用于制造数字电路的方法以及数字电路技术

一种用于制造数字电路的方法被描述，包括：形成多个场效应晶体管对；将场效应晶体管对的场效应晶体管连接，以使得响应于从数字电路的两个节点的第一状态的第一转换和响应于从数字电路的节点的第二状态的第二转换，所述节点对于每个场效应晶体管对而言在该场效应晶体管对的场效应晶体管的阈值电压相等时分别具有未限定的逻辑状态；和设置场效应晶体管对的场效应晶体管的阈值电压，以使得所述节点响应于第一转换和响应于第二转换分别具有预限定的逻辑状态。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请是在2015年7月17日提交的美国申请No.14/801,868的部分继续申请(CIP)，出于所有目的，所述申请的全部内容通过引用并入到本文中。
本专利技术涉及用于制造数字电路的方法以及数字电路。
技术介绍
集成电路(IC)的逆向工程(RE)能够被认为是对半导体工业最严重的威胁之一，因为它可以被攻击者滥用以窃取和/或盗版电路设计。对集成电路成功地进行逆向工程的攻击者能够制造并且出售类似的、即克隆的电路，并且非法出售与揭示设计。因此阻碍集成电路的逆向工程的概念与技术是令人期望的。
技术实现思路
一种用于制造数字电路的方法被提供，所述方法包括：形成多个场效应晶体管对；将场效应晶体管对的场效应晶体管连接，以使得响应于从数字电路的两个节点的第一状态的第一转换和响应于从数字电路的节点的第二状态的第二转换，所述节点对于每个场效应晶体管对而言在该场效应晶体管对的场效应晶体管的阈值电压相等时分别具有未限定的逻辑状态；和设置场效应晶体管对的场效应晶体管的阈值电压，以使得所述节点响应于第一转换和响应于第二转换分别具有预限定的逻辑状态。附图说明在图中，相同的附图标记总体上指代各个不同视图的相同部件。附图不一定按照比例绘制，而是将重点总体上放在图示出本专利技术的原理上。在下文的描述中，各种方面参照以下附图被描述，在以下所述附图中：图1示出图示用于制造数字电路的方法的流程图。图2示出数字电路。图3示出实现用于路径依赖的布尔秘密的“魔法罩(MagicHood)”单元的电路，在此示例中是基于AND-NOR的魔法罩单元。图4示出用于图3的电路的门原理图。图5示出场效应晶体管(FET)。图6示出实现基于AND-NOR的用于路径依赖的布尔秘密的魔法罩单元的门原理图。图7示出根据一个实施例的缓冲器。图8示出实现基于AND-NOR的用于路径依赖的布尔秘密的魔法罩单元的门原理图。图9示出实现基于OR-NAND的用于路径依赖的布尔秘密的魔法罩单元的电路。图10示出实现基于AND-NOR的RSX触发器的电路。图11示出实现基于AND-OR-NAND的魔法罩单元的电路。图12示出实现基于AND-NOR的魔法罩单元的具有多个反馈的电路。图13示出实现基于自对偶ND2-NR2门的魔法罩的电路。图14示出自对偶NAND3-NOR3门UND3-NR31400。图15示出实现魔法罩单元的电路，所述魔法罩单元基于以多个反馈路径为特征的自对偶NAND3-NOR3门。图16示出用于代表自对偶布尔函数的门的另一个示例。具体实施方式下文的详细描述指代附图通过图示的方式示出的本专利技术可以实现的本公开的特定细节与方面。在不背离本专利技术的范围的情况下，可以使用其它方面并且可以做出结构的、逻辑的以及电的改变。本专利技术的各种方面不一定互相排斥，因为本专利技术的一些方面能够与本专利技术的一个或多个其它方面结合以形成新的方面。能够通过部署伪装电路使逆向工程(RE)受到阻碍。然而，这些通常需要工艺技术扩展，比如掺杂分布修改、假接触部或通孔和/或需要显著增加的面积与能量消耗。因此，这些措施对于大众产品往往太贵。代表通过分别输出稳健的逻辑一或稳健的逻辑零来响应适当质询的门的不可区分互补位单元(IndistinguishableyetComplementaryBitCell)ICBC-X(现有两种形式或类型，即ICBC-1与ICBC-0)不能借助于逆向工程(RE)或其它分析方法、即攻击芯片卡控制器与安全IC而被轻易区分。ICBC-X的物理设计在其布局方面，即其有源区、多晶硅栅极、接触部、金属连接等等是(充分地)对称的。然而，ICBC-X的nMOS与pMOS元件(即nMOS与pMOS场效应管)具有适当不同的阈值电压(Vth)，当受到输入模式的质询时导致ICBC-X的稳健的传输特性，所述输入模式否则会导致电路进入亚稳定状态。因为处理选项“常规Vth”与“较高Vth”能够用于实现ICBC-X，因此不需要处理的改变，只要能够采用用于所考虑的安全IC的混合-Vth情境。另外，ICBC-1与ICBC-0是静态CMOS门电路，其能够被实现为标准单元库中的元素。申请示例包括“动态”TIE-1与TIE-0单元，即能够在逻辑有效与逻辑无效状态之间切换的TIE单元，代表例如密钥的位或机密信息的其他部分。此外，ICBC-X示例能够与标准逻辑门结合以实现抗-RE数据路径，并且ICBC-X能够被连结以实现动态TIE树结构。会话密钥生成以及相关地址存储加密配置也是可能的。除此之外，在转出之后，即在ICBC-X的初始(例如随机的)配置之后，所选取的配置然后能够存储在NVM(非易失性存储器：non-volatilememory)中，例如包括ICBC-X的芯片(例如芯片卡模块)的NVM中，用于在此领域中的后续使用。这也可实现稳健的并且抗-RE的芯片专用的信息片段。由于众多ICBC-X示例能够在IC的整个半定制部分上不规则分布，并且因为这些示例能够以不规则的、甚至是随机的时间顺序被访问，因此ICBC-X原理极大地增加了用于所有相关的安全IC攻击情境、比如逆向工程、光子发射、激光电压探测等等的难度、风险与工作量。基本的ICBC-X原理能够被视为依赖于通过部署具有不同阈值电压(总体上状态转换特性)的(MOS)晶体管(总体上开关)来解决(双稳态的)反馈电路的传统亚稳定状态或亚稳定状态转换，以实现稳健的ICBC-X状态转换，因此任何给定的ICBC-X示例(X＝1or0？)的本质对于采用比如逆向工程、光子发射、激光电压探测等等的相关安全IC攻击情境的攻击者来说仍然是隐蔽的。如上所述的ICBC-X电路表现出具有以下方面的双稳态反馈电路：·一个预充电状态(在(1,1)处或者在(0,0)处，ICBC-X输出(Z,Y))，以及·ICBC-X的输出的一个“被禁止转换”：取决于相应的ICBC-X电路设计，(Z,Y)＝(1,1)->(X,not(X))或者(Z,Y)＝(0,0)->(X,not(X)。与此相反，根据各种实施例，提供有ICBC-X电路，所述ICBC-X电路表现出具有以下方面的双稳态与多稳态反馈电路：·(至少)两个不同预充电状态(取决于各自的控制输入信号状态，在(1,1)处与在(0,0)处输出(Z,Y))，以及·ICBC-X的输出的(至少)两个不同“被禁止转换”：取决于相应的控制输入信号转换，(Z,Y)＝(1,1)->(X1,not(X1))或(Z,Y)＝(0,0)->(X0,not(X0)，其中，取决于ICBC-X的场效应晶体管(FET)，例如nMOS(n沟道金属氧化物半导体)与pMOS(p沟道MOS)FET的相应阈值电压配置，布尔秘密X1与X0可以相等(X1＝X0)或互补(X1＝not(X0))。由于X1与X0可以被独立地选择，所以这导致具有同一物理布局的四个不同ICBC-X实体，但是在它们的(例如CMOS)阈值电压配置上不同，并且因此能够被视为为布尔秘密代表四个“魔法罩”。此外，X1与X0的独立性相应于布尔秘密的路径依赖，即所述秘密(X1或X0)不仅取决于输入控制信号状态，还取决于这个状态已经到达的方式(即取决于转换)上。根据一个实施例，描述了用于制造电路的方法，所述方法通过例如提供具有多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造数字电路的方法，包括：形成多个场效应晶体管对；形成一对或多对竞争路径，以使得对于每个场效应晶体管对，两个场效应晶体管在一对竞争路径中的不同竞争路径中；形成所述数字电路的实现第一布尔函数的第一子电路，以及所述数字电路的实现第二布尔函数的第二子电路，其中，对于每对竞争路径，一个竞争路径在所述第一子电路中并且一个竞争路径在所述第二子电路中；将场效应晶体管对的场效应晶体管连接，以使得响应于从数字电路的两个节点的第一状态的第一转换和响应于从数字电路的节点的第二状态的第二转换，所述节点对于每个场效应晶体管对而言在该场效应晶体管对的场效应晶体管的阈值电压相等时分别具有未限定的逻辑状态；和设置场效应晶体管对的场效应晶体管的阈值电压，以使得所述节点响应于第一转换和响应于第二转换分别具有预限定的逻辑状态。

【技术特征摘要】
2015.07.17 US 14/801,868;2015.09.03 US 14/844,0291.一种用于制造数字电路的方法，包括：形成多个场效应晶体管对；形成一对或多对竞争路径，以使得对于每个场效应晶体管对，两个场效应晶体管在一对竞争路径中的不同竞争路径中；形成所述数字电路的实现第一布尔函数的第一子电路，以及所述数字电路的实现第二布尔函数的第二子电路，其中，对于每对竞争路径，一个竞争路径在所述第一子电路中并且一个竞争路径在所述第二子电路中；将场效应晶体管对的场效应晶体管连接，以使得响应于从数字电路的两个节点的第一状态的第一转换和响应于从数字电路的节点的第二状态的第二转换，所述节点对于每个场效应晶体管对而言在该场效应晶体管对的场效应晶体管的阈值电压相等时分别具有未限定的逻辑状态；和设置场效应晶体管对的场效应晶体管的阈值电压，以使得所述节点响应于第一转换和响应于第二转换分别具有预限定的逻辑状态。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括形成用于代表所述节点的逻辑状态的信号的输出。3.根据权利要求2所述的方法，所述方法包括形成另外的电路元件和用于将所述信号供给至所述另外的电路元件的连接。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述另外的电路元件是逻辑门。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述另外的电路元件是触发器。6.根据权利要求1所述的方法，其中，对于每个场效应晶体管对，该场效应晶体管对的两个场效应晶体管都是n沟道场效应晶体管或者该场效应晶体管对的两个场效应晶体管都是p沟道场效应晶体管。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述场效应晶体管对的所述场效应晶体管是MOSFET。8.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括连接所述一对或多对竞争路径，以使得所述节点的所述逻辑状态取决于所述一对或多对竞争路径中的竞争路径之间的竞争结果。9.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括连接所述一对或多对竞争路径与所述节点，以使得对于每对竞争路径，所述竞争路径被连接至所述两个节点中的不同节点，并且被连接至所述竞争路径中的一个的节点的电状态被反馈至所述竞争路径中的另外一个以阻碍其在所述竞争路径的竞争。10.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括将所述第一子电路的输出与所述第二子电路的输入连接并且将所述第二子电路的输出与所述第一子电路的输入连接。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一布尔函数与所述第二布尔函数是自对偶布尔函数。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一布尔函数与所述第二布尔函数是同一布尔函数。13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个场效应晶体管对包括一个或多个拉高场效应晶体管对，所述一个或多个拉高场效应晶体管对中的每个均具有在第一拉高路径中的场效应晶体管以及在第二拉高路径中的场效应晶体管，并且包括将所述第一拉高路径连接至所述两个节点中的一个以及将所述第二拉高路径连接至所述两个节点中的另一个。14.根据权利要求13所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·屈内蒙德，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE