一种密码芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种密码芯片，光刻蚀结构均由光刻蚀工艺而成，而在光刻蚀工艺中由于光学邻近效应会使得版图中的图形发生畸变。由于该预设版图经过光刻蚀所得到的光刻蚀结构的形貌会发生畸变，上述畸变具有较强的随机性，使得通过同一预设版图所光刻蚀出来的光刻蚀结构的形貌以及寄生电容值不尽相同。上述物理不可克隆函数电路可以生成对应上述各个光刻蚀结构的寄生电容值的密钥，当密码芯片受到侵入式攻击时，位于顶层金属层的光刻蚀结构会遭受破坏且无法通过其他手段恢复，从而造成物理不可克隆函数电路输出的密钥发生错误，使得有解密模块无法解密出存储模块中存储的密文，有效保护存储模块内存储信息的安全。

A cipher chip

【技术实现步骤摘要】
一种密码芯片
本技术涉及集成电路
，特别是涉及一种密码芯片。
技术介绍
随着社会不断的进步以及科技不断的发展，集成电路技术得到了极大的发展，相应的芯片的种类也越来越多。密码芯片是一个可独立进行密钥生成、加解密的装置，密码芯片通常用于存储一些敏感信息，主要用于保护商业隐私和数据安全。在现有技术中，密码芯片多使用有源屏蔽层等技术对芯片进行防护，抵御侵入式攻击。有源屏蔽层仅能探测到信号的通断，在攻击方将有源屏蔽层中的信号线桥连的情况下，难以检测到攻击。所以如何提供一种具有良好防护性能的密码芯片是本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种密码芯片，可以在受到御侵入式攻击时，有效保护存储的信息。为解决上述技术问题，本技术提供一种密码芯片，包括功能层和位于所述功能层上的顶层金属层；所述顶层金属层设置有至少一个光刻蚀结构，所述光刻蚀结构包括沿水平方向分布且相互隔离的第一导体和第二导体，所述第一导体与所述第二导体均通过预设版图光刻蚀而成；所述预设版图包括对应第一导体的第一遮蔽图形，以及对应第二导体的第二遮蔽图形；所述第一遮蔽图形包括至少一个沿预设方向延伸的遮蔽指；所述功能层设置有解密模块和存储模块，包括所述光刻蚀结构的物理不可克隆函数电路用于产生密钥；所述解密模块用于接收所述密钥和所述存储模块中存储的密文，并通过所述密钥对所述密文解密，以解密出明文。可选的，所述第一遮蔽图形包括多个遮蔽指，所述遮蔽指的长度值均相同。可选的，所述第一遮蔽图形与所述第二遮蔽图形之间具有间隙，所述间隙的任一处宽度值均相同。可选的，所述第二遮蔽图形呈环形包围所述第一遮蔽图形，所述第一遮蔽图形包括一遮蔽块和至少两个沿不同方向延伸的所述遮蔽指，所述遮蔽指与所述遮蔽块相互接触。可选的，所述第一遮蔽图形包括四个所述遮蔽指，所述第一遮蔽图形呈十字形。可选的，所述第一遮蔽图形包括一遮蔽块和至少两个沿同一方向延伸的所述遮蔽指，所述遮蔽指与所述遮蔽块相互接触。可选的，所述第二遮蔽图形与所述第一遮蔽图形构成叉指状图形。可选的，所述解密模块还用于接收明文，并根据所述密钥对所述明文加密，以加密成密文使所述存储模块存储。可选的，所述物理不可克隆函数电路还包括运算放大器，所述顶层金属层设置有至少四个所述光刻蚀结构，所述光刻蚀结构分为第一光刻蚀结构和第二光刻蚀结构，一所述第一光刻蚀结构与一所述第二光刻蚀结构相互串联以在所述第一光刻蚀结构与所述第二光刻蚀结构之间形成有连接点；所述运算放大器的一输入端与一所述连接点连接，所述运算放大器的另一输入端与另一所述连接点连接。可选的，所述运算放大器位于所述功能层。本技术所提供的一种密码芯片，包括功能层和位于功能层上的顶层金属层；顶层金属层设置有至少一个光刻蚀结构，光刻蚀结构包括沿水平方向分布且相互隔离的第一导体和第二导体，第一导体与第二导体均通过预设版图光刻蚀而成；预设版图包括对应第一导体的第一遮蔽图形，以及对应第二导体的第二遮蔽图形；第一遮蔽图形包括至少一个沿预设方向延伸的遮蔽指；功能层设置有解密模块和存储模块，包括光刻蚀结构的物理不可克隆函数电路用于产生密钥；解密模块用于接收密钥和存储模块中存储的密文，并通过密钥对密文解密，以解密出明文。由此可见，本技术提供的密码芯片中，由于光刻蚀结构均由光刻蚀工艺而成，而在光刻蚀工艺中由于光学邻近效应会使得版图中的图形发生畸变。由于上述第一遮蔽图形具有沿预设方向延伸的遮蔽指，而使用该预设版图经过光刻蚀所得到的光刻蚀结构的形貌会发生畸变。受制备工艺中随机扰动的影响，上述畸变具有较强的随机性，使得通过同一预设版图所光刻蚀出来的光刻蚀结构的形貌均不相同，相应的各个光刻蚀结构的寄生电容值也不相同。上述物理不可克隆函数电路可以生成对应上述各个光刻蚀结构的寄生电容值的密钥，且该密钥完全随机具有唯一性。当密码芯片受到侵入式攻击时，位于顶层金属层的光刻蚀结构会遭受破坏且无法通过其他手段恢复，从而造成物理不可克隆函数电路输出的密钥发生错误，使得有解密模块无法解密出存储模块中存储的密文，进而有效保护存储模块内存储信息的安全。附图说明为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例所提供的一种密码芯片的结构框图；图2为图1中光刻蚀结构的结构示意图；图3为本技术实施例所提供的一种预设版图的结构示意图；图4为本技术实施例所提供的第一种具体的预设版图的结构示意图；图5为本技术实施例所提供的第二种具体的预设版图的结构示意图；图6为本技术实施例所提供的第三种具体的预设版图的结构示意图；图7为本技术实施例所提供的一种具体的物理不可克隆函数电路的电路图。图中：1.顶层金属层、2.功能层、3.光刻蚀结构、31.第一导体、32.第二导体、33.第一光刻蚀结构、34.第二光刻蚀结构、35.串联光刻蚀结构、4.物理不可克隆函数电路、5.解密模块、6.存储模块、71.第一遮蔽图形、711.遮蔽指、712.遮蔽块、72.第二遮蔽图形、8.运算放大器。具体实施方式本技术的核心是提供一种密码芯片。在现有技术中，密码芯片多使用有源屏蔽层等技术对芯片进行防护，抵御侵入式攻击。有源屏蔽层仅能探测到信号的通断，在攻击方将有源屏蔽层中的信号线桥连的情况下，难以检测到攻击。而本技术所提供的一种密码芯片中，由于光刻蚀结构均由光刻蚀工艺而成，而在光刻蚀工艺中由于光学邻近效应会使得版图中的图形发生畸变。由于上述第一遮蔽图形具有沿预设方向延伸的遮蔽指，而使用该预设版图经过光刻蚀所得到的光刻蚀结构的形貌会发生畸变。受制备工艺中随机扰动的影响，上述畸变具有较强的随机性，使得通过同一预设版图所光刻蚀出来的光刻蚀结构的形貌均不相同，相应的各个光刻蚀结构的寄生电容值也不相同。上述物理不可克隆函数电路可以生成对应上述各个光刻蚀结构的寄生电容值的密钥，且该密钥完全随机具有唯一性。当密码芯片受到侵入式攻击时，位于顶层金属层的光刻蚀结构会遭受破坏且无法通过其他手段恢复，从而造成物理不可克隆函数电路输出的密钥发生错误，使得有解密模块无法解密出存储模块中存储的密文，进而有效保护存储模块内存储信息的安全。为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参考图1，图2以及图3，图1为本技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密码芯片，其特征在于，包括功能层和位于所述功能层上的顶层金属层；/n所述顶层金属层设置有至少一个光刻蚀结构，所述光刻蚀结构包括沿水平方向分布且相互隔离的第一导体和第二导体，所述第一导体与所述第二导体均通过预设版图光刻蚀而成；/n所述预设版图包括对应第一导体的第一遮蔽图形，以及对应第二导体的第二遮蔽图形；所述第一遮蔽图形包括至少一个沿预设方向延伸的遮蔽指；/n所述功能层设置有解密模块和存储模块，包括所述光刻蚀结构的物理不可克隆函数电路用于产生密钥；所述解密模块用于接收所述密钥和所述存储模块中存储的密文，并通过所述密钥对所述密文解密，以解密出明文。/n

【技术特征摘要】
1.一种密码芯片，其特征在于，包括功能层和位于所述功能层上的顶层金属层；
所述顶层金属层设置有至少一个光刻蚀结构，所述光刻蚀结构包括沿水平方向分布且相互隔离的第一导体和第二导体，所述第一导体与所述第二导体均通过预设版图光刻蚀而成；
所述预设版图包括对应第一导体的第一遮蔽图形，以及对应第二导体的第二遮蔽图形；所述第一遮蔽图形包括至少一个沿预设方向延伸的遮蔽指；
所述功能层设置有解密模块和存储模块，包括所述光刻蚀结构的物理不可克隆函数电路用于产生密钥；所述解密模块用于接收所述密钥和所述存储模块中存储的密文，并通过所述密钥对所述密文解密，以解密出明文。


2.根据权利要求1所述的密码芯片，其特征在于，所述第一遮蔽图形包括多个遮蔽指，所述遮蔽指的长度值均相同。


3.根据权利要求2所述的密码芯片，其特征在于，所述第一遮蔽图形与所述第二遮蔽图形之间具有间隙，所述间隙的任一处宽度值均相同。


4.根据权利要求1所述的密码芯片，其特征在于，所述第二遮蔽图形呈环形包围所述第一遮蔽图形，所述第一遮蔽图形包括一遮蔽块和至少两个沿不同方向延伸的所述遮蔽指，所述遮蔽指与所述遮蔽块相互接触。


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【专利技术属性】
技术研发人员：杨祎巍，匡晓云，林伟斌，黄开天，崔超，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东;44