[實用新型]物理不可克隆功能器件和集成電路

有效

• 申請號: 202020193735.1
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN210955078U
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: F·拉羅薩;M·曼泰利;S·尼埃爾;A·雷尼耶
• 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
• 主分類號: G06F21/73
• 分類號: G06F21/73;G06F21/72
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;崔卿虎

1.一種物理不可克隆功能器件，其特征在于，包括：

晶體管對集合，所述晶體管對集合中的晶體管具有屬于共同隨機分布的經隨機分布的有效閾值電壓；

差分讀取電路，被配置為測量所述晶體管對集合中的晶體管對的晶體管的所述有效閾值電壓之間的閾值差，并且將其中所測量的閾值差小于裕度值的晶體管對標識為不可靠的晶體管對；以及

寫入電路，被配置為將所述不可靠的晶體管對的晶體管的所述有效閾值電壓移位到所述共同隨機分布內。

2.根據權利要求1所述的物理不可克隆功能器件，其特征在于，所述寫入電路被配置為將所述晶體管的所述有效閾值電壓移位，以將所述閾值差增加到所述裕度值以上。

3.根據權利要求1所述的物理不可克隆功能器件，其特征在于，所述寫入電路被配置為通過生成用于熱載流子注入以在所述晶體管的柵極電介質中捕獲電荷的狀況來將所述晶體管的所述有效閾值電壓移位。

4.根據權利要求3所述的物理不可克隆功能器件，其特征在于，所述寫入電路被配置為通過將一系列寫入脈沖施加到所述晶體管來生成用于熱載流子注入的所述狀況。

5.根據權利要求4所述的物理不可克隆功能器件，其特征在于，所述差分讀取電路被配置為在所述一系列寫入脈沖中的至少一個寫入脈沖之后執行裕度驗證，其中執行所述裕度驗證包括將所測量的閾值差與所述裕度值進行比較。

6.根據權利要求1所述的物理不可克隆功能器件，其特征在于，所述差分讀取電路進一步被配置為讀取所述晶體管對集合中的晶體管對的邏輯狀態，其中當所述晶體管對中的所述晶體管的所述有效閾值電壓之間的電壓差超過所述裕度值時，所述邏輯狀態由所述電壓差限定。

7.根據權利要求6所述的物理不可克隆功能器件，其特征在于，所述晶體管對集合的所述邏輯狀態形成隨機數據序列。

8.一種集成電路，其特征在于，包括：

根據權利要求7所述的物理不可克隆功能器件；以及

加密器件，被配置為使用密鑰來加密數據，其中所述密鑰包括所述隨機數據序列。

9.一種集成電路，其特征在于，包括：

多個晶體管對，其中所述多個晶體管對中的每個晶體管對的第一晶體管耦合至第一位線，并且所述多個晶體管對中的每個晶體管對的第二晶體管耦合至第二位線，并且所述多個晶體管對中的晶體管具有根據共同隨機分布的經隨機分布的有效閾值電壓；

讀取電路，具有耦合到所述第一位線的第一輸入和耦合到所述第二位線的第二輸入，其中所述讀取電路被配置為測量所述多個晶體管對中的每個晶體管對的所述第一晶體管和所述第二晶體管之間的閾值差，并且將所測量的閾值差與預定閾值進行比較；以及

寫入電路，耦合至所述多個晶體管對中的每個晶體管對的所述第一晶體管和所述第二晶體管的柵極，其中所述寫入電路被配置為將每個晶體管對的所述第一晶體管和所述第二晶體管的所述有效閾值電壓移位，以使得所測量的閾值差大于所述預定閾值并且在所述共同隨機分布內。

10.根據權利要求9所述的集成電路，其特征在于，所述讀取電路包括：

讀取放大器，耦合到所述讀取電路的所述第一輸入和所述第二輸入；以及

參考電流發生器，耦合到所述第一輸入或所述第二輸入，其中所述讀取電路被配置為通過激活所述參考電流發生器并且測量所述第一輸入和所述第二輸入之間的電壓差來將所測量的閾值差與所述預定閾值進行比較。

11.根據權利要求9所述的集成電路，其特征在于，所述寫入電路被配置為通過將至少一個寫入脈沖施加到相應的所述第一晶體管或所述第二晶體管來將每個晶體管對的所述第一晶體管或所述第二晶體管的所述有效閾值電壓移位。