JP2014096122A - 不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体のファイルの記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体において、ファイル単位で確実にデータを消去し、ファイルの漏出事故を可及的に防止した記憶媒体を提供する。
【解決手段】
一括してデータが消去される複数のメモリセルから構成される消去ブロックを複数有する不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体のファイルの記録方法において、（ａ）１つの消去ブロックには１つのファイルのみを記録し、又は（ｂ）消去対象のファイルを記録しているメモリセルのビットに対して所定のデータ又はランダムデータを上書きする。
【選択図】図６

Description

本発明は、不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体及びこれに用いるファイルの記録方法に関する。さらに、この記録方法を実現するためのコンピュータシステム及びこれに用いるデバイスドライバに関する。

従来より、主としてＮＡＮＤ型フラッシュメモリを用いたＵＳＢメモリ等に、パーソナルコンピュータ等で生成したファイルを保存することがなされてきた。しかしながら、ＵＳＢメモリ等は紛失のおそれがあり、保存ファイルが個人情報等のセンシティブな内容であったり、厳格な秘密管理が必要な営業秘密を含む内容の場合には、莫大な事業損失が発生するおそれがある。そこで、一定の基準で手作業でファイルを消去したり、一定のタイミングでファイルを消去するアルゴリズムをパーソナルコンピュータ上にソフトウェアによって実装することが行われていた。

しかしながら、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを用いたＵＳＢメモリ等にファイルを記録する際には、記憶領域をデータ領域とファイル管理領域に分けられるところ、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを用いたＵＳＢメモリ等のファイルの消去は、ファイル管理領域にフラグを立てることによって対応するファイルが「消去」されたことにするだけである。ＵＳＢメモリ等の媒体をフォーマットしても、管理領域が消去されてデータ領域におけるファイルの開始アドレスが特定できなくなるのでファイルの読み出しが困難になるというだけである。したがって、ファイルを復元不能に消去するには、ＦＦや００といった固定データを全データ領域に書き込む必要がある。そして、そのようなソフトウェアも知られている。

そこで、ファイル単位で確実にデータを消去することのできる記憶媒体及びこれに用いるファイルの消去方法が望まれる。

出願人は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリに代わる大容量不揮発性半導体記憶装置であるＢ４フラッシュメモリを提案している。このＢ４フラッシュメモリは、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリに比べて書き込み消去のサイクル数が格段に大きく、書き込み・消去時間も短く、書き込み・消去に必要な消費電力量合計が小さいので、その特性を最大限利用して、Ｂ４フラッシュメモリに好適なセキュリティ向上方法を検討した。

特開２００６−１５６９２５号公報

本発明は、不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体において、ファイル単位で確実にデータを消去し、ファイルの漏出事故を可及的に防止した消去方法及び記憶媒体を提供することを課題とする。

本発明の一実施形態にかかるファイルの記録方法においては、一括してデータが消去される複数のメモリセルから構成される消去ブロックを複数有する不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体のファイルの記録方法において、１つの消去ブロックには最大１つのファイルのみを記録する。

このファイルの記録方法においては、ホスト側の指示に基いて、１つの消去ブロックには最大１つのファイルのみを記録し又は１つの消去ブロックに複数のファイルを記録するようにしてもよい。

本発明の他の実施形態にかかるファイルの記録方法においては、一括してデータが消去される複数のメモリセルから構成される消去ブロックを複数有する不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体のファイルの記録方法において、消去対象のファイルを記録しているメモリセルのビットに対して所定のデータ又はランダムデータを上書きする。

本発明の他の実施形態においては、上記ファイルの記録方法を実行する制御手段を有することを特徴とする記録媒体、上記ファイルの記録方法を実行する制御信号を記録媒体に供給することを特徴とするコンピュータシステム、及びそのような制御信号を生成することを特徴とするドライバーソフトウェアが提供される。

本発明によれば、不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体において、ファイル単位で確実にデータを消去し、ファイルの漏出事故を可及的に防止した記憶媒体を提供することが可能となる。

Ｂ４書き込み動作を行うメモリセルの構成を示した断面図である。 Ｂ４書き込み動作を行うメモリセルからなるメモリセルアレイの回路図である。 Ｂ４メモリダイのブロック図である。 Ｂ４メモリダイを複数有するパッケージの概略図である。 １つのダイにおけるバンク、ブロック、ページの関係を示した図である。 本発明の第１の実施形態に係るファイル記録の流れを示した図である。 本発明の第１の実施形態に係るファイル記録の流れを示した図である。 本発明の第１の実施形態に係るファイル記録の流れを示した図である。 本発明の第１の実施形態に係るファイル記録の流れを示した図である。 本発明の第１の実施形態に係るファイル記録の流れを示した図である。 本発明の第２の実施形態に係るファイル記録の流れを示した図である。 本発明の第２の実施形態に係るファイル記録の流れを示した図である。 本発明のＵＳＢメモリの回路構成を示したブロック図である。る。 本発明のコンピュータシステムの構成を示したブロック図である。る。

以下、本発明を実施するための形態を実施形態として説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に何ら限定されることはない。以下に説明する実施形態を種々に変形して本発明を実施することが可能である。また、本明細書においては、ファイルの書き込み、消去および破壊はファイルの記録方法の１つと位置付けている。

（Ｂ４フラッシュメモリの一例）
図１は、本発明に用いるＢ４フラッシュメモリのメモリセルの構成を示した断面図である。ここにＢ４フラッシュメモリとは、Ｎウェル中に形成され、窒化膜やフローティングゲートといった電荷蓄積領域を有するｐ型ＭＯＳトランジスタからなるメモリセルを有し、書き込み時の電圧の印加関係が、Ｖｇ、Ｖｂ＞Ｖｓ＞Ｖｄ（但し、ゲート電圧をＶｇ、基板バイアスをＶｂ、ソース電圧をＶｓ、ドレイン電圧をＶｄとする。）であり、Ｖｇ−Ｖｄが、バンド間トンネル電流の発生電圧以上となるものをいう。

図１に示すとおり、本発明のメモリセルは、ｐ型半導体基板（ｐ−ｓｕｂ）１１に形成したｎウェル（ｎ−ｗｅｌｌ）１２に形成されたｐ型ＭＯＳトランジスタである。このｐ型ＭＯＳトランジスタは、互いに離隔されたｐ＋型の拡散領域であるソース（Ｓｏｕｒｃｅ）１３とドレイン（Ｄｒａｉｎ）１４を有し、その間にチャネル領域２０が存在する。チャネル領域２０上には酸化膜１５、窒化膜１６、酸化膜１７から構成されるＯＮＯ膜が形成されており、その上には不純物をドープしたポリシリコンから構成されるゲート（Ｇａｔｅ）１８が存在する。窒化膜１６の代わりにフローティングゲートを用いてもよく、これらが、電荷蓄積層となる。ゲート１８に印加される電圧がＶｇ、基板バイアスがＶｂ、ソースに印加される電圧がＶｓ、ドレインに印加される電圧がＶｄである。

図１のメモリセルからデータの読み出しをする際には、Ｖｄに約１Ｖ、Ｖｂ＝１．８Ｖ（電源電圧Ｖｃｃと等しい）、Ｖｓ＝１．８Ｖを印加し、Ｖｇに例えば−２．２Ｖ（多値メモリであれば、複数の状態間に相当する電圧）の各電圧を印加する。メモリセルのしきい値が−２．２Ｖよりも浅ければ電流が流れ、深ければ電流が流れにくい。この差を検出して書き込みデータを判定する。

図１のメモリセルにデータの書き込みをする際には、Ｖｄ＝０Ｖ、Ｖｂ＝４．５Ｖ、Ｖｓ＝１．８Ｖを印加し、Ｖｇに例えば７Ｖの電圧を印加する。その後、ベリファイ動作（やや厳し目の条件、例えばＶｇ＝−３．０Ｖでなす読み出し動作）にて書き込みデータの検証を行い、目的のしきい値に達するまで、何度も上記書き込み電圧を印加する。書き込み電圧のうちＶｇは書き込みサイクルを繰り返すごとに次第にステップアップさせ最大１２Ｖまで電圧が高くなる。

図１のメモリセルのデータを消去するに、Ｖｄは開放、Ｖｇ＝−１０Ｖ、Ｖｓ＝Ｖｂとし、例えば７Ｖから消去サイクルを繰り返すごとに次第にステップアップさせ最大１２Ｖまで電圧が高くなるようにする。消去はブロック単位で行う。

このようなＢ４フラッシュメモリによって、ソース・ドレイン間のチャネル長を短くすることが可能となり高集積化が達成できる。また、書き込み／消去がいずれも高速であり、書き込み／消去のサイクルはＮＡＮＤ型フラッシュメモリよりも極めて大きく、多数回の書き換えを行った後といえども、高温でも安定してデータを長期間保持することができる。

図２はＢ４フラッシュメモリのメモリセルアレイの回路図である。縦（列方向）にｎ型のセルウェル（Ｃｅｌｌ−ｗｅｌｌ）とｐ型のセレクトゲートウェル（ＳＧ−ｗｅｌｌ）が交互に配置されている。セルウェルの中にはマトリクス状に配置されたｐ型のメモリセルが配置されていて、１つのセルウェルに形成された複数のメモリセルによって、消去単位であるブロックが構成される。セルウェルにはバイアス電圧Ｖｂが供給される。ブロック内の全てのメモリセルのソースはソース線ＳＬに共通接続されており、ここからＶｓが供給される。１ブロックのうち、同一列に属するメモリセルのドレインはサブビット線（Ｓｕｂ−ＢＬ）に共通接続されており、このサブビット線によってＶｄが供給される。横（行方向）に走る配線群がワード線ＷＬであり、同一行に属するメモリセルのゲート電極がこれに接続されている。１行のメモリセルによってページが構成される。ワード線よりＶｇが供給される。セレクトゲートウェルにはｎ型のセレクトゲートトランジスタが配置されている。セレクトゲートトランジスタは列毎に設けられており、対応するサブビット線と主ビット線とを選択的に接続する。このセレクトゲートトランジスタのゲート電極はセレクトゲート線ＳＧと接続されている。

図３はＢ４メモリダイのブロック図である。図２に示した回路によって構成されるメモリセルアレイ（Ｍｅｍｏｒｙ Ｃｅｌｌ Ａｒｒａｙ）の行を選択する行選択回路（Ｒｏｗ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）、１ページ分、すなわち、１行分のデータを保持するページバッファ（Ｐａｇｅ Ｂｕｆｆｅｒ）、ページバッファのデータ（２ｋビット、すなわち１２８ワード）より１６ビット（１ワード）のデータを選択する列選択回路（Ｃｏｌｕｍｎ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）、書き込み、消去等に高電圧、負電圧等を発生させ供給するチャージポンプ回路（Ｃｈａｒｇｅ Ｐｕｍｐ）、外部から供給されるコマンドをデコードし、内部の各種回路を制御するコマンドデコーダ・制御回路（Ｃｏｍｍａｎｄ Ｄｅｃｏｄｅｒ／Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）から構成される。

図４は、Ｂ４メモリダイを複数有するパッケージの概略図である。図の例においては、５１２Ｍビットの記憶容量を有するダイを２つ（Ｄｉｅ０、 Ｄｉｅ１）、１つのパッケージに封止している。その結果、１つのパッケージの記憶容量は１Ｇビットとなる。それぞれのダイは、別々のチップ選択制御信号端子ＣＥ０、ＣＥ１を有する。多値（ＭＬＣ）メモリの場合は上記した２値（ＳＬＣ）メモリの記憶容量の整数倍となる。例えば、１つのメモリセルに４つのしきい値状態を記憶させることによって２ビットのデータを保持する場合は、１つのダイの容量は１Ｇビットとなり、２つのダイを１つのパッケージに封止すると、１つのパッケージの記憶容量は２Ｇビットとなる。

図５は１つのダイにおけるバンク、ブロック、ページの関係を示した図である。１つのダイは４つのバンク（Ｂａｎｋ０、Ｂａｎｋ１、Ｂａｎｋ２及びＢａｎｋ３）を有する。これらバンクは、１６のブロック（Ｂｌｏｃｋ０〜１５）に分割されており、これら個々のブロックが消去単位となる。１つのブロックは、４０９６ページ（Ｐａｇｅ０〜Ｐａｇｅ４０９５）に分割され、これがデータの書き込み単位となる。１つのページは２ｋビット、すなわち１２８ワードから構成される。

（第１の実施形態：セキュリティを高めたファイル記録方法１）
上述したＢ４フラッシュメモリは、１〜４パッケージで１Ｇｂ〜８ＧｂのメモリカードやＵＳＢメモリといったストレージを構成する。このストレージはパーソナルコンピュータに接続され、パーソナルコンピュータのＯＳの管理の下、ユーザからは、ＨＤＤやＳＳＤと同様のドライブとして認識される。

ストレージの記憶領域には、ＯＳによって管理されるところのファイルが保存される。一般に、ファイルの大きさは、文書情報で数十ｋビット〜数十Ｍビットである。したがって、多くの場合、１つ又は複数のブロック内の複数ページに渡って記録される。そして、１つのブロック中には、複数のファイルが保存されることが多かった。

以下に説明する本発明のファイル記録方法においては、１つの消去ブロックには１つのファイルのみを記録する。

（ファイル記録方法１）
以下、ファイル記録方法１を図６、図７を参照して説明する。図６は３つのブロックに３つのファイルが順次記録される様子を示している。図６の（ａ）に示すとおり、ＯＳからＦｉｌｅ ０の書き込み指示がなされると、ブロックＢＬ０にＦｉｌｅ ０のデータが書き込まれる。続いて、ＯＳからＦｉｌｅ １の書き込み指示がなされると、図６（ｂ）に示すとおり、Ｆｉｌｅ ０のデータが既に書き込まれているブロックＢＬ０ではなく、新たなブランクブロックであるところのブロックＢＬ１にＦｉｌｅ １のデータが書き込まれる。さらに続いて、ＯＳからの指示によりＦｉｌｅ ２の書き込み指示がなされると、図６（ｃ）に示すとおり、Ｆｉｌｅ ０、１のデータが既に書き込まれているブロックＢＬ０、ＢＬ１ではなく、新たなブランクブロックであるところのブロックＢＬ２にＦｉｌｅ ２のデータが書き込まれる。このように、１つの消去ブロックには１つのファイルにかかるデータのみを記録する。

図７は図６のように記録されたファイルが消去される様子及び消去後の様子を示している。図７（ａ）の状態において、ＯＳからＦｉｌｅ ０及びＦｉｌｅ ２の消去が順次指示されたとする。すると、図７（ｂ）に示すように、ＢＬ０とＢＬ２に対して消去動作が行われる。この消去動作は、単にファイル管理領域にフラグを立てるというものではなく、物理的に、当該消去ブロックを消去するものである。その結果、ブロックＢＬ０、ＢＬ２がブランクブロックとなり、他のファイルのデータの書き込みが可能となる。その後、ＯＳからＦｉｌｅ ３及びＦｉｌｅ ４の書き込みが指示されると、図７（ｃ）に示すように、ブロックＢＬ０にはＦｉｌｅ ３のデータが書き込まれ、ブロックＢＬ２にはＦｉｌｅ ４のデータが書き込まれる。

以上のように、消去ブロック毎に１つのファイルを記録するように構成すれば、ファイルの消去を、物理的に、ファイルが記録された消去ブロックを消去することによって行うことが可能となる。その結果、セキュリティが向上する。

（複数消去ブロックにまたがるファイルデータの書き込み）
図８はファイル記録方法１において、ＯＳから書き込みが指示されたファイルのデータ大きさが１つブロックに収容しきれず、複数のブロックに収容する必要がある場合を示している。図８（ａ）に示すとおり、Ｆｉｌｅ ０のデータの大きさが１つのブロックには収容しきれず、２つのブロックにまたがって収容する必要がある場合は、Ｆｉｌｅ ０−１がブロックＢＬ０に、Ｆｉｌｅ ０−２がブロックＢＬ１にそれぞれ書き込まれる。ここで、ＯＳからＦｉｌｅ １の書き込み指示がなされると、図８（ｂ）に示すとおり、Ｆｉｌｅ ０−２のデータが既に書き込まれているブロックＢＬ１の残部ではなく、新たなブランクブロックであるところのブロックＢＬ２にＦｉｌｅ １のデータが書き込まれる。さらに、ＯＳからＦｉｌｅ ０の消去が指示されると、ブロックＢＬ０及びＢＬ１が物理的に消去され、いずれもブランクブロックとなる。さらに、ＯＳからＦｉｌｅ ２の書き込みが指示されると、例えばＢＬ０にＦｉｌｅ ２のデータが書き込まれる。

以上のように、消去ブロック毎に最大１つのファイルを記録するように構成すれば、ファイルの消去を、物理的に、ファイルが記録された一または複数の消去ブロックを消去することによって行うことが可能となる。その結果、セキュリティが向上する。

（ファイルの書き換え）
図９はファイル記録方法１において、ＯＳからファイルの上書き指示（同じファイル名のファイルに対して内容を変更して記録するという指示）がされた場合の例を示している。図９（ａ）に示すとおり、ブロックＢＬ０にはＦｉｌｅ ０のデータが書き込まれている。続いて、ＯＳからＦｉｌｅ ０のデータ内容を更新する指示があった場合は、次のブランクブロックであるＢＬ１に更新されたファイルであるＦｉｌｅ ０’のデータが書き込まれる。この動作とともに、ブロックＢＬ０が物理的に消去され、ブランクブロックとなる。さらに、ＯＳからＦｉｌｅ ０’のデータ内容を更新する指示があった場合は、次のブランクブロックであるＢＬ２に更新されたファイルであるＦｉｌｅ ０’’のデータが書き込まれる。この動作とともに、ブロックＢＬ１が物理的に消去され、ブランクブロックとなる。

以上のように、ファイルの内容の更新においても、消去ブロックを異ならせてファイルを記録するように構成すれば、ファイルの内容の更新に伴う消去においても、物理的に、消去ブロックを消去することによって行うことが可能となる。その結果、セキュリティが向上する。

以下に説明する本発明のファイル記録方法の変形例においては、ホスト側の指示に基いて、１つの消去ブロックには１つのファイルのみを記録し又は１つの消去ブロックに複数のファイルを記録する。

（ファイル記録方法１の変形例）
以下、ファイル記録方法１の変形例を図１０を用いて説明する。この例においては、ホスト側（コンピュータシステム、ＯＳ又はデバイスドライバ）は、従来と同様に１つの消去ブロックに複数のファイルを書き込むことを許容する通常書き込み（ｗｒｉｔｅ）か、１つの消去ブロックに最大１つのファイルのみを記録するブロック毎書き込み（ｗｒｉｔｅ＊）かを個別に指示する。図１０（ａ）に示すとおり、ＯＳからＦｉｌｅ ０のブロック毎書き込み指示がなされると、ブロックＢＬ０にＦｉｌｅ ０のデータが書き込まれる。続いて、ＯＳからＦｉｌｅ １の通常書き込み指示がなされると、図１０（ｂ）に示すとおり、Ｆｉｌｅ ０のデータが既に書き込まれているブロックＢＬ０ではなく、新たなブランクブロックであるところのブロックＢＬ１にＦｉｌｅ １のデータが書き込まれる。さらに続いて、ＯＳからの指示によりＦｉｌｅ ２の通常書き込み指示がなされると、図１０（ｂ）に示すとおり、Ｆｉｌｅ １のデータとともに、Ｆｉｌｅ ２のデータもＢＬ１に書き込まれる。さらに、ＯＳからＦｉｌｅ ３のブロック毎書き込み指示がなされると、ブロックＢＬ２にＦｉｌｅ ３のデータが書き込まれる。このように、ホスト側からの指示により、通常書き込みとブロック毎書き込みとを選択して行うことが可能である。例えば、物理的な消去が必要な高いセキュリティ保護の必要のあるファイルについては、ブロック毎書き込みを、それ以外のファイルについて通常書き込みを選択する。

以上のように、ファイルのセキュリティ保護の程度に応じて通常書き込みとブロック毎書き込みを選択的に行えば、ブロック毎書き込みのみを行う場合と比較してより多くのファイルを記録することが可能となる。

（第２の実施形態：セキュリティを高めたファイル記録方法２）
以下に説明する本発明のファイル記録方法においては、、消去対象のファイルを記録しているメモリセルのビットに対して所定のデータ又はランダムデータを上書きすることによって消去する。

（ファイル記録方法２）
以下、ファイル記録方法２を図１１、図１２を参照して説明する。図１１（ａ）はＢＬ０にＦｉｌｅ ０のデータが、ＢＬ１にＦｉｌｅ １及びＦｉｌｅ ２のデータがそれぞれ書き込まれた状態を示している。ＯＳからＦｉｌｅ ０の消去が指示されると、ＢＬ０のＦｉｌｅ ０のデータが書き込まれた領域に、所定のデータが上書きされる。所定のデータの例としては、全てのビットが、メモリセルのしきい値分布において、消去状態から最も遠いしきい値分布に相当するビット（最大限に書き込み動作がなされた状態）になる場合、又は、ランダムなデータである。このように、所定のデータを上書きすることによって、消去対象のファイルのデータが破壊され、読み出すことができない状態になる。続いて適切なタイミングでＢＬ０のデータを物理的に消去する。さらに、ＯＳからＦｉｌｅ ２の消去が指示されると、ＢＬ１のＦｉｌｅ ２のデータが書き込まれた領域に、所定のデータが上書きされ、データが破壊される。この時点ではＢＬ１のデータは消去されない（ここで消去してしまうと、Ｆｉｌｅ １のデータも消去されてしまうからである。）。

図１２（ａ）はＢＬ０がブランク、ＢＬ１にはＦｉｌｅ １のデータとＦｉｌｅ ２の破壊後データがそれぞれ書き込まれている。ＢＬ２にはＦｉｌｅ ３のデータが書き込まれている状態である。ここで、ＯＳからＦｉｌｅ １の消去指示があったとする。ここでの処理は二通りがある。まず、図１２（ｂ）に示すように、ＢＬ１のＦｉｌｅ １のデータが書き込まれた領域に、所定のデータが上書きされ、データが破壊される。続いて適切なタイミングＢＬ０のデータを物理的に消去する。その結果、図１２（ｃ）に示した状態となり、ＢＬ１がブランクとなる。別の処理としては、ＢＬ１のＦｉｌｅ １のデータが書き込まれた領域に、所定のデータが上書きするという処理を経ずに、いきなり、ＢＬ１に物理的な消去を施すことも可能である。すなわち、消去対象のファイルが記録された消去ブロックの他のデータが全て破壊済みである場合には、いきなり、物理的な消去を施す。その結果、データ破壊に必要な時間が節約される。

以上のように、ファイルが消去される際に、消去対象のファイルを記録しているメモリセルのビットに対して所定のデータ又はランダムデータを上書きすることによって、そのデータを読み出すことが不可能となり、セキュリティが向上する。

（ＵＳＢメモリ及びホスト側のシステム構成）
図１３は本発明のＵＳＢメモリＵＳＢ＿ＭＥＭの回路構成を示すブロック図である。上述したフラッシュメモリパッケージＦｌａｓｈ０〜３と、ＵＳＢコントローラ（ＵＳＢ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）及びフラッシュメモリの制御を行うＭＰＵとをワンチップ化したコントローラチップ（図中点線で示された部分。）とで構成される。

コントローラチップは、ＵＳＢ ＨＯＳＴから送信される論理アドレスを物理アドレスに変換し、ＦＡＴ領域や書き込みデータの一部をキャッシングするＲＡＭ領域が設けられている。上述したファイル記録方法１を実装する場合には、このコントローラチップがこのような制御を行う。ＨＯＳＴ側から送信されるコマンドは従来と同様となる。

上述したファイル記録方法１の変形例（ブロック毎書き込みと通常書き込みを選択的に行う例）においては、ＵＳＢ ＨＯＳＴからブロック毎書き込みコマンド及び通常書き込みコマンドをそれぞれ受信すると、受信したコマンドに応じた動作を実現する。

図１４は、図１３で説明したＵＳＢメモリＵＳＢ＿ＭＥＭと接続されるホスト側のシステム４０のシステム構成にかかるブロック図である。システム４０は図示しないＣＰＵ、主記憶、内部バス等に加えて、ＵＳＢインターフェースＵＳＢ＿Ｉ／Ｆを有する。図中点線で示されている構成は、ソフトウェアによって実装される部分であり、アプリケーションソフトウェアＡＳ、デバイスドライバＤＤ及びこれらの橋渡しを行うオペレーティングシステムＯＳとから構成されている。これらソフトウェアは、主記憶にロードされ、ＣＰＵによって実行される。デバイスドライバＤＤは、ＵＳＢインターフェースＵＳＢ＿Ｉ／Ｆを直接制御し、読み出し、書き込み、消去の各命令を発行する（すなわち、その命令に対応する制御信号を生成し、ＵＳＢインターフェースＵＳＢ＿Ｉ／Ｆに供給する。）。従来より、ファイルの読み出し命令（ｒｅａｄ）、通常書き込み命令（ｗｒｉｔｅ）及び通常消去命令（ｅｒａｓｅ）は存在したところ、本発明の一実施形態のデバイスドライバＤＤが発行する命令群には、さらに、ブロック毎書き込み命令（ｗｒｉｔｅ＊）、ブロック消去命令（ｅｒａｓｅ＊）、上書消去命令（ｏｗ−ｅｒａｓｅ）の各命令が追加されている。

ブロック毎書き込み命令（ｗｒｉｔｅ＊）は、書き込みの対象となるファイルのデータがブランクブロックに書き込まれること、すなわち、１つの消去ブロックには最大１つのファイルのみを記録し、１ブロックに複数のファイルのデータが書き込まれないようにした書き込み命令である。通常書き込み命令（ｗｒｉｔｅ）はそのような保証のない書き込み命令である。

ブロック消去命令（ｅｒａｓｅ＊）は、消去の対象となるファイルのデータを物理的に消去する命令である。通常消去命令（ｅｒａｓｅ）は、管理領域のデータを書き換えるだけである。

上書消去命令（ｏｗ−ｅｒａｓｅ）は、消去対象のファイルを記録しているメモリセルのビットに対して所定のデータ又はランダムデータを上書きする命令である。

（ＵＳＢメモリ側にて処理を実装する例）
図１４においては、ホスト側にてブロック毎書き込み命令（ｗｒｉｔｅ＊）、ブロック消去命令（ｅｒａｓｅ＊）、上書消去命令（ｏｗ−ｅｒａｓｅ）の各命令が追加されている例を示したが、このようにホスト側から直接明示される命令体型ではなく、このような命令が発行されたのと同様の処理をＵＳＢメモリＵＳＢ＿ＭＥＭにて行なってもよい。すなわち、図１３のフラッシュメモリの制御を行うＭＰＵのプログラムによって、ブロック毎書き込み命令（ｗｒｉｔｅ＊）、ブロック消去命令（ｅｒａｓｅ＊）、上書消去命令（ｏｗ−ｅｒａｓｅ）の各命令の対象となるブロックを特定し、あたかも、このような命令が発行されたのと同様の処理を行う。具体的には、論理位置が固定されたファイル管理領域であるＦＡＴ（Ｆｉｌｅ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）領域へのｗｒｉｔｅ命令を受信すると、ｗｒｉｔｅ命令が発行される以前の状態との差分比較を行い、今回消去対象とすべきファイルの記録領域を特定することができる。そして、このように特定できれば、ブロック消去命令（ｅｒａｓｅ＊）、上書消去命令（ｏｗ−ｅｒａｓｅ）と同様の処理をＵＳＢメモリＵＳＢ＿ＭＥＭにて実行することができる。

（その他の実施形態）
以上の説明においては、不揮発性半導体記憶装置としてＢ４フラッシュメモリを用いた例を示したが、ブロック消去が可能であれば、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリを用いた例であってもよい。また、インターフェースはＵＳＢの例を示したが、記憶媒体と接続することが可能な、ＳＡＴＡ等の他の種類のインターフェースであってもよい。また、デバイスドライバが種々の命令を発行する例を示したが、これをＯＳの機能としてもよい。

ＢＬ１〜２ 消去ブロック
ＦＩＬＥ１〜２ ファイル

Claims (6)

1. 一括してデータが消去される複数のメモリセルから構成される消去ブロックを複数有する不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体のファイルの記録方法において、１つの消去ブロックには最大１つのファイルのみを記録することを特徴とするファイルの記録方法。
2. 請求項１記載のファイルの記録方法において、ホスト側の指示に基いて、１つの消去ブロックには最大１つのファイルのみを記録し又は１つの消去ブロックに複数のファイルを記録することを特徴とするファイルの記録方法。
3. 一括してデータが消去される複数のメモリセルから構成される消去ブロックを複数有する不揮発性半導体記憶装置を用いた記憶媒体のファイルの記録方法において、消去対象のファイルを記録しているメモリセルのビットに対して所定のデータ又はランダムデータを上書きすることを特徴とするファイルの記録方法。
4. 請求項１ないし３いずれか記載のファイルの記録方法を実行する制御手段を有することを特徴とする記録媒体。
5. 請求項１ないし３いずれか記載のファイルの記録方法を実行する制御信号を前記記録媒体に供給することを特徴とするコンピュータシステム。
6. 請求項５記載の制御信号を生成することを特徴とするドライバーソフトウェア。
   

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