半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置、半導(dǎo)體系統(tǒng)以及讀取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種與非（Not AND，NAND)型閃存（flash memory)等半導(dǎo)體存儲(chǔ) 器裝置，尤其是有關(guān)于安全性高的信息的存儲(chǔ)及其讀取。
【背景技術(shù)】
[0002] NAND型閃存具有存儲(chǔ)器單元陣列（memory cell array)，所述存儲(chǔ)器單元陣列包 含串聯(lián)連接有多個(gè)存儲(chǔ)器單元（memory cell)的NAND串（string)。相比或非（NOT OR，N0R) 型閃存，NAND型閃存可以實(shí)現(xiàn)密集度高的存儲(chǔ)器單元陣列，因此適于圖像數(shù)據(jù)或音樂(lè)數(shù)據(jù) 等大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。除此種用途以外，NAND型閃存也用作啟動(dòng)電子設(shè)備或系統(tǒng)（system) 時(shí)提供啟動(dòng)代碼（boot code)的存儲(chǔ)器。啟動(dòng)代碼是用于啟動(dòng)主機(jī)（host)側(cè)的電子設(shè)備 或系統(tǒng)的操作系統(tǒng)（operating system)等的數(shù)據(jù)。
[0003] 圖1A、圖1B中表示可以向主機(jī)系統(tǒng)（host system)輸出啟動(dòng)代碼的既有半導(dǎo)體 存儲(chǔ)器的系統(tǒng)構(gòu)成。如圖1B所示，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器10經(jīng)由匯流排（bus)等連接于主機(jī)設(shè) 備（host device)30。如圖1A所示，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器10具有與主機(jī)設(shè)備30之間進(jìn)行數(shù)據(jù) 輸入輸出的輸入輸出接腳（Pin) 12、存儲(chǔ)器控制器（controller) 14、及存儲(chǔ)器部16。存 儲(chǔ)器控制器14具備：主機(jī)接口（host interface) 20,經(jīng)由輸入輸出接腳12而與主機(jī)設(shè) 備30之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；存儲(chǔ)器接口 22,與存儲(chǔ)器部16之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；微處理單元 (Micro-Processing Unit，MPU) 24,控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)?；及只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory, ROM) 26、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（Random Access Memory，RAM) 28,存儲(chǔ)程序或數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器部16 例如包含兩個(gè)NAND型閃存的芯片。另外，如圖1B所示，存儲(chǔ)器部16包含能以物理地址 (address)存取的物理存取區(qū)域16A及能以邏輯地址存取的邏輯存取區(qū)域16B，在物理存取 區(qū)域16A存儲(chǔ)主機(jī)設(shè)備30的啟動(dòng)代碼。啟動(dòng)代碼是用于啟動(dòng)主機(jī)設(shè)備30的操作系統(tǒng)等的 數(shù)據(jù)。根據(jù)此種構(gòu)成，在主機(jī)設(shè)備30僅支援物理存取方式的情況下，可以向主機(jī)設(shè)備30提 供啟動(dòng)代碼（專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 既有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利特開2009-175877號(hào)公報(bào)
[0006] 在使用NAND型閃存作為啟動(dòng)代碼存儲(chǔ)用存儲(chǔ)器的主機(jī)系統(tǒng)中，啟動(dòng)時(shí)或通電時(shí) 可以從閃存讀取啟動(dòng)代碼，啟動(dòng)系統(tǒng)。另外，除啟動(dòng)代碼以外，還有如下應(yīng)用：預(yù)先存儲(chǔ)安全 性高的機(jī)密重要信息，讀取該信息并用于系統(tǒng)控制。作為一例，有如下應(yīng)用：在閃存預(yù)先存 儲(chǔ)系統(tǒng)特有的安全碼（security code)或解密密鑰（decryption key),如果無(wú)法讀取該安 全碼，存儲(chǔ)器系統(tǒng)便無(wú)法正常運(yùn)行。更具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)對(duì)照安全碼，而允許啟動(dòng)存儲(chǔ)于閃存 的操作系統(tǒng)或軟體等。另外，作為另一例，有如下應(yīng)用：將隱私性高的個(gè)人信息預(yù)先存儲(chǔ)于 閃存中，并將該個(gè)人信息用于特定程序。
[0007] 然而，在閃存中預(yù)先存儲(chǔ)此種安全性高的信息，并在運(yùn)行時(shí)讀取該信息的情況下， 存在如下問(wèn)題。如果像安全碼或隱私這種重要信息被多次讀取，這些信息泄露的風(fēng)險(xiǎn)便會(huì) 增大。例如，有時(shí)會(huì)被非特定系統(tǒng)或惡意用戶擅自閱覽、或復(fù)制，如此一來(lái)可以說(shuō)保護(hù)未必 充分。另一方面，雖然可以設(shè)為像啟動(dòng)代碼那樣僅在啟動(dòng)時(shí)被讀取，但如此一來(lái)能夠利用信 息的時(shí)間限制便會(huì)過(guò)大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種具備可以有效地保護(hù)安全性高的信息的新穎結(jié)構(gòu)的 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置。
[0009] 本發(fā)明的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置包括：NAND型存儲(chǔ)器陣列；輸入部，可以輸入地址信 息及數(shù)據(jù)；讀取部，基于從所述輸入部輸入的地址信息，讀取存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器陣列的數(shù) 據(jù)；設(shè)定部，在從所述輸入部輸入了特定命令時(shí)，對(duì)地址存儲(chǔ)區(qū)域設(shè)定輸入的地址信息作為 特定地址信息，且對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域設(shè)定從所述輸入部輸入的數(shù)據(jù)作為特定數(shù)據(jù)；以及控制 部，控制所述讀取部；所述控制部在讀取操作時(shí)比較輸入的地址信息與所述特定地址信息， 當(dāng)兩地址信息一致時(shí)，讀取設(shè)定于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域的特定數(shù)據(jù)，且擦除所述特定地址信 息或設(shè)所述特定地址信息無(wú)效，當(dāng)兩地址信息不一致時(shí)，按照輸入的地址信息讀取存儲(chǔ)于 所述存儲(chǔ)器陣列的數(shù)據(jù)。
[0010] 優(yōu)選為，所述設(shè)定部包含非易失性地址存儲(chǔ)區(qū)域和易失性地址存儲(chǔ)區(qū)域，所述設(shè) 定部回應(yīng)電源接通，使設(shè)定于非易失性地址存儲(chǔ)區(qū)域的特定地址信息保持于易失性地址存 儲(chǔ)區(qū)域，所述控制部在輸入的地址信息與所述特定地址信息一致時(shí)，擦除保持于所述易失 性地址存儲(chǔ)區(qū)域的特定地址信息。優(yōu)選為，所述特定地址信息兼為能夠選擇所述存儲(chǔ)器陣 列的地址空間的地址。優(yōu)選為，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域設(shè)定于與用戶可利用的存儲(chǔ)器陣列不同 的區(qū)域。優(yōu)選為，所述地址存儲(chǔ)區(qū)域?yàn)榻M態(tài)暫存器（configuration register)。優(yōu)選為，所 述控制部包含計(jì)數(shù)部，所述計(jì)數(shù)部對(duì)輸入的地址信息與所述特定地址信息一致的次數(shù)進(jìn)行 計(jì)數(shù)，且所述控制部在所述計(jì)數(shù)部的計(jì)數(shù)結(jié)果達(dá)到預(yù)先決定的值時(shí)，擦除所述特定地址信 肩、。
[0011] 本發(fā)明的特定數(shù)據(jù)的讀取方法是在包含半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置及主機(jī)設(shè)備的半導(dǎo)體 系統(tǒng)中使用，向半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置輸出特定命令，對(duì)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的地址存儲(chǔ)區(qū)域設(shè) 定特定地址信息，且對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域設(shè)定特定數(shù)據(jù)，在讀取操作時(shí)，比較輸入的地址信息與 所述特定地址信息，當(dāng)兩地址信息一致時(shí)，讀取設(shè)定于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域的特定數(shù)據(jù)，且擦 除所述特定地址信息或設(shè)所述特定地址信息無(wú)效，當(dāng)兩地址信息不一致時(shí)，按照輸入的地 址信息讀取存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器陣列的數(shù)據(jù)。
[0012] 優(yōu)選為，所述讀取方法還在接通系統(tǒng)電源后，使設(shè)定于非易失性地址存儲(chǔ)區(qū)域的 特定地址信息保持于易失性地址存儲(chǔ)區(qū)域，當(dāng)所述兩地址信息一致時(shí)，擦除所述易失性地 址存儲(chǔ)區(qū)域的特定地址信息。優(yōu)選為，重新接通系統(tǒng)電源后，使設(shè)定于非易失性地址存儲(chǔ)區(qū) 域的特定地址信息保持于易失性地址存儲(chǔ)區(qū)域。優(yōu)選為，讀取方法還對(duì)輸入的地址信息與 所述特定地址信息一致的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，在計(jì)數(shù)結(jié)果達(dá)到預(yù)先決定的值時(shí)，擦除所述特定 地址信息。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)輸入的地址信息與特定地址信息一致時(shí)，讀取特定數(shù)據(jù)，且擦除特 定地址信息或設(shè)特定地址信息無(wú)效，因此，能限制此后的特定數(shù)據(jù)的讀取。由此，可以提高 特定數(shù)據(jù)的安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1A、圖1B是表示既有的輸出啟動(dòng)代碼的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。
[0015] 圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例的閃存的一構(gòu)成例的圖。
[0016] 圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例的NAND串的構(gòu)成的電路圖。
[0017] 圖4是包含本實(shí)施例的閃存的系統(tǒng)的概略圖。
[0018] 圖5是說(shuō)明本實(shí)施例的閃存的一次讀取模式（one time read mode)的初始設(shè)定 操作的流程圖。
[0019] 圖6是表示閃存的非易失性及易失性組態(tài)暫存器的一例的圖。
[0020] 圖7是說(shuō)明本實(shí)施例的閃存的初始設(shè)定時(shí)的程序數(shù)據(jù)的寫入的圖。
[0021] 圖8是表示控制本實(shí)施例的閃存的一次讀取時(shí)的功能性構(gòu)成的圖。
[0022] 圖9是說(shuō)明本實(shí)施例的閃存的一次讀取操作的流程圖。
[0023] 圖10A是表示對(duì)易失性組態(tài)暫存器設(shè)定特定地址的操作的圖。
[0024] 圖10B是表示特定地址與輸入的地址不一致的情況下的操作的圖。
[0025] 圖10C是表示特定地址與輸入的地址一致的情況下的操作的圖。
[0026] 圖10D是表示一次讀取后的讀取例的圖。
[0027] 圖11是表示控制本發(fā)明的第二實(shí)施例的閃存的一次讀取時(shí)的功能性構(gòu)成的圖。
[0028] 其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：
[0029] 10 :半導(dǎo)體存儲(chǔ)器
[0030] 12 :輸入輸出接腳
[0031] 14、230 :存儲(chǔ)器控制器
[0032] 16 :存儲(chǔ)器部
[0033] 16A :物理存