(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの半導体記憶装置と、データ読出装置とを備える記憶システムであって、
前記半導体記憶装置は、
基板と、
前記基板上に配置された複数の記憶セルと、
前記複数の記憶セルの露出面を覆う封止膜とを含み、
前記複数の記憶セルの各々は、
不揮発的にデータを格納する不揮発性記憶部と、
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、
前記内部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無線送信する送信部とを含み、
前記データ読出装置は、
前記半導体記憶装置へエネルギーを供給するエネルギー供給部と、
前記半導体記憶装置の前記複数の記憶セルにそれぞれ対応付けて配置された複数の受信部と、
前記複数の受信部によってそれぞれ受信されたデータを出力する出力回路とを含む、記憶システム。
【請求項２】
前記出力回路は、前記複数の受信部によって受信されたそれぞれのデータを一連のデータ列として出力する、請求項１に記載の記憶システム。
【請求項３】
前記出力回路は、
前記複数の受信部によって受信されたそれぞれのデータを一時的に記憶するバッファと、
前記バッファに記憶されたデータを選択的に抽出する回路とを含む、請求項１または２に記載の記憶システム。
【請求項４】
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１〜３のいずれか１項に記載の記憶システム。
【請求項５】
前記複数の記憶セルの各々は、前記送信部と接続されるアンテナをさらに含み、
前記電力発生部は、前記アンテナを介して受信した無線信号の一部を前記内部電力として抽出する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の記憶システム。
【請求項６】
前記半導体記憶装置は、複数の記憶セルに区画されており、
前記複数の記憶セルの各々は、前記不揮発性記憶部、前記電力発生部、前記送信部を個別に含み、
無線送信に用いられる周波数は、他の記憶セルとは異なるように選択される、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】
前記封止膜は、二酸化シリコン膜である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の記憶システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体デバイスを用いた半導体記憶装置およびそれを含む記憶システムに関し、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。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半導体記憶装置およびそれを用いた記憶システム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う半導体記憶装置は、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、内部電力を受けて不揮発性記憶部に格納されたデータを無線送信する送信部と、不揮発性記憶部、電力発生部、送信部の露出面を覆う封止膜とを備える。
【００１２】
好ましくは、基板は、ガラス基板であり、電力発生部は、ガラス基板を透過する光を受光可能な太陽電池である。
【００１３】
また好ましくは、半導体記憶装置は、送信部と接続されるアンテナをさらに備え、電力発生部は、アンテナを介して受信した無線信号の一部を電力として抽出する。
【００１４】
好ましくは、半導体記憶装置は、複数の記憶セルに区画されており、複数の記憶セルの各々は、不揮発性記憶部、電力発生部、送信部を個別に含み、送信部から送信される無線信号の周波数は、他の記憶セルとは異なるように選択される。
【００１５】
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、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。半導体記憶装置は、基板と、基板上に配置された複数の記憶セルと、複数の記憶セルの露出面を覆う封止膜とを備える。複数の記憶セルの各々は、不揮発的にデータを格納する不揮発性記憶部と、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、内部電力を受けて不揮発性記憶部に格納されたデータを無線送信する送信部とを含む。データ読出装置は、半導体記憶装置へエネルギーを供給するエネルギー供給部と、半導体記憶装置の複数の記憶セルの各々に対応付けて配置された複数の受信部とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
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半導体記憶装置およびそれを含む記憶システムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
［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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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Ｂｌｕｅｔｈｏｏｔｈ（登録商標）といった無線インターフェイスなどからなる。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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１４０，１４２，１５０とからなる。
【００３９】
具体的には、二酸化ケイ素を主成分とする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の上層側には、反射防止膜１２２が形成される。さらに、この反射防止膜１２２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。
【００４０】
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。
【００４１】
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１４０，１４２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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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）。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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）。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
［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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
［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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
上述の実施の形態においては、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、結晶成長させた円形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。
【００７６】
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】
【００７７】
【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。
【符号の説明】
【００７８】
１０，１０Ａ  制御部、１２  インターフェイス部、２０  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、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、５０  太陽電池、６０，６０Ａ  制御回路、６０ａ  カウンタ回路、７０  マスクＲＯＭ、８０，８０Ａ  送受信回路、１００，１００Ａ  半導体記憶装置、１０２  基板、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、１３２，１３４，１３６，１３８  スルーホール、１４０，１４２，１５０  絶縁膜、２００  携帯型ゲーム装置、３１０，３１０Ａ  受信セル。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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