本發(fā)明的實(shí)施方式和實(shí)施例涉及集成電路，尤其但不限于包括安全模塊的集成電路，具體地，涉及保護(hù)這類電路以免于側(cè)信道分析(sidechannelanalysis)，并且更具體地免于由集成電路在其操作期間產(chǎn)生的電磁信號的分析。

背景技術(shù)：

在操作中，集成電路例如在其邏輯部件的切換期間通過集成電路的金屬跡線產(chǎn)生電磁信號。通過例如使用天線和專用數(shù)學(xué)算法分析這些電磁信號，可以得到關(guān)于所執(zhí)行的操作和所操控的數(shù)據(jù)和/或它們的發(fā)生的信息。

因此，建議盡可能多地干擾由集成電路發(fā)射的電磁信號。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，根據(jù)一種實(shí)施方式和實(shí)施例，提出了一種允許集成電路的電磁發(fā)射被干擾以使得甚至更難以推導(dǎo)由集成電路執(zhí)行的操作的方法和設(shè)備。

根據(jù)一個方面，提出了一種用于干擾電磁輻射的方法，該電磁輻射由位于在半導(dǎo)體襯底中和/或在半導(dǎo)體襯底上制造的集成電路的至少一個區(qū)域上方的互連區(qū)域的部分所發(fā)射，該方法包括：將至少一個金屬天線放置在集成電路的所述至少一個區(qū)域上方并且使具有至少一個偽隨機(jī)特性的電信號通過所述至少一個天線。

換句話說，通過增加與集成電路的邏輯無關(guān)的電磁發(fā)射源來減少電路的信噪比，使得更加難以分析由集成電路發(fā)射的總體電磁信號，因此使得更加難以經(jīng)由側(cè)信道分析觀察電路的操作。

使電信號通過的操作可以包括：生成時鐘信號，向所述時鐘信號的前部的至少一些偽隨機(jī)地施加固定或可變的延遲以得到所述電信號，并且將所述電信號傳送通過天線。

因此，這里得到具有偽隨機(jī)的形狀因子(所述至少一個特性)的信號。

根據(jù)一種實(shí)施方式，可以將第一天線和至少一個第二天線放置在集成電路的所述至少一個區(qū)域上方，然后，該方法可以包括：選擇所述天線中的至少一個天線，并且使所述電信號通過所選擇的所述至少一個天線。

根據(jù)另一方面，提出了一種用于干擾電磁輻射的設(shè)備，該電磁輻射由位于在半導(dǎo)體襯底中和/或在半導(dǎo)體襯底上制作的集成電路的至少一個區(qū)域上方的互連區(qū)域的至少一部分所發(fā)射，該設(shè)備包括：至少一個天線，位于集成電路的所述至少一個區(qū)域上方；以及生成裝置，耦合至所述至少一個天線，并且被配置為生成具有至少一個偽隨機(jī)特性的電信號。

生成裝置可以包括：生成器，被配置為生成時鐘信號；以及用于向所述時鐘信號的前部的至少一些偽隨機(jī)地施加固定或可變的延遲的裝置。

互連部分可以包括多個金屬層級，所述多個金屬層級中的至少一個金屬層級包括形成所述至少一個天線的至少一部分的至少一個金屬跡線。

根據(jù)一個實(shí)施例，該設(shè)備可以包括第一天線和至少一個第二天線，該設(shè)備包括：選擇裝置，被配置為選擇所述第一天線和第二天線中的至少一個天線以將所述電信號遞送至所選擇的所述至少一個天線。

第一天線和所述至少一個第二天線可以位于所述電路的互連區(qū)域的相同金屬層級中或者不同的金屬層級中。

根據(jù)一個實(shí)施例，第一天線可以位于集成電路的第一區(qū)域上方，以及所述至少一個第二天線可以位于集成電路的第二區(qū)域上方，所述第二區(qū)域不同于第一區(qū)域。

根據(jù)另一實(shí)施例，第一天線可以位于集成電路的第一區(qū)域上方，以及所述至少一個第二天線可以至少部分地位于所述至少一個第一區(qū)域上方。

選擇裝置可以包括控制寄存器以及耦合在所述天線和所述控制寄存器之間的邏輯門。

附圖說明

本發(fā)明的其他優(yōu)勢和特征將在查看完全不限制本發(fā)明的實(shí)施方式和實(shí)施例的詳細(xì)描述和附圖的基礎(chǔ)上變得顯而易見，在附圖中：

圖1至圖6示出了本發(fā)明的實(shí)施方式和實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

圖1示出了集成電路ci，以及圖2是沿著圖1中的截線ii-ii的部分截面圖。

集成電路ci包括半導(dǎo)體襯底1，其中在集成電路的區(qū)域z中制造多個部件2。在該實(shí)例中，集成電路ci的所有部件都被包括在區(qū)域z中。

這里的部件尤其包括邏輯門，該邏輯門例如形成具體用于安全地執(zhí)行操作的密碼電路cry。

襯底1頂上覆有互連區(qū)域int(本領(lǐng)域技術(shù)人員將其稱為beol或“后端工藝線”部分)，互連區(qū)域int包括多個金屬層級，每個金屬層級都包括嵌入到絕緣體(金屬間電介質(zhì))中的一個或多個金屬跡線3。

金屬層級中的特定金屬跡線3是通過過孔(為了簡化沒有示出)將集成電路的區(qū)域z的部件2中的至少一些部件相互連接的互連跡線。

其他金屬跡線例如可以是電源再分布跡線或者連接至地。

這里作為最高層級的第六金屬層級n6包括單個金屬跡線31，該單個金屬跡線31不直接耦合至密碼電路cry的部件，而是如以下將看到的，形成發(fā)射天線5，發(fā)射天線5通過過孔耦合至生成裝置4，生成裝置4被制造在襯底1中和在襯底1上并且被配置為生成具有偽隨機(jī)特性的電信號se。這里的這些生成裝置4和天線5例如形成電磁干擾設(shè)備。

因此，在該實(shí)例中，第六金屬層級n6不是互連層級，因?yàn)槠洳话▽㈦娐返膮^(qū)域z的部件2中的至少一些部件相互連接的金屬跡線3，但是其仍然在與用于制造各種金屬層級的相同工藝中被制造。

由此，將完全可以想象第六金屬層級n6包括例如位于由金屬跡線31界定的周界內(nèi)的互連金屬跡線。

應(yīng)該注意，發(fā)射天線5可以包括位于不同金屬層級中且被過孔連接的金屬環(huán)路。

圖3是用于生成電信號se的裝置4的示例性實(shí)施例的示意圖。

發(fā)射天線5包括金屬跡線31，金屬跡線31的第一端耦合至緩沖元件6，該緩沖元件傳統(tǒng)地用于放大和整形由生成裝置4生成的信號se。

電容元件7耦合在金屬跡線31的第二端與接地gnd之間。電容元件這里被用于將電流拉至接地gnd。

緩沖元件6和電容元件7是在半導(dǎo)體襯底1中和/或在半導(dǎo)體襯底1上制造的部件，并且通過過孔被電連接至第一金屬跡線31。

用于生成電信號se的裝置4包括能夠遞送時鐘信號clk的生成器h以及偽隨機(jī)值的生成器rdm，生成器h的輸出耦合至延遲電路rt，生成器rdm的輸出也耦合至延遲電路rt。

應(yīng)該注意，生成器h在這里也可以被密碼電路cry使用。

延遲電路rt例如包括延遲線lrt，該延遲線lrt被配置為向時鐘信號clk的上升前部(risingfronts)施加延遲。

該延遲線lrt通過第一多路復(fù)用器mx1連接至生成器h的輸出并且通過第二多路復(fù)用器mx2連接至緩沖元件6的輸入。

直接路徑(即，不具有延遲)也連接在兩個多路復(fù)用器的其他輸入之間。

這些多路復(fù)用器mx1和mx2通過由偽隨機(jī)值的生成器rdm遞送的二進(jìn)制值0或1來控制。

根據(jù)生成器rdm生成的值，延遲電路rt可以選擇或者可以不選擇延遲線lrt，使得時鐘信號clk的上升前部的至少一些被偽隨機(jī)地延遲或者不延遲。

雖然在該實(shí)施例中，延遲線lrt的延遲是固定(恒定)的，但是作為變形，將可以提供被配置為根據(jù)由偽隨機(jī)數(shù)的另一生成器遞送的邏輯值具有可變延遲(例如，偽隨機(jī))的延遲線。

因此，以與金屬互連跡線3根據(jù)密碼電路cry執(zhí)行的操作生成電磁信號相同的方式，天線5的金屬跡線31偽隨機(jī)地生成附加電磁信號，通過將附加電磁信號與金屬跡線3發(fā)射的電磁信號相加，使得更加難以分析集成電路ci的總體電磁信號。

根據(jù)圖4和圖5所示的另一實(shí)施例，集成電路ci包括第二天線8，該第二天線8包括位于第五金屬層級n5中且耦合至第二緩沖元件9和第二電容元件10的第二金屬跡線32。第二金屬跡線32位于集成電路的區(qū)域z的子區(qū)域z1上方。

此外，第五金屬層級n5這里包括允許將密碼電路cry的邏輯部件互連的一個或多個金屬跡線320。

如圖5所示，電磁干擾設(shè)備包括耦合至生成裝置4以及第一天線5和第二天線8的選擇裝置15。

在該示例性實(shí)施例中，選擇裝置15包括控制寄存器cr、第一“and”邏輯門11和第二“and”邏輯門12，并且被配置為選擇將接收電信號se的天線。

兩個邏輯門11和12均包括兩個輸入，第一輸入耦合至控制寄存器cr，并且第二輸入耦合至生成裝置4的輸出。

第一邏輯門11包括耦合至第一天線5的輸出，并且第二邏輯門12包括耦合至第二天線8的輸出。

因此，在電路的操作期間，控制寄存器cr控制其選擇的與天線耦合的邏輯門的第一輸入中的一個，使得在電信號se的上升前部的生成期間，只有被控制寄存器cr選擇的邏輯門將電信號se傳送至與其相關(guān)聯(lián)的天線。

通過控制寄存器cr選擇天線可以取決于由密碼電路cry執(zhí)行的操作，或者作為變形，偽隨機(jī)地進(jìn)行選擇以更多地干擾電磁發(fā)射。

根據(jù)圖6所示的一個變形，集成電路ci包括：第一天線13，包括位于集成電路ci的區(qū)域z的第一子區(qū)域z2上方的第六金屬層級n6中的第一金屬跡線33；以及第二天線14，包括位于集成電路ci的第二子區(qū)域z3上方的第二金屬層級n2中的第二金屬跡線34，所述第二子區(qū)域不同于第一子區(qū)域z2。

集成電路ci的區(qū)域z還包括沒有包括在子區(qū)域z2和z3中且其上方找不到發(fā)射天線的其他部件。

應(yīng)該注意，這里呈現(xiàn)的實(shí)施方式和實(shí)施例絕不是限制性的。具體地，盡管這里示出的集成電路包括一個或多個天線，但完全可以想象包括更多數(shù)量的天線的集成電路，其金屬跡線位于集成電路的一個或多個區(qū)域上方的一個或多個金屬層級中。

此外，在上述電信號se的偽隨機(jī)特性是信號的形狀因子的情況下，將可以想象可偽隨機(jī)地修改(諸如其幅度和/或其相位)的信號的其他特性。