(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のオペレーティングシステム、ＦＡＴファイルシステム、メモリーインターフェース制御部、及びＮＡＮＤメモリーインターフェースを具備するホストシステムで使用可能な１チップ型半導体記憶デバイスであって、
当該１チップ半導体記憶デバイスは、
ＮＡＮＤ型フラッシュメモリーからなる記憶部と、前記ホストシステムからの指令に基づき前記記憶部に対してデータの読み出しや書き込みを行う制御部とを含む１チップＬＳＩで構成されてなり、前記制御部が前記ホストシステムの前記ＮＡＮＤメモリーインターフェースと接続されて使用されるものであって、      
ａ）当該１チップ半導体デバイスの本来的種類である、データの上書きが可能な書き換え型、再生型、データの追記が可能なライトプロテクト型、若しくはデータの追記が可能なライトプロテクト機能付き再利用型の別を前記ホストシステムが体系的且つ一意的に把握可能なデバイス種別情報と、b）該デバイス情報種別情報の変更の可否と、ｃ）前記デバイス種別情報がデータの追記が可能なライトプロテクト機能付き再利用型である場合における残りフォーマット可能回数と、ｄ）前記デバイスのライトプロテクトの有効若しくは無効の別を、前記制御部若しくは記憶部の管理領域に記憶してなり、
前記いずれの種類のデバイスも、前記ホストシステムのＦＡＴファイルシステムでファイル管理されるものであり、
さらに前記制御部は、
前記記憶部とＮＡＮＤメモリーインターフェースで接続されているとともに、ホストシステムから指定されたアドレスを記憶部であるＮＡＮＤ型フラッシュメモリーの論理ブロックアドレスとして該論理ブロックアドレスに対応する物理ブロックアドレスを割り出すためのアドレス管理テーブルと、前記記憶部から読み出されたデータのエラーを訂正するエラー訂正回路を有し、
前記ホストシステムからの要求に従って前記デバイス種別情報を当該ホストシステムに供給し、当該デバイスの前記種別を認識させ、当該ホストシステムに対し当該デバイス種別が予定する指令のみ発行させるとともに、
当該ホストシステムからの各種指令に対しては、当該デバイスが記憶している前記ａ）、ｂ）、ｃ）及びｄ）の個別の特性情報に基づき、当該デバイスに対する予定された処理のみを実行するよう構成されてなり、
さらに、
前記データの追記が可能なライトプロテクト型のデバイス種別情報を記憶したデバイスは、前記制御部が、当該デバイス種別情報を基に、記憶容量が一杯になるまでデータを追記式に書き込み、残記憶容量がなくなった時点でそれ以降、データを改変するような指令を一切実行しないように構成されてなり、
前記データの追記が可能なライトプロテクト機能付き再利用型のデバイス種別情報を記憶したデバイスは、前記制御部が、該制御部若しくは記憶部の管理領域に記憶されている当該デバイス種別情報及び残りフォーマット回数に基づき、前記ホストシステムからの初期化指令を前記記憶されている回数だけ許容し、各初期化後においては、前記データの追記が可能なライトプロテクト型のデバイス種別情報を記憶したデバイスと同じ態様でデータの書き込みを実行しうるように構成されてなることを特徴とする１チップ型半導体記憶デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＡＮＤメモリーインターフェースを具備するホストシステムで使用される１チップ型半導体記憶デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年フラッシュメモリーといわれる不揮発性メモリーが普及している。とりわけＮＡＮＤ型フラッシュメモリーは、書き込み速度が速く、近年益々大容量化が進んでいる。このＮＡＮＤフラッシュメモリーをＣＰＵで直接駆動するには、ＣＰＵを含むホスト（本願では上位装置という）側にＮＡＮＤメモリーインターフェースを具備する必要がある。この場合上位装置でＮＡＮＤフラッシュメモリーを直付けして駆動する場合には、上位装置側にＥＣＣ（エラー訂正回路）などＮＡＮＤフラッシュメモリーを駆動するための特別な構成を設ける必要があり、上位装置側の設計上の負担が大きくなるという問題がある。
【０００３】
また、従来、再生専用の半導体記憶デバイスとしてマスクＲＯＭが知られている。このマスクＲＯＭは製造時にデータ（コンピュータープログラム、そのデータ、画像データ、音声データなどを含む。本願ではコンテンツという）が既に書き込まれているものであり、そのコンテンツはライトプロテクトされる半面、その後このメモリーに新たなデータを書き込むことはできない。
【０００４】
またＯＴＰ(One
Time Programable ROM)と呼ばれている半導体記憶デバイスが存在する。ＯＴＰは、ユーザがその記憶容量が一杯になるまで追記的にデータを記憶させることができるものである。ＯＴＰは安価ではあるが、マスクＲＯＭ同様に書き込まれたコンテンツはライトプロテクトされる反面、書き込み済みデータを消去してデータを書き直すことはできない。
【０００５】
以上のように、マスクＲＯＭ、ＯＴＰともに、一旦書き込んだデータを誤って消去したり、故意に改竄できないようになっている点でコンテンツデータを有効に保護することができるものの、ＥＥＰＲＯＭのようにデータを消去してさらにあらたなデータを書き込むことはできない点で使用目的が限定される。また、数ギガバイト程度の大容量のメモリーを構成しにくいといった問題もある。例えば近年メモリーの大容量化が進んでいるが、マスクＲＯＭや、ＯＴＰの場合、せいぜい百メガバイト程度であり、数ギガバイト（ＧＢ）の記憶容量のものは未だ存在しない。
【０００６】
また、ＣＤやＤＶＤの場合は、再生専用型、ライトワンス型、書き換え型など異なる特性を持ったものが提供されている。再生専用型（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ）は、販売時点で既に所定のコンテンツが書き込まれているもので、コンテンツの保護のため、ユーザが斯かるデータを消去したり、新たなデータを書き込んだりすることはできない。ライトワンス型（ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＲはRecordableの略）は、物理ブロックのデータの書き換えを行うことなく、メモリー容量が一杯になるまでデータの追記を行うことができるものである。メモリーに一旦データが書き込まれると、コンテンツ保護のためライトプロテクトが架かり、既に書き込まれているデータを消去して新たなデータを書き込むことはできない。よって、データの記録・保存用のアーカイブメモリーとして使用されている。一方、書き替え型(ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＲＷはRe-Writableの略)は、ユーザが所定回数までは何回でも記録したデータの書き換えを行えるものである。フラッシュメモリーの場合は、簡易な方法でこれら多様な種類のデバイスに対応できるシステムは提案されていない。
【特許文献１】特開２００４−００５６９９
【特許文献２】特開２００４−０６２９１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、斯かる従来の半導体記憶デバイスの問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ＮＡＮＤメモリーインターフェースを有するホストシステムにＥＣＣ（エラー訂正回路）などＮＡＮＤフラッシュメモリー特有の負荷を必要とせず、且つ、比較的簡易な方法で、再生専用型、ライトプロテクト型（追記型）、ライトプロテクト機能付き再利用型、書き換え型など異なる種類のデバイスをホストシステムが統括的に管理可能な、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリーを用いた１チップ型半導体記憶デバイスを提供することにある。
【０００８】
さらに、当該デバイスに設定されてなる個別の特性情報に基づき、当該デバイスの制御部がホストシステムからの各種指令に対して適切な処理を実行し得る、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリーを用いた１チップ型半導体記憶デバイスを提供することにある。
【０００９】
その他本発明の目的は、明細書、図面、特に特許請求の範囲から自ずと明らかとなろう。
【００１０】
【００１１】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
当該課題解決のため、本発明では、
所定のオペレーティングシステム、ＦＡＴファイルシステム、メモリーインターフェース制御部、及びＮＡＮＤメモリーインターフェースを具備するホストシステムで使用可能な１チップ型半導体記憶デバイスであって、
当該１チップ半導体記憶デバイスは、
ＮＡＮＤ型フラッシュメモリーからなる記憶部と、前記ホストシステムからの指令に基づき前記記憶部に対してデータの読み出しや書き込みを行う制御部とを含む１チップＬＳＩで構成されてなり、前記制御部が前記ホストシステムの前記ＮＡＮＤメモリーインターフェースと接続されて使用されるものであって、      
ａ）当該１チップ半導体デバイスの本来的種類である、「データの上書きが可能な書き換え型」（以下、本願明細書では単に「書き換え型」という）、「再生型」、「データの追記が可能なライトプロテクト型」（以下、本願明細書では単に「ライトプロテクト型」という）、若しくは「データの追記が可能なライトプロテクト機能付き再利用型」（以下、本願明細書では単に「ライトプロテクト機能付き再利用型」という）の別を前記ホストシステムが体系的且つ一意的に把握可能なデバイス種別情報と、b）該デバイス情報種別情報の変更の可否と、ｃ）前記デバイス種別情報がライトプロテクト機能付き再利用型である場合における残りフォーマット可能回数と、ｄ）前記デバイスのライトプロテクトの有効若しくは無効の別を、前記制御部若しくは記憶部の管理領域に記憶してなり、
前記いずれの種類のデバイスも、前記ホストシステムのＦＡＴファイルシステムでファイル管理されるものであり、
さらに前記制御部は、
前記記憶部とＮＡＮＤメモリーインターフェースで接続されているとともに、ホストシステムから指定されたアドレスを記憶部であるＮＡＮＤ型フラッシュメモリーの論理ブロックアドレスとして該論理ブロックアドレスに対応する物理ブロックアドレスを割り出すためのアドレス管理テーブルと、前記記憶部から読み出されたデータのエラーを訂正するエラー訂正回路を有し、
前記ホストシステムからの要求に従って前記デバイス種別情報を当該ホストシステムに供給し、当該デバイスの前記種別を認識させ、当該ホストシステムに対し当該デバイス種別が予定する指令のみ発行させるとともに、
当該ホストシステムからの各種指令に対しては、当該デバイスが記憶している前記ａ）、ｂ）、ｃ）及びｄ）の個別の特性情報に基づき、当該デバイスに対する予定された処理のみを実行するよう構成されてなり、
さらに、
前記データの追記が可能なライトプロテクト型のデバイス種別情報を記憶したデバイスは、前記制御部が、当該デバイス種別情報を基に、記憶容量が一杯になるまでデータを追記式に書き込み、残記憶容量がなくなった時点でそれ以降、データを改変するような指令を一切実行しないように構成されてなり、
前記データの追記が可能なライトプロテクト機能付き再利用型のデバイス種別情報を記憶したデバイスは、前記制御部が、該制御部若しくは記憶部の管理領域に記憶されている当該デバイス種別情報及び残りフォーマット回数に基づき、前記ホストシステムからの初期化指令を前記記憶されている回数だけ許容し、各初期化後においては、前記データの追記が可能なライトプロテクト型のデバイス種別情報を記憶したデバイスと同じ態様でデータの書き込みを実行しうるように構成されてなる１チップ型半導体デバイスを提供する。
【００１３】
従来ＮＡＮＤメモリーインターフェースを具備するホストシステム側でＮＡＮＤフラッシュメモリーの全てを制御する場合、即ちＮＡＮＤフラッシュメモリー（単体）を直付けする場合は上位装置側にエラー訂正回路などＮＡＮＤ特有の回路を設ける必要があった。この点上記解決手段によれば、エラー訂正回路を含む制御部とＮＡＮＤ型フラッシュメモリーを一体として一つのＩＣで構成したことにより、ホストシステム側にエラー訂正回路を設ける必要がなく、その負荷（構成・処理）を軽減することができる。
【００１４】
また、ホストシステムが体系的且つ一意的に把握可能な当該１チップ型半導体記憶デバイスの種別情報を記憶しているため、当該１チップ型半導体記憶デバイスに格別な構成や処理を必要とすることのなく、再生専用型、ライトプロテクト型（追記型）、ライトプロテクト機能付き再利用型、書き換え型という４種の異なる特性の１チップ型半導体記憶デバイスを提供することができる。
【００１５】
ここにおいて、ライトプロテクト型の１チップ半導体記憶デバイスは、前記制御部が、当該デバイス種別情報を基に、その記憶容量が一杯になるまでデータを追記式に書き込み、記憶容量がなくなった時点で以降の書き込み、消去等書き込み済データを改変するような指令を一切実行しないように構成することができる。    
【００１６】
即ち、制御部はライトプロテクト型という自身のデバイス種別情報を解釈し、ホストシステムからのデータの書き込み指令をデバイスの記憶容量が一杯になるまで追記式に実行する。また、ライトプロテクト型であるから、当該デバイス種別情報を一旦認識したホストシステムは、データの消去指令をしないが、仮に何らかの理由によりホストシステムから消去指令があっても制御部はこれを実行しない。さらに、容量一杯までデータが書き込まれた時点でプロテクトが自動的に掛かるため、半導体デバイスでありながら、あたかも、ＯＴＰやＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒのような、ユーザが書き込んだコンテンツを有効に保護することができる、アーカイブメモリーとしての１チップ型半導体記憶デバイスを提供することができる。
【００１７】
また前記ライトプロテクト機能付き再利用型デバイスにおいて、該デバイス種別情報の他に、初期化可能回数を、前記制御部、若しくは前記記憶部の管理領域に記憶しておき、前記制御部はこれを元に、前記ホストシステムからの初期化指令を設定回数許容し、実行するように構成することができる。
【００１８】
ライトプロテクト型は、記録・保存用のアーカイブメモリーであるから、記憶済みのデータをすべて消去する初期化コマンドを本来受け付けない。よって、ライトプロテクト型デバイスの場合は、そのデータが不要になったら使い捨てるしかない。この点、ライトプロテクト機能付き再利用型は、初期化により、再利用（ｒｅｕｓｅ）でき、資源の有効活用を図ることができる。尚ライトプロテクト機能付き再利用後も記憶容量が一杯になった時点でライトプロテクトが自動的に架かる。よって、ユーザが誤って記憶済みのデータを消去したり改竄してしまう恐れはない。      
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
はじめに、本発明の１チップ型半導体記憶デバイスの構造例について説明する。
１チップ型半導体記憶デバイスは、メモリー（特許請求範囲の記憶部に相当）と、上位装置（特許請求の範囲のホストシステムに相当）側からの指令を受けて前記メモリーを統括的に制御するコントローラ（特許請求範囲の制御部に相当）を基本構成としている。
【００２５】
図１は１チップ型半導体記憶デバイスの一構造例を示すもので、図１（Ａ）に示すように、メモリー１１とコントローラ１２の各集積回路（ウエハー）が配線基板１５上に並列に接続されたものが、同図（Ｂ）に示すような、その周辺に複数の端子を有するＬＳＩパッケージに内蔵されて１チップ型半導体メデバイス１０として構成されている（平面図である）。メモリー１１は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリーで構成される。フラッシュメモリーはＥＥＰＲＯＭの一種である。なお、ウエハーを並列に配置接続するのではなく同一ウエハー上に構成してもよい。また互いに上下方向に積層して接続しても良い。その場合はメモリー容量比を大きくすることができる。
【００２６】
図２で本１チップ型半導体記憶デバイス１０の構成を簡単に説明する。
このコントローラ１２は、不図示のＣＰＵの他、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー１１’特有のＢＡＤ  ＢＬＯＣＫに対応するためのＥＣＣ（エラー訂正回路）１２１や上位装置２とＮＡＮＤ型フラッシュメモリー１１’間で転送されるデータの緩衝を行うバッファメモリー１２２を基本構成として具備している。さらに、上位装置２と通信を行うＮＡＮＤメモリーインターフェース１２３（上位装置２に接続する側）、上位装置２からのコマンド（特許請求の範囲の指令に相当）を受けＮＡＮＤ型フラッシュメモリー１１’と通信を行うためのＮＡＮＤメモリーインターフェース１２４（ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー１１’に接続する側）を具備している。前記ＣＰＵは、ＮＡＮＤメモリーインターフェース１２３、１２４、ＥＣＣ１２１、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー１１’を統括的に制御し、上位装置２からのコマンドを解釈し、それを実行する。
【００２７】
次に図３を用いて、本1チップ型半導体記憶デバイス１０を駆動する上位装置２について簡単に説明する。この１チップ型半導体デバイス１０は、ＮＡＮＤメモリーインターフェース２４を有する上位装置２で使用される。上位装置２は、その他、所定のオペレーティングシステム（ＯＳ）２１、所定のファイルシステム２２、さらにメモリーインターフェース制御部２３を有している。詳細な機能については後述する。
【００２８】
次に本発明の１チップ型半導体記憶デバイス１０の特徴について詳細に説明する。
（本発明の１チップ型半導体記憶デバイスの特徴）
本発明の１チップ型半導体記憶デバイス１０の特徴は、再生専用型、ライトプロテクト型（追記型）、ライトプロテクト機能付き再利用型など、従来にはない各種デバイスとして設定が可能なことにある。
【００２９】
フラッシュメモリーを用いた従来の半導体記憶デバイスは、書き換え型のみ存在し、マスクＲＯＭのような再生専用型や、ＯＴＰのようなライトプロテクト型、さらにライトプロテクト機能付きの再利用型は存在しない。以下、本発明の１チップ型半導体記憶デバイス１０のデバイス種別について説明する。
【００３０】
（再生専用型）
再生専用型とは、販売時点で既にコンテンツが記録済みであり、この記憶済みのデータの読み出しのみ可能で、データの書き込み、初期化（フォーマット）などコンテンツの改変が一切禁止されるデバイスである。上位装置２からデバイスへのデータ書き込みコマンドを受け取った時、コントローラ１２は、後述するＮＡＮＤ型フラッシュメモリー１１’の管理領域に記憶されている「再生専用型」を現すデバイス種別情報を解釈し、コマンドステータスとしてエラーを返し、本再生専用型デバイスでは当該コマンドが実行できないことを上位装置２に通知する。上位装置２からデータの読み出しコマンドを受け取った時は、コマンドにより指定された論理ブロックアドレスのデータを、転送長で示される分読み出して上位装置へ転送する（ここにおいて、「指定された論理ブロックアドレスのデータ」とは、後述するように、指定されたアドレスをＮＡＮＤ型フラッシュメモリー１１の論理ブロックアドレスに相当するものとしてとして、その論理ブロックアドレスに対応する物理ブロックアドレスを“論理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレス管理テーブル”から割り出し、読み出したデータをいう（段落００５０参照））。
【００３１】
（ライトプロテクト型）
本願においてライトプロテクト型とは、ユーザが書き込んだコンテンツに対してライトプロテクトが架かるように設定可能なものである。この機能は、コントローラ１２、若しくはＮＡＮＤ型フラッシュメモリー１１’の管理領域に書き込まれている「ライトプロテクト型」というデバイス種別情報をコントローラ１２が解釈し、書き込み済みのコンテンツを改変するようなコマンドに対してはエラーを返すことにより実行される。書き込んだデータの読み出しは随時可能である。アーカイブ用、使い捨て用、コンテンツの改変を許容できない用途などに適している。
【００３２】
ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー１１’の物理ブロックに対するデータの重ね書き換えを不要とするので、書き込み回数が極めて制限されるような安価なメモリーでも対応可能であり、デバイス自体を安価に提供できる利点がある。記憶容量（デジタルカメラの撮影可能枚数等）や書き込み速度の異なる複数のメモリーを提供すれば、ユーザの選択度が一層広がる。
【００３３】
（ライトプロテクト機能付き再利用型）
本発明で、ライトプロテクト機能付き再利用型とは、ライトプロテクト型の発展型で、所定回数初期化を可能にしたものである。即ち、残りフォーマット回数が０でない限り、ユーザデータ領域を初期化することにより、再度、ブランク（空きブロック）に書き込みが可能なデバイスである。初期化可能回数は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー１１’の物理ブロックの予定された書き換え回数より小さく設定するのが好ましい。書き込み可能回数を、当該デバイスの予定された書き換え回数より小さく設定することにより、データの書き込み、書き込まれたデータの保全を図ることができる。
【００３４】
ライトプロテクト機能付き再利用型の場合も、ライトプロテクト型同様、一旦書き込んだコンテンツに対しては、ライトプロテクトが自動的に架かるように設定できる。コンテンツの書き込みによりメモリー容量が一杯になっても、保存したコンテンツが不要になった場合、初期化により、記録済みの全データを消去した上で、再度新たなデータを記録することができる。このような処理を、デバイスに設定された初期化可能回数だけ実行できる。これにより、より利便性の高い１チップ型半導体記憶デバイスを提供できる。
【００３５】
（書き換え型）
書き換え型とは、ユーザデータ領域へ制限なくデータの書き込み、削除が可能なデバイスであ
る。書き換え型デバイスが上位装置２からデータ書き込みコマンドを受け取った時は、コマンド
で指定された転送長分のデータを上位装置２から受け取り、当該コマンドにより指定された論理
ブロックアドレスへデータが書き込まれる（ここにおいて、「指定された論理ブロックアドレス
へのデータの書き込み」とは、後述するように、指定されたアドレスをＮＡＮＤ型フラッシュメ
モリー１１の論理ブロックアドレスに相当するものとして、その論理ブロックアドレスに対応す
る物理ブロックアドレスを“論理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレス管理テーブル”か
ら割り出し、データを書き込むこという。段落００５０参照）。またＮＡＮＤ型フラッシュメモ
リー１１’からランダムにデータ読み出し可能なデバイスである。ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ
ーを用いた場合、ユーザデータ領域の物理ブロックにおいて、所定範囲内（例えば１万回）でデ
ータの書き換えが可能である。
【００３６】
（特性情報）
本発明の１チップ型半導体記憶デバイス１０の他の特徴は、デバイス毎にその固有の性質をデバイス特性情報として有していることにある。上述したデバイス種別情報と共に、特性情報として下記表１に示したものを使用できる。この特性情報は、デバイスのコントローラ１２、若しくはＮＡＮＤ型フラッシュメモリー１１’の管理領域に書き込まれる。この情報は、上位装置２に接続した際や、電源が投入された際に読み出すことができる。
【００３７】
【表１】
0004198124.tif 000002
【００３８】
以下、上記表１の各特性情報について説明する。
【００３９】
「デバイス種別」は、デバイスに再生専用型、ライトプロテクト型、ライトプロテクト機能付き再利用型、書き換え型の４つのタイプが存在するので、デバイスがこのうちのいずれのタイプであるかを、例えば工場出荷時に書き込むことができる。
【００４０】
「デバイス種別変更可否」は、デバイス種別がコマンドにより変更可能かどうかを決定するフラグ情報である。例えば、デバイスをライトプロテクト型として固定して提供したい場合は、「デバイス種別」をライトプロテクト型とするとともに「デバイス種別変更可否」を”否”に設定する。また、例えば、使用途中にユーザがライトプロテクト型をライトプロテクト機能付き再利用型に変更したい場合は、適合するパスワードを入力し、「デバイス種別変更可否」を“可”に変更した上で、所定のコマンドで「デバイス種別」をライトプロテクト機能付き再利用型に変更すればよい。
【００４１】
「ライトプロテクト」は、当該デバイスに対する書き込みを禁止するか否かを決定するための情報である。「ライトプロテクト」が“有効”の時は、上位装置２から書き込みコマンドが発行された場合、エラーを返すことで、記憶済みのコンテンツの保護が図られる。デバイス種別が、再生専用型の場合は定常的に“有効”に設定する。ライトプロテクト型、ライトプロテクト機能付き再利用型の場合は、コンテンツを書き込んでライトプロテクトを架けたいときに“有効”に設定する。コンテンツを一度で書き込むことが予定されている場合は、書き込み動作終了時点で、ヒューズ機能の設定、即ち、自動的にライトプロテクト“有効”に設定されるようにしてもよい。
【００４２】
「フォーマット状態」は、デバイスが物理フォーマット済みであるか、即ち、デバイスに対して読み出し、書き込みなどのアクセスが可能な状態であるかを表すフラグ情報である。
【００４３】
「残りフォーマット回数」は、フォーマットコマンドにより、デバイスの初期化が可能な回数（Ｎ）を示す。Ｎ＝０の場合はフォーマット不可能なことを示す。例えば、デバイス種別が、再生専用型、ライトプロテクト型の場合は、残りデバイスフォーマット回数を「０」に初期設定（自動設定）する。デバイス種別がライトプロテクト機能付き再利用型の場合は、「残りフォーマット回数」を適宜の値、例えば「２」と初期設定する。この場合、記憶容量が一杯になるまでデータの書き込みができ、容量が一杯になると、ライトプロテクトが自動的に架かるが、デバイスの初期化を行って再度記憶容量が一杯になるまでデータの書き込みを２回まで実行できることとなる。フォーマットするごとにＮは「１」だけ自動的に減少し、「０」になった場合は以降のフォーマットは実行できない。書き換え型の場合は、フォーマット回数に制限のないデバイスであるから、残りフォーマット回数は使用しない。
【００４４】
（上位装置での使用例）
以下、本発明の１チップ型半導体記憶デバイス１０が上位装置２で使用される例について、図３を用いて説明する。
【００４５】
上位装置２には、所定のオペレーティングシステム（ＯＳ）２１、ファイルシステム２２、メモリーインターフェース制御部２３、及びＮＡＮＤメモリーインターフェース２４が具備されている。本例の場合は、上位装置２の具備するＦＡＴファイルシステムがメモリーインターフェース制御部２３にコマンドを発行し、これを受けてメモリーインターフェース制御部２３はデバイスのコントローラ１２にコマンドを発行してデバイスのファイルを管理するものである。上位装置２と本１チップ型半導体記憶デバイス１０との間で、ＮＡＮＤメモリーインターフェース２４で電気的及び機械的な接続がなされる。
【００４６】
上位装置２としては、例えば、各種産業機械、その他各種のものが考えられる。上位装置２としては、コンテンツを専ら読み出してこれを使用するものと、専らコンテンツの書き込みを行うものとが別個に存在しても構わない。
【００４７】
上位装置２に電源が投入されたら、メモリーインターフェース制御部２３はデバイス情報取得コマンドを発行して、インストールされているデバイス種別（再生専用型、ライトプロテクト型、ライトプロテクト機能付き再利用型、書き換え型の別）やデバイスの総論理ブロック数、論理ブロックサイズを取得する。
【００４８】
その後、ＯＳ２１がファイルシステム２２を起動して、デバイスにボリュームのマウントを行う。デバイスに予定された以外のファイルシステムが書かれていた場合はエラーを通知する。未フォーマットデバイスの場合は、デバイスの論理フォーマット処理が必要であることをユーザへ通知する。
【００４９】
ボリュームがマウントされていることが確認された場合、その後、ユーザの指示に従って、ＯＳ２１やアプリケーションがファイルの生成、削除、ファイルのリード、ライト、ディレクトリエントリリードなどの要求を、ファイルシステム２２に対してコマンドとして要求する。またファイルシステム２２は、ＯＳ２１からのコマンドを受け付け、コマンド単位で論理データから物理デバイスデータへの変換、または物理デバイスデータから論理データへの変換を実行する。物理デバイスデータは、ファイルシステム２２からメモリーインターフェース制御部２３に対して読出し又は書き込み要求するデータに該当する。
【００５０】
この物理デバイスデータは、デバイスの論理ブロックアドレスとそれに対応した書き込まれるべきデータもしくは読み出されるべきデバイスの論理ブロックアドレスに相当する。デバイスのコントローラ１２は、この論理ブロックアドレスを、当該コントローラ１２が有する”論理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレス管理テーブル”（特許請求の範囲のアドレス管理テーブルに相当）を参照して物理ブロックアドレスに変換し、しかるべき記憶領域にデータを書き込んだり、しかるべき記憶領域からデータを読み出す。
【００５１】
メモリーインターフェース制御部２３は、ファイルシステム２２からの書き込み、読出し要求をメモリーコマンドに変換し、１チップ型半導体記憶デバイス１０に対して読出しコマンド、または書き込みコマンドを発行する。
【００５２】
（コントローラの処理）
以下、再生専用型、ライトプロテクト型、ライトプロテクト機能付き再利用型、書き換え型の各半導体記憶デバイスが、上位装置２から読出しコマンド、書き込みコマンド、フォーマットコマンドが発行された時にデバイスのコントローラ１２が実行するそれぞれの処理について、図面を用いて説明する。
【００５３】
１． 読出しコマンド受け取った時
デバイスが読み出しコマンドを受け取った時のコントローラ１２の処理について、図４を用いて説明する。
【００５４】
まず、デバイスがフォーマット済であるかを確認し、未フォーマットであれば（ＳＴ１０１でＮＯの場合）エラーを返す。ＳＴ１０１でＹＥＳであれば、読み出しを実行する（ＳＴ１０２）。
【００５５】
ここで、各デバイス種別とも、読出しコマンドを受け取ったら、指定された論理ブロックから指定された論理ブロック数のデータを、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー１１’から、ＮＡＮＤメモリーインターフェース１２３を介して上位装置２に転送する（段落００５０で述べたように、上位装置２から指定されるアドレス（前記物理デバイスデータに含まれるアドレス）をＮＡＮＤ型フラッシュメモリー１１の論理ブロックアドレスに相当するものとして、その論理ブロックアドレスに対応する物理ブロックアドレスを“論理ブロックアドレス及び物理ブロックアドレス管理テーブル”から割り出して転送する。）。読み出しが正常に終了しなかった場合（ＳＴ１０３でＮＯ）はエラー終了し、そうでない場合は正常終了する（ＳＴ１０４）。
【００５６】
２． 書き込みコマンドを受け取ったとき
デバイスが書き込みコマンドを受け取った時のコントローラ１２の処理について、図５を用いて説明する。
【００５７】
まず、デバイスがフォーマット済であるかを確認し（ＳＴ２０１）、未フォーマットであれば（ＮＯの場合）エラー終了する。ＳＴ２０１でＹＥＳであれば、ライトプロテクトが”有効”に設定されているかを判断し（ＳＴ２０２）、ＹＥＳであればエラー終了する。ライトプロテクトが”無効”に設定されている場合（ＳＴ２０２でＮＯ）は、デバイスに空容量があるか否かを判断し（ＳＴ２０３）、書き込むだけの容量がない場合は、エラーを通知する。書き込むだけの空容量があれば、書き込みを実行する（ＳＴ２０４）。そして書き込みが正常に行われたか否かを判断し（ＳＴ２０５）、ＹＥＳであれば、正常終了する（ＳＴ２０６）。
【００５８】
３．フォーマットコマンドを受け取った時
デバイスがフォーマットコマンドを受け取った時のコントローラ１２の処理について、図６を用いて説明する。
【００５９】
デバイスにライトプロテクトが”有効”に設定されているか否かを判断し（ＳＴ３０１）、ＹＥＳであればエラー終了する。ＮＯであれば、次にデバイス種別が、再生専用型若しくはライトプロテクト型であるか否かを判断し（ＳＴ３０２）、ＹＥＳであればエラー終了する。ＮＯであれば（ライトプロテクト機能付き再利用型若しくは書き換え型の場合）、残りフォーマット回数がＮ＝０であるか否かを判断し（ＳＴ３０３）、ＹＥＳであればエラー終了する。ＮＯであれば、フォーマット状態フラグを”未フォーマット”に設定する（ＳＴ３０４：既に設定されている場合はそのまま）。これを終えるとフォーマットを実行する（ＳＴ３０５）。この際、残りフォーマット回数を設定値から１だけ減らして再設定する（ＳＴ３０６）。次にフォーマットが正常に行われたか否かを判断し（ＳＴ３０７）、ＮＯであればエラー終了する。ＹＥＳであれば、フォーマット状態フラグを”フォーマット済”に設定し（ＳＴ３０８）、これを終えてフォーマットコマンドが完了する。
【００６０】
なお、ＳＴ３０５でフォーマットを実行する前段階でフォーマット状態フラグを”未フォーマット”に設定する（ＳＴ３０４）のは、ＳＴ３０５において、フォーマット中に何等かの理由でフォーマット動作が正常に終了せずエラー終了した場合（ＳＴ３０７でＮＯの場合）、再度ファーマットを可能にするためである。
【００６１】
以上、ライトプロテクト機能付き再利用型、書き換え型のいずれもフォーマットコマンドを受け取った場合であって、フォーマット可と設定されていた場合はデバイスを初期化（記憶されている全データを消去）する。フォーマットコマンドを実行した場合、再度ブランクデバイスとして全論理ブロックアドレス（実際にはその論理ブロックに対応する物理ブロックアドレス）へ書き込みができる状態になる。残りフォーマット回数が「０」になるとフォーマット不可能となり、全記憶領域にデータが書き込まれた時点及びファイナライズされた時点で以降の書き込みが不可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】（Ａ）1チップ型半導体記憶デバイスの一構造例を示す図である。（Ｂ）１チップ型半導体記憶デバイスの概観図である。
【図２】１チップ型半導体記憶デバイスのブロック図である。
【図３】１チップ型半導体記憶デバイスの上位装置のブロック図である。
【図４】上位装置から読出しコマンドが発行された時にデバイスのコントローラが実行する処理の流れである。
【図５】上位装置から書き込みコマンドが発行された時にデバイスのコントローラが実行する処理の流れである。
【図６】上位装置からフォーマットコマンドが発行された時にデバイスの制御部が実行する処理の流れである。
【符号の説明】
【００６３】
１０：1チップ型半導体記憶デバイス、１１：メモリー、１２：コントローラ、１５：基板、１２１：ＥＣＣ、１２２：バッファメモリー、１２３：ＮＡＮＤメモリーインターフェース(上位装置に接続される側)、１２４：ＮＡＮＤメモリーインターフェース（ＮＡＮＤ型フラッシュメモリーに接続される側）
【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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