半导体器件,卡,系统以及初始化和检验半导体器件的真实性和身份的方法技术方案

本发明专利技术的半导体器件包括一种由钝化结构（５０）覆盖的电路。半导体器件设置有包括钝化结构（５０）的局部区域的第一和第二安全元件（１２Ａ，１２Ｂ），并设置有第一和第二电极。安全元件（１２Ａ，１２Ｂ）分别具有阻抗彼此不同的第一和第二阻抗。因为钝化结构具有在该电路之上横向变化的有效介电常数，由此实现本发明专利技术的半导体器件。通过测量装置测量阻抗的实际值并通过传送装置将阻抗的实际值转送到存取器件。存取器件包括或有权访问存储阻抗的中央数据库器件。而且，存取器件还可以用存储的阻抗值与实际值比较，以检验半导体器件的真实性或身份。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种设置有电路的半导体器件，该半导体器件包括有源元件，在衬底的一侧设置该电路并由钝化结构覆盖该电路，该半导体器件还设置有第一安全元件，该安全元件包括钝化结构的局部区域并具有第一阻抗。本专利技术还涉及一种包括半导体器件和存取器件的系统。本专利技术进一步涉及一种设置有半导体器件的卡。本专利技术进一步涉及一种初始化半导体器件的方法并涉及一种检验半导体器件的真实性的方法，以及涉及一种识别半导体器件的方法。由EP-A300864中知道这种系统、这种半导体器件和这种智能卡。已知器件的第一安全元件是具有两个电容器电极的电容器，该两个电容器电极通过钝化结构电容性地耦合在一起。器件优选包括多个安全元件。在检验器件的真实性时，将测量的电压与计算的参考电压进行比较。如果存在差异，就不能认可真实性。已知器件的一个缺点是安全元件可能被避开。安全元件可以由具有相同电容的其它结构来替代，其并不干扰下面的电路。此外，为了观察电路，如果后来重新施加该电极和该钝化结构，就不能检测出该钝化结构和该电极是否移除(aremoval)。本专利技术的第一目的是提供一种在开篇中提及的半导体器件，其中以后可以检测钝化结构的移除。本专利技术的第二目的是提供一种在开篇中提及的系统，该系统可以检测出钝化结构的移除。实现第一目的，其中设置用于测量第一和第二阻抗的实际值的测量装置；以及设置用于将实际值传送到外部存取器件的传送装置，外部存取器件包括或有权访问中央数据库器件。在半导体器件和存取器件的系统中实现第二目的，其中 设置根据本专利技术的半导体器件；存取器件包括或有权访问中央数据库器件；以及中央数据库器件包括适合于将第一和第二安全元件的实际值分别存储为第一和第二参考值的存储元件。在根据本专利技术的系统中，半导体器件具有有阻抗的安全元件，阻抗取决于钝化结构的构成。因此，阻抗差值就与物理实现的特征相关。将参照半导体器件进行解释，钝化结构的构成可以按几种方式依据电路而改变。在常规环境下，钝化结构的移除和随后重新涂敷将导致安全元件的至少一个阻抗的变化。可以通过与仅在半导体器件之外出现的、例如作为在部分或连接到存取器件的中央数据库器件中的数据比较来检验实际值的正确性和由此检验半导体器件的真实性。可选择地，通过与所说数据比较，就可以识别半导体器件的身份。用于识别的常规标准例如帐户号码可以用于用户真实性的检测。在本专利技术的半导体器件中，实际值没有存储在半导体器件上的存储器中，而是被代替传送到外围存取器件。这是出于安全原因的优点。这种存储器可用于检测重新涂敷的钝化结构是否符合原始数据。此外，即使移除了钝化结构，也可以修正器件的存储器或互连设计以便将正确的实际值提供到外部器件。为了实现其所提议目的，本专利技术的半导体器件具有三个特征在不改变安全元件的阻抗的条件下原则上不可以移除并取代钝化结构；测量装置，用于测量所说的阻抗的实际值；以及传送装置，用于将所说的实际值传送到存取器件。测量装置的实施将依据待测量的阻抗的具体类型。如果测量电容，可以采用指纹传感器领域中公知的测量装置。例如，这种测量装置是从US-A5325442中公知的驱动装置和检测装置的整体。可选择地，特别地如果安全元件的数量相对小，那么就可以用传统电路一个接一个地测量这些安全元件，其中测量设备并联于阻抗放置。应当理解，在本专利申请的上下文中，实际值的测量包括表示或代表它或对应于它的任何参数的测定。因为即使在不同频率下测量出不同结果的介电常数，应当清楚，这种实际值不必是任何其它方式单独获取的数值。然而，它是实际测量的实际值；并且如果在相同条件下在没有被攻击的器件中重复测量，它必然会提供相同的实际值。在优选实施例中，测量装置包括振荡器和二进制计数器。利用振荡器可以测量选定的安全元件的阻抗的虚部，其产生依据阻抗的所说部分的频率的一个信号。二进制计数器将用标准频率与该频率进行比较。本实施例的优点在于使用标准元件，例如振荡器和二进制计数器。这些已经在集成电路中出现了，并可以应用于测量装置。可选择地并可优选地，可以增加附加的振荡器和二进制计数器。为了提高测量装置的特定测量，可以增加第二振荡器和一处理器功能。第二振荡器将在不同频率下提供振荡。实际上，不仅在一个频率下而且还在第二频率下，重新涂敷的钝化结构必须具有与最初钝化结构的相同特性。在另一个实施例中，通过将在半导体器件之中产生的一个已知频率和幅度的方波馈送到安全元件中可以测量阻抗。结果电流被测量。然后，通过半导体器件之中的A/D转换器装置来数字化处理计算的实际值。传送装置通常是天线或电连接到在半导体器件形成其一部分的卡等之上设置的天线的任何电连接。可选择地，传送装置可以由允许与存取器件物理接触的接触焊盘组成。这种传送装置和传送实际值的方式对本领域技术人员是公知的。为了提高传送实际值时的安全性，优选设置算法装置，用于将测量的实际值修正为传送的实际值。算法装置例如由微处理器构成。可选择地，它可以是一个电路，其中适应实际值的数据格式。在优选实施例中，钝化结构具有在电路的横向方向上变化的有效介电常数，以致第一阻抗不同于第二阻抗。在具体层或叠层的特性的意义上，使用术语“有效介电常数”，每层可以是材料的混合物。该术语还意味着包括任何导电率和导磁率成分，它们在测量的实际值中有所反映。可以按照几种方式来改变这种构成。第一实例是钝化结构的厚度在电路上变化。第二实例是钝化结构包括具有基本上粗糙界面的至少两层。同样，可以部分混合或局部修改各层。此外，钝化结构可以由多层的叠层组成。第一和第二安全元件可以是相同类型-例如电容器、电阻器、电感器、LC电路、变压器-但也可以是不同类型。而且，它们可以隐藏在包括大量的其它结构如互连线的层中。而且，可以在不同频率下测量第一和第二阻抗。优选地，半导体器件包括多个安全元件，并且中央数据库器件包括有关的多个相应的存储器元件。优选地，该数量足以使钝化结构的整个表面被安全元件覆盖。由于实际原因，这些可以设置为安全元件阵列。多个安全元件的设置显著地提高了钝化结构的复杂性。在有利的实施例中，钝化结构包括钝化层和安全层，该安全层包括在电路上非均匀分布的颗粒。在本实施例中，安全元件可以具有依据实际淀积工艺的阻抗。可以按几种形式来实现颗粒的非均匀分布安全层可以含有在电路之上变化的不同尺寸、不同组分、不同形状、不同取向的颗粒以及浓度。优选地，颗粒具有安全元件的局部表面面积的数量级的尺寸。其结果是各个安全元件的阻抗不能预测。在初始化之前，它们是未知的。这就具有优点，即存储器元件将包含实际上唯一并可用于识别目的的参考值。依据淀积工艺的阻抗的另一个结果是一旦已经移除了安全层就完全不能提供相同的安全层。优选选择安全层使其非常难于移除，并且不可能用任何显微镜来观测它。在一个优选实施例中，它包括陶瓷材料并可以应用溶胶-凝胶工艺。安全层的一个实例是基于WO-A99/65074中已知的单铝磷酸酯。这种基质材料的其它实例包括TiO2、SiO2(从四乙氧基原硅酸酯中提供)和旋涂聚合物。为了确保电路之下的有源元件不被污染，可以在钝化层上提供这种安全层。如果颗粒尺寸与安全元件的局部表面面积的尺寸相当，那么将自动非均匀地分布。可选择地，例如，可以应用填充有颗粒的基质材料的非均匀悬浮液来进行非均匀分布。第一安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件（１１），设置有包括有源元件（３３，４３）的电路，该电路设置在衬底（３１）的一面（３２）处并由钝化结构（５０）覆盖，该半导体器件（１１）还设置有第一安全元件（１２Ａ）并设置有第二安全元件（１２Ｂ），第一安全元件（１２Ａ）包括钝化结构（５０）的第一局部区域并具有第一阻抗，第二安全元件（１２Ｂ）包括钝化结构（５０）的第二局部区域并具有第二阻抗，每一个安全元件（１２Ａ，１２Ｂ）设置有第一和第二电极（１４，１５），其特征在于：设置用于测量第一和第二阻抗的实际值的 测量装置（４）；以及设置用于将实际值转送到外部存取器件（２）的传送装置（６），该存取器件包括或有权访问中央数据库器件（３）。

【技术特征摘要】
EP 2001-11-28 01204588.61.一种半导体器件(11)，设置有包括有源元件(33，43)的电路，该电路设置在衬底(31)的一面(32)处并由钝化结构(50)覆盖，该半导体器件(11)还设置有第一安全元件(12A)并设置有第二安全元件(12B)，第一安全元件(12A)包括钝化结构(50)的第一局部区域并具有第一阻抗，第二安全元件(12B)包括钝化结构(50)的第二局部区域并具有第二阻抗，每一个安全元件(12A，12B)设置有第一和第二电极(14，15)，其特征在于设置用于测量第一和第二阻抗的实际值的测量装置(4)；以及设置用于将实际值转送到外部存取器件(2)的传送装置(6)，该存取器件包括或有权访问中央数据库器件(3)。2.根据权利要求1中所述的器件，其特征在于设置算法装置以便根据预定算法将测量的实际值修改为传送的实际值。3.根据权利要求1中所述的器件，其特征在于钝化结构(50)具有在电路之上横向变化的有效介电常数，以致第一阻抗不同于第二阻抗。4.根据权利要求3中所述的半导体器件(11)，其特征在于钝化结构(50)包括钝化层(52)和安全层(53)，该安全层(53)包括在电路之上非均匀分布的载流子材料和颗粒。5.根据权利要求3或4中所述的半导体器件(11)，其特征在于钝化结构(50)设置在金属层(28)的顶部，以及安全元件(12A，12B)的第一和第二电极(14，15)设置在金属层中并构成一对交叉指型电极。6.一种包括半导体器件(11)和存取器件(2)的系统，其特征在于设置权利要求1至5中任何一个所述的半导体器件(11)；存取器件(2)包括或有权访问中央数据库器件(3)；以及中央数据库器...

【专利技术属性】
技术研发人员：PE德乔赫，E罗克斯，RAM沃特斯，HL皮克，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]