[发明专利]使用应力变化的侵入保护

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成电路，包括集成在衬底上的电子电路，还包括用于保护电子电路的保护装置。本发明还涉及制造这种集成电路的方法。本发明还涉及包括这种集成电路的系统。

背景技术

现今，许多(个人)数据存储在嵌入系统中的存储器模块上，例如用于付费TV或电子钱包的智能卡。为保护数据，安全性应该尽可能地高。典型地，用安全密钥防止数据被外部读出。一旦知道密钥，就可以读出数据。通过数据解密对数据的外部读出称为非侵入式攻击。

在侵入式攻击中，芯片被解封装，目的是直接读出存储器中的数据或通过UV辐射来禁用密钥。两种方法都需要去除芯片封装，有时甚至还需要去除钝化层。通常，很难防止这种类型的物理攻击。与IC的抗篡改有关的更多信息可以在以下文件中找到：USENIX Association，“Tamper Resistance-a Cautionary Note”，The Second USENIX Workshop on Electronic Commerce Proceedings，Oakland，California，November 18-21，1996，pp 1-11，ISBN 1-880446-83-9(也可以在以下网站中找到：www.cl.cam.ac.uk/～ria14/tamper.html)。

已知许多防止非侵入式攻击的方法，与IC安全有关的大多数公开主要针对这些攻击。针对防止侵入式攻击，已知方法较少。同时，历史显示黑客定期作出更高明的攻击技术。

鉴于上述情况，需要备选类型的篡改保护。

发明内容

本发明的目的是提供一种集成电路，所述集成电路采用备选类型的篡改保护以防止侵入式攻击和半侵入式攻击。

本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定有利实施例。

在第一方面，本发明涉及一种集成电路，包括集成在衬底上的电子电路，还包括用于保护电子电路的保护装置，保护装置包括：i)第一应变封装层，提供在衬底的第一侧，其中第一应变封装层具有在与衬底平行的方向上的应变，以及ii)禁用装置，被布置为在衬底中的应变变化的控制下至少部分地禁用电子电路。根据本发明的集成电路的特征的效果如下。第一应变封装层至少在衬底上产生应力，这导致(在靠近第一应变封装层的区域中至少局部地)相反地应变的衬底。对集成电路的篡改包含部分地去除第一应变封装层，这在任何情况下都导致衬底上应力的局部改变，并且因此导致衬底中的应变变化。这种应变变化可以用于直接或间接地控制电子电路的禁用。禁用电子电路防止对存储在电子电路中的数据的访问，因此获得具有备选篡改保护的集成电路。有不同的用于禁用电子电路的选择。这将在下文中基于对实施例的讨论来详细描述。

在根据本发明的集成电路的实施例中，禁用装置包括：i)至少一个应变检测器，用于检测衬底中的应变变化，以及ii)禁用电路，被布置为从应变检测器接收表示应变变化的信号，禁用电路耦合至电子电路以当检测到衬底中应变变化时禁用电子电路。如已经讨论的，第一应变封装层在衬底中产生相反应变，具体地在衬底的面向第一应变封装层的表面上产生相反应变。篡改第一应变封装层至少局部地导致第一应变封装层的应变变化，从而也导致衬底中的应变变化。应变检测器测量应变变化，禁用电路可以被布置为当应变变化超过特定阈值时禁用电子电路，这可以防止黑客检索存储在电子电路中的任何信息。该实施例涉及具有高数据保护水平的第一主要实施例组。

在根据本发明的集成电路的实施例中，应变检测器已经集成在衬底上。该实施例提供了更节省成本的单片解决方案。

在根据本发明的集成电路的实施例中，应变检测器包括电荷载流子迁移率检测器，所述电荷载流子迁移率检测器被布置为检测衬底中的电荷载流子迁移率。已知应变对电荷载流子迁移率有影响。因此可以通过监控电荷载流子迁移率来检测应变变化。电荷载流子迁移率的变化指示应变的变化。在传统电荷载流子迁移率检测器中，电荷载流子迁移率由输出电流量确定。

在根据本发明的集成电路的实施例中，禁用装置包括用于检测衬底中的应变变化的多个应变检测器，多个应变检测器分布在衬底表面，禁用电路被布置为从多个应变检测器接收表示应变变化的信号。分布在衬底表面的多个应变检测器的特征是具有更大的应变检测区覆盖范围，因此具有更好的篡改保护。