知悉篡改的年龄传感器制造技术

公开了一种用于估计经历性能退化的集成电路(105)的工作年龄的传感器(100)和相关的篡改检测方法。传感器(100)可在常规使用模式或读出模式下操作，并包括对温度应力和电压应力作出响应的性能监测器(101)和对温度压力作出响应的退火监测器(102)。性能监测器(101)被配置成在传感器以常规使用模式工作时接收集成电路(105)的工作电压(V_OP)。每一退火监测器(102)都是预应力监测器，并且每一性能监测器(101)和每一退火监测器(102)被配置成在所述传感器以所述读出模式工作时生成指示相应监测器的性能退化的输出信号(S1，S2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及知悉篡改的年龄传感器及其用于性能退化的芯片内监测和篡改攻击的检测的用途，篡改攻击试图掩盖包含该年龄传感器的集成电路的真实工作年龄。本专利技术还涉及用于性能退化的芯片内监测的年龄传感器，其通过考虑包含该年龄传感器的集成电路的不寻常或可疑工作条件，允许可靠地估计集成电路的真实工作年龄。

技术介绍

1、年龄传感器，也被称为年龄监测传感器、硅年龄监测器、硅里程表或性能退化监测器，是广泛使用的片上组件，它们被用于原位监测老化和退化效应，这些效应对集成电路(ic)的性能产生负面影响，或者甚至使ic的正确运作处于危险中，即ic或其部件的故障，这是由老化效应引起的。在这些情形中，年龄传感器的输出信号可被用于采取预防性或保护性措施，诸如调节ic的工作条件。通常，ic的时钟频率被降低。

2、除了实现保护性措施来用于ic的安全工作之外，芯片年龄传感器经常用作防伪手段。事实上，从片上年龄传感器的输出中获得或得出ic的工作年龄的估计允许客户将ic的所估计的基于传感器的工作年龄与来自供应商的ic的声明年龄进行比较。一方面，如果基于传感器的年龄信息与供应商声明本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于估计经历性能退化的集成电路(105)的工作年龄的传感器(100)，所述传感器(100)能选择性地在常规使用模式或读出模式下操作，并且包括对温度应力和电压应力作出响应的至少一个性能监测器(101)，其中所述至少一个性能监测器(101)被配置成在所述传感器在所述常规使用模式下操作从而经历性能退化时接收所述集成电路(105)的标称工作电压(V_OP)作为输入信号，

2.根据权利要求1所述的传感器(100)，其特征在于，每一性能监测器(101)基本上没有初始应力，以考虑在常规使用期间所述集成电路(105)的性能退化。

3.根据权利要求1所述的传感器(100)，...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于估计经历性能退化的集成电路(105)的工作年龄的传感器(100)，所述传感器(100)能选择性地在常规使用模式或读出模式下操作，并且包括对温度应力和电压应力作出响应的至少一个性能监测器(101)，其中所述至少一个性能监测器(101)被配置成在所述传感器在所述常规使用模式下操作从而经历性能退化时接收所述集成电路(105)的标称工作电压(v_op)作为输入信号，

2.根据权利要求1所述的传感器(100)，其特征在于，每一性能监测器(101)基本上没有初始应力，以考虑在常规使用期间所述集成电路(105)的性能退化。

3.根据权利要求1所述的传感器(100)，其特征在于，施加到每一退火监测器(102)的预应力的量对应于由预应力退火监测器生成的输出信号所指示的性能退化相对于预定参考值的差异，所述差异是所述参考值的至少20％，优选是所述参考值的至少50％。

4.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述预定参考值对应于由所述退火监测器的无应力副本生成的输出信号所指示的性能状态的统计平均值，所述统计平均值是针对分布在一个或多个集成电路管芯上的年龄传感器的集合而形成的。

5.根据权利要求1所述的传感器(100)，其特征在于，施加到每一退火监测器(102)的预应力的量对应于由所述预应力退火监测器生成的输出信号指示的性能退化相对于预定参考值的差异，所述差异等于或大于所述预应力退火监测器中的性能退化松弛的预定量与所述退火监测器的无应力副本的性能退化中的管芯间和/或管芯内变异性的预定量之和，其中如果所述年龄传感器没有受到欺诈性退火尝试，则性能退化松弛的预定量对应于所述年龄传感器年龄结束时所述预应力退火监测器的性能退化松弛的外推量。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的传感器，其特征在于，所述性能监测器(310)和所述退火监测器(320)被提供作为多级环形振荡器。

7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，至少一个性能监测器的多级环形振荡器(510)在所述多级环形振荡器的反馈连接中包括可控开关(511)，所述可控开关(511)用于选择性地启用和禁用所述多级环形振荡器中的反馈。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的传感器，其特征在于，还包括读出单元(106)，所述读出单元被配置成检测由所述性能监测器(101)和退火监测器(102)生成的输出信号(s1，s2)，并基于检测到的输出信号来确定每一性能监测器(101)和每一退火监测器(102)的性能变量，其中所述性能变量是相应监测器的性能状态的数字表示。

9.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于，所述读出单元(506)包括频率计数器(513)，并且可选地包括分频器级(512)。

10.根据权利要求8所述的传感器，其特征在于，所述读出单元部分地实现在所述至少一个性能监测器(410)中，所述读出单元包括参考环形振荡器(411)和拍频检测单元(413)，所述拍频检测单元(413)被配置成检测由所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·迪亚兹弗图尼，E·布里，M·范德玛勒，R·德格拉夫，B·卡泽尔，
申请(专利权)人：IMEC非营利协会，
类型：发明
国别省市：