CN101816011B - 半导体存储装置和存储系统 - Google Patents

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Abstract

在玻璃构成的衬底(102)上的预定区域中构成pn结型的太阳电池。从光照射部照射的光在透过衬底(102)之后向n型半导体层(124)照射。从太阳电池产生对应于照射光的量的电动势。在太阳电池的上层侧形成控制电路(60)、掩模ROM(70)、发送电路(80)、和天线(90)。半导体存储装置(100)的表面的整个面被绝缘膜(150)覆盖，切断外气的侵入。该绝缘膜(150)代表性地有物理化学上稳定的玻璃或二氧化硅构成。

Description

半导体存储装置和存储系统
技术领域
本发明涉及使用了半导体器件的半导体存储装置和包含其的存储系统，特别涉及能够经受长期间的数据存储的技术。
背景技术
伴随着近年来的信息通信技术的急速发展，提供包含大容量的数据的多媒体内容的服务正在不断普及。作为这样的多媒体内容的提供方式的一种，代替现有的使用胶片的摄影或进行放映的电影事业的方式，提出了使用数字信息进行摄影或放映的“数字电影”的方式。针对这样的数字电影，设立了Digital Cinema Initiative，LLC(LimitedLiability Company)等的标准化团体。
在该数字电影中，设想了在摄影时对视频图像进行数字化的基础上进行编辑，在放映时，经由网络向各电影院配送的方式。通过像这样使用数字数据，能够防止胶片的老化或伴随放映的机械的损伤导致的视频图像的劣化。
可是，作为文化财产而具有价值的电影内容，理想的是希望能够恒久地保存。在现有的胶片电影中，例如通过每1年进行胶片的重新印制，从而维持电影内容本身的品质。
另一方面，数字信息在磁带、磁盘、光盘、光磁盘、闪速存储器等各种记录介质中储存并存储，但这样的记录介质本身也有寿命。例如，在CD(Compact Disc，压缩光盘)、或DVD(Digital Versatile Disc，数字多功能光盘)等的光盘中，由于以铝等形成的记录层被大气的侵入而腐蚀等的理由，其寿命据说是10年左右。此外，在磁带或磁盘(例如，硬盘或软磁盘)等的使用磁来存储数据的记录介质中，磁本身随着时间经过而自然地衰减，此外容易受到来自外界的磁场的影响，因此事实上难以长期间保持数据存储。此外，在闪速存储器等的使用电荷来存储数据的方式的记录介质中，电荷本身随着时间经过而自然地衰减，此外容易受到来自外界的电场的影响，因此事实上难以长时间保持数据储存。
如上所述，在现在普及的这些记录介质中，事实上不可能实现长期间的数据保持，与现有的胶片同样地，需要按预定期间的每一个进行再复制处理。
因此，作为更长寿命的记录介质，可以考虑掩模ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)等的半导体存储装置。由于这样的半导体存储装置通过在物理和化学上稳定的硅构成，所以难以受到腐蚀等的影响。例如，在日本专利申请特开2006-237454号公报(专利文献1)中，公开了这样的掩模ROM的结构和制造方法。
专利文献1：日本专利申请特开2006-237454号公报
本发明要解决的课题
在上述的半导体存储装置中，使用包含少量杂质的硅层和金属层等构成电路，对应于在该电路中流过的电流量或电流的有无，对信息(数字数据)进行存储。即，从半导体存储装置读出信息，意味着从半导体存储装置输出与在其中存储的信息对应的电信号。因此，在半导体存储装置中，作为用于信息读出的接口形成有被称为焊盘部的金属制的输入输出部。
可是，通常的焊盘部露出在大气中，因此，存在经由该焊盘部，在半导体存储装置中形成的电路中发生腐蚀的可能性。进而，即使假设在焊盘部填充树脂，或在惰性气体或真空环境下进行维持管理来抑制腐蚀，在为了读出信息而与焊盘部接触的金属端子中也可能产生腐蚀或磨耗的问题。即，只要以接触方式来实现信息的读出，就不能回避腐蚀或磨耗等问题。基于这样的理由，难以恒久地在半导体存储装置中存储信息。
发明内容
本发明正是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于提供一种与现有的半导体存储装置相比获得了长寿命化的半导体存储装置以及包含其的存储系统。
用于解决课题的方案
按照本发明的一个方面的半导体存储装置，包含：衬底；非易失性存储部，配置在衬底上，非易失地对数据进行储存；电力产生部，配置在衬底上，接受从外部以非接触状态供给的能量并产生内部电力；发送部，配置在衬底上，接受内部电力并对储存在非易失性存储部中的数据进行无线发送；以及密封膜，对非易失性存储部、电力产生部、和发送部的露出面进行覆盖。
优选衬底是玻璃衬底，电力产生部是能够对透过玻璃衬底的光进行受光的太阳电池。
优选半导体存储装置还包含与发送部连接的天线，电力产生部将经由天线接收的无线信号的一部分作为电力而提取。
优选半导体存储装置包含被区划的多个存储单元，多个存储单元的每一个包含：非易失性存储部、电力产生部、发送部，从各存储单元的发送部发送的无线信号的频率与其它的存储单元不同。
优选密封膜是二氧化硅膜。
按照本发明的另一个方面的存储系统包含：半导体存储装置；和数据读出装置。半导体存储装置包含：衬底；多个存储单元，配置在衬底上；以及密封膜，对多个存储单元的露出面进行覆盖。多个存储单元的每一个包含：非易失性存储部，非易失地储存数据；电力产生部，接受从外部以非接触状态供给的能量并产生内部电力；以及发送部，接受内部电力并对储存在非易失性存储部中的数据进行无线发送。数据读出装置包含：能量供给部，向半导体存储装置供给能量；以及多个接收部，与半导体存储装置的多个存储单元的每一个对应而配置。
按照本发明的另一个方面的存储系统包含：多个半导体存储装置、和数据读出装置。多个半导体存储装置按照预定的规则而接近配置。多个半导体存储装置的每一个包含：光透过性的衬底；电力产生部，接受透过衬底的光并产生电力；非易失性存储部，配置在衬底上，非易失地储存数据；通信部，配置在衬底上，接受来自电力产生部的电力并将储存在非易失性存储部中的数据向邻接于自装置的半导体存储装置无线传输；以及密封膜，对电力产生部、非易失性存储部、和通信部的露出面进行覆盖。数据读出装置包含：光照射部，向多个半导体存储装置照射光；以及读出部，与接近配置的多个半导体存储装置的至少一个接近而设置，对该半导体存储装置无线传输的数据进行接收。
优选通信部将从邻接于自装置的半导体存储装置接收的数据向邻接于自装置的其它半导体存储装置转送。
进一步优选通信部在将从邻接于自装置的半导体存储装置接收的数据转送之后，将储存在非易失性存储部中的数据对该转送目的地发送。
优选衬底是大致圆板状，通信部包含：接收部，用于从邻接于自装置的半导体存储装置接收数据；以及发送部，用于向邻接于自装置的其它半导体存储装置发送数据。接收部和发送部在大致圆板状的衬底上针对其中心离开预定的圆周角而形成。多个半导体存储装置以其圆周中心成为在同一直线上的方式配置，并且在邻接的半导体存储装置之间，以一方的接收部和另一方的发送部接近的方式配置。
优选在多个半导体存储装置中，各半导体存储装置以与多个半导体存储装置接近的方式配置。通信部包含：多个发送接收部，在与邻接于自装置的半导体存储装置之间能够进行数据发送和数据接收。各个发送接收部在与邻接于自装置的半导体存储装置之间确立自组织网络(ad hoc network)。
优选密封膜是二氧化硅膜。
根据本发明的再一个的方面，提供一种在由按照预定规则接近配置的多个半导体存储装置构成的存储系统中使用的半导体存储装置。半导体存储装置包含：光透过性的衬底；电力产生部，接受透过衬底的光并产生电力；非易失性存储部，配置在衬底上，非易失地储存数据；通信部，配置在衬底上，接受来自电力产生部的电力并将储存在非易失性存储部中的数据向邻接于自装置的半导体存储装置无线传输；以及密封膜，对电力产生部、非易失性存储部、和通信部的露出面进行覆盖。
按照本发明的另一个方面的存储系统包含：多个半导体存储装置、和数据读出装置。多个半导体存储装置按照预定的规则而接近配置。多个半导体存储装置的每一个，包含：衬底；非易失性存储部，配置在衬底上，非易失地对数据进行储存；电力产生部，配置在衬底上，接受从外部以非接触状态供给的能量并产生内部电力；通信部，配置在衬底上，能够接受内部电力并在与邻接于自装置的半导体存储装置之间使用无线信号对数据进行发送接收；以及密封膜，对电力产生部、非易失性存储部、和通信部的露出面进行覆盖。当通信部从邻接于自装置的半导体存储装置接收数据时，将该接收数据向邻接于自装置的其它半导体存储装置转送。数据读出装置包含：读出部，与接近配置的多个半导体存储装置的至少一个接近而设置，对该半导体存储装置转送的数据进行接收。
优选通信部在将从邻接于自装置的半导体存储装置接收的数据转送之后，将储存在非易失性存储部中的数据对该转送目的地发送。
优选各个半导体存储装置以与多个其它半导体存储装置接近的方式配置。通信部包含：多个发送接收部，在与邻接于自装置的半导体存储装置之间能够进行数据发送和数据接收。各个发送接收部在与邻接于自装置的半导体存储装置之间确立自组织网络(ad hoc network)。
优选衬底是光透过性的衬底，电力产生部是接受透过衬底的光并产生电力的太阳电池，数据读出装置还包含：光照射部，向多个半导体存储装置照射光。
优选数据读出装置还包含：磁通供给部，向多个半导体存储装置供给交变磁通。电力产生部包含：线圈，在与交变磁通交链的位置形成；以及电源电路，根据线圈与交变磁通交链而产生的电动势来生成内部电力。
根据本发明的再一个的方面，提供一种在由按照预定规则接近配置的多个半导体存储装置构成的存储系统中使用的半导体存储装置。半导体存储装置，包含：衬底；非易失性存储部，配置在衬底上，非易失地对数据进行储存；电力产生部，配置在衬底上，接受从外部以非接触状态供给的能量并产生内部电力；通信部，配置在衬底上，能够接受内部电力并在与邻接于自装置的半导体存储装置之间使用无线信号对数据进行发送接收；以及密封膜，对电力产生部、非易失性存储部、和通信部的露出面进行覆盖。当通信部从邻接于自装置的半导体存储装置接收数据时，将该接收数据向邻接于自装置的其它半导体存储装置转送。
发明的效果
根据本发明，能够实现与现有的半导体存储装置相比实现了长寿命化的半导体存储装置和包含其的存储系统。
附图说明
图1是按照本发明的实施方式1的存储系统300的外观图。
图2是表示图1所示的存储系统300的示意剖面构造的概略图。
图3是表示按照本发明的实施方式1的半导体存储系统100的示意图。
图4是表示按照本发明的实施方式1的半导体存储装置100和接收部30的功能结构的框图。
图5是表示按照本发明的实施方式1的半导体存储系统100的剖面构造的示意图。
图6是用于说明从按照本发明的实施方式1的半导体存储装置100读出的数据的一个例子的图。
图7是表示按照本发明的实施方式1的存储系统300的接收部30的控制构造的一个例子的功能框图。
图8是表示按照本发明的实施方式1的存储系统300的接收部30的控制构造的另一个例子的功能框图。
图9是表示使用了按照本发明的实施方式1的半导体存储装置100的数据流通的处理次序的一个例子的图。
图10是表示使用了按照本发明的实施方式1的半导体存储装置100的数据流通的处理次序的另一个例子的图。
图11是表示按照本发明的实施方式1的变形例的半导体存储装置100A和接收部30A的功能结构的框图。
图12是表示利用了按照本发明的实施方式2的存储系统的结构的一个例子的外观图。
图13是表示图12所示的便携式游戏装置200的剖面构造的概略图。
图14是按照本发明的实施方式3的存储系统400的外观图。
图15是表示按照本发明的实施方式3的半导体存储装置100B的平面构造的框图。
图16是图15所示的半导体存储装置100B的XVI-XVI线剖面图。
图17是表示按照本发明的实施方式3的存储系统400的数据传输的状态的示意图。
图18是表示按照本发明的实施方式3的存储系统400的通信顺序图。
图19是按照本发明的实施方式3的变形例的存储系统400A的外观图。
图20是表示按照本发明的实施方式3的变形例的半导体存储装置100D的平面构造的框图。
图21是表示按照本发明的实施方式4的存储系统500的外观图。
图22是表示按照本发明的实施方式4的半导体存储装置100C的平面构造的框图。
图23是表示按照本发明的实施方式3的半导体存储装置100C的天线配置的示意图。
图24是表示构成图21所示的存储系统500的情况下的半导体装置100C的位置关系的示意图。
图25是用于说明按照本发明的实施方式4的存储系统500的路径设定协议的图。
图26是用于说明在图25所示的网络中存在故障的情况下的处理的图。
附图标记说明
10，10A，10B，10C控制部
12接口部
20，20B，20C光照射部
30，30A接收部
301，90天线
302接收电路
303发送接收电路
30B，30C读出部
31串行转换部
32纠错电路
33解码电路
34，36缓冲部
35空间开关
40电源部
42发送电路
44接收电路
46，46-1～46-6发送接收电路
48-1～48-6天线
50，50B太阳电池
60，60A，60B，60C，60D控制电路
601计数器电路
70，70B，70D掩模ROM
80，80A发送接收电路
90A，90B磁通供给部
96电源电路
100，100A，100B，100C，100D半导体存储装置
102衬底
110切口部
120，120A存储单元
122防反射膜
124n型半导体层
126p型半导体层
128p+杂质半导体层
130电极层
132，134，136，136B，138B，138通孔
140，150绝缘膜
200便携式游戏装置
300，400，400A，500存储系统
310，310A接收单元
410架子
具体实施方式
针对本发明的实施方式，一边参照附图一边详细地进行说明。再有，针对图中的同一或相当的部分，赋予同一符号，不反复进行其说明。
[实施方式1]
图1是按照本发明的实施方式1的存储系统300的外观图。
参照图1，按照本实施方式的存储系统300作为一种数据蓄积装置而发挥功能。具体地，构成为在存储系统300的侧面形成有多个插入口3001，能够接受多个半导体存储装置100。而且，存储系统300从这些半导体存储装置100读出必要的信息并向未图示的外部装置输出。再有，存储系统300能够接受的半导体存储装置100的数量对应于一次应读出的数据速度或应蓄积的数据量等适宜地设计。
作为代表的应用例，按照本实施方式的半导体存储装置100作为储存绘画或电影等的作为文化财产具有价值的数据的存储介质而利用。再有，在存储系统300中能够插入任意的半导体存储装置100，因此在许多半导体存储装置100中，可以仅选择需要的半导体存储装置100并插入存储系统300。
如后述的那样，从插入存储系统300的各个半导体存储装置100读出的数据通过无线信号向存储系统300侧传输。
图2是表示图1所示的存储系统300的示意剖面构造的概略图。再有，在图2中，为了简略化而表示仅形成有3个插入口的结构，但实际上适宜地设置对应于插入口的数量而需要的结构。
参照图2，存储系统300包括：控制部10、多个光照射部20、多个接收部30、和接口部12。在存储系统300中，在其侧面部形成有多个用于插入半导体存储装置100的插入口。在各插入口的下表面侧和上表面侧分别配置有光照射部20和接收部30。
各个光照射部20包含：非接触地向对应的半导体存储装置100供给能量的能量供给部，代表的是LED(Light Emitting Diode，发光二极管)等的光源。更具体地，各个光照射部20接受来自未图示的电源部的电力并产生光，将该产生的光从纸面下侧朝向半导体存储装置100照射。各个接收部30接收对应的半导体存储装置100接受来自光照射部20的光而发送的数据，将该接收的数据向控制部10输出。控制部10构成为包含CPU和RAM(Random Access Memory，随机存储器)等，对从各个接收部30输出的数据进行接收并执行预定的处理。
接口部12是将在控制部10进行了预定的处理后生成的读出数据向未图示的外部装置输出的部分，代表性地包括：以太网(注册商标)、USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、IEEE(Institute of Electricaland Electronic Engineers)1394、SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)、RS-232C等有线接口、或无线LAN(Local AreaNetwork，局域网)或Bluetooth(注册商标)等无线接口等。
图3是按照本发明的实施方式1的半导体存储装置100的示意图。
参照图3，半导体存储装置100包含：存储单元120，在衬底102上形成，被区划为多个。衬底102由硅或玻璃等物理化学上稳定的绝缘物构成，在本实施方式中，代表性地针对使用光透过性的玻璃的结构进行例示。进而，多个存储单元120的露出部的整个面被密封膜覆盖。该密封膜代表性地由二氧化硅膜等的物理化学上稳定的绝缘物构成。
各个存储单元120预先储存有数据，如后述那样，从半导体存储装置100的外部以非接触状态接受能量，将该存储的数据作为无线信号依次进行发送(响应)。再有，在图3中，为了更明确地表示形成多个存储单元120的结构，表示区划了各存储单元120的示意图，但存储单元120并不必须需要被明确地区划。
图4是表示按照本发明的实施方式1的半导体存储装置100和接收部30的功能结构的框图。
参照图4，构成半导体存储装置100的各个存储单元120包含：太阳电池50、控制电路60、掩模ROM70、发送电路80、和天线90。
太阳电池50在衬底102(图3)侧形成，对从光照射部20照射的、透过衬底102(图3)并侵入内部的光进行受光而产生内部电力。而且，太阳电池50将该产生的内部电力向控制电路60和发送电路80供给。
当开始来自太阳电池50的电力供给时，控制电路60从掩模ROM70以预定的周期读出数据，向发送电路80输出。特别是控制电路60包含计数器电路601，当从太阳电池50供给内部电力时，该计数器电路601对其计数值进行重置，以预定的周期开始合计(count up)。控制电路60按照该合计的计数值，依次指定掩模ROM70的预定的地址(号码)，进行数据的读出。再有，当掩模ROM70的全部地址的读出结束时，控制电路60从掩模ROM70的最初的地址起反复进行数据的读出。即，只要从太阳电池50供给电力，控制电路60就进行循环地从掩模ROM70进行数据的读出。
掩模ROM70是通过形成对应于要储存的数据的电路图案，从而非易失地存储数据的非易失性存储部。代表性地，压膜ROM70以如下方式形成，即，预先创建对应于数据的电路图案，并且使用分步光刻机(stepper)等将该电路图案转印到衬底。
再有，代替掩模ROM70，也可以使用在事后能够编程的PROM(Programmable Read Only Memory，可编程只读存储器)。作为这样的PROM，已知通过从半导体存储装置100的外部照射激光，形成对应于必要的数据的电路从而能够存储数据的激光PROM或熔丝式PROM等。此外，使用在国际公开第03/025944号说明书等中公开的PROM也可。
发送电路80接受来自太阳电池50的电力，通过控制电路60生成对应于从掩模ROM70读出的数据的调制信号。然后，发送电路80通过该调制信号对天线90进行激励。
代表性地，天线90通过在衬底上形成为环状的金属布线而形成，接受来自发送电路80的调制信号而发送无线信号。按照本实施方式的半导体存储装置100包含多个存储单元120，因此为了能够识别从各存储单元120发送的无线信号，以分别发送的无线信号的载波频率不同的方式形成天线90。具体地，各天线90通过分别调整构成该天线的布线长度、布线宽度、邻接的布线间的距离等，能够将阻抗设定为任意的值。通过将天线90的阻抗值设置为适合的间隔，从而能够使各自的调谐频率不同。由此，能够相互识别从各存储单元120发送的无线信号的频率。
存储单元300的接收部30以与半导体存储装置100的存储单元120对应的方式包含多个接收单元310。各个接收单元310接收从半导体存储装置100的对应的存储单元120发送的无线信号，将该无线信号解码为数据，向控制部10(图2)输出。
各个接收单元310包含天线301、和接收电路302。天线301以与对应的存储单元120的天线90匹配的方式构成。因此，各个天线301能够有选择地接收从对应的存储单元120的天线90发送的无线信号。即，能够仅对接收电路302赋予具有特定的频率的无线信号。接收电路302，对于连接的天线301接收无线信号而感应的电压信号进行预定的解码处理。接收电路302将通过该解码处理而得到的数据依次输出。以下，将从各接收电路302依次输出的数据也记载为数据列Ch1，Ch2，...。
图5是表示按照本发明的实施方式1的半导体存储系统100的剖面构造的示意图。
参照图5，半导体存储装置100包括：衬底102、防反射膜122、n型半导体层124、p型半导体层126、p+杂质半导体层128、电极层130、通孔132、134、136、138、和绝缘膜140、150。
具体地，在由将二氧化硅作为主成分的光透过性的玻璃构成的衬底102上的预定区域，形成n型半导体层124。n型半导体层124是在硅或锗中掺杂了n型杂质的材料。在该n型半导体层124的下层侧形成防反射膜122。此外，在该n型半导体层124的上层侧形成p型半导体层126。进而，在p型半导体层126的上层侧形成p+杂质半导体层128。即，n型半导体层124、p型半导体层126、p+杂质半导体层128构成pn结型的太阳电池单元。从位于半导体存储装置100的下侧的光照射部20(图2)照射的光在透过衬底102之后，经过防反射膜122向n型半导体层124照射。通过该光在n型半导体层124中激励电子，在n型半导体层124和p+杂质半导体层128之间产生对应于照射光的量的电动势。通过该电动势向各电路供给电力。
在该太阳电池的上层侧，形成控制电路60、掩模ROM70、发送电路80、天线90。在该太阳电池中产生的电力的一部分，经由连接于n型半导体层124的通孔138、和与在p+型杂质半导体层128的上层侧配置的电极层130连接的通孔134，向控制电路60供给。此外，经由连接于n型半导体层124的通孔136、和连接于电极层130的通孔132，在该太阳电池中产生的电力的一部分向发送电路80供给。
在某个存储单元120的太阳电池和邻接的存储单元120的太阳电池之间，形成有绝缘层140，维持各个存储单元彼此是电绝缘的状态。
进而，半导体存储装置100的表面被绝缘膜150密封。即，半导体存储装置100的表面的整个面被绝缘膜150覆盖，切断外气的侵入。代表性地，该密封膜150由物理化学上稳定的玻璃或二氧化硅膜构成。
图1～图5表示的结构和本申请发明的对应关系是，衬底102对应于“衬底”，掩模ROM70对应于“非易失性存储部”，太阳电池50对应于“电力产生部”，发送电路80对应于“发送部”，绝缘膜150对应于“密封膜”，光照射部20对应于“能量供给部”，接收部30对应于“接收部”。
图6是用于说明从按照本发明的实施方式1的半导体存储装置100读出的数据的一个例子的图。
参照图6，在半导体存储装置100的各存储单元120中，当从光照射部20(图2)开始光照射时，在其控制电路60中包含的计数器电路601对计数值进行重置，从对应的掩模ROM70的先头地址起依次开始数据的读出。结果，从各存储单元120进行从对应的掩模ROM70的先头地址起的依次的数据读出。即，在任何一个的存储单元120中，在读出对应的掩模ROM的地址ADD0的数据之后，读出接下来的数据ADD1的数据，以下以同样的次序读出数据。
图7是表示按照本发明的实施方式1的存储系统300的接收部30中的控制构造的一个例子的功能框图。
图7所示的控制构造是如下结构，即，是用于在将要存储的信息(数据列)以地址顺序分配到半导体存储装置100的各存储单元120的情况下，读出该存储的数据的结构。接收部30作为其功能包含：并行/串行变换部31、纠错电路32、解码电路33。
并行/串行变换部31将从各存储单元120并行(parallel)输出的数据列(Ch1，Ch2，...)作为1维的数据串行(serial)输出。即，并行/串行变换部31以Ch1的第一个数据、Ch2的第一个数据、...、Ch1的第二个数据、Ch2的第二个数据、...的顺序输出数据列。纠错电路32对于从并行/串行变换部31输出的数据列，进行预定的纠错处理。作为这样的纠错方式，能够使用被称为LDPC(Low Density Parity Check，低密度奇偶校验)的纠错方式等。再有，为了进行这样的纠错，需要在对要存储在半导体存储装置100的数据附加了纠错码的状态下，预先决定使存储单元120的掩模ROM70的每一个存储的数据。再有，通过附加这样的纠错码，即使在发送接收无线信号的结构的一部分中产生故障等，也能够继续数据读出。
图8是表示按照本发明的实施方式1的存储系统300的接收部30的控制构造的另一个例子的功能框图。
图8所示的控制构造是如下结构，即，是用于在将要存储的信息分配到半导体存储装置100的各存储单元120的情况下，随机地读出该存储的数据的结构。接收部30包含多个缓冲部34和36、和空间开关35。
各个缓冲部34对从对应的存储单元120依次读出的数据暂时进行储存。空间开关(space switch)35按照来自控制部10等的地址信号，有选择地提取储存在各个缓冲部34的数据，并将该提取的数据向特定的缓冲部36输出。即，空间开关35在从各存储单元120以地址顺序读出的数据中，有选择地提取必要的数据，向特定的缓冲部36输出。在缓冲部36中，对从空间开关35输出的数据暂时进行储存，并且当储存预定量的数据时作为数据列进行输出。像这样，通过在输入侧和输出侧分别设置多个缓冲部，能够随机读出储存在存储单元120的数据，或对离散地储存的数据进行结合并作为1个数据列进行输出。
接着，针对按照本实施方式的半导体存储装置100的数据储存和使用方式进行说明。
图9是表示使用了按照本发明的实施方式1的半导体存储装置100的数据流通的处理次序的一个例子的图。图10是表示使用了按照本发明的实施方式1的半导体存储装置100的数据流通的处理次序的另一个例子的图。
图9中表示在半导体存储装置100的制造时，到数据的储存为止是在所有者(代表的是著作权者)的管理下进行的方式。具体地，为了制造半导体存储装置100，依次进行在衬底102上的太阳电池的形成(步骤S101)、在太阳电池的上层的各电路的形成(步骤S102)、对除了形成的电路表面之外的其它部分的玻璃熔封(步骤S103)。再有，玻璃熔封(glassivation)的意思是形成绝缘膜等的密封膜的处理。在这里，没有对形成了电路的表面进行玻璃熔封的理由，是为了维持能够向掩模ROM的数据写入的状态。
在制造了这样的半导体存储装置100之后，在数据所有者的管理下，进行对应于要储存的数据的向掩模ROM的图案成形(步骤S104)，进而，对半导体存储装置100的露出面进行玻璃熔封(步骤S105)。在该时刻，在半导体存储装置100的整个面进行封装化。然后，将该储存了数据的半导体存储装置100向用户分发。
向用户分发的半导体存储装置100使用预定的数据读出装置等，处于能够自由地读出数据的状态(步骤S106)。
另一方面，在图10中，表示在半导体存储装置100的制造后，数据所有者任意地进行将数据向半导体存储装置100储存的处理的方式。具体地，首先，为了制造半导体存储装置100，依次进行在衬底102上的太阳电池的形成(步骤S101)、在太阳电池的上层的各电路的形成(步骤S102)、对除了形成的电路表面之外的其它部分的玻璃熔封(步骤S103)。在该时刻，将半导体存储装置100向数据所有者供给。
数据所有者进行对应于要储存的数据的向掩模ROM的图案成形(步骤S114)。因为向掩模ROM的电路图案的烧制，需要比较大的装置，所以通过激光PROM或熔丝式PROM等构成掩模ROM，数据所有者使用激光等，对必要的电路图案进行成形即可。然后，当向掩模ROM的图案成形完成时，数据所有者对半导体存储装置100的整个面进行玻璃熔封(步骤S115)。然后，将该储存了数据的半导体存储装置100向用户分发。
向用户分发的半导体存储装置100使用预定的数据读出装置等，处于能够自由地读出数据的状态(步骤S106)。
根据本实施方式，采用如下构造，即在形成非易失地储存数据的掩模ROM和用于从该掩模ROM进行数据读出的外围电路的基础上，以物理化学上稳定的密封膜覆盖它们的露出面。由此，能抑制大气的侵蚀，实现该数据保持的长寿命化。
此外，根据本实施方式，由于利用从外部供给的能量进行读出工作等，所以能够使电路结构简洁化。进而，通过采用具有光透过性的玻璃衬底，能够使用在该衬底上形成的太阳电池进行电力供给。此外，硅衬底等具有某种程度的导电性，但玻璃衬底是良好的绝缘体，所以电磁波的吸收少而透过性高，能够以更少的发送电力有效率地进行数据通信。
[实施方式1的变形例]
在上述的实施方式中，针对包含接受从外部照射的光而产生内部电力的太阳电池的半导体存储装置进行例示，但代替这样的结构，搭载无源型的无线系统也可。
图11是表示按照本发明的实施方式1的变形例的半导体存储装置100A和接收部30A的功能结构的框图。
参照图11，各个存储单元120A与图4所示的存储单元120相比，在去除太阳电池50的基础上，代替发送电路80而设置发送接收电路80A，并且代替控制电路60设置有控制电路60A。该存储单元120A是在接收到来自外部的无线信号时，将其内部储存的数据进行响应的无源型的存储介质。
更具体地，当从对应的接收单元310A发送用于数据读出的无线信号时，该无线信号经由天线90被发送接收电路80A接收。发送接收电路80A从来自接收单元310A的无线信号取出电力和识别信息，向控制电路60A供给。控制电路60A接受来自接收单元310A的电力成为活性化状态，按照来自接收单元310A的识别信息，从掩模ROM70的预定的地址读出数据。将该读出的数据向发送接收电路80A输出。发送接收电路80A利用以天线90接收的无线信号的一部分，以从掩模ROM70读出的数据对该无线信号进行调制，再次发送。
相对于此，接收单元310A包含天线301、和发送接收电路303。发送接收电路303生成用于从存储单元120A读出数据的无线信号，从天线301送出，并且从由天线301接收的来自存储单元120A的无线信号解码数据并进行输出。
像这样，按照本实施方式的变形例的接收单元310A，从存储单元120A进行数据的读出。
根据本变形例，由于能够得到与上述的实施方式1的效果相同的效果，并且通过无线信号进行电力供给，此外通过无线信号读出数据，所以能够对半导体存储装置100的表面施加设计。
[实施方式2]
图12是表示利用了按照本发明的实施方式2的存储系统的结构的一个例子的外观图。参照图12，按照本实施方式的半导体存储装置100，作为一个例子，作为对在便携式游戏装置200中执行的应用软件(application)进行存储的记录介质而被利用。更具体地，在半导体存储装置100中，非易失地存储有在便携式游戏装置200的CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)等的运算装置中执行的程序码和各种数据等，便携式游戏装置200包含用于从该半导体存储装置100读出数据的数据读出装置。而且，通过将半导体存储装置100插入便携式游戏装置200中，从而读出这些信息。
图13是表示图12所示的便携式游戏装置200的剖面构造的概略图。
参照图13，便携式游戏装置200包括：控制部10A、光照射部20、接收部30、和电源部(BAT)40。在便携式游戏装置200中，在其主体部侧形成有用于插入半导体存储装置100的切口部。在该切口部的下表面侧和上表面侧分别配置有光照射部20和接收部30。
光照射部20是向半导体存储装置100非接触地供给能量的能量供给部，从来自电源部40的电力产生光，将该产生的光从纸面下侧朝向半导体存储装置100照射。接收部30对半导体存储装置100接受来自光照射部20的光而发送的数据进行接收，将该接收的数据向控制部10A输出。控制部10A构成为包含CPU和RAM和显示电路等，对从接收部30输出的数据进行接收并执行预定的处理。电源部40代表性地由蓄电池构成，向光照射部20和控制部10A供给驱动电力。
关于其它的结构和处理，因为与上述实施方式1同样，所以不反复进行详细的说明。
根据本实施方式，能够得到与上述的实施方式1的效果相同的效果，并且因为非接触地从半导体存储装置100读出数据，所以可获得对机械的摩擦、化学的生锈的产生、以及静电导致的破损等的耐力提高的效果。此外，获得了对解读(逆向工程)或改造等的耐力也提高的效果。
在上述实施方式1和2中，针对在预先成形为方形状的衬底上形成有电路的结构进行了例示，但作为进一步使存储容量增大的结构的一个例子，也可以对结晶生长的圆板状的硅晶片，形成用于实现本发明的半导体存储装置的电路。
[实施方式3]
图14是按照本发明的实施方式3的存储系统400的外观图。
参照图14，在按照本实施方式的存储系统400中，包含：多个半导体存储装置100B；对这些半导体存储装置100B进行收容的架子410；对这些半导体存储装置100B照射光的光照射部20B；接近于位于一方端部的半导体存储装置100B而配置的读出部30B；控制部10B；和接口部12。再有，架子410、光照射部20B、读出部30B、控制部10B、以及接口部12作为“数据读出装置”而发挥功能。
在各个半导体存储装置100B中，在大致圆板状的硅晶片设置有：掩模ROM等的非易失性存储部；进行从掩模ROM的数据读出和无线传输的外围电路；从太阳电池等的外部以非接触状态接受供给的能量并产生内部电力的电力产生部。在架子410，按照预定的规则，相互接近地收容这样的半导体存储装置100B。
按照本实施方式的半导体存储装置100B能够代表性地在自组织(ad-hoc)网络那样的、邻接的半导体存储装置100B之间进行自律的通信。即，在按照本实施方式的存储系统400中，当从光照射部20B向各个半导体存储装置100B开始光的照射时，各半导体存储装置100B将从邻接的半导体存储装置100B接收的数据向邻接的其它半导体存储装置100B进行无线传输，并且针对各自存储的数据也向邻接的半导体存储装置100B无线传输。结果，半导体存储装置100B分别存储的数据按照半导体存储装置100B的排列规则向任一个的方向依次传输。然后，从位于该传输方向的最下游侧的半导体存储装置100B发送的数据，在读出部30B被接收，经由控制部10B从接口部12向外部输出。
如上所述，按照本实施方式的半导体存储装置100B自律地对数据进行传输，因此关于收容在架子410的顺序或数量不受任何制约，只要邻接地配置各半导体存储装置100B，就能够容易地对应于需要对半导体存储装置100B进行追加或交换。
关于光照射部20B，除了其照射面积的方面之外，与上述光照射部20同样，因此不反复进行详细的说明。此外，关于接口部12也在上面叙述了，因此不反复进行详细的说明。
控制部10B将从多个半导体存储装置100B依次发送的数据基于其ID等进行区别，在此基础上暂时蓄积在内部储存器内等，对应于外部要求等，将需要的数据从接口部12输出。
图15是表示按照本发明的实施方式3的半导体存储装置100B的平面构造的框图。图16是图15所示的半导体存储装置100B的XVI-XVI线剖面图。
参照图15，各个半导体存储装置100B包含：太阳电池50B、控制电路60B、掩模ROM70B、包含发送用的天线的发送电路42、以及包含接收用的天线的接收电路44。再有，发送电路42和接收电路44作为“通信部”而发挥功能。这些各部分在光透过性的衬底(晶片)上形成，并且其露出面的整个面被密封膜(代表性的是二氧化硅等的物理化学上稳定的绝缘物)覆盖。
作为太阳电池50B的一个例子，在光透过性的晶片上形成为马蹄形，对从光照射部20B(图14)照射的光进行受光并且产生内部电力。该产生的内部电力向控制电路60B、发送电路42和接收电路44等供给。按照本实施方式的半导体存储装置100B与其它的半导体存储装置100B以其平面相互邻接的方式配置。在这样的状态下，也以能够有效地对来自光照射部20B(图14)的光进行受光的方式，在半导体存储装置100B的外周侧形成太阳电池50B。再有，在图15中，表示了太阳电池50B在与形成其它电路的面的相反的一方的面形成的结构，但为了更多地产生内部电力，在两面形成也可。
当开始来自太阳电池50B的电力供给时，控制电路60B与发送电路42和接收电路44协作，在与其它的半导体存储装置100B之间构成自组织网络。具体地，当接收电路44接收到从邻接的半导体存储装置100B发送的数据时，控制电路60B从发送电路42将该接收的数据向邻接的其它半导体存储装置100B发送。即，控制电路60B作为从邻接于自装置的半导体存储装置100B向其它邻接的半导体存储装置100B转送数据的中继装置而发挥功能。与该中继工作一起，控制电路60B从掩模ROM70B读出数据并向发送电路42输出，由此将各自储存的数据向其它的半导体存储装置100B发送。再有，关于更详细的通信处理，在后面叙述。
掩模ROM70B与上述的掩模ROM70等是相同的结构，因此不反复进行详细的说明。
发送电路42接受来自太阳电池50B的电力，通过控制电路60B生成对应于从掩模ROM70读出的数据的调制信号。然后，发送电路42通过由该调制信号激励(excite)天线(未图示)而向邻接的半导体存储装置100B发送无线信号(调制信号)。
接收电路44接受来自太阳电池50B的电力，当从其它的半导体存储装置100B经由天线(未图示)接收到无线信号时，将该无线信号解码为数据并向控制电路60B输出。
在各个按照本实施方式的半导体存储装置100B中，因为无线信号的发送和无线信号的接收独立地进行，所以为了无线信号彼此不干扰，发送电路42和接收电路44在该晶片面上离开预定距离而形成。
参照图16，半导体存储装置100B与图5所示的按照实施方式1的半导体存储装置100具有同样的剖面构造，包括：衬底102、防反射膜122、n型半导体层124、p型半导体层126、p+杂质半导体层128、电极层130、通孔136B、138B、和绝缘膜140、150。
具体地，在由将二氧化硅作为主成分的光透过性的玻璃构成的衬底102上的预定区域，形成太阳电池50B。在该太阳电池50B中，n型半导体层124、p型半导体层126、p+杂质半导体层128构成pn结型的太阳电池单元。而且，从光照射部20B(图15)照射的光透过衬底102之后，经过防反射膜122向n型半导体层124照射。通过该光在n型半导体层124中激励电子，在n型半导体层124和p+杂质半导体层128之间产生对应于照射光的量的电动势。根据该电动势，通过通孔136B和138B而向控制电路60B、接收电路44和发送电路42(图15)等供给电力。
如图16所示，在半导体存储装置100B中，在以衬底102和绝缘膜140包围的区域中形成太阳电池50B，并且在绝缘膜140的上表面形成的控制电路60B等的露出面被绝缘膜150密封。因此，半导体存储装置100B的表面的整个面被物理化学上稳定的玻璃或二氧化硅等的绝缘膜覆盖，切断外气的侵入。
图17是表示按照本发明的实施方式3的存储系统400中的数据传输的状态的示意图。
参照图17，在按照本实施方式的存储系统400中，多个半导体存储装置100B以其圆周中心配置在同一直线上的方式，相互接近地收容在架子410(图14)中。如图15所示，在各半导体存储装置100B中，发送电路42和接收电路44离开预定的圆周角而形成在同一圆周面上。
因此，通过使半导体存储装置100B各旋转上述预定的圆周角而邻接配置，能够在邻接的2个半导体存储装置100B之间使发送电路42和接收电路44接近而配置。代表性地，在图17中表示邻接的半导体存储装置100B保持各旋转90°后的相对关系而依次配置的情况。再有，在该半导体存储装置100B中，发送电路42和接收电路44离开圆周角90°而配置。
通过按照图17所示的位置关系配置多个半导体存储装置100B，能够形成自组织网络。即，在图17所示的结构中，从纸面左侧的半导体存储装置100B朝向纸面右侧的半导体存储装置100B，在一个方向上传输数据。
再有，在各半导体存储装置100B中，发送电路42和接收电路44以分别接收或发送的无线信号相互不干扰的方式，离开预定距离而形成。进而，从各发送电路42发送的无线信号设定为仅在最接近的接收电路44能接收那样的强度。即，从某个发送电路42发送的无线信号以不对邻接的半导体存储装置100B之外的其它半导体存储装置100B的接收电路44施加影响的方式，设定强度。
再有，在图17中，代表性地，例示了发送电路42和接收电路44离开圆周角90°的结构，但只要满足上述条件，是任何圆周角均可。
可是，优选能够容易地使多个半导体存储装置110B实现上述那样的位置关系。因此，在本实施方式中，为了能够更容易地进行这样的位置对准，在各个半导体存储装置100B形成用于特别指定其相对位置关系的切口部110(图15)。即，在收容半导体存储装置100B的架子410(图15)的各插槽中，在适合的位置设置与切口部110卡合的突起部，由此能够实现用于可靠地进行在邻接的半导体存储装置100B之间的无线通信的位置关系。
通过采用这样的结构，即使是不具有任何专业知识的用户，也能容易地追加新的半导体存储装置100B(即，内容)。此外，没有各半导体存储装置100B的配置顺序等的限制。
图17表示的存储系统400的自组织网络的布局(topology)是1维的。因此，在按照本实施方式的存储系统400中，数据在一个方向上传输，各半导体存储装置100B在存在更上游侧的半导体存储装置100B的情况下，优先地将来自上游侧的数据传输向下游侧转送，当该转送结束时，进行自身储存的数据的发送。以下，使用图18对与这些数据传输相关的通信顺序进行说明。
图18是表示按照本发明的实施方式3的存储系统400的通信顺序图。再有，在图18中，假设是配置有N个半导体存储装置100B，将各半导体存储装置100B以离读出部30B(图15)近的顺序称为Node1～NodeN。
参照图18，当从光照射部20B(图15)对N个半导体存储装置100B开始光照射时，各半导体存储装置100B被活性化而开始处理。在按照本实施方式的存储系统400中，哪个半导体存储装置100B位于最上游，是基于是否从其它的半导体存储装置100B接收到“开始信号”来进行判断。即，在各半导体存储装置100B中，在光照射开始后，在预定期间中持续没有从其它的半导体存储装置100B接收“开始信号”的无接收状态的情况下，判断为自身位于最上游，将自身储存的数据向下游侧的半导体存储装置100B发送，当数据发送完成时，接着将“结束信号”向下游侧的半导体存储装置100B发送。另一方面，在光照射开始后，在预定期间内从其它的半导体存储装置100B接收到“开始信号”的情况下，判断为与自身相比在上游侧存在其它的半导体存储装置100B，在从该其它半导体存储装置100B接收到“结束信号”之前，将从上游侧接收到的数据向下游侧的半导体存储装置100B依次转送，当之后接收到“结束信号”时，将自身储存的数据向下游侧的半导体存储装置100B发送，当数据发送结束时，接着将“结束信号”向下游侧的半导体存储装置100B发送。
以这样的方式，从位于最上游侧的半导体存储装置100B向位于下游侧的半导体存储装置100B依次转送数据，由此能够读出构成存储系统400的全部半导体存储装置100B储存的数据。
更具体地，当开始处理时，各半导体存储装置100B首先对开始信号进行发送(步骤S200)，并且对来自上游侧的半导体存储装置100B的开始信号的接收等待预定期间。再有，该预定期间随机决定也可。
这时，至少在位于最上游侧(即，位于离读出部30B(图15)最远的位置)的半导体存储装置100B(NodeN)中，没有从其它的半导体存储装置100B接收开始信号的无接收状态持续预定期间(步骤S202)。于是，NodeN读出储存在自身的掩模ROM70B(图15)中的数据N(步骤S204)，将该数据N向邻接的半导体存储装置100B(NodeN-1)发送(步骤S206)。即，半导体存储装置100B仅在预定的时间中没有从其它的半导体存储装置100B接收开始信号的情况下，开始自身的数据发送。再有，在发送的数据N中附加表示是来自NodeN的数据的识别信息也可。进而，NodeN当自身的数据发送完成时，接着将结束信号向邻接的NodeN-1发送。
当NodeN-1从NodeN接收到数据N时，直接将数据N向邻接的NodeN-2(未图示)发送(转送)(步骤S208)。以下，以同样方式，数据N从NodeN-2依次转送到Node1。然后，接收了数据N(步骤S210)的Node1将该接收的数据N向读出部30B(图15)输出(发送)(步骤S212)。通过这样的次序，读出储存在NodeN的数据N。
另一方面，当NodeN-1接收到接着数据N发送的结束信号时，读出储存在自身的掩模ROM70B中的数据N-1(步骤S214)，将该数据N-1向邻接的NodeN-2(未图示)发送(步骤S216)。以下，与数据N的情况同样地，针对数据N-1，也从NodeN-2依次转送到Node1。然后，接收了数据N-1(步骤S218)的Node1将该接收的数据N-1向读出部30B输出(发送)(步骤S220)。通过这样的次序，读出存储在NodeN-1的数据N-1。进而，NodeN-1当自身的数据发送完成时，接着将结束信号向邻接的NodeN-2发送。
以同样的方式，NodeN-2～Node1的每一个在将从更上游侧接收的数据向下游侧转送之后，当接收到接着该数据从上游侧发送的结束信号时，开始将自身储存的数据向下游侧的发送。
最终，当Node1从Node2接收到数据2(步骤S222)时，将该接收的数据2向读出部30B输出(步骤S224)。然后，当Node1接收到接着数据2从Node2发送的结束信号(S223)时，读出储存在自身的掩模ROM70B中的数据1(步骤S226)，将该数据1向读出部30B输出(发送)(步骤S228)。
通过这样的一连串的处理，能够从全部的半导体存储装置100B(Node1～NodeN)读出数据。该一连串的数据暂时蓄积在控制电路60B(图15)，对应于需要将其一部分或全部作为读出数据从接口部12输出。
根据本实施方式，各半导体存储装置100B在与邻接的其它半导体存储装置100B之间自律地进行数据通信，按照预定的通信规则依次转送数据。因此，能够任意地选择构成存储系统400的半导体存储装置100B，并且与半导体存储装置100B的数量无关地仅设置1个读出部就能读出全部的数据。进而，关于半导体存储装置100B的配置顺序也能够没有任何限制地进行设定。
由此，即使在要保存的数据增大的情况下，也能灵活且自由地对半导体存储装置100B进行追加或变更。
此外，根据本实施方式，在各半导体存储装置100B设置切口部，并且在架子410在适合的位置设置对应的突起部，由此能够以邻接的半导体存储装置100B彼此成为预定的相对关系的方式，对其各个进行收容。因此，不使用户意识到，就能够实现为了确立自组织网络所需要的位置关系。
[实施方式3的变形例]
在上述的实施方式中，针对包含接受从外部照射的光而产生内部电力的太阳电池的半导体存储装置进行例示，但也可以采用接受从外部照射的电磁能量而产生内部电力的结构。
图19是表示按照本发明的实施方式3的变形例的存储系统400A的外观图。参照图19，在按照本实施方式的变形例的存储系统400A中，包含：多个半导体存储装置100D；对这些半导体存储装置100D供给磁通的磁通供给部90A、90B；接近于位于一方端部的半导体存储装置100D而配置的读出部30B；控制部10B；和接口部12。再有，架子410、磁通供给部90A、90B、读出部30B、控制部10B、以及接口部12作为“数据读出装置”而发挥功能。
按照本实施方式的变形例的半导体存储装置100D在以非接触状态从外部供给能量的方式中与按照实施方式3的半导体装置100B不同，除此以外的结构实质上相同。即，在各半导体存储装置100D中，当通过磁通供给部90A和90B开始磁通的供给时，将从邻接的半导体存储装置100D接收的数据向邻接的其它半导体存储装置100D进行无线传输，并且将各自的储存的数据也向邻接的半导体存储装置100D进行无线传输。
磁通供给部90A和90B在一连串配置的多个半导体存储装置100D的两侧相向配置，产生贯通全部的半导体存储装置100D的磁通(交变磁通)。该产生的磁通与各半导体存储装置100D的线圈(后述)进行交链(linkage)，从而变换为内部电力。
关于控制部10B、接口部12、读出部30B，也与图14表示的存储系统400同样，因此不反复进行详细的说明。
图20是表示按照本发明的实施方式3的变形例的半导体存储装置100D的平面构造的框图。
参照图20，各个半导体存储装置100D包含：线圈94、电源电路96、控制电路60D、掩模ROM70D、包含发送用的天线的发送电路42、以及包含接收用的天线的接收电路44。再有，发送电路42和接收电路44作为“通信部”而发挥功能。这些各部分在物理化学上稳定的衬底(晶片)上形成，并且其露出面的整个面被密封膜(代表性的是二氧化硅等的物理化学上稳定的绝缘物)覆盖。
线圈94在晶片的中心部形成，接受从磁通供给部90A和90B(图19)供给的交变磁通而感应电动势。在该线圈94感应的电动势向电源电路96输入。电源电路96具有整流功能和平滑化功能，将在线圈94中产生的交流的电动势作为直流的内部电力输出。更具体地，电源电路96包含由二极管的电桥电路等构成的全波整流电路、和与线路并联连接的电容器等的平滑化电路。
当开始来自电源电路96的电力供给时，控制电路60D与发送电路42和接收电路44协作，在与其它的半导体存储装置100D之间构成自组织网络。具体地，控制电路60D作为从邻接于自装置的半导体存储装置100D向其它邻接的半导体存储装置100D转送数据的中继装置而发挥功能。与该中继工作一起，控制电路60D从掩模ROM70D读出数据并向发送电路42输出，由此将各自存储的数据向其它的转送目的地的半导体存储装置100D发送。关于这些自组织网络的通信处理，因为与上述实施方式3同样，所以不反复详细的说明。
掩模ROM70D与上述的掩模ROM70等是相同的结构，因此不反复进行详细的说明。
发送电路42和接收电路44除了接受来自电源电路96的电力进行工作的方面之外，与上述实施方式3相同，因此不反复进行详细的说明。
根据本实施方式的变形例，能够得到与上述的实施方式3的效果同样的效果，并且通过使供给的磁通的强度和/或线圈的绕组数增大，能够提高内部电力的每单位面积的产生效率，因此能够增大在各半导体存储装置中形成掩模ROM的区域。结构，能够进一步增大各半导体存储装置的存储容量。
[实施方式4]
在按照上述的实施方式3的存储系统400中，例示了将半导体存储装置100B一维地配置，将各半导体存储装置100B储存的数据在一个方向上传输的结构。相对于此，在本实施方式中，针对二维或三维地配置半导体存储装置的结构进行例示。
图21是按照本发明的实施方式4的存储系统500的外观图。
参照图21，在按照本实施方式的存储系统500中，包含：多个半导体存储装置100C；对这些半导体存储装置100C照射光的光照射部20C；接近于位于四角的半导体存储装置100C而配置的4个读出部30C；控制部10C；和接口部12。再有，光照射部20C、读出部30C、控制部10C、以及接口部12作为“数据读出装置”而发挥功能。
在按照本实施方式的存储系统500中，将类似于按照上述实施方式3的半导体存储装置100B的半导体存储装置100C二维地配置。除了配置在四角的半导体存储装置100C，各半导体存储装置100C与2～4个半导体存储装置100C邻接配置。此外，各半导体存储装置100C包含多个能够在与其它半导体存储装置100C之间进行发送和接收的发送接收电路，在与邻接的半导体存储装置100C之间能够进行分别独立的数据的发送接收。
各个读出部30C在按照实施方式3的读出部30B的功能之外，还具有将来自控制部10C的指令向接近的半导体存储装置100C传输的功能。
因为光照射部20C与按照实施方式3的光照射部20B同样，因此不反复进行详细的说明。
通过采用图21所示的网络结构，能够提高从读出对象的半导体存储装置100C到控制部10C的路径的自由度。即，能够提供多个从读出对象的半导体存储装置100C到控制部10C的路径，因此在任一个的半导体存储装置100C有故障的情况下也能继续数据读出。或者，通过在多个路径并行地读出，能够提高读出速度。
此外，在按照本实施方式的存储系统500中，因为各半导体存储装置100C能够独立地进行数据的发送接收，所以对应于外部要求等，能够有选择地读出必要的数据。
图22是表示按照本发明的实施方式4的半导体存储装置100C的平面构造的框图。
参照图22，各个半导体存储装置100C包含：太阳电池50B、控制电路60C、掩模ROM70B、6个发送接收电路46-1～46-6、与发送接收电路46-1～46-6分别对应的天线48-1～48-6。这些各部分在晶片上形成，并且其露出面的整个面被密封膜(代表性的是二氧化硅等的物理化学上稳定的绝缘物)覆盖。
当开始来自太阳电池50B的电力供给时，控制电路60C与发送接收电路46-1～46-6协作，在与邻接的至少1个半导体存储装置100C之间构成自组织网络。具体地，当发送接收电路46-1～46-6中的任一个从半导体存储装置100C接受数据请求命令时，控制电路60C判断自身储存的数据是否是该数据请求命令的对象，在是对象的情况下，从掩模ROM70B读出请求的数据并向邻接的半导体存储装置100C发送。另一方面，在不是对象的情况下，将该接收的数据请求命令向邻接的其它半导体存储装置100C转送。再有，关于更详细的通信处理，在后面叙述。
发送接收电路46-1～46-6分别接受来自太阳电池50B的电力，按照来自控制电路60C的指令，通过激励对应的天线48-1～48-6从而向邻接的半导体存储装置100C发送无线信号(调制信号)，此外将从其它的半导体存储装置100C经由对应的天线48-1～48-6接收的信号解码成数据并向控制电路60C输出。
关于太阳电池50B和掩模ROM70B，因为与按照上述实施方式3的半导体存储装置100B的该部分的相同，所以不反复进行详细的说明。
此外，关于按照本实施方式的半导体存储装置100C的剖面构造，与图16所示的按照实施方式3的半导体存储装置100B的剖面构造相同，因此不反复进行详细的说明。
在各个按照本实施方式的半导体存储装置100C中，因为无线信号的发送接收处理独立地进行，所以为了无线信号彼此不干扰，天线48-1～48-6在该晶片面上离开预定距离而形成。更具体地，天线48-1～48-6在从晶片的中心点起离开预定距离的同一圆周上，离开预定的圆周角而配置。
图23是表示按照本发明的实施方式3的半导体存储装置100C的天线配置的示意图。
参照图23，在各半导体存储装置100C中，在纸面左侧的圆周上配置天线48-1～48-3，在纸面右侧的圆周上配置天线48-4～48-6。再有，天线48-1，48-2，48-3和天线48-6，48-5，48-4分别针对晶片的中心点是点对称的关系。
在这里，天线48-1和天线48-2之间的圆周角，是天线48-2和天线48-3之间的圆周角的大约2倍。同样地，天线48-6和天线48-5之间的圆周角，是天线48-5和天线48-4之间的圆周角的大约2倍。通过将天线48-1～48-6配置为这样的位置关系，如以下所示，能够回避在三维地配置的情况下的与邻接的半导体存储装置100C之间的串扰(crosstalk)。
更具体地，在邻接的半导体存储装置100C之间，假想地考虑3条直线H、M、L。通过使各半导体装置100C的相对的角度变化，能够将与这些直线H、M、L交叉的天线48-1～48-6至少切换为3个配置模式。
在图23(A)中，表示在半导体装置100C的纸面左侧配置的天线48-2和48-3分别与直线H和直线M交叉，在半导体装置100C的纸面右侧配置的天线48-4和48-5分别与直线M和直线L交叉的“HM-ML配置”。
在图23(B)中，表示在半导体装置100C的纸面左侧配置的天线48-2和48-3分别与直线M和直线L交叉，在半导体装置100C的纸面右侧配置的天线48-4和48-5分别与直线H和直线M交叉的“ML-HM配置”。
在图23(C)中，表示在半导体装置100C的纸面左侧配置的天线48-1和48-2分别与直线H和直线L交叉，在半导体装置100C的纸面右侧配置的天线48-5和48-6分别与直线H和直线L交叉的“HL-HL配置”。
图24是表示构成图21所示的存储系统500的情况下的半导体装置100C的位置关系的示意图。再有，在图24中，“HL”“HM”、“ML”等记号对应于图23表示的各配置模式。
在图24中，在邻接的半导体存储装置100C之间，能够经由配置在相同直线上的天线进行数据的发送接收。例如，在赋予了“HL”的记号的半导体存储装置100C中，在与图23表示的直线H和直线L交叉的位置配置有天线，在赋予了“HM”的记号的半导体存储装置100C中，在与图23表示的直线H和直线M交叉的位置配置有天线。因此，各个半导体装置100C的天线位于图24的纸面铅直方向中“H”的位置，即在纸面横方向上延伸的同一直线H上。因此，经由位于该直线H上的2个天线，在邻接的半导体存储装置100C之间进行数据的发送接收。
此外，通过采用图24所示的配置，能够使半导体存储装置100C的表面和背面、即在与图24中纸面右侧和纸面左侧分别邻接的半导体存储装置100C之间的数据通信中使用的天线的位置不同。更具体地，如图24所示，在配置在纸面最上级的各个半导体存储装置100C与邻接的半导体存储装置100C之间的数据发送接收中使用的天线的位置以“H”、“M”、“L”、“H”...的顺序循环地变化。
图21表示的存储系统500的自组织网络的布局(topology)是2维的。因此，在按照本实施方式的存储系统500中，以逻辑的通信路径动态地形成的方式，各半导体存储装置100C进行按照路径设定协议的控制。以下，使用图25和图26对与这些数据传输相关的路径设定协议进行说明。
图25是用于说明按照本发明的实施方式4的存储系统500的路径设定协议的图。图26是用于说明在图25所示的网络中存在故障的情况下的处理的图。在这里，在图25和图26中，为了方便，也将多个半导体存储装置100C称为Node1～Node7，接近相当于Node1的半导体存储装置100C配置有读出部30C。再有，图25和图26所示的布局是表示各Node的逻辑的连接关系的一个例子，与实际的半导体存储装置100C的位置关系并不一定一致。
参照图25，当从接口部12(图21)对控制部10C赋予对特定的数据的读出请求时，对Node1发送请求命令。在该请求命令中，作为一个例子，包含请求读出Node4中储存的数据的消息。再有，该请求命令作为广播(播送)消息进行操作。
各Node基于请求命令的内容，分别判断自Node中储存的数据中是否包含被请求的数据。然后，在判断为自Node中储存的数据中不包含被请求的数据的情况下，各Node向邻接的其它(与请求命令的发送源不同)Node转送该请求命令。再有，在与多个Node邻接的情况下，也可以向1个以上的Node转送请求命令。图25(A)中表示Node1将接收到的请求命令向邻接的Node2和Node5分别转送的情况。
在这里，各Node将自Node信息作为路径信息附加在向邻接的Node转送的命令中。即，如图25(A)所示，在从Node1分别向Node2和Node5转送的请求命令中，作为路径信息分别附加“Node 1”。
分别接收了来自该Node1的请求命令的Node2和Node5基于请求命令的内容，分别判断在自Node中储存的数据中是否包含有被请求的数据。在所有Node中均判断为在自Node中储存的数据中没有包含被请求的数据，因此Node2和Node5在将自Node的信息作为路径信息分别附加的基础上，分别将接收到的请求命令向邻接的Node转送接。即，如图25(A)所示，在从Node2向Node3转送的请求命令中，作为路径信息附加有“Node1+2”，在从Node5向Node6转送的请求命令中，作为路径信息附加有“Node1+5”。
以下，进行同样的处理，最终发送请求以2个路径转送到Node3。接收到相同的发送请求的Node3参照分别附加的路径信息，将其中继的Node数量最少的发送请求向邻接的Node4转送。或者仅转送最早到达各Node的发送请求。
在Node4中，判断为在自Node中储存的数据中包含被请求的数据。然后，Node4读出在自身的掩模ROM70B中储存的、被请求的数据，将读出的数据向请求命令的发送源的Node送回。这时，如图25(B)所示，在从Node4发送的数据中附加路径信息。该路径信息基于在接收的发送请求中附加的路径信息而生成，在图25(B)所示的例子中，作为路径信息附加有“Node4+3+2+1”。之后，按照该附加的路径信息，将被请求的数据向各个Node转送，最终从Node1向读出部30C(图21)输出(发送)。
或者，通过Node1和Node4之间的2个路径并行地读出数据，由此能够进一步提高读出速度。
接着，针对在上述那样的布局中，Node2和Node3的路径中有某种故障，不能进行数据的发送接收的情况下的处理进行说明。
如图26(A)所示，当对Node1赋予请求命令时，与上述的图25(A)同样地，将该请求命令转送到Node2。可是，不能转送从Node2向Node3的请求命令。
另一方面，从Node1向Node5转送的请求命令以Node5→Node6→Node7的顺序转送而到达Node3。进而，从Node3向Node4转送该请求命令。
进而，当Node4接收到该从Node3转送的请求命令时，读出储存在自身的掩模ROM70B中的、被请求的数据，将读出的数据向请求命令的发送源的Node送回。这时，基于附加在该命令的路径信息“Node1+5+7+3”，在Node4读出的数据以Node4→Node3→Node7→Node6→Node5的顺序转送而到达Node1。
像这样，在从Node1向Node4的路径存在多个的情况下，即使是在存在某种故障而不能使用任何的一个路径的情况下，也能够经由其它的路径进行数据的读出。
根据本实施方式，由于各半导体存储装置100C在与邻接的其它半导体存储装置100C之间自律地确立自组织网络，所以能够对构成存储系统500的半导体存储装置100C自由地进行设定。进而，关于半导体存储装置100C的配置顺序也能够自由地进行设定。
由此，即使是要保存的数据增大的情况下，也能够灵活且自由地对半导体存储装置100C进行追加或变更。
此外，根据本实施方式，即使在任何的一个半导体存储装置100C中产生故障的情况下，也自动地选择其它的路径，继续被请求的数据的读出。因此，能够进一步提高冗余性并实现可靠性高的存储系统。
[实施方式4的变形例]
对上述的实施方式4也可以与实施方式3的变形例同样地，以通过从外部供给电磁能量(交变磁通)而产生各半导体存储装置的内部电力的方式构成。再有，关于其具体结构，与实施方式3的变形例相同，所以不重复进行详细的说明。
[其它的方式]
在上述实施方式1～4及其变形例中，作为非接触地对半导体存储装置供给能量的结构，例示了使用光能量(太阳电池)的结构、以及使用电磁能量的结构，但也可以采用其它结构。
例如，也可以采用从外部供给热能量的结构。具体地，将产生泽贝克效应的热电转换元件在各半导体存储装置中形成，在此基础上从外部供给热能量，即通过使各半导体装置产生温度变化，从而能够产生内部电力。
应该认为，本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制。本发明的范围不是上述的说明，而是以本发明的技术方案所请求的范围来表示的，包含与请求的范围均等意思和范围内的全部变更。

Claims (11)

1.一种存储系统(400；500)，其中，具备：
多个半导体存储装置(100B、100C)；以及
数据读出装置(410、10B、20B、30B、12；10C、20C、30C、12)，
所述多个半导体存储装置按照预定的规则相互接近配置，
所述多个半导体存储装置的每一个包含：
光透过性的衬底(102)；
电力产生部(50B)，接受透过所述衬底的光并产生电力；
非易失性存储部(70B)，配置在所述衬底上，非易失地储存数据；
通信部(42、44；46-1～46-6)，配置在所述衬底上，接受来自所述电力产生部的电力并将储存在所述非易失性存储部中的数据向邻接于本半导体存储装置的半导体存储装置无线传输；以及
密封膜(150)，对所述电力产生部、所述非易失性存储部、以及所述通信部的露出面进行覆盖，
所述数据读出装置包含：
光照射部(20B；20C)，向所述多个半导体存储装置照射光；以及
读出部(30B；30C)，与所述接近配置的多个半导体存储装置的至少一个接近而设置，对该半导体存储装置无线传输的数据进行接收。
2.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述通信部将从邻接于本半导体存储装置的所述半导体存储装置接收的数据向邻接于本半导体存储装置的其它的半导体存储装置转送。
3.根据权利要求2所述的存储系统，其中，所述通信部在将从邻接于本半导体存储装置的所述半导体存储装置接收的数据转送之后，将储存在所述非易失性存储部中的数据对该转送目的地发送。
4.根据权利要求2所述的存储系统，其中，
所述衬底是大致圆板状，
所述通信部包含：
接收部(44)，用于从邻接于本半导体存储装置的所述半导体存储装置接收数据；以及
发送部(42)，用于向邻接于本半导体存储装置的所述其它的半导体存储装置发送数据，
所述接收部和所述发送部在大致圆板状的所述衬底上针对其中心离开预定的圆周角而形成，
所述多个半导体存储装置以其圆周中心成为在同一直线上的方式配置，并且在邻接的半导体存储装置之间，以一方的所述接收部和另一方的所述发送部接近的方式配置。
5.根据权利要求1所述的存储系统，其中，
所述多个半导体存储装置的每一个以与多个其它的半导体存储装置接近的方式配置，
所述通信部包含：多个发送接收部(46-1～46-6)，在与邻接于本半导体存储装置的半导体存储装置之间能够进行数据发送和数据接收，
各个所述发送接收部在与邻接于本半导体存储装置的半导体存储装置之间确立自组织网络。
6.根据权利要求1所述的存储系统，其中，所述密封膜是二氧化硅膜。
7.一种存储系统(400；500；400A)，其中，包含：
多个半导体存储装置(100B；100C；100D)；以及
数据读出装置(410、10B、20B、30B、12；10C、20C、30C、12；410、10B、90A、90B、30B、12)，
所述多个半导体存储装置按照预定的规则相互接近配置，
所述多个半导体存储装置的每一个，包含：
衬底(102)；
非易失性存储部(70B、70D)，配置在所述衬底上，非易失地对数据进行储存；
电力产生部(50B；94、96)，配置在所述衬底上，接受从外部以非接触状态供给的能量并产生内部电力；
通信部(42、44；46-1～46-6)，配置在所述衬底上，能够接受所述内部电力并在与邻接于本半导体存储装置的半导体存储装置之间使用无线信号对数据进行发送接收；以及
密封膜(150)，对所述电力产生部、所述非易失性存储部、以及所述通信部的露出面进行覆盖，
当所述通信部从邻接于本半导体存储装置的所述半导体存储装置接收数据时，将该接收数据向邻接于本半导体存储装置的其它的半导体存储装置转送，
所述数据读出装置包含：读出部(30B；30C)，与所述接近配置的多个半导体存储装置的至少一个接近而设置，对该半导体存储装置转送的数据进行接收。
8.根据权利要求7所述的存储系统，其中，所述通信部在将从邻接于本半导体存储装置的所述半导体存储装置接收的数据转送之后，将储存在所述非易失性存储部中的数据对该转送目的地发送。
9.根据权利要求7所述的存储系统，其中，
所述多个半导体存储装置的每一个以与多个其它的半导体存储装置接近的方式配置，
所述通信部包含：多个发送接收部(46-1～46-6)，在与邻接于本半导体存储装置的半导体存储装置之间能够进行数据发送和数据接收，
各个所述发送接收部在与邻接于本半导体存储装置的半导体存储装置之间确立自组织网络。
10.根据权利要求7所述的存储系统，其中，
所述衬底是光透过性的衬底，
所述电力产生部是接受透过所述衬底的光并产生电力的太阳电池，
所述数据读出装置还包含：光照射部(20B；20C)，向所述多个半导体存储装置照射光。
11.根据权利要求7所述的存储系统，其中，
所述数据读出装置还包含：磁通供给部(90A、90B)，向所述多个半导体存储装置供给交变磁通，
所述电力产生部包含：
线圈(94)，在与所述交变磁通交链的位置形成；以及
电源电路(96)，根据所述线圈与交变磁通交链而产生的电动势来生成内部电力。
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