JP2004014079A - 半導体記録媒体及びその記録装置、再生装置並びに記録方法と制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録したデータの寿命、即ち再生可能な有効時間を自由に設定することが可能で、且つ繰り返し使用可能な半導体記録媒体及びその制御方法を提供する。
【解決手段】本発明に係わるメモリ１は、バッテリ１０と、時計１１と、データ制御部１２と、アドレス制御部１３と、データ格納エリア１４、１５、１６、１７と、ボンディングパッド１８とを備えて構成される。データ制御部１２に記録するデータの有効時間が設定され、時計１１によるデータ記録後からの経過時間とこの有効時間が常時比較され、有効時間を経過するとデータ制御部１２の指令により記録されているデータの再生は不可能にされる。メモリ１が外部から電源が供給されていなくても、時計１１、データ制御部１２、アドレス制御部１３を作動させ、また揮発性メモリであればデータの保持のためにバッテリ１０から電源が供給される。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明に係わるメモリ１は、バッテリ１０と、時計１１と、データ制御部１２と、アドレス制御部１３と、データ格納エリア１４、１５、１６、１７と、ボンディングパッド１８とを備えて構成される。データ制御部１２に記録するデータの有効時間が設定され、時計１１によるデータ記録後からの経過時間とこの有効時間が常時比較され、有効時間を経過するとデータ制御部１２の指令により記録されているデータの再生は不可能にされる。メモリ１が外部から電源が供給されていなくても、時計１１、データ制御部１２、アドレス制御部１３を作動させ、また揮発性メモリであればデータの保持のためにバッテリ１０から電源が供給される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録するデータの再生可能な時間、即ち記録データの有効時間を自由に設定することが可能であり、且つ繰り返し使用することが可能な半導体記録媒体の構成とその制御方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造の微細技術の発展により高密度、高集積度の半導体装置が製造され、供給されてきている。特にサブミクロンルールで作成される半導体メモリにおいては、１チップ中に形成される記憶素子数は膨大となり、ビット単価の低下と共に、データ圧縮技術の進展と相俟って長期間の音楽や映像の記録が可能となってきている。
【０００３】
このように記録媒体としてコスト的にも利用しやすい半導体メモリにおいて、記録したデータが所定の時間経過後、消去し、或いは読み出しが不可能となるような利用形態、例えば定期券や、音楽や映像ソフト等のレンタル分野での利用が期待される。
【０００４】
この利用形態に対応した半導体メモリとして、例えば特開平１０−１８９７８０にその技術の一例が開示されている。これによるとゲート絶縁層を例えば二酸化シリコン膜の第一層と、窒可シリコンの第二層と、二酸化シリコン膜の第三層とから構成し、第二層の窒可シリコン膜の原子ＳｉとＮとの構成比を所望のデータ有効時間に対応する構成比としている。この構成により記憶保持の劣化となる浅い電荷ラップを積極的に形成し、電荷蓄積機構に蓄積される電荷量を減少させてデータ保持の寿命を短縮してデータ有効時間を設定しようとするものである。この形態のメモリでは記録データの寿命は、チップ製造時における窒可シリコン膜の原子ＳｉとＮとの構成比を制御することで決定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した原子ＳｉとＮとの構成比を製造時に制御して記録データの有効時間を決定するメモリでは、メモリの寿命は製造時に決定され、変更ができないという問題があった。また、寿命は製造時の時間が基準となり、実際にデータを記録するときに製造時からの経過時間を知ることは困難であるため、記録したデータのその時点からの有効時間を知ることはできず、実際の使用には課題があった。
【０００６】
従って、本発明は記録したデータの寿命、即ち再生可能な有効時間を自由に設定することが可能で、且つ繰り返し使用可能な半導体記録媒体及びその制御方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体記録媒体は上記課題を解決するために、データを記録するデータエリアと、前記データエリアに記録された前記データの管理情報を記録する管理情報エリアと、前記データエリアに記録された前記データの有効時間を記録する有効時間エリアとを備える。
【０００８】
本発明の半導体記録媒体によれば、一つの半導体チップ内にデータを記録するデータエリアと、記録されたデータの管理情報を記録する管理情報エリアと、記録されたデータの有効時間を記録する有効時間エリアとを備えて構成されている。
有効時間はその記録されているデータが有効である時間、即ち再生可能である時間であって、この時間が経過するとそのデータの再生は不可能となる形態の半導体記録媒体である。
【０００９】
かかる半導体記録媒体によれば、記録するデータの有効時間を設定して情報を提供することが可能になる。この有効時間の設定によって記録されているデータの利用料金等の設定が可能になる。また、有効時間が切れた後でも、再度、新たな条件のもとで記録再生をすることができ、繰り返し使用することが可能である。
【００１０】
本発明の半導体記録媒体の一態様では、当該半導体記録媒体は更に、時間の経過を測定する計時手段と、前記有効時間エリアに記録された前記有効時間と前記計時手段で測定される経過時間とを比較する比較手段と、前記経過時間が前記有効時間を経過したときに、前記データエリアに記録されている前記データを無効にするデータ無効化手段とを備える。
【００１１】
この態様によれば、本発明の半導体記録媒体は更に、時間の経過を測定する計時手段と、有効時間と経過時間とを比較する比較手段と、経過時間が有効時間を経過したときに、記録されているデータを無効にするデータ無効化手段とを備えて構成されている。
【００１２】
記録されるデータは、その管理情報と共に夫々の記録エリアに記録され、また、そのデータの有効時間が設定される。有効時間が設定された後、計時手段、例えば時計による経過時間の測定が開始され、有効時間と経過時間とが常時比較される。経過時間が有効時間に達していなければ、記録したデータの再生は可能であり、一方、経過時間が有効時間を過ぎていれば記録したデータの再生は不可能にされる。
【００１３】
本発明の半導体記録媒体の他の一態様では、当該半導体記録媒体は更に、電源を供給する電源供給手段を備える。
【００１４】
この態様によれば、本発明の半導体記録媒体は外部から電源が供給されていない場合でも、計時手段や比較手段やデータ無効化手段を作動させておくことが可能である。電源供給手段はキャパシタで構成され、外部電源から電源が供給されているときに電荷が蓄積され、電源としての動作を行う。
【００１５】
本発明の半導体記録媒体の一態様では、前記データエリアは、複数の独立したデータエリアで構成される。
【００１６】
この態様によれば、複数のデータエリアの夫々を１つの処理単位として取り扱うことが可能となる。例えば１つのデータエリアに対して音楽の一曲を割り当てる等の記録形態をとることができ、データ管理が容易になる。
【００１７】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記有効時間は、前記複数のデータエリアの夫々に対して個別に設定する手段を備える。
【００１８】
この態様によれば、夫々のデータエリアに対して個別の有効時間を設定することができ、異なる有効時間のデータを１つのチップ内で取り扱うことが可能となる。
【００１９】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、当該半導体記録媒体は更に、記録する前記データを所定の暗号化キーに基づき暗号化する暗号化手段と、前記暗号化キーを記録する暗号化キー記録エリアとを備える。
【００２０】
この態様によれば、記録するデータの秘匿性を確保すると共に、暗号化キーを消去することでデータの再生を不可能にする処理が実行できる。暗号化キーを消去するため、記録されているデータ量にかかわらず、高速でこの処理が可能となる。また、所定の条件下で暗号化キーを入力することで、再度、記録されているデータを再生することが可能となる。
【００２１】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、当該半導体記録媒体は更に、前記電源供給手段からの電源供給を遮断する電源遮断手段を備える。
【００２２】
この態様によれば、記録されているデータの再生を、電源の供給を遮断することで不可能にすることができる。データエリアへの電源供給遮断により、揮発性メモリではデータへのアクセスができなくなると共に、データも消滅する。また、不揮発性メモリではデータへのアクセスができなくなるが、データは保持される。従って、不揮発性メモリでは所定の条件下で電源供給を復活することでデータの再生は可能となる。
【００２３】
また、暗号化キー記録エリアへの電源供給遮断により暗号化キーを消去し、データの再生を不可能にすることができる。この場合、データそのものは記録された状態を保持しているので、所定の条件下で暗号化キーを入力することでデータの再生は可能となる。
【００２４】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データ無効化手段は、前記データエリアに記録されている前記データを消去する手段である。
【００２５】
この態様によれば、データエリアに記録されているデータはデータ無効化手段により、データを消去することでデータの再生を不可能にする。
【００２６】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データ無効化手段は、前記管理情報記録エリアに記録されている管理情報を消去する手段である。
【００２７】
この態様によれば、データエリアに記録されているデータはデータ無効化手段により、データの管理情報を消去することでデータの再生を不可能にする。
【００２８】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データ無効化手段は、前記暗号化キー記録エリアに記録された前記暗号化キーを消去する手段である。
【００２９】
この態様によれば、データエリアに記録されているデータはデータ無効化手段により、データの暗号化キーを消去することでデータの再生を不可能にする。
【００３０】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データ無効化手段は、前記電源遮断手段により前記データエリアへの電源供給を遮断する手段である。
【００３１】
この態様によれば、データエリアに記録されているデータはデータ無効化手段により、データエリアへの電源供給を遮断することでデータの再生を不可能にする。
【００３２】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データ無効化手段は、前記電源遮断手段により前記管理情報記録エリアへの電源供給を遮断する手段である。
【００３３】
この態様によれば、データエリアに記録されているデータはデータ無効化手段により、管理情報記録エリアへの電源供給を遮断することでデータの再生を不可能にする。
【００３４】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データ無効化手段は、前記電源遮断手段により前記暗号化キー記録エリアへの電源供給を遮断する手段である。
【００３５】
この態様によれば、データエリアに記録されているデータはデータ無効化手段により、暗号化キー記録エリアへの電源供給を遮断することでデータの再生を不可能にする。
【００３６】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データの有効時間を記録する有効時間記録エリアを、前記管理情報を記録する管理情報エリア内に設ける。
【００３７】
この態様によれば、記録するデータの管理情報と共にそのデータの有効時間を示す情報を管理情報エリアに一体として記録され、データの期限管理が効果的に行える。
【００３８】
本発明の半導体記録媒体の再生装置は上記課題を解決するために、請求項１に記載の半導体記録媒体に記録されたデータを再生する再生装置であって、前記半導体記録媒体の有効時間エリアに記録されている有効時間を読み出す手段と、現在時間を計時する手段と、前記有効時間と前記現在時間とを比較する手段と、前記比較する手段により現在時間が有効時間を経過したと判別された場合、前記データエリアに記録されたデータの再生を禁止する手段とを備える。
【００３９】
本発明の半導体記録媒体の再生装置によれば、データを記録するデータエリアと、データエリアに記録されたデータの管理情報を記録する管理情報エリアと、データエリアに記録された記データの有効時間を記録する有効時間エリアとを備える半導体記録媒体に対して、有効時間エリアに記録されている有効時間を読み出し、現在の時間と比較して有効時間が経過していれば記録データを再生することはない。従って比較的簡単な構成で、データの有効時間の設定が可能な半導体記録媒体が形成される。また、データの再生を禁止するだけでなく、データを破壊するようにしても良い。
【００４０】
本発明の半導体記録媒体の記録装置は上記課題を解決するために、請求項１から請求項１４に記載の半導体記録媒体にデータを記録する記録装置であって、前記有効時間エリアに有効時間を記録する手段を備える。
【００４１】
この態様によれば、有効時間エリアに有効時間を記録する半導体記録媒体に対して、その任意の有効時間を入力し記録することが可能となる。
【００４２】
本発明の半導体記録媒体の記録装置の一態様では、当該半導体記録媒体の記録装置は、前記有効時間エリアに記録する有効時間を設定する手段を備える。
【００４３】
この態様によれば、半導体記録媒体の有効時間エリアに記録する有効時間を任意に設定することが可能である。従って例えば記録されているデータの利用料金が、その有効時間によって決定されるような利用方法では、利用者が支払う代金に応じて任意の有効時間を設定することが可能となる。例えば記録する装置がパソコンであれば、そのキーボードで設定することができる。
【００４４】
本発明の半導体記録媒体の記録方法は上記課題を解決するために、半導体記録媒体にデータを記録する記録方法であって、当該半導体記録媒体に記録するデータの有効時間を設定する工程と、前記記録するデータを暗号化するための暗号キーを設定する工程と、前記設定された暗号キーに基づき、前記記録するデータを暗号化する工程と、前記暗号化されたデータを前記半導体記録媒体に記録する工程とを備える。
【００４５】
本発明の半導体記録媒体の記録方法によれば、半導体記録媒体に、記録されるデータの有効時間が設定され、記録されるデータを暗号化するために暗号化キーが設定され、その暗号化キーに基づき記録されるデータが暗号化され、暗号化されたデータが記録される。従って、記録されるデータの秘匿性が確保され、且つ再生可能な時間が設けられる記録方法であり、データの厳密な管理が可能となる。
【００４６】
本発明の半導体記録媒体の制御方法は上記課題を解決するために、データを記録するデータエリアと、前記データを暗号化するための暗号化キーを記録する暗号化キー記録エリアと、前記データエリアに記録された前記データの管理情報を記録する管理情報エリアと、前記データの有効時間と経過時間とを比較する比較手段と、前記データを無効にするデータ無効化手段とを備える半導体記録媒体において、前記データエリアに記録された前記データを、前記データ無効化手段により消去する工程と、前記管理情報エリアに記録された前記管理情報を、前記データ無効化手段により消去する工程と、前記暗号化キー記録エリアに記録された前記暗号化キーを、前記データ無効化手段により消去する工程とのいずれか一つの工程を備え、前記比較手段により前記経過時間が前記有効時間を経過したと判別したときに前記いずれか一つの工程により前記データを無効にする。
【００４７】
本発明の半導体記録媒体の制御方法によれば、半導体記録媒体はデータを記録するデータエリアと、データを暗号化する暗号化キー記録エリアと、データの管理情報を記録する管理情報エリアとを有し、データエリアに記録されたデータを消去する工程と、管理情報エリアに記録された前記管理情報を消去する工程と、暗号化キー記録エリアに記録された暗号化キーを消去する工程とのいずれか１つの工程を備えていて、データの有効時間を経過した場合に、データ無効化手段により、上記いずれか１つの工程を用いて記録データの再生を不可能にする。
【００４８】
本発明の半導体記録媒体の制御方法は上記課題を解決するために、データを記録するデータエリアと、前記データを暗号化するための暗号化キーを記録する暗号化キー記録エリアと、前記データエリアに記録された前記データの管理情報を記録する管理情報エリアと、電源供給手段と、電源遮断手段と、前記データの有効時間と経過時間とを比較する比較手段と、前記データを無効にするデータ無効化手段とを備える半導体記録媒体において、前記データエリアへの電源供給を遮断する工程と、前記管理情報エリアへの電源供給を遮断する工程と、前記暗号化キー記録エリアへの電源供給を遮断する工程とのいずれか一つの工程を備え、前記比較手段により前記経過時間が前記有効時間を経過したと判別したときに前記いずれか一つの工程により前記データを無効にする。
【００４９】
本発明の半導体記録媒体の制御方法によれば、半導体記録媒体はデータを記録するデータエリアと、データを暗号化する暗号化キー記録エリアと、データの管理情報を記録する管理情報エリアと、電源供給手段と電源遮断手段とを有し、データエリアへの電源供給を遮断する工程と、管理情報エリアへの電源供給を遮断する工程と、暗号化キー記録エリアへの電源供給を遮断する工程とのいずれか１つの工程を備えていて、データの有効時間を経過した場合に、データ無効化手段により、上記いずれか１つの工程を用いて記録データの再生を不可能にする。
【００５０】
本発明のこのような作用、及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる半導体記録媒体は、記録されているデータの再生できる時間を設定することができ、その時間が経過するとデータの再生が不可能となる形態のメモリであって、例えば有効期限の定まっている定期や、音楽、映像ソフトのレンタルに用いて好適の情報記録媒体である。
【００５２】
尚、データの再生が不可能となる形態とは、記録データそのものを消去することに限らず、管理情報や暗号化キーを破壊することで結果的に記録されているデータを再生することができない状態にすること等も含まれる。また、電子機器に着脱自在なメモリシステムに用いることに限らず、電子機器に内蔵されているメモリシステムにも適用可能である。
【００５３】
（第一の実施形態）
本発明の半導体記録媒体の第一の実施形態について、図１及び図４〜図５を参照して説明する。ここで図１は本発明の半導体記録媒体の第一の実施形態の構成を示す図であり、図４は比較のために従来の半導体記録媒体の構成を示す図であり、また図５本発明の半導体記録媒体を用いた記録再生系の概略を示すブロック図である。
【００５４】
図１に示すように、半導体記録媒体の第一の実施形態に係わるメモリ１は、バッテリ１０と、時計１１と、データ制御部１２と、アドレス制御部１３と、データ格納エリア１４、１５、１６、１７と、ボンディングパッド１８とを備えて構成される。
【００５５】
バッテリ１０は、揮発性メモリでは外部から電源が供給されていないときのデータの保持、時計１１の計時動作、データ制御部１２のデータ削除の制御動作、アドレス制御部１３のメモリアドレスの制御動作を行う。また、不揮発性メモリでは外部から電源が供給されていないときの時計１１の計時動作、データ制御部１２のデータ削除の制御動作、アドレス制御部１３のメモリアドレスの制御動作を行う。
【００５６】
データ格納エリア１４、１５、１６、１７に記録されているデータは予め設定された時間の経過後に、例えばデータや管理情報の消去等によって再生不可能にする必要がある。そのために外部の電源が供給されていない場合でも時計１１により正確に計時し、また、時間が経過した場合、データを消去するためにデータ制御部１２及びアドレス制御部１３を作動させる必要がある。また、メモリ１が外部電源から電源が供給されていない状態におかれる場合、揮発性メモリではデータ保持のためにバッテリ１０を必要とする。
【００５７】
バッテリ１０は、キャパシタで構成されていて、汎用の半導体製造技術で作成され、特段の工程をメモリ１の製造に導入する必要性はない。このキャパシタに電荷を蓄積して電源として作用させ、電荷の蓄積はメモリ１を外部の電源に接続して使用する度にチャージすることで行われる。
【００５８】
時計１１は、記録されたデータの記録後の経過時間を測定する。その時間の測定開始は、例えば音楽や映像、コンピュータソフト等のデータを記録したときに時計１１をリセットしてスタートさせることで行われる。メモリ１に外部電源が供給されていないときでも計時する必要があり、その場合、バッテリ１０から時計１１に電源が供給される。
【００５９】
データ制御部１２は、時計１１により測定された時間が予め設定されたデータの有効時間を経過したときにデータの再生を不可能にする。データの再生を不可能にするにはデータそのものの消去、或いは管理データの破壊、消去等で実現される。また、データの有効時間の他に記録するデータに関する管理情報を記録するために用いられる。また、管理情報を記録するためのエリアを別途設けても良い。管理情報としては、データの有効時間に加えて例えばデータのアドレス、ファイル名、属性等がある。またメモリ１に外部電源が供給されていないときでも動作する必要があり、その場合バッテリ１０からでデータ制御部１２に電源が供給される。
【００６０】
アドレス制御部１３は、外部端子から入力された行、列のアドレスに基づいてデータのデータ格納エリア１４、１５、１６、１７における格納位置を指定すると共に、データの有効時間を経過したときにデータを消去する際のアドレスを発生する。メモリ１に外部電源が供給されていないときでも動作する必要があり、その場合バッテリ１０からアドレス制御部１３に電源が供給される。
【００６１】
データ格納エリア１４、１５、１６、１７は、データを格納するエリアであって、夫々のエリア毎にデータ有効時間を設定することが可能である。単一のエリアであっても良く、更に多くのエリアに分割されていてもよいことは当然である。
揮発性メモリの場合、外部電源が供給されていないときはバッテリ１０からデータ格納エリア１４、１５、１６、１７に電源が供給される。
【００６２】
ボンディングパッド１８は、外部回路と電気的接続を行うための接続端子である。電源、データの入出力、データアドレス、記録再生信号、その他メモリ１の制御信号等に対応する端子が備わる。
【００６３】
図４は、本発明のメモリ１と比較するために、従来のメモリ４の構成を示した図であって、メモリ１にあるバッテリ１０、時計１１、データ制御部１２は備えていない。その他のアドレス制御部１３と、データ格納エリア１４、１５、１６、１７と、ボンディングパッド１８の構成と作用は、上述したメモリ１と同様である。
【００６４】
メモリ１に対する記録再生のシステム構成は図５に示すように、例えば記録再生部５と記録条件設定部６を備える。このシステムをパソコン等で構成しても良い。データの記録時は記録データが記録再生部５の制御の下でメモリ１の所定のエリアに記録される。このとき記録条件設定部６によりエリアの指定、データの有効時間、データ管理情報等が入力され、データの入力後、時計１１の計時を開始させる。データの再生時には、データの有効時間が経過していなければ、通常の再生動作が行われ、経過していれば再生が行われず、所定のコメントが出力されるようにしても良い。また、所定の条件下、例えばソフトのレンタルにおける料金の追加によりデータの有効時間の変更を可能にしても良い。
【００６５】
（第二の実施形態）
次に、本発明の半導体記録媒体の第二の実施形態について、図２を参照して説明する。本実施形態はデータの有効時間を設定し、その有効時間を経過した場合にデータの再生を不可能にすると共に、記録するデータを暗号化して記録するメモリに関している。
【００６６】
図２に示すように、半導体記録媒体の第二の実施形態に係わるメモリ２は、バッテリ１０と、時計１１と、データ制御部１２と、アドレス制御部１３と、データ格納エリア１４、１５、１６と、ボンディングパッド１８と、暗号化キー格納エリア１９と、暗号化回路２０とを備えて構成される。
【００６７】
ここで、バッテリ１０、時計１１、データ制御部１２、アドレス制御部１３、データ格納エリア１４、１５、１６、ボンディングパッド１８の構成とその動作、作用は上述したメモリ１に係わる説明と同一であり、ここでの再度の説明は省略する。
【００６８】
暗号化キー格納エリア１９は、記録するデータを暗号化するための暗号化キーを格納するエリアであって、暗号化されたデータを復号化する場合にも用いられる。データの秘匿性を確保できると共に、データの有効時間が経過し、データの再生を不可能にする場合には、この暗号化キーを消去することでデータの復元を不可能にし、結果的にデータの再生を不可能にすることができる。この場合、暗号化キーだけを消去するので、記録されているデータ量にかかわらず、短時間でデータの再生を不可能にすることができる。
【００６９】
また、記録されているデータそのものは消去されていないので、所定の条件下、例えばデータの権利者に費用を払うことで再度暗号化キーが提供され、暗号化キー格納エリア１９に記録することでデータの再生を可能とするシステムの構成が可能となる。
【００７０】
また、メモリ２に外部電源が供給されていないときでも、データの有効時間が経過すると暗号化キーを消去する必要があり、その場合、バッテリ１０から暗号化キー格納エリア１９に電源が供給される。
【００７１】
暗号化回路２０は、記録されるべきデータを暗号化キーに基づいて暗号化するための回路である。また、再生するときの復号化の回路が含めても良く、または暗号化されたデータと暗号化キーを読み出し、外部の装置、例えばパソコン等で復号化を行うようにしても良い。
【００７２】
尚、図５に示す記録再生のシステム構成がメモリ２に対しても適用されることは当然である。
【００７３】
（第三の実施形態）
次に、本発明の半導体記録媒体の第三の実施形態について、図３を参照して説明する。本実施形態は第一の実施形態の構成、及び第二の実施形態の構成に、更に電源供給を遮断する電源遮断手段を備えていることに特徴があり、記録データの有効時間を経過した場合に、対応するデータ格納エリア等への電源供給を遮断することでデータを消去するメモリに関している。
【００７４】
図３に示すように、半導体記録媒体の第三の実施形態に係わるメモリ３は、バッテリ１０と、時計１１と、データ制御部１２と、アドレス制御部１３と、データ格納エリア１４、１５、１６と、ボンディングパッド１８と、暗号化キー格納エリア１９と、暗号化回路２０と、電源供給ＳＷ２１を備えて構成される。
【００７５】
ここで、バッテリ１０、時計１１、データ制御部１２、アドレス制御部１３、データ格納エリア１４、１５、１６、ボンディングパッド１８、暗号化キー格納エリア１９、暗号化回路２０の構成とその作用は上述したメモリ１、及びメモリ２に係わる説明と同一であり、ここでの再度の説明は省略する。
【００７６】
電源供給ＳＷ２１は、データ格納エリア１４、１５、１６の夫々に、また暗号化キー格納エリア１９に個別に設けられている。記録されているデータの有効時間が経過した場合、夫々のデータ格納エリア１４、１５、１６に設定された有効時間に応じて、データ制御部１２の指示に基づき対応する電源供給ＳＷ２１は遮断される。また、同様に暗号化キー格納エリア１９の電源供給ＳＷ２１を遮断することができる。データ格納エリア１４、１５、１６は、対応する電源供給ＳＷ２１を遮断することで個別にデータの再生を不可能にすることができ、一方、暗号化キー格納エリア１９の電源供給ＳＷ２１の遮断により、メモリ３の全体のデータを再生不可能にすることが可能である。
【００７７】
本実施形態を揮発性メモリに適用した場合は、データ格納エリア１４、１５、１６の電源供給ＳＷ２１を遮断することで、夫々のデータ格納エリアのデータにアクセスすることができなくなると共に、データは消滅する。
【００７８】
一方、不揮発性メモリの場合は夫々のデータ格納エリアのデータにアクセスすることができなくなるが、データは保持される。従って、不揮発性メモリの場合、所定の条件下、例えばデータの権利者に費用を払うことで遮断した電源供給ＳＷ２１を回復し、データの再生を可能にするシステムの構成が可能である。尚、この場合の電源供給ＳＷ２１はヒューズの溶断等の破壊を伴わない遮断機構であることが必要である。
【００７９】
また、暗号化キー格納エリア１９の電源供給ＳＷ２１を遮断する場合、データは保持されているので、同様に所定の条件下で電源供給ＳＷ２１を回復することでデータの再生が可能となる。
【００８０】
また、メモリ３に外部電源が供給されていないときでも、データの有効時間が経過すると電源供給ＳＷ２１を遮断する必要があり、その場合、バッテリ１０から電源が供給される。
【００８１】
（第四の実施形態）
本実施形態は、データを記録するデータエリアと、データエリアに記録されたデータの管理情報を記録する管理情報エリアと、データエリアに記録されたデータの有効時間を記録する有効時間エリアとを備える半導体記録媒体である。
【００８２】
このような構成の半導体記録媒体に記録された有効時間が設定されたデータを再生するために、半導体記録媒体の有効時間エリアに記録されている有効時間を読み出す手段と、現在時間を計時する手段と、有効時間と現在時間とを比較する手段と、現在時間が有効時間を経過していればデータの再生を禁止する手段を再生装置側に設ける。即ち、比較する手段により現在時間が有効時間以内であると判別された場合は、半導体記録媒体のデータエリアに記録されたデータを再生することが可能であり、有効時間を経過していると判別された場合はデータの再生は行われない。また、データの再生を禁止することに限らず、記録されているデータを破壊する手段を備えておいても良い。
【００８３】
本実施形態の半導体記録媒体は上述したように、記録されたデータの有効時間を制御するための情報はより簡単であり、そのための情報スペースは小さく、従って、大きなデータ記憶スペースが確保されるものである。また、安価で大量の生産に適する。
【００８４】
（本発明に係わる半導体記録媒体の動作）
本発明に係わる半導体記録媒体の動作の流れについて、図６及び図７を参照して説明する。ここで図６はデータを暗号化して記録する半導体記録媒体の記録時の動作の流れを示すフローチャートであり、図７はデータの有効時間と再生可能、或いは不可能とする動作について示すフローチャートである。
【００８５】
データの記録時は図６に示すように、まず記録するデータの有効時間（Ｔ０）を設定する（ステップ１０１）。この設定は、例えば図５に示す記録条件設定部６から入力される。この有効時間（Ｔ０）は、例えば定期券であれば定期券の発行者が、その有効期日に基づいて設定され、音楽や映像ソフトのレンタルであればレンタル期間に基づいて設定される。この情報はデータ管理情報として、例えば図１〜図３のデータ制御部１２に記録される。
【００８６】
次に、データを暗号化して記録する場合、暗号化キーを入力する（ステップ１０２）。この暗号化キーは、例えば図５に示す記録条件設定部６から入力され、図２及び図３の暗号化キー格納エリア１９に記録される。暗号化キーはデータの暗号化と共に復号化にも用いられる。
【００８７】
次に、記録すべきデータを入力し（ステップ１０３）、入力されたデータは暗号化キーに基づいて暗号化され（ステップ１０４）、所定のデータ格納エリア、例えば図１〜図３のデータ格納エリア１４、１５、１６、１７に記録される（ステップ１０５）。全てのデータが記録されたか否かを判別し（ステップ１０６）、更に記録すべきデータがある場合は再度ステップ１０３から記録動作を繰り返し、全てのデータが記録された後、メモリ内の時計、例えば図１〜図３の時計１１をリセットしてスタートさせ、計時を開始させる（ステップ１０７）。
【００８８】
時計１１がスタートすると同時にメモリ内では、設定されたデータの有効時間（Ｔ０）と時計で測定された時間との比較が開始され、有効時間（Ｔ０）まではデータの再生は可能となる。この比較は、例えば図１〜図３のデータ制御部１２で行われる。
【００８９】
次に、記録したデータの有効時間と再生可能、又は不可能とする動作について説明する。図７に示すように、データの有効時間（Ｔ０）を読み出し（ステップ２０１）、つづいて経過時間（Ｔ）の読み出しを行う（ステップ２０２）。有効時間（Ｔ０）はデータ記録時に設定された値であり、経過時間（Ｔ）は現に時計１１で測定されている時間である。
【００９０】
次に、経過時間（Ｔ）は有効時間（Ｔ０）を経過しているか否かを判別する（ステップ２０３）。この判別は、例えば図１〜図３のデータ制御部１２において行われる。未だ経過時間（Ｔ）が有効時間（Ｔ０）に達していなければ、再度ステップ２０１に戻り、経過時間の判定を繰り返す。この間は記録されたデータの再生は可能な状態である。
【００９１】
ステップ２０３において、経過時間（Ｔ）が有効時間（Ｔ０）に達したと判別された場合は、記録されているデータの再生を不可能にするために、データ制御部１２の指示に基づいて、データの消去、データ管理情報の消去、暗号化キーの消去、電源供給の遮断等が行われる（ステップ２０４）。この時点で記録されているデータの再生が不可能となる。尚、データの消去等は、完全に消去することの他に、そのデータにアクセスすることが不可能となる状態にすることも含まれるものである。
【００９２】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う半導体記録媒体及びその制御方法もまた本発明の技術思想に含まれるものである。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の半導体記録媒体及びその制御方法によれば、半導体記録媒体のチップ内にバッテリと時計を備え、データの寿命、即ちデータの有効時間を制御するようにしたので、そのチップの製造時にデータの寿命が固定されることはなく、外部から個々のチップに対し、更にはチップ内の個々記録エリアに対して自由に有効時間の設定が可能となる。
【００９４】
また、記録プロセスと同じ方式を用いてデータの消去をしているので、確実にデータを消去することが可能となり、揮発性、不揮発性を問わず、何れの形態のメモリにも適用可能である。
【００９５】
更に、チップの破壊を伴わない形態のもの、例えばデータの再生を不可能にするために電源供給のヒューズを溶断すること等の無いチップでは繰り返し使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体記録媒体の第一の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の半導体記録媒体の第二の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の半導体記録媒体の第三の実施形態を示す図である。
【図４】従来の半導体記録媒体を示す図である。
【図５】本発明の半導体記録媒体を用いた記録再生系の概略のブロック図である。
【図６】本発明の半導体記録媒体に関し、特にデータを暗号化して記録する形態の場合の記録時の動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の半導体記録媒体に関し、時間の経過とデータの再生可能／不可能について示すフローチャートである。
【符号の説明】
１、２、３・・・メモリ
５・・・記録再生部
６・・・記録条件設定部
１０・・・バッテリ
１１・・・時計
１２・・・データ制御部
１３・・・アドレス制御部
１４、１５、１６、１７・・・データ格納エリア
１８・・・ボンディングパッド
１９・・・暗号化キー格納エリア
２０・・・暗号化回路
２１・・・電源供給ＳＷ
【発明の属する技術分野】
本発明は記録するデータの再生可能な時間、即ち記録データの有効時間を自由に設定することが可能であり、且つ繰り返し使用することが可能な半導体記録媒体の構成とその制御方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造の微細技術の発展により高密度、高集積度の半導体装置が製造され、供給されてきている。特にサブミクロンルールで作成される半導体メモリにおいては、１チップ中に形成される記憶素子数は膨大となり、ビット単価の低下と共に、データ圧縮技術の進展と相俟って長期間の音楽や映像の記録が可能となってきている。
【０００３】
このように記録媒体としてコスト的にも利用しやすい半導体メモリにおいて、記録したデータが所定の時間経過後、消去し、或いは読み出しが不可能となるような利用形態、例えば定期券や、音楽や映像ソフト等のレンタル分野での利用が期待される。
【０００４】
この利用形態に対応した半導体メモリとして、例えば特開平１０−１８９７８０にその技術の一例が開示されている。これによるとゲート絶縁層を例えば二酸化シリコン膜の第一層と、窒可シリコンの第二層と、二酸化シリコン膜の第三層とから構成し、第二層の窒可シリコン膜の原子ＳｉとＮとの構成比を所望のデータ有効時間に対応する構成比としている。この構成により記憶保持の劣化となる浅い電荷ラップを積極的に形成し、電荷蓄積機構に蓄積される電荷量を減少させてデータ保持の寿命を短縮してデータ有効時間を設定しようとするものである。この形態のメモリでは記録データの寿命は、チップ製造時における窒可シリコン膜の原子ＳｉとＮとの構成比を制御することで決定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した原子ＳｉとＮとの構成比を製造時に制御して記録データの有効時間を決定するメモリでは、メモリの寿命は製造時に決定され、変更ができないという問題があった。また、寿命は製造時の時間が基準となり、実際にデータを記録するときに製造時からの経過時間を知ることは困難であるため、記録したデータのその時点からの有効時間を知ることはできず、実際の使用には課題があった。
【０００６】
従って、本発明は記録したデータの寿命、即ち再生可能な有効時間を自由に設定することが可能で、且つ繰り返し使用可能な半導体記録媒体及びその制御方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体記録媒体は上記課題を解決するために、データを記録するデータエリアと、前記データエリアに記録された前記データの管理情報を記録する管理情報エリアと、前記データエリアに記録された前記データの有効時間を記録する有効時間エリアとを備える。
【０００８】
本発明の半導体記録媒体によれば、一つの半導体チップ内にデータを記録するデータエリアと、記録されたデータの管理情報を記録する管理情報エリアと、記録されたデータの有効時間を記録する有効時間エリアとを備えて構成されている。
有効時間はその記録されているデータが有効である時間、即ち再生可能である時間であって、この時間が経過するとそのデータの再生は不可能となる形態の半導体記録媒体である。
【０００９】
かかる半導体記録媒体によれば、記録するデータの有効時間を設定して情報を提供することが可能になる。この有効時間の設定によって記録されているデータの利用料金等の設定が可能になる。また、有効時間が切れた後でも、再度、新たな条件のもとで記録再生をすることができ、繰り返し使用することが可能である。
【００１０】
本発明の半導体記録媒体の一態様では、当該半導体記録媒体は更に、時間の経過を測定する計時手段と、前記有効時間エリアに記録された前記有効時間と前記計時手段で測定される経過時間とを比較する比較手段と、前記経過時間が前記有効時間を経過したときに、前記データエリアに記録されている前記データを無効にするデータ無効化手段とを備える。
【００１１】
この態様によれば、本発明の半導体記録媒体は更に、時間の経過を測定する計時手段と、有効時間と経過時間とを比較する比較手段と、経過時間が有効時間を経過したときに、記録されているデータを無効にするデータ無効化手段とを備えて構成されている。
【００１２】
記録されるデータは、その管理情報と共に夫々の記録エリアに記録され、また、そのデータの有効時間が設定される。有効時間が設定された後、計時手段、例えば時計による経過時間の測定が開始され、有効時間と経過時間とが常時比較される。経過時間が有効時間に達していなければ、記録したデータの再生は可能であり、一方、経過時間が有効時間を過ぎていれば記録したデータの再生は不可能にされる。
【００１３】
本発明の半導体記録媒体の他の一態様では、当該半導体記録媒体は更に、電源を供給する電源供給手段を備える。
【００１４】
この態様によれば、本発明の半導体記録媒体は外部から電源が供給されていない場合でも、計時手段や比較手段やデータ無効化手段を作動させておくことが可能である。電源供給手段はキャパシタで構成され、外部電源から電源が供給されているときに電荷が蓄積され、電源としての動作を行う。
【００１５】
本発明の半導体記録媒体の一態様では、前記データエリアは、複数の独立したデータエリアで構成される。
【００１６】
この態様によれば、複数のデータエリアの夫々を１つの処理単位として取り扱うことが可能となる。例えば１つのデータエリアに対して音楽の一曲を割り当てる等の記録形態をとることができ、データ管理が容易になる。
【００１７】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記有効時間は、前記複数のデータエリアの夫々に対して個別に設定する手段を備える。
【００１８】
この態様によれば、夫々のデータエリアに対して個別の有効時間を設定することができ、異なる有効時間のデータを１つのチップ内で取り扱うことが可能となる。
【００１９】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、当該半導体記録媒体は更に、記録する前記データを所定の暗号化キーに基づき暗号化する暗号化手段と、前記暗号化キーを記録する暗号化キー記録エリアとを備える。
【００２０】
この態様によれば、記録するデータの秘匿性を確保すると共に、暗号化キーを消去することでデータの再生を不可能にする処理が実行できる。暗号化キーを消去するため、記録されているデータ量にかかわらず、高速でこの処理が可能となる。また、所定の条件下で暗号化キーを入力することで、再度、記録されているデータを再生することが可能となる。
【００２１】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、当該半導体記録媒体は更に、前記電源供給手段からの電源供給を遮断する電源遮断手段を備える。
【００２２】
この態様によれば、記録されているデータの再生を、電源の供給を遮断することで不可能にすることができる。データエリアへの電源供給遮断により、揮発性メモリではデータへのアクセスができなくなると共に、データも消滅する。また、不揮発性メモリではデータへのアクセスができなくなるが、データは保持される。従って、不揮発性メモリでは所定の条件下で電源供給を復活することでデータの再生は可能となる。
【００２３】
また、暗号化キー記録エリアへの電源供給遮断により暗号化キーを消去し、データの再生を不可能にすることができる。この場合、データそのものは記録された状態を保持しているので、所定の条件下で暗号化キーを入力することでデータの再生は可能となる。
【００２４】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データ無効化手段は、前記データエリアに記録されている前記データを消去する手段である。
【００２５】
この態様によれば、データエリアに記録されているデータはデータ無効化手段により、データを消去することでデータの再生を不可能にする。
【００２６】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データ無効化手段は、前記管理情報記録エリアに記録されている管理情報を消去する手段である。
【００２７】
この態様によれば、データエリアに記録されているデータはデータ無効化手段により、データの管理情報を消去することでデータの再生を不可能にする。
【００２８】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データ無効化手段は、前記暗号化キー記録エリアに記録された前記暗号化キーを消去する手段である。
【００２９】
この態様によれば、データエリアに記録されているデータはデータ無効化手段により、データの暗号化キーを消去することでデータの再生を不可能にする。
【００３０】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データ無効化手段は、前記電源遮断手段により前記データエリアへの電源供給を遮断する手段である。
【００３１】
この態様によれば、データエリアに記録されているデータはデータ無効化手段により、データエリアへの電源供給を遮断することでデータの再生を不可能にする。
【００３２】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データ無効化手段は、前記電源遮断手段により前記管理情報記録エリアへの電源供給を遮断する手段である。
【００３３】
この態様によれば、データエリアに記録されているデータはデータ無効化手段により、管理情報記録エリアへの電源供給を遮断することでデータの再生を不可能にする。
【００３４】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データ無効化手段は、前記電源遮断手段により前記暗号化キー記録エリアへの電源供給を遮断する手段である。
【００３５】
この態様によれば、データエリアに記録されているデータはデータ無効化手段により、暗号化キー記録エリアへの電源供給を遮断することでデータの再生を不可能にする。
【００３６】
本発明の半導体記録媒体の他の態様では、前記データの有効時間を記録する有効時間記録エリアを、前記管理情報を記録する管理情報エリア内に設ける。
【００３７】
この態様によれば、記録するデータの管理情報と共にそのデータの有効時間を示す情報を管理情報エリアに一体として記録され、データの期限管理が効果的に行える。
【００３８】
本発明の半導体記録媒体の再生装置は上記課題を解決するために、請求項１に記載の半導体記録媒体に記録されたデータを再生する再生装置であって、前記半導体記録媒体の有効時間エリアに記録されている有効時間を読み出す手段と、現在時間を計時する手段と、前記有効時間と前記現在時間とを比較する手段と、前記比較する手段により現在時間が有効時間を経過したと判別された場合、前記データエリアに記録されたデータの再生を禁止する手段とを備える。
【００３９】
本発明の半導体記録媒体の再生装置によれば、データを記録するデータエリアと、データエリアに記録されたデータの管理情報を記録する管理情報エリアと、データエリアに記録された記データの有効時間を記録する有効時間エリアとを備える半導体記録媒体に対して、有効時間エリアに記録されている有効時間を読み出し、現在の時間と比較して有効時間が経過していれば記録データを再生することはない。従って比較的簡単な構成で、データの有効時間の設定が可能な半導体記録媒体が形成される。また、データの再生を禁止するだけでなく、データを破壊するようにしても良い。
【００４０】
本発明の半導体記録媒体の記録装置は上記課題を解決するために、請求項１から請求項１４に記載の半導体記録媒体にデータを記録する記録装置であって、前記有効時間エリアに有効時間を記録する手段を備える。
【００４１】
この態様によれば、有効時間エリアに有効時間を記録する半導体記録媒体に対して、その任意の有効時間を入力し記録することが可能となる。
【００４２】
本発明の半導体記録媒体の記録装置の一態様では、当該半導体記録媒体の記録装置は、前記有効時間エリアに記録する有効時間を設定する手段を備える。
【００４３】
この態様によれば、半導体記録媒体の有効時間エリアに記録する有効時間を任意に設定することが可能である。従って例えば記録されているデータの利用料金が、その有効時間によって決定されるような利用方法では、利用者が支払う代金に応じて任意の有効時間を設定することが可能となる。例えば記録する装置がパソコンであれば、そのキーボードで設定することができる。
【００４４】
本発明の半導体記録媒体の記録方法は上記課題を解決するために、半導体記録媒体にデータを記録する記録方法であって、当該半導体記録媒体に記録するデータの有効時間を設定する工程と、前記記録するデータを暗号化するための暗号キーを設定する工程と、前記設定された暗号キーに基づき、前記記録するデータを暗号化する工程と、前記暗号化されたデータを前記半導体記録媒体に記録する工程とを備える。
【００４５】
本発明の半導体記録媒体の記録方法によれば、半導体記録媒体に、記録されるデータの有効時間が設定され、記録されるデータを暗号化するために暗号化キーが設定され、その暗号化キーに基づき記録されるデータが暗号化され、暗号化されたデータが記録される。従って、記録されるデータの秘匿性が確保され、且つ再生可能な時間が設けられる記録方法であり、データの厳密な管理が可能となる。
【００４６】
本発明の半導体記録媒体の制御方法は上記課題を解決するために、データを記録するデータエリアと、前記データを暗号化するための暗号化キーを記録する暗号化キー記録エリアと、前記データエリアに記録された前記データの管理情報を記録する管理情報エリアと、前記データの有効時間と経過時間とを比較する比較手段と、前記データを無効にするデータ無効化手段とを備える半導体記録媒体において、前記データエリアに記録された前記データを、前記データ無効化手段により消去する工程と、前記管理情報エリアに記録された前記管理情報を、前記データ無効化手段により消去する工程と、前記暗号化キー記録エリアに記録された前記暗号化キーを、前記データ無効化手段により消去する工程とのいずれか一つの工程を備え、前記比較手段により前記経過時間が前記有効時間を経過したと判別したときに前記いずれか一つの工程により前記データを無効にする。
【００４７】
本発明の半導体記録媒体の制御方法によれば、半導体記録媒体はデータを記録するデータエリアと、データを暗号化する暗号化キー記録エリアと、データの管理情報を記録する管理情報エリアとを有し、データエリアに記録されたデータを消去する工程と、管理情報エリアに記録された前記管理情報を消去する工程と、暗号化キー記録エリアに記録された暗号化キーを消去する工程とのいずれか１つの工程を備えていて、データの有効時間を経過した場合に、データ無効化手段により、上記いずれか１つの工程を用いて記録データの再生を不可能にする。
【００４８】
本発明の半導体記録媒体の制御方法は上記課題を解決するために、データを記録するデータエリアと、前記データを暗号化するための暗号化キーを記録する暗号化キー記録エリアと、前記データエリアに記録された前記データの管理情報を記録する管理情報エリアと、電源供給手段と、電源遮断手段と、前記データの有効時間と経過時間とを比較する比較手段と、前記データを無効にするデータ無効化手段とを備える半導体記録媒体において、前記データエリアへの電源供給を遮断する工程と、前記管理情報エリアへの電源供給を遮断する工程と、前記暗号化キー記録エリアへの電源供給を遮断する工程とのいずれか一つの工程を備え、前記比較手段により前記経過時間が前記有効時間を経過したと判別したときに前記いずれか一つの工程により前記データを無効にする。
【００４９】
本発明の半導体記録媒体の制御方法によれば、半導体記録媒体はデータを記録するデータエリアと、データを暗号化する暗号化キー記録エリアと、データの管理情報を記録する管理情報エリアと、電源供給手段と電源遮断手段とを有し、データエリアへの電源供給を遮断する工程と、管理情報エリアへの電源供給を遮断する工程と、暗号化キー記録エリアへの電源供給を遮断する工程とのいずれか１つの工程を備えていて、データの有効時間を経過した場合に、データ無効化手段により、上記いずれか１つの工程を用いて記録データの再生を不可能にする。
【００５０】
本発明のこのような作用、及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる半導体記録媒体は、記録されているデータの再生できる時間を設定することができ、その時間が経過するとデータの再生が不可能となる形態のメモリであって、例えば有効期限の定まっている定期や、音楽、映像ソフトのレンタルに用いて好適の情報記録媒体である。
【００５２】
尚、データの再生が不可能となる形態とは、記録データそのものを消去することに限らず、管理情報や暗号化キーを破壊することで結果的に記録されているデータを再生することができない状態にすること等も含まれる。また、電子機器に着脱自在なメモリシステムに用いることに限らず、電子機器に内蔵されているメモリシステムにも適用可能である。
【００５３】
（第一の実施形態）
本発明の半導体記録媒体の第一の実施形態について、図１及び図４〜図５を参照して説明する。ここで図１は本発明の半導体記録媒体の第一の実施形態の構成を示す図であり、図４は比較のために従来の半導体記録媒体の構成を示す図であり、また図５本発明の半導体記録媒体を用いた記録再生系の概略を示すブロック図である。
【００５４】
図１に示すように、半導体記録媒体の第一の実施形態に係わるメモリ１は、バッテリ１０と、時計１１と、データ制御部１２と、アドレス制御部１３と、データ格納エリア１４、１５、１６、１７と、ボンディングパッド１８とを備えて構成される。
【００５５】
バッテリ１０は、揮発性メモリでは外部から電源が供給されていないときのデータの保持、時計１１の計時動作、データ制御部１２のデータ削除の制御動作、アドレス制御部１３のメモリアドレスの制御動作を行う。また、不揮発性メモリでは外部から電源が供給されていないときの時計１１の計時動作、データ制御部１２のデータ削除の制御動作、アドレス制御部１３のメモリアドレスの制御動作を行う。
【００５６】
データ格納エリア１４、１５、１６、１７に記録されているデータは予め設定された時間の経過後に、例えばデータや管理情報の消去等によって再生不可能にする必要がある。そのために外部の電源が供給されていない場合でも時計１１により正確に計時し、また、時間が経過した場合、データを消去するためにデータ制御部１２及びアドレス制御部１３を作動させる必要がある。また、メモリ１が外部電源から電源が供給されていない状態におかれる場合、揮発性メモリではデータ保持のためにバッテリ１０を必要とする。
【００５７】
バッテリ１０は、キャパシタで構成されていて、汎用の半導体製造技術で作成され、特段の工程をメモリ１の製造に導入する必要性はない。このキャパシタに電荷を蓄積して電源として作用させ、電荷の蓄積はメモリ１を外部の電源に接続して使用する度にチャージすることで行われる。
【００５８】
時計１１は、記録されたデータの記録後の経過時間を測定する。その時間の測定開始は、例えば音楽や映像、コンピュータソフト等のデータを記録したときに時計１１をリセットしてスタートさせることで行われる。メモリ１に外部電源が供給されていないときでも計時する必要があり、その場合、バッテリ１０から時計１１に電源が供給される。
【００５９】
データ制御部１２は、時計１１により測定された時間が予め設定されたデータの有効時間を経過したときにデータの再生を不可能にする。データの再生を不可能にするにはデータそのものの消去、或いは管理データの破壊、消去等で実現される。また、データの有効時間の他に記録するデータに関する管理情報を記録するために用いられる。また、管理情報を記録するためのエリアを別途設けても良い。管理情報としては、データの有効時間に加えて例えばデータのアドレス、ファイル名、属性等がある。またメモリ１に外部電源が供給されていないときでも動作する必要があり、その場合バッテリ１０からでデータ制御部１２に電源が供給される。
【００６０】
アドレス制御部１３は、外部端子から入力された行、列のアドレスに基づいてデータのデータ格納エリア１４、１５、１６、１７における格納位置を指定すると共に、データの有効時間を経過したときにデータを消去する際のアドレスを発生する。メモリ１に外部電源が供給されていないときでも動作する必要があり、その場合バッテリ１０からアドレス制御部１３に電源が供給される。
【００６１】
データ格納エリア１４、１５、１６、１７は、データを格納するエリアであって、夫々のエリア毎にデータ有効時間を設定することが可能である。単一のエリアであっても良く、更に多くのエリアに分割されていてもよいことは当然である。
揮発性メモリの場合、外部電源が供給されていないときはバッテリ１０からデータ格納エリア１４、１５、１６、１７に電源が供給される。
【００６２】
ボンディングパッド１８は、外部回路と電気的接続を行うための接続端子である。電源、データの入出力、データアドレス、記録再生信号、その他メモリ１の制御信号等に対応する端子が備わる。
【００６３】
図４は、本発明のメモリ１と比較するために、従来のメモリ４の構成を示した図であって、メモリ１にあるバッテリ１０、時計１１、データ制御部１２は備えていない。その他のアドレス制御部１３と、データ格納エリア１４、１５、１６、１７と、ボンディングパッド１８の構成と作用は、上述したメモリ１と同様である。
【００６４】
メモリ１に対する記録再生のシステム構成は図５に示すように、例えば記録再生部５と記録条件設定部６を備える。このシステムをパソコン等で構成しても良い。データの記録時は記録データが記録再生部５の制御の下でメモリ１の所定のエリアに記録される。このとき記録条件設定部６によりエリアの指定、データの有効時間、データ管理情報等が入力され、データの入力後、時計１１の計時を開始させる。データの再生時には、データの有効時間が経過していなければ、通常の再生動作が行われ、経過していれば再生が行われず、所定のコメントが出力されるようにしても良い。また、所定の条件下、例えばソフトのレンタルにおける料金の追加によりデータの有効時間の変更を可能にしても良い。
【００６５】
（第二の実施形態）
次に、本発明の半導体記録媒体の第二の実施形態について、図２を参照して説明する。本実施形態はデータの有効時間を設定し、その有効時間を経過した場合にデータの再生を不可能にすると共に、記録するデータを暗号化して記録するメモリに関している。
【００６６】
図２に示すように、半導体記録媒体の第二の実施形態に係わるメモリ２は、バッテリ１０と、時計１１と、データ制御部１２と、アドレス制御部１３と、データ格納エリア１４、１５、１６と、ボンディングパッド１８と、暗号化キー格納エリア１９と、暗号化回路２０とを備えて構成される。
【００６７】
ここで、バッテリ１０、時計１１、データ制御部１２、アドレス制御部１３、データ格納エリア１４、１５、１６、ボンディングパッド１８の構成とその動作、作用は上述したメモリ１に係わる説明と同一であり、ここでの再度の説明は省略する。
【００６８】
暗号化キー格納エリア１９は、記録するデータを暗号化するための暗号化キーを格納するエリアであって、暗号化されたデータを復号化する場合にも用いられる。データの秘匿性を確保できると共に、データの有効時間が経過し、データの再生を不可能にする場合には、この暗号化キーを消去することでデータの復元を不可能にし、結果的にデータの再生を不可能にすることができる。この場合、暗号化キーだけを消去するので、記録されているデータ量にかかわらず、短時間でデータの再生を不可能にすることができる。
【００６９】
また、記録されているデータそのものは消去されていないので、所定の条件下、例えばデータの権利者に費用を払うことで再度暗号化キーが提供され、暗号化キー格納エリア１９に記録することでデータの再生を可能とするシステムの構成が可能となる。
【００７０】
また、メモリ２に外部電源が供給されていないときでも、データの有効時間が経過すると暗号化キーを消去する必要があり、その場合、バッテリ１０から暗号化キー格納エリア１９に電源が供給される。
【００７１】
暗号化回路２０は、記録されるべきデータを暗号化キーに基づいて暗号化するための回路である。また、再生するときの復号化の回路が含めても良く、または暗号化されたデータと暗号化キーを読み出し、外部の装置、例えばパソコン等で復号化を行うようにしても良い。
【００７２】
尚、図５に示す記録再生のシステム構成がメモリ２に対しても適用されることは当然である。
【００７３】
（第三の実施形態）
次に、本発明の半導体記録媒体の第三の実施形態について、図３を参照して説明する。本実施形態は第一の実施形態の構成、及び第二の実施形態の構成に、更に電源供給を遮断する電源遮断手段を備えていることに特徴があり、記録データの有効時間を経過した場合に、対応するデータ格納エリア等への電源供給を遮断することでデータを消去するメモリに関している。
【００７４】
図３に示すように、半導体記録媒体の第三の実施形態に係わるメモリ３は、バッテリ１０と、時計１１と、データ制御部１２と、アドレス制御部１３と、データ格納エリア１４、１５、１６と、ボンディングパッド１８と、暗号化キー格納エリア１９と、暗号化回路２０と、電源供給ＳＷ２１を備えて構成される。
【００７５】
ここで、バッテリ１０、時計１１、データ制御部１２、アドレス制御部１３、データ格納エリア１４、１５、１６、ボンディングパッド１８、暗号化キー格納エリア１９、暗号化回路２０の構成とその作用は上述したメモリ１、及びメモリ２に係わる説明と同一であり、ここでの再度の説明は省略する。
【００７６】
電源供給ＳＷ２１は、データ格納エリア１４、１５、１６の夫々に、また暗号化キー格納エリア１９に個別に設けられている。記録されているデータの有効時間が経過した場合、夫々のデータ格納エリア１４、１５、１６に設定された有効時間に応じて、データ制御部１２の指示に基づき対応する電源供給ＳＷ２１は遮断される。また、同様に暗号化キー格納エリア１９の電源供給ＳＷ２１を遮断することができる。データ格納エリア１４、１５、１６は、対応する電源供給ＳＷ２１を遮断することで個別にデータの再生を不可能にすることができ、一方、暗号化キー格納エリア１９の電源供給ＳＷ２１の遮断により、メモリ３の全体のデータを再生不可能にすることが可能である。
【００７７】
本実施形態を揮発性メモリに適用した場合は、データ格納エリア１４、１５、１６の電源供給ＳＷ２１を遮断することで、夫々のデータ格納エリアのデータにアクセスすることができなくなると共に、データは消滅する。
【００７８】
一方、不揮発性メモリの場合は夫々のデータ格納エリアのデータにアクセスすることができなくなるが、データは保持される。従って、不揮発性メモリの場合、所定の条件下、例えばデータの権利者に費用を払うことで遮断した電源供給ＳＷ２１を回復し、データの再生を可能にするシステムの構成が可能である。尚、この場合の電源供給ＳＷ２１はヒューズの溶断等の破壊を伴わない遮断機構であることが必要である。
【００７９】
また、暗号化キー格納エリア１９の電源供給ＳＷ２１を遮断する場合、データは保持されているので、同様に所定の条件下で電源供給ＳＷ２１を回復することでデータの再生が可能となる。
【００８０】
また、メモリ３に外部電源が供給されていないときでも、データの有効時間が経過すると電源供給ＳＷ２１を遮断する必要があり、その場合、バッテリ１０から電源が供給される。
【００８１】
（第四の実施形態）
本実施形態は、データを記録するデータエリアと、データエリアに記録されたデータの管理情報を記録する管理情報エリアと、データエリアに記録されたデータの有効時間を記録する有効時間エリアとを備える半導体記録媒体である。
【００８２】
このような構成の半導体記録媒体に記録された有効時間が設定されたデータを再生するために、半導体記録媒体の有効時間エリアに記録されている有効時間を読み出す手段と、現在時間を計時する手段と、有効時間と現在時間とを比較する手段と、現在時間が有効時間を経過していればデータの再生を禁止する手段を再生装置側に設ける。即ち、比較する手段により現在時間が有効時間以内であると判別された場合は、半導体記録媒体のデータエリアに記録されたデータを再生することが可能であり、有効時間を経過していると判別された場合はデータの再生は行われない。また、データの再生を禁止することに限らず、記録されているデータを破壊する手段を備えておいても良い。
【００８３】
本実施形態の半導体記録媒体は上述したように、記録されたデータの有効時間を制御するための情報はより簡単であり、そのための情報スペースは小さく、従って、大きなデータ記憶スペースが確保されるものである。また、安価で大量の生産に適する。
【００８４】
（本発明に係わる半導体記録媒体の動作）
本発明に係わる半導体記録媒体の動作の流れについて、図６及び図７を参照して説明する。ここで図６はデータを暗号化して記録する半導体記録媒体の記録時の動作の流れを示すフローチャートであり、図７はデータの有効時間と再生可能、或いは不可能とする動作について示すフローチャートである。
【００８５】
データの記録時は図６に示すように、まず記録するデータの有効時間（Ｔ０）を設定する（ステップ１０１）。この設定は、例えば図５に示す記録条件設定部６から入力される。この有効時間（Ｔ０）は、例えば定期券であれば定期券の発行者が、その有効期日に基づいて設定され、音楽や映像ソフトのレンタルであればレンタル期間に基づいて設定される。この情報はデータ管理情報として、例えば図１〜図３のデータ制御部１２に記録される。
【００８６】
次に、データを暗号化して記録する場合、暗号化キーを入力する（ステップ１０２）。この暗号化キーは、例えば図５に示す記録条件設定部６から入力され、図２及び図３の暗号化キー格納エリア１９に記録される。暗号化キーはデータの暗号化と共に復号化にも用いられる。
【００８７】
次に、記録すべきデータを入力し（ステップ１０３）、入力されたデータは暗号化キーに基づいて暗号化され（ステップ１０４）、所定のデータ格納エリア、例えば図１〜図３のデータ格納エリア１４、１５、１６、１７に記録される（ステップ１０５）。全てのデータが記録されたか否かを判別し（ステップ１０６）、更に記録すべきデータがある場合は再度ステップ１０３から記録動作を繰り返し、全てのデータが記録された後、メモリ内の時計、例えば図１〜図３の時計１１をリセットしてスタートさせ、計時を開始させる（ステップ１０７）。
【００８８】
時計１１がスタートすると同時にメモリ内では、設定されたデータの有効時間（Ｔ０）と時計で測定された時間との比較が開始され、有効時間（Ｔ０）まではデータの再生は可能となる。この比較は、例えば図１〜図３のデータ制御部１２で行われる。
【００８９】
次に、記録したデータの有効時間と再生可能、又は不可能とする動作について説明する。図７に示すように、データの有効時間（Ｔ０）を読み出し（ステップ２０１）、つづいて経過時間（Ｔ）の読み出しを行う（ステップ２０２）。有効時間（Ｔ０）はデータ記録時に設定された値であり、経過時間（Ｔ）は現に時計１１で測定されている時間である。
【００９０】
次に、経過時間（Ｔ）は有効時間（Ｔ０）を経過しているか否かを判別する（ステップ２０３）。この判別は、例えば図１〜図３のデータ制御部１２において行われる。未だ経過時間（Ｔ）が有効時間（Ｔ０）に達していなければ、再度ステップ２０１に戻り、経過時間の判定を繰り返す。この間は記録されたデータの再生は可能な状態である。
【００９１】
ステップ２０３において、経過時間（Ｔ）が有効時間（Ｔ０）に達したと判別された場合は、記録されているデータの再生を不可能にするために、データ制御部１２の指示に基づいて、データの消去、データ管理情報の消去、暗号化キーの消去、電源供給の遮断等が行われる（ステップ２０４）。この時点で記録されているデータの再生が不可能となる。尚、データの消去等は、完全に消去することの他に、そのデータにアクセスすることが不可能となる状態にすることも含まれるものである。
【００９２】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う半導体記録媒体及びその制御方法もまた本発明の技術思想に含まれるものである。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の半導体記録媒体及びその制御方法によれば、半導体記録媒体のチップ内にバッテリと時計を備え、データの寿命、即ちデータの有効時間を制御するようにしたので、そのチップの製造時にデータの寿命が固定されることはなく、外部から個々のチップに対し、更にはチップ内の個々記録エリアに対して自由に有効時間の設定が可能となる。
【００９４】
また、記録プロセスと同じ方式を用いてデータの消去をしているので、確実にデータを消去することが可能となり、揮発性、不揮発性を問わず、何れの形態のメモリにも適用可能である。
【００９５】
更に、チップの破壊を伴わない形態のもの、例えばデータの再生を不可能にするために電源供給のヒューズを溶断すること等の無いチップでは繰り返し使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体記録媒体の第一の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の半導体記録媒体の第二の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の半導体記録媒体の第三の実施形態を示す図である。
【図４】従来の半導体記録媒体を示す図である。
【図５】本発明の半導体記録媒体を用いた記録再生系の概略のブロック図である。
【図６】本発明の半導体記録媒体に関し、特にデータを暗号化して記録する形態の場合の記録時の動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の半導体記録媒体に関し、時間の経過とデータの再生可能／不可能について示すフローチャートである。
【符号の説明】
１、２、３・・・メモリ
５・・・記録再生部
６・・・記録条件設定部
１０・・・バッテリ
１１・・・時計
１２・・・データ制御部
１３・・・アドレス制御部
１４、１５、１６、１７・・・データ格納エリア
１８・・・ボンディングパッド
１９・・・暗号化キー格納エリア
２０・・・暗号化回路
２１・・・電源供給ＳＷ
Claims (20)
- データを記録するデータエリアと、
前記データエリアに記録された前記データの管理情報を記録する管理情報エリアと、
前記データエリアに記録された前記データの有効時間を記録する有効時間エリアと
を備えることを特徴とする半導体記録媒体。 - 当該半導体記録媒体は更に、
時間の経過を測定する計時手段と、
前記有効時間エリアに記録された前記有効時間と前記計時手段で測定される経過時間とを比較する比較手段と、
前記経過時間が前記有効時間を経過したときに、前記データエリアに記録されている前記データを無効にするデータ無効化手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体記録媒体。 - 当該半導体記録媒体は更に、
電源を供給する電源供給手段を備えること
を特徴とする請求項１及び請求項２に記載の半導体記録媒体。 - 前記データエリアは、複数の独立したデータエリアで構成されていること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体記録媒体。 - 前記有効時間は、前記複数のデータエリアの夫々に対して個別に設定する手段を備えること
を特徴とする請求項４に記載の半導体記録媒体。 - 当該半導体記録媒体は更に、
記録する前記データを所定の暗号化キーに基づき暗号化する暗号化手段と、
前記暗号化キーを記録する暗号化キー記録エリアと
を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の半導体記録媒体。 - 当該半導体記録媒体は更に、
前記電源供給手段からの電源供給を遮断する電源遮断手段を備えること
を特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の半導体記録媒体。 - 前記データ無効化手段は、前記データエリアに記録されている前記データを消去する手段であること
を特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の半導体記録媒体。 - 前記データ無効化手段は、前記管理情報記録エリアに記録されている管理情報を消去する手段であること
を特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の半導体記録媒体。 - 前記データ無効化手段は、前記暗号化キー記録エリアに記録された前記暗号化キーを消去する手段であること
を特徴とする請求項６に記載の半導体記録媒体。 - 前記データ無効化手段は、前記電源遮断手段により前記データエリアへの電源供給を遮断する手段であること
を特徴とする請求項７に記載の半導体記録媒体。 - 前記データ無効化手段は、前記電源遮断手段により前記管理情報記録エリアへの電源供給を遮断する手段であること
を特徴とする請求項７に記載の半導体記録媒体。 - 前記データ無効化手段は、前記電源遮断手段により前記暗号化キー記録エリアへの電源供給を遮断する手段であること
を特徴とする請求項７に記載の半導体記録媒体。 - 前記データの有効時間を記録する有効時間記録エリアを、前記管理情報を記録する管理情報エリア内に設けること
を特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の半導体記録媒体。 - 請求項１に記載の半導体記録媒体に記録されたデータを再生する再生装置であって、
前記半導体記録媒体の有効時間エリアに記録されている有効時間を読み出す手段と、
現在時間を計時する手段と、
前記有効時間と前記現在時間とを比較する手段と、
前記比較する手段により現在時間が有効時間を経過したと判別された場合、前記データエリアに記録されたデータの再生を禁止する手段と
を備えること特徴とする半導体記録媒体の再生装置。 - 請求項１から請求項１４に記載の半導体記録媒体にデータを記録する記録装置であって、
前記有効時間エリアに有効時間を記録する手段を備えること
を特徴とする半導体記録媒体の記録装置。 - 当該半導体記録媒体の記録装置は、前記有効時間エリアに記録する有効時間を設定する手段を備えること
を特徴とする請求項１６に記載の半導体記録媒体の記録装置。 - 半導体記録媒体にデータを記録する記録方法であって、
当該半導体記録媒体に記録するデータの有効時間を設定する工程と、
前記記録するデータを暗号化するための暗号キーを設定する工程と、
前記設定された暗号キーに基づき、前記記録するデータを暗号化する工程と、
前記暗号化されたデータを前記半導体記録媒体に記録する工程と
を備えることを特徴とする半導体記録媒体の記録方法。 - データを記録するデータエリアと、前記データを暗号化するための暗号化キーを記録する暗号化キー記録エリアと、前記データエリアに記録された前記データの管理情報を記録する管理情報エリアと、前記データの有効時間と経過時間とを比較する比較手段と、前記データを無効にするデータ無効化手段とを備える半導体記録媒体において、
前記データエリアに記録された前記データを、前記データ無効化手段により消去する工程と、
前記管理情報エリアに記録された前記管理情報を、前記データ無効化手段により消去する工程と
前記暗号化キー記録エリアに記録された前記暗号化キーを、前記データ無効化手段により消去する工程と
のいずれか一つの工程を備え、前記比較手段により前記経過時間が前記有効時間を経過したと判別したときに前記いずれか一つの工程により前記データを無効にすること
を特徴とする半導体記録媒体の制御方法。 - データを記録するデータエリアと、前記データを暗号化するための暗号化キーを記録する暗号化キー記録エリアと、前記データエリアに記録された前記データの管理情報を記録する管理情報エリアと、電源供給手段と、電源遮断手段と、前記データの有効時間と経過時間とを比較する比較手段と、前記データを無効にするデータ無効化手段とを備える半導体記録媒体において、
前記データエリアへの電源供給を遮断する工程と、
前記管理情報エリアへの電源供給を遮断する工程と、
前記暗号化キー記録エリアへの電源供給を遮断する工程と
のいずれか一つの工程を備え、前記比較手段により前記経過時間が前記有効時間を経過したと判別したときに前記いずれか一つの工程により前記データを無効にすること
を特徴とする半導体記録媒体の制御方法。
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