[發明專利]長時間常數電路級的測試電路和對應的測試方法

有效

• 申請號: 201611228455.4
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN107544237B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: A·康特;E·卡斯塔爾多;R·A·比安基;F·拉羅薩
• 申請（專利權）人: 意法半導體（克洛爾2）公司;意法半導體(魯塞)公司;意法半導體股份有限公司
• 主分類號: G04F13/00
• 分類號: G04F13/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;呂世磊

一種測試電路(19)，包括用于測量時間間隔的電荷保持電路級(1)，電荷保持電路級設置有：存儲電容器(2)，連接在第一偏置端子(3a)與浮置節點(4)之間；以及放電元件(6)，連接在浮置節點(4)與參考端子(7)之間，用于通過穿過對應的電介質的泄漏對存儲在存儲電容器中的電荷放電。測試電路設想：偏置級(24)，用于將浮置節點偏置處于讀取電壓(V_L)；檢測級(30，32)，用于檢測讀取電壓的偏置值(V_L(t₀))；以及積分器級(20)，具有耦合至浮置節點的測試電容器(28)，用于實現對放電元件中的放電電流(i_L)與保持恒定處于偏置值的讀取電壓的積分運算，以及確定根據積分運算變化的放電元件的有效電阻值(R_L')。

技術領域

本發明涉及長時間常數(LTC)電路級的測試電路，和對應的測試方法。

背景技術

存在有其中在電子器件中要求等待預設時間的若干應用，該預設時間可能甚至具有長的持續時間(數分鐘或數小時)。可能進一步要求該等待時間在電子器件處于關斷、去激活或阻斷狀態時也被測量。

例如，在用于安全微控制器(所謂的安全MCU)的應用(例如用于信息的認證、通信或安全存儲的操作)中，如果檢測到目的是竊取敏感信息的攻擊，則在其中使用了安全微控制器的電子器件被設置處于禁用狀態。

典型地，在重復攻擊的情況下，電子器件被設置處于限制性的禁用狀態以用于保護敏感信息。然而，該防御行為勢必造成隨后的用戶操作電子器件的不可能性。

因此優選將電子器件設置處于阻斷狀態足夠長的時間(數分鐘或數小時)以用于防止攻擊成功(如果攻擊之后必需要等待很長一段時間來解鎖相同電子器件則難以侵犯該器件)，同時保存用戶繼續操作該器件的可能性。

為此目的，使用長時間常數電路級(以下稱作“LTC級”)，其基本上由電荷保持電子電路構成，該電荷保持電子電路限定了用于對先前存儲的帶電電荷放電的極長RC時間常數(該時間常數確定了在恢復電子器件的功能性之前的等待時間間隔)。限定RC時間常數的電阻可以具有例如PΩ(10¹⁵Ω)的量級的值，以用于限定數分鐘或甚至數小時的量級的放電時間。

LTC級可以通過施加適當的偏置信號被進一步設置(編程)或復位(擦除)。

例如在US 2015/0043269 A1中描述了一種LTC級。該LTC級被圖示在圖1中，其中LTC級用1表示并且基本上是用于時間測量的電荷保持電子電路，其包括電容性電荷存儲元件，在該電容性電荷存儲元件中放電通過穿過相同電容性元件的電介質空間的緩慢泄漏過程而發生。

特別地，LTC級1包括：存儲電容器2，連接在第一偏置端子 3a與浮置節點4之間，第一偏置端子3a在使用時被設置處于第一偏置電壓V₁；轉移電容器5，連接在第二偏置端子3b與浮置節點4之間，第二偏置端子3b在使用時被設置處于第二偏置電壓V₂；和放電元件6，連接在相同浮置節點4與在使用時被設置處于參考電壓的參考端子7或接地(gnd)之間。

特別地，放電元件6由多個基本放電單元8形成，該多個基本放電單元在上述浮置節點4與上述參考端子7之間串聯連接在一起，并且在它們之間限定多個中間節點Ni(其中，i是對應于基本放電單元8的數量減去一的整數)。

如上述US 2015/0043269 A1中詳細描述的，各基本放電單元8 包括由第一電極和第二電極(由例如多晶硅制成)形成的電容性元件，布置在第一電極與第二電極之間的是薄電介質層，電荷的轉移通過隧穿效應穿過該薄電介質層而發生。各個基本放電單元8之間的串聯連接通過串聯中的連續基本放電單元8的第一電極或第二電極之間的耦合來實施。

浮置節點4通過電介質空間被保持與施加了電壓的端子隔離、分開，并且未直接連接至在其中提供了LTC級1的半導體材料的襯底的任何非隔離區域。