專利名稱：：一種對訪問電子電路資源的限制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一般來說涉及一種電子電路，以及更具體地，涉及包含于電子電路中的信息的保護(hù)或由所述電路控制的循環(huán)。"信息"是指以不受控制的模式進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)類型，這些數(shù)據(jù)包含在電路中(例如，地址碼、密碼、存儲地址、算法的詳細(xì)步驟等)或位于電路外部但與所述電路一起控制其有效性(例如，加密數(shù)據(jù)、廣播媒體內(nèi)容等)。第一方面涉及包含于電子電路中的數(shù)據(jù)的保護(hù)，防備針對獲取本應(yīng)保密的數(shù)據(jù)的欺詐性攻擊。另一方面涉及通過電子電路、通信或包含于電路或附加裝置中信息的使用的方式進(jìn)行的控制。以下將以應(yīng)用于智能卡的電子電路為例描述本發(fā)明，然而本發(fā)明可更加廣泛的應(yīng)用于包含具有控制循環(huán)的信息或調(diào)節(jié)具有控制循環(huán)的信息的電子電路，以及智能卡的電路、分離或組裝在更多復(fù)雜裝置的電路板上的電路。
背景技術(shù)：
：才艮據(jù)一個方面，當(dāng)電子電路處理應(yīng)保密的信息時，其可配備檢測和保護(hù)的軟件和/或硬件的機(jī)制以對抗針對入侵這些數(shù)據(jù)的各種攻擊。對抗攻擊的保護(hù)機(jī)制(對抗措施)分配于擾亂關(guān)鍵信息(例如，通過植入隨機(jī)數(shù))4的處理和試圖檢測到阻礙信息或電路的攻擊的元件之間。相比于缺乏保護(hù)裝置，所有上述機(jī)制具有延長信息處理時間的優(yōu)點。進(jìn)一步地，上述對抗措施需要電路具有操作的動力。一方面，生成無用功損耗。另一方面，使得試圖進(jìn)行欺詐的人能夠利用斷電避開某些對抗措施(例如，通過從讀卡器中突然抽取智能卡)。根據(jù)涉及通過電子電路、通信或信息的使用的方式進(jìn)行控制的另一方面，難以保護(hù)加密/解密單元。而由于相同的單元能夠凈皮多個接收機(jī)使用，這將導(dǎo)致系統(tǒng)的一種缺陷。例如，對于可靠的智能卡構(gòu)成訪問單元使其對其自身通過因特網(wǎng)在線對多個用戶可用從而要求在相同的時間通過因特網(wǎng)進(jìn)行實時解密而言是足夠的。可用因特網(wǎng)以及用于數(shù)字內(nèi)容的廣播的因特網(wǎng)使用的增加加大了這種系統(tǒng)的弱點。希望能夠控制解密電路資源的訪問以阻止這種欺詐。更一般地，希望能夠控制電子電路資源的訪問，從而阻止欺詐或出于其它原因(例如，限制資源的使用次數(shù)和/或持續(xù)時間)。"資源"被用于表示電路的軟件或^/f牛應(yīng)用(例如，加密算法、電路應(yīng)用的程序等等)以及由電路存儲或控制的信息(例如，加密電路、識別碼等等)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的至少一種實施方式針對克服用于保護(hù)包含于電子電路或由類似電路控制的信息的機(jī)制的全部或部分缺點。根據(jù)一個方面，一種實施方式針對一種信息保護(hù)機(jī)制，當(dāng)機(jī)制與這種對抗措施相互兼容時，避免了入侵檢測或其它對抗措施的使用。另一個方面的實施方式針對由電路執(zhí)行的控制，可訪問包含或被包含于另一裝置的信息。更一般地，根據(jù)另一方面的一種實施方式針對訪問電子電路的元件的時間的控制。一種實施方式通過限制訪問該元件的次數(shù)和/持續(xù)時間以控制對電子電路的一個或多個元件的訪問。一種實施方式針對能夠控制那些即使當(dāng)控制電路斷電時仍有效的情況。一種實施方式也針對于當(dāng)前集成電路和EEPROM制造技術(shù)相兼容的解決方案。為達(dá)到這些全部或部分目的以及其它目的，本發(fā)明的至少一種實施方式提供了用于控制訪問電子電路的至少一個元件的方法，其中超過至少一個字位的計數(shù)器的值的測試決定資源的訪問，與電路是否供電無關(guān)，計數(shù)器在時間周期之后自動復(fù)位。才艮據(jù)一種實施方式，所述計數(shù)器在每次訪問資源時遞增或遞減。根據(jù)一種實施方式，所述計數(shù)器超過幾個字位，所述測試的結(jié)果由字位中的一個的狀態(tài)直接決定。根據(jù)一種實施方式，在檢測到結(jié)束的訪問次數(shù)超過門限的情況時，訪問所述資源被阻斷，該阻斷是永久性的或暫時性的，持續(xù)時間與電路是否供電無關(guān)。根據(jù)一種實施方式，阻斷持續(xù)時間范圍為一天至三個月。根據(jù)一種實施方式，計數(shù)器在第一次訪問資源或命令時,皮設(shè)置。根據(jù)一種實施方式，計數(shù)器具有至少一個電荷保持電路的形式，該電荷保持電路包括通過電介質(zhì)空間實現(xiàn)漏電的至少一個第一電容元件。根據(jù)一種實施方式，所述計數(shù)器的位切換至活動狀態(tài)由植入電荷至所述第一電容元件或從所述第一電容元件抽取電荷引起。根據(jù)一種實施方式，該方法被應(yīng)用于限制電路的保密內(nèi)容的使用頻率。根據(jù)一種實施方式，該方法被應(yīng)用于保密內(nèi)容的保護(hù)。根據(jù)一種實施方式，該方法被應(yīng)用于能夠開發(fā)其它載體的內(nèi)容的電路資源訪問的控制。根據(jù)一種實施方式，該方法被應(yīng)用于提供程序或數(shù)據(jù)使用的臨時授權(quán)。一種實施方式提供了能夠?qū)嵤┰摲椒ǖ碾娮与娐?，其中該電荷保持電路或每個電荷保持電路包括至少一個第一電容元件，其具有連接至浮動節(jié)點的第一電極；至少一個第二電容元件，其具有連接至浮動節(jié)點的第一電極，第二電容元件具有相比于第一電容元件更高的電容量；以及至少一個第一晶體管，其具有連接至所述浮動節(jié)點的絕緣控制柵極。才艮據(jù)一種實施方式，至少一個第三電容元件具有連接至所述浮點的第一電極以及連接至電壓源的所述第二電極。根據(jù)一種實施方式，植入于EEPROM型存儲器單元的陣列，每一個所述EEPROM型存儲器單元包括選擇晶體管，與浮動?xùn)艠O晶體管串聯(lián)，其中在存儲器單元的同一行，所述單元晶體管的各個浮動?xùn)艠O相互連接第一電容元件包括至少一個第一單元的第一子集，其中浮動?xùn)艠O晶體管的隧道窗的電介質(zhì)厚度小于其它單元；第二電容元件包括至少第二單元的第二子集，其中浮動?xùn)艠O晶體管的漏極和源極相互連接；第三電容元件包括至少一個第三單元的第三子集；以及第一晶體管包括至少一個第四單元的第四子集，第四單元具有其消除的隧道窗。以下將關(guān)聯(lián)附圖，在以下具體的實施方式的非限制性描述中詳細(xì)討論本發(fā)明的上述及其他目的、特點和優(yōu)點。圖1簡要的示出了一種類型的智能卡，作為本發(fā)明應(yīng)用于智能卡的所述類型的一種實施例。圖2示出了一種類型的電子電路，作為本發(fā)明應(yīng)用于電子電路的所述類型的一種實施例。圖3示出了應(yīng)用本發(fā)明作為實施例的一種系統(tǒng)。圖4以模塊形式非常簡要的示出了電子電路的一種實施例。圖5是訪問控制方法的一種實施方式的簡化的功能圖。圖6以模塊形式簡要示出了訪問計數(shù)器的一種實施方式。圖7是訪問控制方法的另一種實施方式的簡化的功能圖。圖8示出了電荷保持電路的一種實施方式。圖9是示出了圖8中的電路運行的電流隨電壓變化的曲線。8圖IO是示出了圖8中的電路運行的計時圖。圖ll示出了在環(huán)境的一種實施例中電荷保持電路的另一種實施方式。圖12是示出了圖11的電路運行的電流隨電壓變化的曲線。圖13A、13B和13C分別是基于EEPROM單元的電荷保持電路的一種實施方式的正^f見圖、沿第一方向的截面圖和等效電子圖14A、14B和14C分別是圖13A-13C的電路的第一元件的正視圖、沿第二方向的截面圖和等效電子圖15A、15B和15C分別是圖13A-13C的電路的第二元件的正視圖、沿第二方向的截面圖和等效電子圖16A、16B和16C分別是圖i3A-13C的電路的第三元件的正視圖、沿第二方向的截面圖和等效電子圖17A、17B和17C分別是圖13A-13C的電路的第四元件的正視圖、沿第二方向的截面圖和等效電子圖。具體實施例方式在不同的圖示中，相同的元件用相同的參考數(shù)字表示。為清晰起見，在圖示中只示出并在以下詳細(xì)描述對本發(fā)明的理解有用的那些元件和步驟。具體地，根據(jù)本發(fā)明的電子電路使用的資源未被詳細(xì)說明，本發(fā)明與硬件和軟件資源的當(dāng)前使用相兼容。在電子電路與其環(huán)境之間的數(shù)據(jù)通信的機(jī)制也未被詳細(xì)說明，在此本發(fā)明同樣與常規(guī)機(jī)制相兼容。圖1簡要的示出了一種類型的智能卡1,作為本發(fā)明應(yīng)用于智能卡的所述類型的一種實施例。該卡由通常由塑性物質(zhì)制成的載體構(gòu)成，該載體上或載體內(nèi)—皮嵌入一個或多個電子電3各10。通過觸點2和/或通過無觸點(無線電傳輸或由調(diào)制終端電磁場的傳輸)，電路10可與終端進(jìn)行通信。圖2以模塊形式非常簡要的示出了一種類型的電子電路10(例如圖1所示的智能卡中的電子電路)，作為本發(fā)明應(yīng)用于電子電路的所述類型的一種實施例。電路10其中包括數(shù)字處理單元ll(例如，中央處理單元-CPU);—個或多個存儲器12(MEM)，其中至少有一個非易失性存儲器(例如，EEPROM類型的存儲器)；以及輸入/輸出電路(I/O)]3，用于與電路外部進(jìn)行通信(通過連接觸點2或連接天線實現(xiàn))。電路內(nèi)部的各種元件可通過經(jīng)由接口13的一個或多個數(shù)據(jù)、地址以及經(jīng)由控制總線14的一些元件之間可能的直接連接進(jìn)行相互通信。電路10也可集成其他軟件或硬件功能。這些功能已由圖2中的模塊15(FCT)表示。圖3以框圖形式非常簡要的示出了一種廣播系統(tǒng)，作為本發(fā)明的另一方面應(yīng)用的一種實施例。該實施例涉及數(shù)字媒體的衛(wèi)星廣播。在廣播裝置終端20，數(shù)字內(nèi)容媒介(MEDIA)(可能與模擬內(nèi)容的數(shù)字編碼同時或在其之后)在通過例如衛(wèi)星21廣播之前利用密鑰進(jìn)行加密。在接收終端，解碼器22具有如下功能轉(zhuǎn)換信號使其可解析(例如，將其轉(zhuǎn)換為視頻信號)并利用所含(例如，包含于專門用于每個用戶的智能卡1中)密鑰解密數(shù)據(jù)。通常解碼器22和解密電路10(通常被稱為條件接收模塊或CAM)是獨立的。進(jìn)一步地，由于效率原因，電路IO應(yīng)可快速處理大量解碼請求。才艮據(jù)第一方面，當(dāng)發(fā)生攻擊集成電路以發(fā)現(xiàn)其秘密的情況時，企圖進(jìn)行欺詐的人在獲取想要的信息之前重復(fù)多次攻擊集成電路。進(jìn)一步地，該差分功耗分析攻擊需要數(shù)萬次測試才可被利用。然而，在產(chǎn)品的使用壽命內(nèi)，密鑰的正常使用通常不超過每天數(shù)百次。根據(jù)另一方面，當(dāng)發(fā)生多個用戶平行使用相同的解密模塊的情況時，在此可認(rèn)為資源(解密密鑰或解密程序)的使用次數(shù)過多從而表明了欺詐性使用。資源的正常使用與可能的欺詐性使用的區(qū)別是使用的(平均)頻率。因此，設(shè)想可通過計算給定時間內(nèi)電子電路資源的使用次數(shù)以檢測欺詐行為。存在的問題是電子電路不一定持續(xù)供電，并且在大多數(shù)情況下，電子電路不含運行計時計數(shù)器的電池，因此這種計時測量是個難題。進(jìn)一步地，即使電子電路含有電池，所述電池也可能被(故意或無意)放電。參照圖2所示的電子電路，圖4以模塊形式非常簡要的示出了電子電路10'的一種實施方式。如上所述，電路IO，包括硬件和/或軟件形式的中央處理單元11(CPU),控制電路10，運行；一個或多個存儲器12(MEM),其中有至少一個可編程非易失性存儲器；輸入/輸出電路13(I/O);以及由模塊15(FCT)表示的面向應(yīng)用的多個硬件和軟件功能。根據(jù)所述實施方式，電路IO，也包括至少一個電荷保持電路100(TK),即使當(dāng)電路IO，沒有供電時，該電荷保持電路仍具有隨時間變化的電荷值。以下將參照圖8之后的圖示描述電路100的具體的實施例。目前，僅應(yīng)說明的是通過由電介質(zhì)空間實現(xiàn)漏電的電容元件充電或放電，電路ioo可被程序化或被激活(-故置于由1表示的狀態(tài))，以使其在給定時間之后活動狀態(tài)消失(元件切換回狀態(tài)0)，從而獨立于電路可能的供電。該電荷保持電路存儲至少一種狀態(tài)，所述狀態(tài)決定電子電路IO，中被保護(hù)資源的訪問。圖5以簡化的功能框圖示出了訪問控制機(jī)制的第一階段的實施方式。每次調(diào)用被保護(hù)資源(模塊31)時，計數(shù)器COUNT的狀態(tài)由門限TH第一次驗證(模塊32，計數(shù)<門限？)。計數(shù)器COUNT表示存儲于電路10'的電荷保持電路100中的檢測的故障次數(shù)。若計數(shù)器未達(dá)到門限TH(模塊32輸出是)，計數(shù)器遞增(模塊32，計數(shù)=計數(shù)+1),然后允許訪問資源(模塊35,ACCESSRES)。若訪問次數(shù)超過門限(模塊32輸出否)，資源訪問被拒絕。例如，控制機(jī)制直接通過隨后的處理進(jìn)行資源使用，或?qū)嵤╁e誤處理(虛線框內(nèi)的模塊34，錯誤/停止)或者甚至于資源或電路的臨時或永久的阻斷。器COUNT獨立于電子電路IO，的供電而自動復(fù)位。從而，目前可以在給定周期內(nèi)限制對資源的訪問次數(shù)。當(dāng)然，在出現(xiàn)限制次數(shù)TH時，可以初始化計數(shù)器取代遞增計數(shù)器COUNT,來進(jìn)行遞增并當(dāng)其達(dá)到零時進(jìn)行檢測。采用第一方面，第一密鑰在給定周期內(nèi)使用過多，通過電荷保持電容設(shè)置計數(shù)器字位，只要超過門限將產(chǎn)生臨時或永久性阻斷。永久性阻斷可通過以下攻擊檢測的常規(guī)機(jī)制獲得。臨時阻斷可通過的12附加電路100的激活獲得，該附加電路具有足夠長的保持時間以阻礙試圖欺詐的人。從而在該周期結(jié)束時，密鑰可再次訪問。下，試圖進(jìn)行欺詐的人被阻止一段時間，這段時間相對于其可能利用的時間較長。所述第一方面的優(yōu)點之一是一種針對非入侵或半入侵攻擊的對抗措施。實際上，所有這些攻擊通常需要大量的嘗試。在極端情況下，所有其他對抗措施(包括那些在計算中引入隨機(jī)數(shù)的對抗措施)可被排除。然而該對抗措施仍可與這些其它對抗措施兼容。采用通過配置電^各單元進(jìn)行解碼的加密通信的實施例時，解密算法或密鑰的同步或過于頻繁使用將快速阻斷解密的訪問。該阻斷可為永久性或臨時性。在這種最近的情況下，根據(jù)常規(guī)可^^受的資源使用頻率來選擇持續(xù)時間(例如，一天至一個月之間)。圖6以模塊形式非常示例性的示出了計數(shù)電路50的實施例，該計數(shù)電路包括n個電荷保持電路100o，100i,100n，每個電荷保持電路存儲計數(shù)器COUNT的一個字位Bo,Bi,Bn。優(yōu)選地，電路50由內(nèi)部電路51(CTRL)控制，參照圖8及之后的圖示，以下將更容易理解檢測到故障后計數(shù)器的遞增(模塊50輸入INC)以及計數(shù)器一個字位或多個字位狀態(tài)的#凄史。圖6所示的實施例中，假定最高字位Bn定義了門限TH。實際上，該最高字位的狀態(tài)切換表示關(guān)于計數(shù)2n-l-l的溢出。從而該單個字位的讀數(shù)足以提供指示測試32(圖5)結(jié)果的信號可以/不可。上述通過溢出進(jìn)行對比的優(yōu)點是其使電路50的硬件實施方式變得通用。實際上，通過選擇計數(shù)器字位以考慮提供測試32的結(jié)果可以/不可，門限TH可以輕杠、適應(yīng)計數(shù)器50結(jié)構(gòu)位的任何次數(shù)?？筛鶕?jù)要求訪問的資源的類型選擇不同的門限。根據(jù)另一方面，訪問控制被用于限制資源在給定時間內(nèi)的大量使用(例如，存儲載體的程序或內(nèi)容)。在這種情況下，計數(shù)器被設(shè)置為對應(yīng)于允許使用的次數(shù)的數(shù)字，然后每次使用時計數(shù)器計數(shù)遞減。在時間和次數(shù)之間的這兩種限制中的第一種阻斷了資源的使用。圖7是簡化功能框圖，示出了根據(jù)所述其它方面的實施方式。當(dāng)電路有效時，第一次使用或由內(nèi)部激活(例如，由卡讀數(shù)和租用的數(shù)字媒體終端激活)復(fù)位等時，計數(shù)器COUNT被設(shè)置為限值。該限值不僅設(shè)置使用次數(shù)(計數(shù)器活動位的次數(shù))而且設(shè)置使用的最大持續(xù)時間。不同的計數(shù)器由各不相同保持容量構(gòu)成作為變化，使其能夠選擇使用的允許持續(xù)時間。訪問控制由每次調(diào)用電路資源(模塊31,CALLRES)執(zhí)行，無論該調(diào)用來自實際電路還是外部設(shè)備。每次調(diào)用資源時，從對比計數(shù)器COUNT的狀態(tài)是否為零開始(模塊32，，COUNT=0)。若結(jié)果為正(模塊32，輸出是)，訪問資源被拒絕。計數(shù)器被重新激活為值TH之前，該訪問拒絕一直持續(xù)。否則(模塊32'輸出否)，計數(shù)器計數(shù)遞減(模塊33，，COUNT=COUNT-1),然后資源訪問被允許(模塊35)。在一種簡化的實施方式中，使用一種單電路100(計數(shù)器超出單個字位或標(biāo)志位)。根據(jù)是否具有步驟33，，使用次數(shù)最多為一次或使用次數(shù)不受限。使用的最長時間仍受限于電路100的電荷保持電容。圖5的實施例的許多應(yīng)用需要獨立于電路供電的自動倒計時。例如-限制在給定時間周期內(nèi)電子交通票(電磁轉(zhuǎn)發(fā)器類型的電子交通票)的使用次數(shù)；-提供使用有限時間的許可證的臨時軟件；-使用臨時密鑰；-限制多媒體載體的讀取許可(如果載體是惰性CDDVD,則針對其加密內(nèi)容，如果載體是活性載體，則直接限制，從而可包括例如閃存的電路100)?！拗朴嘘P(guān)用戶信息的有效性，強(qiáng)制該信息復(fù)原(例如，周期性復(fù)原用戶的生物參考資料)或避免不受控制的廣播；等等。一個優(yōu)點是考慮時間的同時限制了訪問資源的次數(shù)。另一個優(yōu)點是使被保護(hù)的資源能夠自動(圖5中未用模塊示出)或可控(圖7)再活化。在計數(shù)器超出多個字位的情況下，本發(fā)明提供的解決方案是在資源枯竭的情況下，與電子電路的常規(guī)對抗措施(例如，永久性阻斷)兼容。可以組合不同的方面(密鑰保護(hù)、使用限制)以及實施方式。圖8示出了電荷保持電路100的優(yōu)選的實施例。電路100包括第一電容元件Cl，其具有連接至浮動節(jié)點F的第一電15極121以及所述第一電容元件的電介質(zhì)空間123用于實現(xiàn)隨時間不可忽略的漏電(由其介電常數(shù)和/或其厚度決定)。"浮動節(jié)點F"被用于指定非直接連接至半導(dǎo)體襯底的擴(kuò)散區(qū)域的節(jié)點，優(yōu)選地，電路100(和電路10')被構(gòu)成在半導(dǎo)體襯底上，以及更具體地，由電介質(zhì)空間與電壓應(yīng)用終端隔離。電容元件Cl的第二電極122可被連接至終端112(圖2中的虛線表示)旨在連接至參考電壓(例如，接地)，或處于浮動狀態(tài)。第二電容元件C2具有連接至節(jié)點F的第一電極131和連接至終端112的第二電極132。電容C2實現(xiàn)的電荷保持電容量大于電容元件C1。優(yōu)選地，第三電容元件C3具有連接至節(jié)點F的第一電極141和連接至電路100的終端113的第二電極142，旨在連接至電源以初始化電荷保持階段(存儲字位激活為狀態(tài)1)。第二電容元件C2的功能是存儲電荷。第二電容元件C.的功能是通過電介質(zhì)空間實現(xiàn)的漏電進(jìn)行相對于存儲元件C2緩慢的放電(與將電容元件C2的電極131直接接地相比)電容元件C2的存在使得存在于電路100中的電荷值能夠與放電元件(電容C1)分離。元件C2的電容量較大，優(yōu)選地，至少是元件C2的電容量的10倍。電容元件C3的功能是通過Fowler-Nordheim效應(yīng)或通過熱電子植入現(xiàn)象使電荷植入到電容元件C2中。由于元件C2和Cl并聯(lián)，元件C3能夠避免元件C1上的壓力。元件C3的電介質(zhì)空間的厚度大于元件C1用于避免產(chǎn)生寄生漏電途徑。節(jié)點F被連接至具有絕緣控制端(例如，MOS晶體管150)的晶體管的柵極G,該絕緣控制端具有連接至輸出端114和115的導(dǎo)電端(漏極D和源極S)以測量保留在元件C2中的殘余電荷(忽略并聯(lián)的元件C1的電容量)。例如，端點115接地，端點114被連接至電流源(未示出)，使在晶體管150中的漏電流1114能夠進(jìn)行電流-電壓轉(zhuǎn)換。晶體管150的柵極電介質(zhì)的厚度大于元件C1的電介質(zhì)厚度以避免在節(jié)點F上產(chǎn)生額外漏電。優(yōu)選地，晶體管150的柵極厚度甚至大于元件C3的電介質(zhì)厚度以避免產(chǎn)生寄生程序路徑(從節(jié)點F充電或放電)?？梢酝ㄟ^比較器簡單的實現(xiàn)存儲值的判讀，只要節(jié)點F的電荷保持充足則可實現(xiàn)切換。而用于切換比較器的值定義了由元件100存儲的字位的狀態(tài)切換值?？稍O(shè)想其它讀取方案，例如，在一種實施方式中的多值判讀，其中電路100直接存儲多個字位。圖9示出了晶體管150的漏電流Iu4相對于節(jié)點F(參照端點115)的電壓VF的圖像的實施例。電壓VF表示晶體管150的柵極-源極電壓。電壓VF取決于并聯(lián)電容Cl和C2剩余電荷，并且基本上取決于電容Cl的剩余電荷。漏電流1114的評測可通過保持端點112和端點115電壓相同(例如，接地)并在端點114施加已知電壓來實現(xiàn)。圖IO示出了節(jié)點F上的電荷QF隨時間的變化。當(dāng)供電(程序)電壓停止纟皮用于端點113的時間t0時，電荷QF/人初始值QINIT開始，隨電容電荷改變，直到時間tl結(jié)束。時間t0和tl的時間間隔不僅取決于元件Cl的電介質(zhì)的漏電電容量，也取決于決定QjNrr值的元件C2的值(因此取決于存儲電容的值)?！┲Фǘ它c112和端點115以及電容元件Cl的第二電極122處于參考電壓，端點114偏置為確定值，使電流Iu4的變化僅來自節(jié)點F上的電壓變化，而這種變化僅取決于從時間t0的時間推移。結(jié)果是在所述的實施方式中，由于時間漏電元件(Cl)和表示剩余電荷的元件(C2)之間的分離而獲耳又。通過電容元件C3電路100的程序或激活(切換存儲位為狀態(tài)1)保護(hù)具有相對薄的氧化物(電介質(zhì))厚度的電容元件Cl，將面臨程序被破壞的危險。這樣使得檢測可靠并隨時間可再生。多個電容元件C3一皮并聯(lián)連接至端點113和節(jié)點F以加快程序時間。類似地，合適的保持時間可以通過設(shè)置元件Cl和C2的電介質(zhì)的厚度和/或介電常數(shù)實現(xiàn)，也可以通過提供多個并聯(lián)元件C1和/或C2實現(xiàn)。圖11示出了電荷保持電路100，的另一種實施方式的電路圖。與圖8的實施方式相比，晶體管150由具有連接至節(jié)點F的浮動?xùn)艠OFG的晶體管160替代。晶體管160的控制柵極CG被連接至端點116用于控制電路100'中的剩余電荷讀取(以及存儲字位的狀態(tài)讀取)。晶體管160的浮動?xùn)艠OFG與溝道(活動區(qū))之間的電介質(zhì)厚度大于元件C1的電介質(zhì)厚度，以及優(yōu)選地，其大于元件C3的電介質(zhì)厚度。電荷植入或抽取元件C3的另一不同是浮動?xùn)艠OMOS晶體管170。晶體管170的浮動?xùn)艠O141被連接至節(jié)點F。在圖11的實施例中，電路已部分示出其環(huán)境。晶體管170的漏極142被連接至接收電源電壓Valim的電流源118并且晶體管170的源極173接地。晶體管170的控制柵極174接收控制信號CTRL,旨在當(dāng)需要植入電荷時啟動晶體管170。晶體管160的漏極(端點114)接收供電電壓Valim并且晶體管160的源極通過電流源119接地(與參照圖8所述的實施例相反)。電流源119的電壓VU9表示節(jié)點F處的電壓并用于切換比較器(未示出)的輸出。圖12以圖表形式示出了圖11的電路工作時，電流1114隨控制柵極的外加電壓V116的變化。需要說明的是，假定晶體管160漏極端114的電壓源極端115之間的電壓由外部讀取電路保持恒定。而浮動?xùn)艠O和端點115之間的電壓降取決于節(jié)點F處存在的電荷、節(jié)點F和112之間的全部電容量(基本上是電容Cl和C2的電容量)以及晶體管160的控制柵極116的外加電壓。圖12示出了三條曲線a，b和c。曲線a示出了當(dāng)節(jié)點F完全放電的情況。曲線b示出了節(jié)點F存在的正電荷的情況(電子抽取)。然后晶體管160的門限被降低。曲線c示出了節(jié)點F存在的負(fù)電荷的情況(電子才直入)，生成MOS晶體管160的更高的門限。根據(jù)應(yīng)用，電荷可以被植入節(jié)點F或從節(jié)點F抽取以將晶體管160的特性從曲線a調(diào)整到曲線b和c中的一個。一旦從編程電壓中隔離，電容Cl的漏電返回隨時間的變化如曲線a。當(dāng)電流1114變?yōu)榱銜r，對零電壓V116的電流IU4的測量(以及電壓V119)能夠檢測到時間的有效期(字位復(fù)位為零)。然后，假定通過Fowler-Nordheim效應(yīng)抽取電子(用于激活或程序端點113,相對于端點112的電壓為正)。將描述筒單轉(zhuǎn)換至在節(jié)點F植入電子的4喿作，例如，通過利用外加端點142、端點173和端點174之間合適的電壓的所謂熱載現(xiàn)象來實現(xiàn)。不同電壓可被用于程序和讀取模塊，可提供在剩余電荷和存儲位的狀態(tài)解析之間可用的參考。19根據(jù)實施方式的一種具體的實施例，電荷保持電路可根據(jù)以下值構(gòu)成電容C1:2fF，電介質(zhì)厚度40A;電容C2:20作，電介質(zhì)厚度160A;電容C3:Iff,電介質(zhì)厚度80A;這種電路可通過外加大約12伏特電壓被復(fù)位，大約一周之后被放電。當(dāng)然這僅是一個實施例，電介質(zhì)厚度以及決定電荷保持時間的多個元件Cl或C2的可能的并聯(lián)關(guān)系。圖13A、13B、13C、14A、14B、14C、15A、15B、15C、16A、16B、16C、17A、17B和17C示出了根據(jù)圖11所述的實施方式的電路IOO，的集成結(jié)構(gòu)實施例，源于EEPROM存儲器體系結(jié)構(gòu)。圖13A、14A、15A、16A和17A分別是電荷保持電路及其元件C2、170、Cl和160簡化的頂視圖。圖13B是沿圖13A的線AA，的截面圖。圖14B、15B、16B和17B分別是沿圖14A、15A、16A和17A的線BB，的截面圖。圖13C、14C、15C、16C和17C示出了電荷保持電路及其元件C2、170、Cl和160的各個等效電路圖。假定具有在P型硅村底180上的N溝道晶體管的實施方式(圖13B)。相反的情況同樣可以。每個元件或者單要C2、170、Cl或160是這樣得到的浮動?xùn)艠O晶體管與單柵選擇晶體管TT2、T3、Tl或T4串聯(lián)連接，以選擇(例如從EEPROM單元陣列網(wǎng)絡(luò))電子電荷保持電路。構(gòu)成元件C2、170、Cl和160的不同晶體管的浮動?xùn)艠O相互連接(導(dǎo)線184)以構(gòu)成浮動節(jié)點F?？刂茤艠O與導(dǎo)線185連接在一起用于外加讀取控制信號CG。各自的源極SC2、S7、SC1和S6與端點112(地)相連并且各自的漏極DC2、D7、DC1和D6被連接至選擇晶體管T2、T3、Tl和T4的各自的源極。晶體管Tl-T4的柵極與電路的外加選擇信號SEL的導(dǎo)線186連接在一起。各自的漏極D1-D4被連接至分別控制的位線BL1-BL4。圖13C中的位線順序已作為BL2、BL3、BL1和BL4被隨機(jī)示出，而行中的水平方向(根據(jù)圖示的指向)的不同元件C2、170、Cl和160的順序不重要。在實施方式的所述實施例中，假定N型源極和漏極區(qū)沿直線方向被絕緣區(qū)i8i各自分離(圖13B)。浮動?xùn)艠O構(gòu)成于第一導(dǎo)電層M1，該第一導(dǎo)電層被絕緣層182與活動區(qū)隔離；控制柵極構(gòu)成于第二導(dǎo)電層M2，該第二導(dǎo)電層被絕緣層183與第一導(dǎo)電層分離。選擇晶體管的柵極構(gòu)成于例如層M2。與常規(guī)的EEPROM單元網(wǎng)絡(luò)的不同是浮動?xùn)艠O通過四個晶體管群相互連接以構(gòu)成浮動節(jié)點F。另一個不同是構(gòu)成不同電路元件的浮動?xùn)艠O晶體管通過其隧道窗和/或其漏極和源極的連接而各不相同。圖14A-14C示出了存儲電容C2的構(gòu)成。對應(yīng)于浮動?xùn)艠O晶體管的漏極DC2和源極SC2被短路(如圖14B所示，通過在全部活動區(qū)植入N+型)以構(gòu)成電容的電極132。進(jìn)一步地，分離關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)EEPROM單元的隧道窗。圖15A-15C示出了由電容元件C3構(gòu)成的晶體管170的構(gòu)成。這是一個標(biāo)準(zhǔn)的EEPROM單元，其中隧道窗202下的N型雜質(zhì)半導(dǎo)體區(qū)的擴(kuò)展201(圖15B)在電荷植入?yún)^(qū)提供了一個平臺。類似于標(biāo)準(zhǔn)EEPROM單元，漏極區(qū)D7被連接至選擇晶體管T3的源極。源極區(qū)S7被連接至端點U2。成。與標(biāo)準(zhǔn)EEPROM單元的不同是用于隧道效應(yīng)以增加漏電的電介質(zhì)窗的稀釋(圖16B的212區(qū))。例如，選擇212電介質(zhì)厚度大約為未改變單元的隧道窗(圖15B的202)的電介質(zhì)厚度(例如，30至40埃(angstr6ms)之間)的一半(例如，30至40埃之間)。圖17A-17C示出了讀取晶體管160的構(gòu)成，其中隧道窗已^皮取消，以及優(yōu)選地，EEPROM單元的常翔L植入?yún)^(qū)(圖15B的201)也4皮耳又消。從而由源極S6和漏極D6限制的活動區(qū)類似于常規(guī)MOS晶體管的活動區(qū)。圖13A-17C的表示被簡化并可適應(yīng)于所用的技術(shù)。具體地，雖然已經(jīng)示出柵極與漏極和源極區(qū)的限定排成直線，但仍存在輕微的重疊。利用EEPROM單元技術(shù)的實施方式的優(yōu)點是通過外加與擦除或?qū)懭隕EPROM單元的相同的電壓電平和相同的時間窗，電荷保l爭電路可^皮程序化和復(fù)位。另一優(yōu)點是通過避免漏電元件(Cl)的薄氧化物降解，上述實施方式可在連續(xù)的寫操作中隨時間保持穩(wěn)定。位線BL1-BL4的各個連接取決于電路操作階段以及尤其取決于編程(設(shè)置)或讀取階段。以下表l示出了設(shè)置(SET)及如圖13A-17C所述的電荷保持電路的讀取(READ)的實施方式。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>在設(shè)置階段SET(切換存儲字位至狀態(tài)1)，當(dāng)應(yīng)用于浮動?xùn)艠O晶體管的控制柵極的信號CG保持為低電平0以避免開啟晶體管160時，選擇信號SEL產(chǎn)生對地的第一高電壓VPP1以開啟不同晶體管Tl-T4。當(dāng)位線BL3外加正電壓Vpp2產(chǎn)生浮動節(jié)點F的電荷時，位線BL1、BL2和BL4保持浮動(高阻狀態(tài)HZ)。優(yōu)選地，浮動?xùn)艠O晶體管的源極的共線112保持浮動HZ。對于讀取read,不同的選擇晶體管由信號sel設(shè)置為電平Vsel,并且讀取電平VreaD應(yīng)用于不同浮動?xùn)艠O晶體管的控制柵極。位線BL1、BL2和BL3處于高阻抗?fàn)顟B(tài)HZ，而位線BL4接收能夠提供讀取電流源的電壓Vu4。這里的位線1124妻地。優(yōu)選地，不同的電平VpphVpp2、VsEL、Vread和V114之間的關(guān)系如下Vppi高于Vpp2;vsel高于Vread;VREAD與Vu4具有相同的次數(shù)級；才艮據(jù)實施方式的具體的實施例Vppi=14伏特；VpP2=12伏特；VSEL"伏特；VREAD=2伏特；以及V114=1伏特。當(dāng)然，以上所述的與一個EEPROM單元的電荷保持電路的每個元件可以由某種結(jié)構(gòu)替代，其中并聯(lián)的多個相同單元的子集被用于各個不同的元件。具體地可使用并聯(lián)的多個元件C2以增加節(jié)點F的電容量從而延長電子電路;改電時間；可使用并聯(lián)的多個元件170以提高程序中節(jié)點F的電子植入或抽取速度；可使用并聯(lián)的多個漏電元件C]以降低系統(tǒng)放電時間；和/或可引入并耳關(guān)的多個讀耳又元件160以為電路f武予的更大電流。電荷保持電路可被引入于EEPROM單元的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的任意位置，使可能的惡意用戶定位更加困難。通過提供合適的地址和切換方式，構(gòu)成電荷保持電路的單元選擇晶體管可與常身見的EEPROM單元合用相同的位線。當(dāng)然，對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員，本發(fā)明可容易地進(jìn)行各種變更、修訂和改進(jìn)。具體地，電荷保持電路可由能夠以提供可再生形式并隨時間改變的電荷損耗獨立于電路供電的任意電路構(gòu)成。例如，可使用如國際專利申請WO-A-03/083769所述的電路。進(jìn)一步地，基于以上給出的功能指示和應(yīng)用需求，電路的具體構(gòu)成在所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員的能力范疇之內(nèi)。計數(shù)器可具有特性并且計數(shù)功能可進(jìn)行遞增或遞減。例如(尤其在例如圖8及之后圖示所示的實施方式中，其中計數(shù)單元除被時間復(fù)位之外不能被其它復(fù)位)，可使用有限尺寸的兩個遞增計數(shù)器，需考慮提供的值的差別。此外，本發(fā)明尤其不需要持續(xù)供電，可被應(yīng)用于遙控設(shè)備(電磁轉(zhuǎn)發(fā)器類型的遙控設(shè)備)，從所存在的電磁場(由終端生成)中提取其供電。最后，關(guān)于計數(shù)器遞增的所有已述的內(nèi)容可容易地轉(zhuǎn)換為計數(shù)器遞減。權(quán)利要求1.一種控制對電子電路(10’)的至少一個資源進(jìn)行訪問的方法，其中超過至少一個字位的計數(shù)器(COUNT)的值的測試(32，32’)決定對所述資源的訪問，與所述電子電路是否供電無關(guān)，時間周期后所述計數(shù)器自動復(fù)位，并且以至少一個電荷保持電路(100)形式配置，所述電荷保持電路包括至少一個第一電容元件(C1)，所述電荷保持電路由所述電荷保持電路的電介質(zhì)空間實現(xiàn)漏電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述計數(shù)器(COUNT)在所述資源的每次訪問時遞增(33)或遞減(33)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述計數(shù)器(COUNT)超過多個字位，所述測試(32，32，)的結(jié)果由所述字位中的一個字位的狀態(tài)直4妄提供。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)檢測(32,32，)到已有的訪問次數(shù)大于門限時，所述資源的所述訪問被阻斷，所述阻斷是永久性的或臨時性的，具有獨立于所述電路是否供電與否的持續(xù)時間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述阻斷持續(xù)時間范圍為一天至三個月。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對所述資源第一次訪問時或在控制下，設(shè)置所述計數(shù)器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述計數(shù)器(COUNT)的一個字位切換至活動狀態(tài)是由電荷植入到所述第一電容元件(Cl)或從所述第一電容元件(Cl)抽取電荷引起的。8.根據(jù)權(quán)利要求1所迷的方法，用于限制對所述電路的保密內(nèi)容的使用頻率。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，用于對所述保密內(nèi)容的保護(hù)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，用于對所述電路的資源的所述訪問的控制以開發(fā)另一載體的內(nèi)容。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，用于提供程序或數(shù)據(jù)的臨時授權(quán)。12.—種包括用于實施根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法的電子電路(10')。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述電荷保持電路包括至少一個第一電容元件(Cl),其具有連接至浮動節(jié)點(F)的第一電極(121);至少一個第二電容元件(C2)，其具有連接至所述浮動節(jié)點(F)的第一電極(131),所述第二電容元件具有相比于所述第一電容元件更高的電容量；以及至少一個第一晶體管(150，160),其具有連接至所述浮動節(jié)點的絕緣控制柵極。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電路，其中至少一個第三電容元件(C3、170)具有連接至所述浮點(F)的第一電極(141)以及連接至電壓源的所述第二電極(142)。15.才艮據(jù)權(quán)利要求14所述的電路，植入于EEPROM型存儲器單元的陣列，每一個所述EEPROM型存儲器單元包括與浮動?xùn)艠O晶體管串聯(lián)的選擇晶體管，其中在存儲器單元的同一行，所述單元晶體管的各個浮動?xùn)挪偶跋嗷ミB才妻所述第一電容元件包括至少一個第一單元(Cl)的第一子集，其中所述浮動?xùn)艠O晶體管的隧道窗的電介質(zhì)(212)厚度小于其它單元的電介質(zhì)厚度；所述第二電容元件包括至少第二單元(C2)的第二子集，其中所述浮動?xùn)艠O晶體管的漏極和源極相互連4妄；所迷第三電容元件包括至少一個第三單元(170)的第三子集；以及所述第一晶體管包括至少一個第四單元(160)的第四子集，所述第四單元不具有隧道窗。全文摘要本發(fā)明涉及一種用于控制對電子電路的至少一個資源進(jìn)行訪問的方法和電路，其中資源的訪問由計數(shù)器(COUNT)的至少一個字位的值的測試(32)確定，在時間周期結(jié)束時，所述計數(shù)器自動重啟，與電路是否供電無關(guān)。文檔編號G06F21/75GK101611413SQ200880001681公開日2009年12月23日申請日期2008年1月4日優(yōu)先權(quán)日2007年1月5日發(fā)明者吉恩-路易斯·莫達(dá)沃,蒂埃里·胡奎申請人:質(zhì)子世界國際公司