具有增强的可变性的片上半导体装置制造方法及图纸

物理不可克隆功能(PUF)半导体装置(100)包括沿着第一方向延伸以限定长度和沿着与第一方向相对的第二方向延伸以限定厚度的半导体衬底。在半导体衬底上形成至少一对半导体结构(102a，102b)。半导体结构(102a，102b)包括第一半导体结构(102a)和第二半导体结构(102b)。第一半导体结构(102a)包括具有限定第一阈值电压的第一形状的第一栅极电介质层(120a)。第二半导体结构(102b)包括具有第二电介质形状的第二栅极电介质层(120b)，第二电介质形状相对于第一形状相反地布置并且限定与第一阈值电压不同的第二阈值电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有增强的可变性的片上半导体装置
本专利技术涉及半导体装置，并且更具体地，涉及包括物理不可克隆功能(PUF)的半导体装置。
技术介绍
装置可变性通常由(一个或多个)过程变化引起，并且在较小装置中更为实质。这种可变性在正确的电路操作中是显着的，并且为了收紧装置的可变性进行了过程改善。最近，正在寻求并应用装置可变性来强化信息技术的安全性。由于互联网相关网络、电路和应用的安全性变得越来越严格，因此希望保护半导体装置通信之间共享的信息。用于防止半导体装置的未经授权的克隆的一种方法是使用物理不可克隆功能(PUF)来用数字位的随机集合对物理半导体装置进行编码。PUF生成数字位的集合(例如128位)以形成矩阵“A”。在PUF的操作期间，执行Y＝A*X的计算，其中“A”是具有从PUF生成的元素的矩阵，“X”是称为“挑战”的输入向量，以及“Y”是称为“响应”的输出向量。矩阵“A”和输入向量只应该由芯片所有者知道，这样只有所有者可以知道响应是否正确。PUF通常体现在物理半导体装置中，并且引入了易于评估但难以预测的一对晶体管结构之间的阈值电压(Vt)的随机变化。每对晶体管结构输出“0”位或“1”位。在一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物理不可克隆功能PUF半导体装置，包括：半导体衬底，沿着第一方向延伸以限定长度并沿着垂直于所述第一方向的第二方向延伸以限定厚度；所述半导体衬底上的至少一对半导体结构，所述至少一对半导体结构包括：第一半导体结构，包括具有限定第一阈值电压的第一形状的第一栅极电介质层；和第二半导体结构，包括具有第二电介质形状的第二栅极电介质层，所述第二电介质形状相对于所述第一形状相反地布置并且限定与所述第一阈值电压不同的第二阈值电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.19 US 14/625,9431.一种物理不可克隆功能PUF半导体装置，包括：半导体衬底，沿着第一方向延伸以限定长度并沿着垂直于所述第一方向的第二方向延伸以限定厚度；所述半导体衬底上的至少一对半导体结构，所述至少一对半导体结构包括：第一半导体结构，包括具有限定第一阈值电压的第一形状的第一栅极电介质层；和第二半导体结构，包括具有第二电介质形状的第二栅极电介质层，所述第二电介质形状相对于所述第一形状相反地布置并且限定与所述第一阈值电压不同的第二阈值电压。2.根据权利要求1所述的PUF半导体装置，其中所述第一栅极电介质层和所述第二栅极电介质层各自包括具有第一厚度的第一电介质层部分和具有与所述第一电介质层部分的所述第一厚度不同的第二厚度的第二电介质层部分。3.根据权利要求2所述的PUF半导体装置，其中所述第一电介质层部分具有第一长度，并且所述第二电介质层部分具有与所述第一电介质层部分的所述第一长度不同的第二长度。4.根据权利要求3所述的PUF半导体装置，其中所述第一栅极电介质层的所述第一电介质层部分位于所述第一半导体结构的第一区处，并且所述第一栅极电介质层的所述第二电介质层部分位于所述第一半导体结构的第二区处，以及所述第二栅极电介质层的所述第一电介质层部分位于与所述第一半导体结构的所述第一区匹配的所述第二半导体结构的第一区处，并且所述第二栅极电介质层的所述第二电介质层部分位于与所述第一半导体结构的所述第二区匹配的所述第二半导体结构的第二区处。5.根据权利要求4所述的PUF半导体装置，其中位于所述第一半导体结构的所述第一区处的所述第一电介质层部分的所述第一厚度不同于位于所述第二半导体结构的所述第一区处的所述第一电介质层部分的所述第一厚度。6.根据权利要求5所述的PUF半导体装置，其中所述至少一对半导体结构包括多对半导体结构，每对半导体结构限定阈值电压差，并且其中每对半导体结构的阈值电压差彼此不同。7.一种制造物理不可克隆功能(PUF)半导体装置的方法，所述方法包括：形成具有第一形状的第一栅极电介质层，以及形成具有第二形状的第二栅极电介质层，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平川，裴成文，李伟健，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国,US