JP2004054904A - メモリカード、システム、半導体処理装置および不揮発性メモリ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消去処理を単純化し、全体の処理時間を短くすることができるとともに、メモリカードを廃棄した後の不正なアクセスを防止することができるメモリカード、およびそれを用いたシステムを提供する。
【解決手段】フラッシュメモリカードと、このフラッシュメモリカードに電気的に接続され、フラッシュメモリカードの動作を制御するホスト機器などから構成されるシステムであって、フラッシュメモリ内のデータ領域の情報を消去する動作を実行させる消去コマンドの他に、フラッシュメモリ内のデータ領域と管理情報領域との全ての情報を消去する動作を実行させるパージコマンドを有し、フラッシュメモリカードにはホスト機器からパージコマンドが発行されることで、消去コマンドのように複数回発行することがなく、１回のパージコマンドの発行によりフラッシュメモリの全領域を消去することができる。
【選択図】　　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メモリカード、不揮発性メモリ装置等の半導体処理装置に関し、特にフラッシュメモリ（フラッシュＥＥＰＲＯＭ）などのようなメモリを搭載したフラッシュメモリカード、およびそれを用いたシステムに適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者が検討したところによれば、フラッシュメモリカードに関しては、以下のような技術が考えられる。
【０００３】
たとえば、フラッシュメモリカードは、データを記憶するデータ領域を持つフラッシュメモリ、このフラッシュメモリ内のデータ領域に対する書き込み、読み出しおよび消去動作を制御するコントローラなどからなり、これらのフラッシュメモリやコントローラなどが実装基板上に搭載され、ケースなどに収納されて構成されている。
【０００４】
このように構成されるフラッシュメモリカードにおいて、たとえば本発明者が検討した一例としてのデータ消去処理では、外部のホスト機器などからコマンドを１回発行することで、最大で２５６セクタを指定してフラッシュメモリのデータを消去することができる技術がある。この技術では、１回のコマンド発行において、最大で２５６セクタの指定しかできず、フラッシュメモリの全データ領域の消去には、容量に応じて複数回の消去コマンドをホスト機器が発行している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記のようなフラッシュメモリカードについて、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
【０００６】
たとえば、前記のように、フラッシュメモリカードの全データ領域の消去には、最大で全データセクタ÷２５６回の消去コマンドをホスト機器が発行する必要がある。このため、ホスト機器による多数の消去コマンド発行、および処理回数増加のオーバーヘッドにより、全データ消去処理完了までの時間がかかってしまうという問題がある。
【０００７】
また、このようなフラッシュメモリカードなどの記憶媒体では、データ領域の消去のみでは情報を完全に消去したことにはならず、この消去後に廃棄したフラッシュメモリカードを入手した者により格納されている情報を不正にアクセスされることも問題となっており、この対策が求められている。
【０００８】
そこで、本発明者は、フラッシュメモリカードを廃棄することを前提とし、さらに消去処理の単純化および処理時間を短くすることを考慮に入れて、不正なアクセスを防止するために、データ領域に記憶されるデータを管理する管理情報も消去する必要があることを見出し、このデータ領域と管理情報領域との全ての情報を消去する方法を考え付いた。
【０００９】
また、本発明者は、ＩＣカード用の１チップマイコンをパッケージ内に搭載したフラッシュメモリカードについてさらに検討を行った。かかるフラシュメモリカードは、金融決済などに用いられるＩＣカード用の１チップマイコンをフラッシュメモリカードに搭載することで、たとえば携帯電話などの携帯機器に、このフラッシュメモリカードを搭載し、電源供給停止後においても記憶し続けることが必要なデータをフラッシュメモリに記憶し、また搭載したＩＣカード用の１チップマイコンを用いて携帯機器により金融決済などを行うようにするものである。
【００１０】
このようなフラッシュメモリカードでは、ＩＣカード用１チップマイコンに搭載されているＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリに、金融決済情報やホストとの通信に用いられる暗号鍵などの情報が記憶されている。また、フラッシュメモリにこれらの情報を記憶することもある。このようなフラッシュメモリカードが廃棄される場合、廃棄したフラッシュメモリカードを入手した者によりこれらの金融決済情報に不正にアクセスされた場合、個人情報の漏洩や経済的被害を被ることになる。
【００１１】
また、これらの情報は容易にアクセスをされないように、通常のデータ領域ではなく、アクセス制限領域に格納されるのが通常である。
【００１２】
そこで、本発明は、かかるフラッシュメモリカードについても、フラッシュメモリおよびＩＣカード用マイコンチップに搭載されているＥＥＰＲＯＭへの不正なアクセスを防止し、フラッシュメモリカードの信頼性を向上するために、データ領域だけでなく、アクセス制限領域およびアクセス制限領域に記憶されるデータを管理する管理情報も消去する必要があることを見出し、データ領域とアクセス制限領域およびそれらの管理情報領域との全ての情報を消去する方法を考え付いた。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、データ領域と管理情報領域との全ての情報を消去するコマンドを新規に設け、消去処理を単純化し、全体の処理時間を短くすることができるメモリカード、およびそれを用いたシステムを提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、メモリカードを廃棄した後の不正なアクセスを防止することができるメモリカード、およびそれを用いたシステムを提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、ＩＣカードの金融決済などの機能を有する不揮発性メモリカードにおいて、メモリカードを廃棄した後の金融決済情報などへの不正なアクセスを防止することができるメモリカード、およびそれを用いたシステムを提供することにある。
【００１６】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１８】
本発明は、データを記憶するデータ領域、このデータ領域に記憶されるデータを管理する情報を記憶する管理情報領域を持つメモリと、外部から供給されるコマンドによりメモリ内の各領域に対する動作を制御するコントローラなどを有するメモリカードに適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００１９】
（１）コマンドとして、メモリ内のデータ領域と管理情報領域との全ての情報を消去する動作を実行させるコマンドを有するものである。さらに、コントローラは、コマンドが１回入力されることにより、メモリ内のデータ領域と管理情報領域とを所定のブロック単位で消去する動作を繰り返して実行する機能を有し、特にフラッシュメモリなどに適用するようにしたものである。これにより、外部からの１回のコマンドの入力により、フラッシュメモリなどのようなメモリの全領域を消去することができるため、消去処理を単純化し、全体の処理時間を短くすることができるようになる。
【００２０】
（２）コマンドとして、通常状態から消去処理実行前状態に移行する動作を実行させる第１コマンドと、消去処理実行前状態から消去処理実行状態に移行し、メモリ内のデータ領域と管理情報領域との全ての情報を消去する動作を実行させる第２コマンドとを有するものである。さらに、コントローラは、第１コマンドに続けて第２コマンドが入力されることにより、メモリ内のデータ領域と管理情報領域とを所定のブロック単位で消去する動作を繰り返して実行する機能を有し、特にフラッシュメモリなどに適用するようにしたものである。これにより、外部から第１コマンドに続けて第２コマンドが入力された場合にのみ、フラッシュメモリなどのようなメモリの全領域を消去することができるため、消去処理を簡単に実行されないようにすることができるようになる。
【００２１】
また、本発明は、前記メモリカードと、このメモリカードにコマンドを供給してメモリカードの動作を制御するホスト機器などを有するシステムに適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００２２】
（３）コマンドとして、メモリ内のデータ領域の情報を消去する動作を実行させる第３コマンドと、メモリ内のデータ領域と管理情報領域との全ての情報を消去する動作を実行させる第４コマンドとを有するものである。さらに、第４コマンドは、通常状態から消去処理実行前状態に移行する動作を実行させる第１コマンドと、消去処理実行前状態から消去処理実行状態に移行し、メモリ内のデータ領域と管理情報領域との全ての情報を消去する動作を実行させる第２コマンドとを有し、特にフラッシュメモリなどに適用するようにしたものである。これにより、ホスト機器からの１回の第４コマンドの入力により、前記（１）と同様の処理を実行させることができ、また第１コマンドに続けて第２コマンドを入力することにより、前記（２）と同様の処理を実行させることができ、この結果、メモリカードを廃棄する場合（再使用不可）に対応することができるようになる。なお、メモリカードを廃棄することなく、再び使用する場合には、第３コマンドを入力してメモリのデータ領域の情報のみを消去することで対応することができるようになる。
【００２３】
また、本発明は、ＩＣカードの金融決済などを行う機能を前記メモリカードに有し、データを記憶するデータ領域、このデータ領域に記憶されるデータを管理する情報を記憶する管理情報領域、金融決済情報などを記憶し、メモリカードの通常のアクセスにおいてはアクセスが制限されるアクセス制限領域、およびこのアクセス制限領域に記憶されるデータを管理する情報を記憶する管理情報領域を持つメモリと、外部から供給されるコマンドによりメモリ内の各領域に対する動作を制御するコントローラなどを有し、このコントローラと同じ半導体基板上、または別の半導体基板上にＩＣカードの金融決済を行うマイコン機能を有し、このマイコン機能に対する動作制御も当該コントローラが行うメモリカードに適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００２４】
（４）コマンドとして、通常状態から消去処理実行前状態に移行する動作を実行させる第１コマンドと、メモリ内のデータ領域とデータ領域に記憶されるデータを管理する管理領域に記憶されている情報を消去する動作を実行する第５コマンドと、メモリ内のアクセス制限領域とアクセス制限領域に記憶されるデータを管理する管理領域、およびマイコン機能と同じ半導体基板上に形成されるＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリのデータ領域に記憶されている情報を消去する動作を実行する第６コマンドとを有するものである。さらに、コントローラは、第１コマンドに続けて第５コマンドが入力されることにより、メモリ内のデータ領域とデータ領域についての管理情報領域とを所定のブロック単位で消去する動作を繰り返して実行する機能を有し、第１コマンドまたは第１コマンドに続く第５コマンドに続けて第６コマンドが入力されることにより、メモリ内のアクセス制限領域とアクセス制限領域についての管理情報領域、およびＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリのデータ領域とを所定のブロック単位で消去する動作を繰り返して実行する機能を有するものである。これにより、外部から第１コマンドに続けて第５コマンドが入力された場合に、メモリ内の全データ領域を消去することが可能となり、第１コマンドに続けてまたは第１コマンドに続く第５コマンドに続けて第６コマンドが入力された場合に、アクセス制限領域やＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリのデータ領域に記憶された金融決済情報などを消去することが可能となり、メモリカード機能と金融決済機能のいずれか一方の機能のみを使用できないようにし、または両方の機能を使用できないようにすることができるようになる。
【００２５】
また、本発明は、前記メモリカードと、このメモリカードにコマンドを供給してメモリカードの動作を制御するホスト機器などを有するシステムに適用され、以下のような特徴を有するものである。
【００２６】
（５）コマンドとして、メモリ内のデータ領域とデータ領域についての管理情報領域とに記憶されている情報を消去する動作を実行させる第５コマンドと、メモリ内のアクセス制限領域とアクセス制限領域についての管理情報領域、およびＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリのデータ領域に記憶されている情報を消去する動作を実行させる第６コマンドとを有するものである。これにより、ホスト機器から第１コマンドに続いて第５コマンドまたは第６コマンドのいずれか一方の入力により、メモリカード機能と金融決済機能のいずれか一方の機能のみを使用できないようにし、両方のコマンドの入力により、両方の機能を使用できないようにすることができる。この結果、ホスト機器において金融決済機能の不正なアクセスを検知した場合、金融決済機能のみを使用できなくし、不正なアクセスの再発または拡大を防止することができるようになる。また、複数のアプリケーションに応じた金融決済情報を有する場合、特定のアプリケーションに応じた金融決済情報を消去することで、この特定のアプリケーションの誤使用を防止することができるようになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
図１により、本発明の一実施の形態のメモリカードを用いたシステムの構成の一例を説明する。図１は本実施の形態のメモリカードを用いたシステムの構成図を示す。
【００２９】
本実施の形態のシステムは、たとえばメモリカードの一例としてのフラッシュメモリカードを用いたシステムとされ、フラッシュメモリカード１と、このフラッシュメモリカード１に電気的に接続され、フラッシュメモリカード１にコマンドを供給して、このフラッシュメモリカード１の動作を制御するホスト機器２などから構成される。
【００３０】
フラッシュメモリカード１は、各種情報を記憶するフラッシュメモリ１１と、このフラッシュメモリ１１に対する動作を制御するコントローラ１２などから構成される。特に、このフラッシュメモリカード１には、ホスト機器２から、フラッシュメモリ１１内のデータ領域の情報を消去する動作を実行させるコマンド（消去コマンドと呼ぶ）の他に、フラッシュメモリ１１内のデータ領域と管理情報領域との全ての情報を消去する動作を実行させるコマンド（パージコマンドと呼ぶ）が発行されるようになっている。
【００３１】
コントローラ１２には、カード全体の演算処理を司るＣＰＵ２１と、ホスト機器２と接続する信号およびホスト機器２がアクセスするレジスタを制御する機能や、ＥＣＣ生成およびエラー検出／訂正の制御機能や、データバッファ、レジスタなどから構成されるユーザ論理２２と、ホスト機器２とのインタフェースを司るホストインタフェース２３と、フラッシュメモリ１１とのインタフェースを司るフラッシュインタフェース２４などが備えられている。
【００３２】
次に、図２および図３により、本実施の形態のシステムにおいて、フラッシュメモリカード内のフラッシュメモリの構成の一例を説明する。図２はフラッシュメモリカード内のフラッシュメモリの構成図、図３はフラッシュメモリ内の管理情報領域の構成図をそれぞれ示す。
【００３３】
フラッシュメモリ１１には、たとえば図２に示すように、データを記憶するデータ領域３１、およびこのデータ領域３１に記憶されるデータを管理する情報を記憶する管理情報領域３２が備えられている。これに限定されるものではないが、たとえば一例として、２５６ＭビットのＡＮＤ型メモリセルアレイ構成においては、１ワード線当たり、データ領域３１には２０８０バイト、管理情報領域３２には３２バイトが割り当てられ、データ領域３１の２０８０バイトは４セクタ分に相当する。この１セクタ分には、５１２バイトのデータと８バイトのＥＣＣコードが記憶されるようになっている。
【００３４】
さらに、フラッシュメモリ１１には、データ領域３１およびこの管理情報領域３２の他に、データ領域３１内の不良ビットを代替するためのデータ代替領域３３、およびこのデータ代替領域３３の情報を管理する管理情報領域３４や、不良ビットの展開を登録するための不良・展開登録ブロック領域３５、およびこの不良・展開登録ブロック領域３５の情報を管理する管理情報領域３６などが備えられている。
【００３５】
データ領域３１の管理情報領域３２には、たとえば図３に示すように、データの良／不良の判定情報、セクタのアドレス情報や、プレイレーズが可能か否かの判別情報などが記憶されるようになっている。これに限定されるものではないが、たとえば一例として、プレイレーズの判別情報が“００ｈ”の場合は対応するセクタにデータが記憶されて使用状態であることを表し、このセクタを消去する場合は“ＦＦｈ”を書き込むことによって消去された状態であることを判別することができる。
【００３６】
次に、図４により、本実施の形態のシステムにおいて、消去コマンドとパージコマンドとの比較による処理フローの一例を説明する。図４は消去コマンドとパージコマンドとの比較による処理フローの説明図を示す。
【００３７】
消去コマンドによる処理の場合は、ホスト機器２からフラッシュメモリカード１に対して消去コマンドが発行される。これを受けて、フラッシュメモリカード１においては、コントローラ１２がフラッシュメモリ１１に対して、たとえば一例としてＡｌｌ“ＦＦｈ”データを転送し、さらにライトコマンドを発行する。これにより、フラッシュメモリ１１においては、ライト処理が行われる。
【００３８】
フラッシュメモリ１１においてライト処理を行う場合、フラッシュメモリ１１内部で所定のブロック単位で消去動作が行われた後、書き込むべきデータ“ＦＦｈ”がメモリセルに書き込まれる。この場合、フラッシュメモリの消去動作後のしきい値電圧が示すデータが“ＦＦｈ”であるため、書き込むべきデータとして“ＦＦｈ”をフラッシュメモリに転送されるのであり、消去動作後のしきい値電圧が示すデータと同じデータを書き込みデータとしてフラッシュメモリに転送すればよい。
【００３９】
また、フラッシュメモリ１１において所定のブロック単位にデータの消去を行う消去コマンドを有する場合、“ＦＦｈ”データを転送した上でのライトコマンド発行に替えて、消去コマンドを発行するようにしても良い。この場合は消去コマンドを発行する前に当該ブロックの情報を読み出し、消去コマンド発行後、管理情報などの書き戻しを行う。
【００４０】
この消去コマンドによる処理の場合は、所定のブロック単位で処理を繰り返し、該当ブロックの処理が終了したら、次のブロックの処理を順に行うために、前記と同様にして、ホスト機器２からフラッシュメモリカード１に対して消去コマンドが繰り返し発行され、そしてコントローラ１２がフラッシュメモリ１１に対して、Ａｌｌ“ＦＦｈ”データを転送し、さらにライトコマンドを発行することにより、フラッシュメモリ１１のライト処理がブロック単位で順次実行される。
【００４１】
パージコマンドによる処理の場合は、ホスト機器２からフラッシュメモリカード１に対してパージコマンドが１回だけ発行される。これを受けて、フラッシュメモリカード１においては、コントローラ１２がフラッシュメモリ１１に対して、消去コマンドを発行する。この際に、コントローラ１２は、所定のブロック単位で処理を繰り返し、該当ブロックの処理が終了したら、次のブロックの処理を順に行うために、前記と同様にして、消去コマンドを繰り返して発行する。これにより、フラッシュメモリ１１においては、ホスト機器２からの１回のパージコマンドの発行によって、コントローラ１２とフラッシュメモリ１１との間で消去コマンドが繰り返し発行されることにより、フラッシュメモリ１１のライト処理がブロック単位で順次実行される。
【００４２】
以上のように、消去コマンドによる処理とパージコマンドによる処理とを比較した場合に、消去コマンドによる処理ではホスト機器２からフラッシュメモリカード１に対して消去コマンドが繰り返して発行されるのに対して、パージコマンドによる処理ではホスト機器２からフラッシュメモリカード１に対して１回のパージコマンドの発行で処理が可能となる。
【００４３】
次に、図５により、消去コマンドによる処理フローの一例を詳細に説明する。図５は消去コマンドによる処理のフロー図を示す。
【００４４】
まず、消去コマンドの発行により処理が開始されると、ライト中か否かを判定し（ステップＳ１１）、ライト中でない場合（ＮＯ）は管理情報領域３２の該当ブロックの管理情報（データの良／不良判定情報、セクタのアドレス情報など）をリードする（ステップＳ１２）。一方、ライト中の場合（ＹＥＳ）は、終了するのを待って、該当ブロックの管理情報をリードする。その後、管理情報領域３２のプレイレーズ判別ビットをチェックする（ステップＳ１３）。
【００４５】
さらに、チェックの結果、該当ブロックのデータが使用状態ではなく、プレイレーズが可能であれば、フラッシュメモリ１１の消去対象セクタにＡｌｌ“ＦＦｈ”データを転送し（ステップＳ１４）、管理情報を転送する（ステップＳ１５）。その後、フラッシュメモリ１１にライトコマンドを発行する（ステップＳ１６）。これにより、フラッシュメモリ１１の消去対象セクタに対するライト処理が行われる。
【００４６】
続けて、次のセクタがあるか否かを判定し（ステップＳ１７）、次のセクタがある場合（ＹＥＳ）にはステップＳ１１からの処理を繰り返し、次のセクタがない場合（ＮＯ）には終了となる。
【００４７】
以上のような消去コマンドによる処理では、ライト処理によってフラッシュメモリ１１内のデータ領域３１の情報のみが消去されるので、再びフラッシュメモリカード１として使用することができる。
【００４８】
次に、図６により、パージコマンドによる処理フローの一例を詳細に説明する。図６はパージコマンドによる処理のフロー図を示す。
【００４９】
まず、パージコマンドの発行により処理が開始されると、消去中か否かを判定し（ステップＳ２１）、消去中でない場合は管理情報領域３２の該当ブロックの管理情報をリードする（ステップＳ２２）。一方、消去中の場合は、終了するのを待って、該当ブロックの管理情報をリードする。その後、フラッシュメモリ１１に消去コマンドを発行する（ステップＳ２３）。これにより、フラッシュメモリ１１の消去対象セクタに対する消去処理が行われる。
【００５０】
続けて、次のセクタがあるか否かを判定し（ステップＳ２４）、次のセクタがある場合（ＹＥＳ）にはステップＳ２１からの処理を繰り返し、次のセクタがない場合（ＮＯ）には終了となる。
【００５１】
以上のようなパージコマンドによる処理では、消去処理によってフラッシュメモリ１１内のデータ領域３１と管理情報領域３２との全ての情報が消去されるので、再びフラッシュメモリカード１として使用することができなくなる。
【００５２】
次に、図７および図８により、パージコマンドの仕様を詳細に説明する。図７はパージコマンドによる状態遷移の説明図、図８（ａ），（ｂ）はパージコマンドの説明図をそれぞれ示す。
【００５３】
パージコマンドは通常のコマンドと異なり、コマンド処理が簡単に実行されないように、通常状態から消去処理実行前状態に移行する動作を実行させるパージコマンドの実行設定コマンドと、消去処理実行前状態から消去処理実行状態に移行する動作を実行させるパージコマンドの実行コマンドとを有し、以下の手順を行わなければ実行されないようになっている。ここでのコマンドコード、パラメータ（レジスタＳＣ，ＳＮ，ＣＬ，ＣＨ，ＤＨ）は一例であり、これに限定されるものではない。
【００５４】
（１）レジスタＣＬ、レジスタＣＨに任意の値（ここでは例として“００ｈ”、“１３ｈ”）を設定し、パージコマンドの実行設定コマンド（ここでは例としてコマンドコード“８１ｈ”）を発行して、パージコマンドの実行設定を行い、コマンド実行前状態にする。このパージコマンドの実行設定コマンドの発行により、通常状態からコマンド実行前状態に移行する。
【００５５】
（２）直後に、前記（１）に続けて、レジスタＣＬ、レジスタＣＨに任意の値（ここでは例として“１３ｈ”、“００ｈ”）を設定し、パージコマンドの実行コマンド（ここでは例としてコマンドコード“８２ｈ”）を発行して、パージコマンドを実行する。このパージコマンドの実行コマンドの発行により、コマンド実行状態に移行し、フラッシュメモリ１１内の全ての情報を消去するパージコマンドの実行が可能となる。しかし、この際に上記パージコマンドの実行コマンド以外のコマンドが発行された場合には、通常状態に移行し、その後パージコマンドの実行コマンドが発行されたとしてもパージコマンドは実行されない。
【００５６】
そして、コマンド実行状態において、パージコマンドの実行が終了すると、通常状態に移行する。
【００５７】
従って、本実施の形態によれば、ホスト機器２からフラッシュメモリカード１に対して、１回のコマンド発行によりフラッシュメモリ１１の全ての領域を消去する処理を行うパージコマンドを新規に設けることにより、消去コマンドのように複数回発行することがなく、１回のパージコマンドの発行により自動的にフラッシュメモリ１１の全ての領域を消去することができる。この結果、パージコマンドによる処理は、消去コマンドと比較して単純化でき、コマンド全体の処理時間を短縮することができる。
【００５８】
さらに、パージコマンドは、このパージコマンドの実行設定コマンドを発行し、続けてパージコマンドの実行コマンドを発行しなければコマンド実行状態に移行しないので、通常のコマンドと異なり、コマンド処理を簡単に実行できないようになっている。
【００５９】
また、消去コマンドでは、コマンド発行後、再度、フラッシュメモリカード１を使用することが可能であるが、パージコマンドでは、コマンド実行後に再度、フラッシュメモリカード１として使用することをできなくする破壊コマンドとして動作するため、フラッシュメモリカード１を廃棄した後の不正なアクセスを防止することができる。
【００６０】
図９および図１０により、本発明の他の実施の形態のメモリカードを用いたシステムの構成の一例を説明する。このメモリカードは、メモリカード機能として、前記図１〜図８に示した機能に加え、金融決済機能を有するものである。メモリカード機能については、前記図１〜図８に示した機能と同じであるため説明は省略する。
【００６１】
図９に示す本実施の形態のメモリカードを用いたシステムは、たとえばメモリカードの一例としてのフラッシュメモリカードを用いたシステムとされ、フラッシュメモリカード１００と、このフラッシュメモリカード１００に電気的に接続され、フラッシュメモリカード１００にコマンドを供給して、このフラッシュメモリカード１００の動作を制御するホスト機器２などから構成される。
【００６２】
このフラッシュメモリカード１００は、各種情報を記憶するフラッシュメモリ１０１と、このフラッシュメモリ１０１に対する動作を制御する制御部であるコントローラ１０２、および金融決済処理を行うＩＣカードマイコン１０３などから構成される。このＩＣカードマイコン１０３はホスト機器２との間でのデータ通信のための暗号処理部を含んでいる。特に、このフラッシュメモリ１０１とＩＣカードマイコン１０３に搭載されるＥＥＰＲＯＭ１２６には、ホスト機器２から、フラッシュメモリ１０１内のアクセス制限領域とアクセス制限領域についての管理情報領域やＥＥＰＲＯＭ１２６とに記憶される金融決済情報などを全て消去する動作を実行させるコマンド（パージコマンドと呼ぶ）が発行されるようになっている。
【００６３】
コントローラ１０２には、カード全体の演算処理を司るＣＰＵ１２１と、ＩＣカードマイコン１０３とのインタフェースを司るＩＣカードインタフェース１２５と、前記図１のユーザ論理２２の機能に加えてホスト機器２からのコマンドが金融決済に関するものである場合にＩＣカードマイコン１０３の制御機能を有するユーザ論理１２２と、ホストインタフェース１２３と、フラッシュインタフェース１２４などが備えられている。
【００６４】
図１０に示す本実施の形態のメモリカードを用いたシステムは、たとえばメモリカードの一例としてのフラッシュメモリカードを用いたシステムとされ、フラッシュメモリカード２００と、このフラッシュメモリカード２００に電気的に接続され、フラッシュメモリカード２００にコマンドを供給して、このフラッシュメモリカード２００の動作を制御するホスト機器２などから構成される。
【００６５】
図１０のフラッシュメモリカード２００は、前記図９のフラッシュメモリカード１００においてコントローラ１０２とＩＣカードマイコン１０３とを別の半導体基板上に形成したものを、同じ半導体基板上に形成したコントローラ２０２と各種情報を記憶するフラッシュメモリ２０１などから構成されるものである。
【００６６】
前記図９のコントローラ１０２においては、ＩＣカードマイコン１０３はＩＣカードインタフェース１２５を介してユーザ論理１２２と接続されているが、図１０のコントローラ２０２においては、ＩＣカードマイコン２２５はＣＰＵ２２１と接続されている。前記図９においては、ＩＣカードインタフェース１２５を有することからユーザ論理１２２に接続しているのであり、図１０においても、ＩＣカードマイコン２２５をユーザ論理２２２に接続してもよく、逆に前記図９において、ＣＰＵ１２１とＩＣカードインタフェース１２５とを接続してもよい。
【００６７】
次に、図１１および図１２により、パージコマンドの仕様を詳細に説明する。図１１はパージコマンドによる処理のタイミングチャート、図１２はパージコマンドによる状態遷移の説明図をそれぞれ示す。
【００６８】
パージコマンドは通常のコマンドと異なり、コマンド処理が簡単に実行されないように、通常状態から消去処理実行前状態に移行する動作を実行させるパージコマンドの実行設定コマンドと、コマンド実行を認めるか否かを判定させる認証コマンドと、消去処理実行前状態から消去処理実行状態に移行させるパージコマンドの実行コマンドとを有しており、以下の手順を行わなければ実行されないようになっている。ここでのコマンドコード、パラメータは一例であり、これに限定されないことは言うまでもない。
【００６９】
（１）実行設定コマンドの発行については、パージコマンドの例と同じでよい。
【００７０】
（２）直後に、前記（１）に続けて、レジスタＣＬ、レジスタＣＨに、たとえば暗証番号などの正当なアクセスであることを認証するための情報を設定し、認証コマンドを発行して認証を行う。ここで、認証に失敗した場合には、通常状態に移行し、その後パージコマンドの実行コマンドが発行されたとしてもパージコマンドは実行されない。特に限定されるものではないが、また認証に成功したか失敗したかにかかわらず、同じ応答をホスト機器２に対して発行してもよい。そうすることにより、暗証番号などの認証情報を不正に入手するための不正アクセスであったとしても、認証に成功したとしてもその事実をこの認証コマンドで走ることができず、フラッシュメモリカードの信頼性向上に資することができる。
【００７１】
（３）認証に成功した直後に、前記（２）に続けて、レジスタＣＬ、レジスタＣＨに任意の値を設定し、パージコマンドの実行コマンドを発行して、パージコマンドを実行する。
【００７２】
しかし、この際に上記パージコマンドの実行コマンド以外のコマンドが発行された場合には、通常状態に移行し、その後パージコマンドの実行コマンドが発行されたとしてもパージコマンドは実行されない。
【００７３】
そして、コマンド実行状態において、パージコマンドの実行が終了すると、通常状態に移行する。
【００７４】
図１３以降に、パージコマンドの具体的な動作を説明する。前記図９のシステムを元に説明するが、前記図１０のシステムであっても特に変わるところがないことは言うまでもない。また、図１３以降の各例はパージコマンドの実行コマンド発行の際、レジスタＣＬ、レジスタＣＨに設定する値の違いにより判別するようにしてもよく、コマンドコードが異なるようにしてもよい。
【００７５】
図１３は、パージコマンドの実行により、ＩＣカードマイコン１０３に搭載されるＥＥＰＲＯＭ１２６に記憶されている情報の全て、または一部を消去する例である。
【００７６】
ＣＰＵ１２１は、ホスト機器２からパージコマンドの実行設定コマンドを受け付けた後、ホスト機器２が発行する認証コマンドにより正当なアクセスであるか否かを判定する（１）。正当なアクセスであることが認証された場合、ホスト機器２がパージコマンドの実行コマンドに応じてＥＥＰＲＯＭ１２６に記憶されている情報の全てを消去する（２）。消去動作については、ＩＣカードマイコンに含まれるＣＰＵやコントローラに対し、順次消去動作を行うように制御し、またはＣＰＵ１２１が直接ＥＥＰＲＯＭ１２６に対して消去動作制御を行うことにより行う。
【００７７】
ＥＥＰＲＯＭ１２６に記憶されている金融決済情報や暗号鍵などの情報の全てを消去することにより、フラッシュメモリカードの金融決済機能を再び使用することができなくなる。また、ＥＥＰＲＯＭ１２６に複数のアプリケーションに応じた情報が記憶されている場合、たとえば異なる金融機関の金融決済機能を１のフラッシュメモリカード１００に有している場合に、そのうちの一部の金融機関との契約を解除した場合など、当該アプリケーションに関する金融決済機能のみを再び使用することができなくなる。
【００７８】
図１４は、パージコマンドの実行により、ＩＣカードマイコン１０３に搭載されるＥＥＰＲＯＭ１２６に記憶されている情報の一部または全てと、フラッシュメモリ１０１に記憶されている情報の一部または全てを消去する例である。
【００７９】
ＥＥＰＲＯＭ１２６に記憶されている全ての情報、およびフラッシュメモリ１０１に記憶されている全ての情報を消去することにより（２，３）、フラッシュメモリカードのメモリカード機能および金融決済機能の両方を再び使用することができなくなる。
【００８０】
また、ＥＥＰＲＯＭ１２６に複数のアプリケーションに応じた情報が記憶されており、フラッシュメモリ１０１にもそれぞれのアプリケーションに応じて付加的な情報が記憶されている場合、ＥＥＰＲＯＭ１２６に記憶されている情報の全てと、フラッシュメモリ１０１に記憶されている付加的な情報の全てを消去することにより、フラッシュメモリカードの金融決済機能を再び使用することができなくなる。
【００８１】
さらに、ＥＥＰＲＯＭ１２６から一部のアプリケーションに応じた情報と、フラッシュメモリ１０１からこの一部のアプリケーションに応じた付加的な情報を消去することにより、当該アプリケーションに関する金融決済機能のみを再び使用することができなくなる。
【００８２】
図１５は、パージコマンドの実行により、フラッシュメモリ１０１に記憶されている情報の全てまたは一部を消去する例である。なお、図中の▲１▼〜▲５▼は、後述する図１６の各ステップＳ３１〜Ｓ３５にそれぞれ対応する。
【００８３】
フラッシュメモリ１０１もしくはＥＥＰＲＯＭ１２６にＩＣカードマイコンの属性情報、たとえば転送方式や転送レートなどの情報を記憶するように構成してもよい。ＩＣカードマイコンの金融決済機能を使用する場合、ＩＣカードマイコンはホスト機器２との間でかかる属性情報を用いて通信を行う。パージコマンドの実行により、かかる情報を消去することで、ホスト機器２はＩＣカードマイコンを認識することができなくなり、フラッシュメモリカードの金融決済機能を再び使用することができなくなる。
【００８４】
図１６は、ＩＣカードマイコンのリセット処理例である。
【００８５】
ステップＳ３１で、ＩＣカードマイコンはフラッシュメモリ１０１またはＥＥＰＲＯＭ１２６に格納されているＩＣカードマイコンの属性情報を取得し、ステップＳ３２でＩＣカードマイコンの初期化動作を行う。ステップＳ３３で、ステップＳ３１で取得した属性情報に基づいて転送の周波数設定などを行う。ステップＳ３４において、ＩＣカードマイコンが正常に動作しているかどうかを判定し、正常動作をしている場合にはコマンド待ち状態となる。
【００８６】
ＩＣカードマイコンの属性情報が消去されている場合、ステップＳ３３において周波数設定などを行うことができないため、ステップＳ３４において、ＩＣカードマイコンは正常の動作をしているとは判定されず、ステップＳ３５において、ＩＣカードマイコンは不活性化され、外部のホスト機器２はＩＣカードマイコンからのレスポンスがないなどにより、ＩＣカードマイコンを認識することができなくなる。
【００８７】
また、ステップＳ３１での属性情報の取得と、ステップＳ３２のＩＣカードマイコンの初期化動作は、順番が逆であってもよい。
【００８８】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００８９】
たとえば、前記実施の形態においては、メモリとしてフラッシュメモリを例に説明したが、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリなどにも適用することが可能である。
【００９０】
また、本発明は、前記のようにフラッシュメモリカードに適用して効果的であるが、さらにフラッシュメモリ、不揮発性メモリなどを搭載したメモリモジュール、メモリ装置などの装置全般に広く応用することができる。
【００９１】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００９２】
（１）メモリ内のデータ領域と管理情報領域との全ての情報を消去する動作を実行させるコマンドを有することで、消去コマンドのように複数回発行することがなく、１回のコマンド発行によりメモリの全領域を消去することができるので、消去処理を単純化し、全体の処理時間を短くすることが可能となる。
【００９３】
（２）通常状態から消去処理実行前状態に移行する動作を実行させる第１コマンドと、消去処理実行前状態から消去処理実行状態に移行し、メモリ内のデータ領域と管理情報領域との全ての情報を消去する動作を実行させる第２コマンドとを有することで、第１コマンドに続けて第２コマンドが入力された場合にのみ、メモリの全領域を消去することができるため、消去処理を簡単に実行されないようにすることが可能となる。
【００９４】
（３）コマンド実行後にメモリの全領域を消去することで、再度、メモリカードとして使用することができなくなるので、このメモリカードを廃棄した後の不正なアクセスを防止することが可能となる。
【００９５】
（４）ＩＣカードマイコンなどの金融決済機能を有するフラッシュメモリカードにおいて、ＩＣカードマイコンに搭載されるＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリに格納される金融決済情報の全てまたは一部を消去することで、このメモリカードの金融決済機能の全てもしくは特定のアプリケーションにかかる金融決済機能を使用することができなくなるので、このメモリカードを廃棄した後の不正アクセスの防止が可能となり、または当該特定アプリケーションの誤使用の防止が可能となる。
【００９６】
（５）ホスト機器は、パージコマンドをユーザからの指示により発行するだけでなく、不正アクセスを意図していると思われる操作、たとえば誤った暗証番号などの認証情報の入力が繰り返されているなどの場合に、パージコマンドを発行するようにしてもよい。パージコマンドの発行により、当該フラッシュメモリカードの金融決済機能を使用することができなくなり、不正アクセスの継続や拡大を防止することが可能となる。また、このような不正アクセスを意図していると思われる操作が繰り返されている場合、ホスト機器からの指示だけでなく、フラッシュメモリカードのコントローラがそれを検出し、内部的にパージコマンドを発行するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のメモリカードを用いたシステムを示す構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態のシステムにおいて、フラッシュメモリカード内のフラッシュメモリを示す構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態のシステムにおいて、フラッシュメモリ内の管理情報領域を示す構成図である。
【図４】本発明の一実施の形態のシステムにおいて、消去コマンドとパージコマンドとの比較による処理フローを示す説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態のシステムにおいて、消去コマンドによる処理を示すフロー図である。
【図６】本発明の一実施の形態のシステムにおいて、パージコマンドによる処理を示すフロー図である。
【図７】本発明の一実施の形態のシステムにおいて、パージコマンドによる状態遷移を示す説明図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態のシステムにおいて、パージコマンドを示す説明図である。
【図９】本発明の他の実施の形態のメモリカードを用いたシステムを示す構成図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態のメモリカードを用いたシステムを示す構成図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態のシステムにおいて、パージコマンドによる処理を示すタイミングチャートである。
【図１２】本発明の他の実施の形態のシステムにおいて、パージコマンドによる状態遷移を示す説明図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態のシステムにおいて、パージコマンドの実行により、ＩＣカードマイコンに搭載されるＥＥＰＲＯＭの情報を消去する例を示す説明図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態のシステムにおいて、パージコマンドの実行により、ＩＣカードマイコンに搭載されるＥＥＰＲＯＭの情報と、フラッシュメモリの情報を消去する例を示す説明図である。
【図１５】本発明の他の実施の形態のシステムにおいて、パージコマンドの実行により、フラッシュメモリの情報を消去する例を示す説明図である。
【図１６】本発明の他の実施の形態のシステムにおいて、ＩＣカードマイコンのリセット処理例を示すフロー図である。
【符号の説明】
１，１００，２００　フラッシュメモリカード
２　ホスト機器
１１，１０１，２０１　フラッシュメモリ
１２，１０２，２０２　コントローラ
２１，１２１，２２１　ＣＰＵ
２２，１２２，２２２　ユーザ論理
２３，１２３，２２３　ホストインタフェース
２４，１２４，２２４　フラッシュインタフェース
３１　データ領域
３２　管理情報領域
３３　データ代替領域
３４　管理情報領域
３５　不良・展開登録ブロック領域
３６　管理情報領域
１０３，２２５　ＩＣカードマイコン
１２５　ＩＣカードインタフェース
１２６，２２６　ＥＥＰＲＯＭ

Claims (21)

1. データを記憶するデータ領域、前記データ領域に記憶されるデータを管理する情報を記憶する管理情報領域を持つメモリと、
   外部から供給されるコマンドにより前記メモリ内の各領域に対する動作を制御するコントローラとを有し、
   前記コマンドとして、前記メモリ内の前記データ領域と前記管理情報領域との全ての情報を消去する動作を実行させるコマンドを有することを特徴とするメモリカード。
2. 請求項１記載のメモリカードにおいて、
   前記コントローラは、前記コマンドが１回入力されることにより、前記メモリ内の前記データ領域と前記管理情報領域とを所定のブロック単位で消去する動作を繰り返して実行する機能を有することを特徴とするメモリカード。
3. 請求項１記載のメモリカードにおいて、
   前記メモリは、フラッシュメモリであることを特徴とするメモリカード。
4. データを記憶するデータ領域、前記データ領域に記憶されるデータを管理する情報を記憶する管理情報領域を持つメモリと、
   外部から供給されるコマンドにより前記メモリ内の各領域に対する動作を制御するコントローラとを有し、
   前記コマンドとして、通常状態から消去処理実行前状態に移行する動作を実行させる第１コマンドと、前記消去処理実行前状態から消去処理実行状態に移行し、前記メモリ内の前記データ領域と前記管理情報領域との全ての情報を消去する動作を実行させる第２コマンドとを有することを特徴とするメモリカード。
5. 請求項４記載のメモリカードにおいて、
   前記コントローラは、前記第１コマンドに続けて前記第２コマンドが入力されることにより、前記メモリ内の前記データ領域と前記管理情報領域とを所定のブロック単位で消去する動作を繰り返して実行する機能を有することを特徴とするメモリカード。
6. 請求項４記載のメモリカードにおいて、
   前記メモリは、フラッシュメモリであることを特徴とするメモリカード。
7. データを記憶するデータ領域、前記データ領域に記憶されるデータを管理する情報を記憶する管理情報領域を持つメモリと、外部から供給されるコマンドにより前記メモリ内の各領域に対する動作を制御するコントローラとを備えるメモリカードと、
   前記メモリカードにコマンドを供給して前記メモリカードの動作を制御するホスト機器とを有し、
   前記コマンドとして、前記メモリ内の前記データ領域の情報を消去する動作を実行させる第３コマンドと、前記メモリ内の前記データ領域と前記管理情報領域との全ての情報を消去する動作を実行させる第４コマンドとを有することを特徴とするシステム。
8. 請求項７記載のシステムにおいて、
   前記第４コマンドは、通常状態から消去処理実行前状態に移行する動作を実行させる第１コマンドと、前記消去処理実行前状態から消去処理実行状態に移行し、前記メモリ内の前記データ領域と前記管理情報領域との全ての情報を消去する動作を実行させる第２コマンドとを有することを特徴とするシステム。
9. 請求項７記載のシステムにおいて、
   前記メモリは、フラッシュメモリであることを特徴とするシステム。
10. 制御部と、
    暗号処理部と、
    複数の不揮発性メモリセルを有し、暗号処理情報を格納する第１の不揮発性メモリとを有し、
    前記制御部は外部からの第１コマンドに応じて前記第１の不揮発性メモリのそれぞれの不揮発性メモリセルを第１状態に設定することを特徴とする半導体処理装置。
11. 請求項１０記載の半導体処理装置において、
    前記制御部は、第２の不揮発性メモリを接続可能とされ、
    前記第２の不揮発性メモリは複数のワード線を有し、それぞれのワード線に第１領域と第２領域とに含まれる複数の不揮発性メモリセルを有し、
    前記制御部は外部からの第２コマンドに応じて前記第２の不揮発性メモリの複数のワード線を順次選択し、前記第１領域と第２領域とに含まれる複数の不揮発性メモリセルを第１状態に設定することを特徴とする半導体処理装置。
12. 請求項１１記載の半導体処理装置において、
    前記暗号処理部と前記第１の不揮発性メモリは１の半導体基板上に形成され、
    前記制御部は異なる１の半導体基板上に形成され、
    前記第２の不揮発性メモリはさらに異なる１の半導体基板上に形成されていることを特徴とする半導体処理装置。
13. 第１の半導体処理装置と、
    第２の半導体処理装置と、
    前記第１の半導体処理装置に接続される第１の不揮発性メモリとを有し、
    前記第２の半導体処理装置は第２の不揮発性メモリを有し、
    前記第１の半導体処理装置は外部から複数のコマンドを入力され、
    第１コマンドの入力に応じて、前記第１の半導体処理装置は前記第１の不揮発性メモリの全ての記憶情報を消去する制御を行い、
    第２コマンドの入力に応じて、前記第１の半導体処理装置は前記第２の不揮発性メモリの全ての記憶情報を消去する制御を行うことを特徴とする不揮発性メモリ装置。
14. 請求項１３記載の不揮発性メモリ装置において、
    前記第１コマンドは、第１処理コマンドと第２処理コマンドとを有し、
    前記第１の半導体処理装置は前記第１処理コマンドにより第１状態から第２状態に遷移し、
    第２状態に遷移した前記第１の半導体処理装置は第２処理コマンドにより前記第１の不揮発性メモリの全ての記憶情報を消去する制御を行うことを特徴とする不揮発性メモリ装置。
15. 請求項１４記載の不揮発性メモリ装置において、
    前記第２コマンドは、第１処理コマンドと第３処理コマンドと第４処理コマンドとを有し、
    第２状態に遷移した前記第１の半導体処理装置は第３処理コマンドの結果が第１結果である場合に応じて第２状態から第３状態に遷移し、第３処理コマンドの結果が第２結果である場合に応じて第２状態から第１状態に遷移し、
    第３状態に遷移した前記第１の半導体処理装置は第４処理コマンドにより前記第２の不揮発性メモリの全ての記憶情報を消去する制御を行うことを特徴とする不揮発性メモリ装置。
16. 請求項１５記載の不揮発性メモリ装置において、
    前記第２の半導体処理装置はＩＣカード用半導体処理装置であることを特徴とする不揮発性メモリ装置。
17. 第１の半導体処理装置と、
    第１の不揮発性メモリとを有し、
    前記第１の半導体処理装置は、前記第１の不揮発性メモリへのアクセス制御を行う第１の制御部と、第２の不揮発性メモリと、前記第２の不揮発性メモリへのアクセス制御を行う第２の制御部とを有し、１の半導体基板上に形成され、
    前記第１の半導体処理装置は外部から複数のコマンドを入力され、
    第１コマンドの入力に応じて前記第１の制御部は、前記第１の不揮発性メモリの記憶情報の消去動作制御を行い、
    第２コマンドの入力に応じて前記第２の制御部は、前記第２の不揮発性メモリの記憶情報の消去動作制御を行うことを特徴とする不揮発性メモリ装置。
18. 請求項１７記載の不揮発性メモリ装置において、
    前記第１の不揮発性メモリおよび前記第２の不揮発性メモリはそれぞれ複数の不揮発性メモリセルを有し、
    それぞれの不揮発性メモリセルはしきい値電圧を有し、複数のしきい値電圧分布のうち、１の分布内になるように制御され、
    １のしきい値電圧分布は消去状態を示し、他のしきい値電圧分布は書込状態を示し、
    前記消去動作制御は前記不揮発性メモリセルのしきい値電圧を消去状態を示すしきい値電圧分布内になるように制御することを特徴とする不揮発性メモリ装置。
19. 請求項１８記載の不揮発性メモリ装置において、
    前記第１コマンドの入力に応じて、前記第１の制御部は前記第１の不揮発性メモリの全ての記憶情報の消去動作制御を行うことを特徴とする不揮発性メモリ装置。
20. 請求項１８記載の不揮発性メモリ装置において、
    前記第２コマンドの入力に応じて、前記第２の制御部は前記第２の不揮発性メモリの全ての記憶情報の消去動作制御と、前記第１の不揮発性メモリの一部の記憶情報の消去動作制御とを行うことを特徴とする不揮発性メモリ装置。
21. 請求項１８記載の不揮発性メモリ装置において、
    前記第２コマンドの入力に応じて、前記第２の制御部は前記第２の不揮発性メモリの一部の記憶情報の消去動作制御と、前記第１の不揮発性メモリの一部の記憶情報の消去動作制御とを行うことを特徴とする不揮発性メモリ装置。

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