[发明专利]用于具有保护涂层的装置的感测电路

说明书

技术领域

本发明涉及具有保护涂层的集成半导体装置、应用这种半导体 装置的方法以及制造这种半导体装置的方法。

背景技术

为了针对通过侵害性的物理攻击的阅读或改动来保护集成电路 (IC)上的机密数据或机密电路，已知的是用不均匀的涂层来覆盖 IC。涂层是不透明的，而且在化学特性上是惰性的。还已知通过不将 密钥存储在装置中，而是只在需要的时候产生密钥，而后删除，来提 高具有数据密钥的加密装置的安全性。特别是在这种情况下，可以根 据不均匀涂层上的电容测量结果来导出密钥。如果已经改动或去除或 取代了涂层，电容或其他特征会不同，而且不能产生密钥。为了实现 这个功能，需要一种用来测量电容值的测量电路。在涂层中或涂层附 近嵌入电极形式的传感器。由于不需要编程来产生这个特定的ID代 码，这些传感器的测量值可以被用来产生物理识别代码，并且用来检 测攻击。对涂层的攻击或改变将改变测量值，而且因此改变ID代码。

根据专利申请WO2003-046986已知，提供了一种钝化结构形式 的安全涂层所覆盖的电路。该电路被提供了第一安全元件和第二安全 元件以及第一电极和第二电极，第一安全元件和第二安全元件均包括 钝化结构的局部区域。该安全元件分别具有第一阻抗和第二阻抗，由 于钝化结构具有在电路上横向变化的有效介电常数，第一阻抗和第二 阻抗不同。通过测量装置测量这些阻抗的真实值，通过传送装置将这 些阻抗的真实值传送到接入装置。该接入装置包括或具有对用来存储 这些阻抗的中央数据库装置的访问权限。该接入装置将真实值与存储 的阻抗值进行比较，以检查该半导体装置的真实性或一致性。

通过晶体管开关将不同的元件耦接至振荡器。该振荡器将信号 提供给二进制计数器，该信号的频率取决于正被测的被选元件的电 容。该计数器将这个频率与具有时钟频率的信号进行比较。这个信号 是从具有参考电容和参考电阻的振荡器发出的，参考电容和参考电阻 均具有精确的已知值。二进制计数器中的比较结果是可以存储的数字 化信号。该数字化信号表示被测的安全元件的阻抗的真实值。可以用 任何一种SI单位表示该真实值，或者，由于该值不与任何外部测量 值进行比较，可以用任何一种半导体比值表示该真实值。选择单元控 制这些用于选择哪一个安全元件要被测量的晶体管。它将发送信号， 使得这些开关中的一个导通，来测量这些安全元件中的一个，或者， 它可以打开多个开关，使得可以测量这些安全元件的理想组合，以使 测量步骤的数量最小或者使安全性变得复杂。

这些安全元件中的一个可以是其真实值已知的参考元件。例如， 这可以通过在互连结构中实现这个元件而实现；特别是在该钝化结构 包括具有不均匀分布的颗粒的安全层的情况下。这个参考安全单元可 以被用来对测量结果进行优化，或者用来对所测量的计数进行校准并 将其转换为真实值。

在美国专利7024565中示出了另一种已知的改动检测电路。这 篇专利示出了另外一种用于检测对钝化层改动的电容测量电路。两个 电流源产生基本相同的通过负载条件范围的恒定电流。提供了耦接至 一个电流源的参考电容。参考电容上的电压由于随时间施加到参考电 容上的恒定电流而大致线性增大。电压增大的比率由电容的电容值确 定。第二电容耦接至第二电流源。第二电容由临近钝化层布置的导电 元件所限定。施加到这个电容的恒定电流随时间大致线性地增大该电 容上的电压。这个电压增大的比率由电容的电容值确定。每个电容的 一侧耦接至地，另一个耦接至比较器的输入端。当这些电容上的电压 中的任何一个超过了预定的电压电平(逻辑“高”)，OR门对比较器 声明一个使能信号，来产生输出信号值以表示改动，该输出信号值表 示一个信号是否具有小于另一个信号的值，或者可替换地表示一个信 号是否具有大于另一个信号的值。

发明内容

本发明的一个目的是提供改进的具有保护涂层的集成半导体装 置，或者利用这种装置的方法，或者制造这种装置的方法。根据第一 个方面，本发明提供了：

集成电路，其具有要被保护的电路、在要被保护的电路上的保 护涂层、以及感测电路，该感测电路用来感测与该集成电路上的参考 阻抗相比较的保护涂层的一部分的第一阻抗。该感测电路应当能够测 量由改动引起的第一阻抗或参考阻抗的变化。优选地，在感测测量中， 只测量保护层的阻抗，而不测量杂散阻抗，例如到地或到供电线的电 容。