数形で述べる要素は特にことわらない限り複数の要素を除外するものではない。
【００４６】
更に、本明細書及び請求項における第１、第２、第３等の語は類似の要素を区別するためであり、必ずしも順番や時間順序を記述するために使用しているわけではない。このように使用される語は適切な状況の下で交換可能であり、本明細書に記載された本発明の実施例は本明細書に記載され図示された順序以外の順序で動作することができることを理解されたい。
【００４７】
「列」及び「行」なる語が使用されているとき、これらの語も本発明の範囲から離れることなく交換することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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