本發(fā)明關(guān)于一種半導(dǎo)體裝置，特別是一種使用一實體晶片認(rèn)證測量裝置的半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

對于個人資料、企業(yè)或政府機(jī)密資訊的資訊管理系統(tǒng)、用以管理無多個產(chǎn)業(yè)設(shè)施的生產(chǎn)設(shè)備的控制系統(tǒng)，以及軍事設(shè)施內(nèi)部的通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等等，需要具有最高的安全性，因此，這些設(shè)備可能會由外部切斷網(wǎng)絡(luò)。然而，設(shè)施內(nèi)部使用的裝置或該裝置的控制程序(plc)的更新等，需要一連串的維護(hù)作業(yè)，因此不可能完全切斷與外部的接觸。利用高度的加密技術(shù)的防護(hù)技術(shù)的強(qiáng)化固然有必要，但最困難的是以保持最新的防護(hù)技術(shù)來管理設(shè)施內(nèi)所有設(shè)備。因其無法達(dá)成，故何時被開啟后門、何時泄漏資訊都沒發(fā)現(xiàn)的情況很多。實際上有報告如此設(shè)施內(nèi)部的資訊外泄或設(shè)施內(nèi)部的病毒感染的例子。

在封閉的網(wǎng)絡(luò)中，為了安全性而不使其與外部接觸反而常發(fā)生系統(tǒng)更新延誤、安全性脆弱的例子。并且，在特殊的裝置中，也有很多變得無法更新系統(tǒng)的例子。進(jìn)而，為了完全對應(yīng)設(shè)施內(nèi)所有設(shè)備、機(jī)器，人工作業(yè)變得浩大，也成為對策費(fèi)用高升的原因。

裝置間網(wǎng)絡(luò)的基本單位為ic晶片(半導(dǎo)體晶片)。在此，如同人類使用指紋或視網(wǎng)膜等生物資訊進(jìn)行個人認(rèn)證，半導(dǎo)體晶片也有許多新的技術(shù)方提案用來辨識各個半導(dǎo)體晶片，其利用各晶片固有的實體特性來防止偽造，也即所謂的〝實體晶片認(rèn)證〞(簡稱為pcid)。在傳統(tǒng)的安全技術(shù)方案中，若防拷功能被破解，則可以輕易地復(fù)制例如id或加密金鑰等等廣泛使用的資料。然而，pcid可使其非常難復(fù)制任何數(shù)位資料。一般而言，pcid相對于網(wǎng)絡(luò)攻擊，非常有效地給予網(wǎng)絡(luò)防護(hù)者充分的優(yōu)勢。

作為活用pcid測量裝置的方法，有許多提案利用于半導(dǎo)體晶片的認(rèn)證。然而，這些幾乎著眼于監(jiān)測半導(dǎo)體晶片的實體特性作為亂數(shù)，本來應(yīng)需考慮到于網(wǎng)絡(luò)上的使用方法。例如，若中間夾有僅取代認(rèn)證的偽造晶片，即使使用半導(dǎo)體晶片固有的實體亂數(shù)，防復(fù)制功能也會被破壞。

以半導(dǎo)體晶片的實體特性產(chǎn)生用于pcid的亂數(shù)的方法，大約分為兩種。一種是利用電路的偏差的電路pcid，另一種是應(yīng)用電路以外的微細(xì)結(jié)構(gòu)的偏差(制造pcid)(參照日本特開2015-201884號公報)。電路pcid進(jìn)一步分為利用電路的走線延遲(延遲pcid)(參照國際公開wo2011118548a1號)及利用電路的亞穩(wěn)態(tài)(亞穩(wěn)態(tài)pcid)(參照日本特開2013-131868號公報)。延遲pcid利用ic內(nèi)以相同設(shè)計規(guī)格積體化的多個電路的作動時間的無法控制的偏差。所利用的電路的代表例子，有仲裁電路、短時脈沖波形干擾(glitch)電路、環(huán)形振蕩電路等。亞穩(wěn)態(tài)pcid所使用的電路主要為靜態(tài)隨機(jī)存取記憶體(下稱sram)及閂鎖電路(蝶形puf電路)。電路pcid的共通點(diǎn)是輸出不穩(wěn)定，容易被溫度等外部環(huán)境影響且不易抵抗錯誤攻擊。進(jìn)而，延遲pcid還有個體差異小的問題。無論如何，有必要增加放大電路或溫度感測電路等，對設(shè)計的負(fù)荷增加。因此，對pcid資料長度的限制加大，pcid資料本身的長度變短。如此，即使輸出為隨機(jī)性，被賦予認(rèn)證的晶片的數(shù)量會被限制。此意味著無法用于網(wǎng)絡(luò)連接所有物品的物聯(lián)網(wǎng)(internet-of-things，下稱iot)。制造pcid利用有意地積體化的層間貫孔的制造偏差所引起的隨機(jī)斷線。然而，有必要將以往的半導(dǎo)體制品未包括的特殊構(gòu)造積體化，對制造步驟的負(fù)荷增加，可說是對于普及于iot整體的難度很高。相似的有日本特開2015-139010號公報，在預(yù)先增設(shè)于晶片的電熔絲等的記憶體區(qū)域中寫入半導(dǎo)體晶片固有的實體亂數(shù)資料。此也須于晶片上增設(shè)多余的記憶體區(qū)域，故有晶片成本上升的問題。有關(guān)其他puf技術(shù)內(nèi)容，請參照非專利文獻(xiàn)1(http://www.nikkei.com/article/dgxmzo96095160u6a110c1000000/)及非專利文獻(xiàn)2(fatemehtehranipoor,“drambasedintrinsicphysicalunclonablefunctionsforsystemlevelsecurity”,inieee2015)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為提供一種認(rèn)證方法，于半導(dǎo)體晶片間的pcid通訊功能中，對于偽造或?qū)W(wǎng)絡(luò)介入具有較低的風(fēng)險。

本發(fā)明的目的為解決以往pcid技術(shù)中，個體差異小、不穩(wěn)定、不易抵抗溫度變化等難處，增加pcid用單元或電路而產(chǎn)生增加費(fèi)用等所有問題。

本發(fā)明的一實施例公開一種包括一半導(dǎo)體晶片的半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體晶片包括一模組區(qū)域和一測試電路。該模組區(qū)域包括多個模組區(qū)塊，各模組區(qū)塊包括一記憶胞陣列及一周邊記憶體區(qū)域，該記憶胞陣列具有冗余位元線，而該周邊記憶體區(qū)域至少儲存冗余位址。該測試電路讀取該半導(dǎo)體晶片固有的冗余位址，該冗余位址的分布以亂數(shù)方式所產(chǎn)生的相關(guān)于該模組區(qū)域的部份或全部模組區(qū)塊的位址。其中，該測試電路根據(jù)由一實體晶片認(rèn)證(pci)測量裝置所接收的一指定碼，而將一亂數(shù)輸出至該半導(dǎo)體晶片，該亂數(shù)依據(jù)該半導(dǎo)體晶片固有的實體特性所產(chǎn)生。

該半導(dǎo)體晶片另包括一數(shù)位碼產(chǎn)生電路，該數(shù)位碼產(chǎn)生電路根據(jù)一特定方式使用該亂數(shù)產(chǎn)生一輸出認(rèn)證碼。

該測試電路將該亂數(shù)與一輸入認(rèn)證碼相組合，使得該數(shù)位碼產(chǎn)生電路產(chǎn)生該輸出認(rèn)證碼。其中，該輸入認(rèn)證碼由該實體晶片認(rèn)證(pci)測量裝置接收。

該數(shù)位碼產(chǎn)生電路該半導(dǎo)體晶片內(nèi)建的電路，并且為可程序修改(programmodifiable)。

該數(shù)位碼產(chǎn)生電路根據(jù)該亂數(shù)產(chǎn)生一輸出認(rèn)證碼，且該輸出認(rèn)證碼傳送至該實體晶片認(rèn)證(pci)測量裝置。

該模組區(qū)域為一半導(dǎo)體記憶體區(qū)域。

用以產(chǎn)生該亂數(shù)的該模組區(qū)域為一半導(dǎo)體記憶體區(qū)域。

該半導(dǎo)體晶片封裝于一封裝體，而該輸出認(rèn)證碼作為該封裝體的該輸出認(rèn)證碼。

本發(fā)明的另一實施例公開一種使用一實體晶片認(rèn)證(pci)測量裝置對一半導(dǎo)體晶片認(rèn)證的方法，包括：由該實體晶片認(rèn)證(pci)測量裝置傳送一指定碼至該半導(dǎo)體晶片；由該半導(dǎo)體晶片輸出一輸出認(rèn)證碼；由該實體晶片認(rèn)證(pci)測量裝置接收該輸出認(rèn)證碼；以及由該實體晶片認(rèn)證(pci)測量裝置識別該半導(dǎo)體晶片。

本發(fā)明的再一實施例公開一種使用一實體晶片認(rèn)證(pci)測量裝置對一半導(dǎo)體晶片認(rèn)證的方法，包括：由該實體晶片認(rèn)證(pci)測量裝置傳送一指定碼及一輸入認(rèn)證碼至該半導(dǎo)體晶片；由該半導(dǎo)體晶片輸出一輸出認(rèn)證碼；由該實體晶片認(rèn)證(pci)測量裝置接收該輸出認(rèn)證碼；以及由該實體晶片認(rèn)證(pci)測量裝置識別該半導(dǎo)體晶片。

本發(fā)明的有益效果是：合并于該半導(dǎo)體晶片或封裝體內(nèi)且用以由該半導(dǎo)體固有的實體特性讀取亂數(shù)的電路，需要以專門用來讀取晶片資料的特殊指令讀取，否則無法動作。如此便能夠提升安全性。并且，通過指定讀取晶片固有的實體特性的區(qū)域或模式，可不特定輸出的亂數(shù)。并且，內(nèi)嵌電路可設(shè)計為僅作為讀取之用，相較于記憶體區(qū)域，電路面積幾乎可以忽略。

附圖說明

圖1：關(guān)于本發(fā)明的pcid測量裝置及被認(rèn)證晶片，由輸入認(rèn)證碼生成輸出認(rèn)證碼的一例示圖；

圖2：關(guān)于本發(fā)明的pcid測量裝置及被認(rèn)證晶片，由輸入認(rèn)證碼生成輸出認(rèn)證碼的一例示圖；

圖3：關(guān)于本發(fā)明的pcid測量裝置及被認(rèn)證晶片，由輸入認(rèn)證碼生成輸出認(rèn)證碼的一例示圖；

圖4：關(guān)于本發(fā)明的pcid測量裝置及被認(rèn)證晶片，由輸入認(rèn)證碼生成輸出認(rèn)證碼的一例示圖；

圖5：關(guān)于本發(fā)明的pcid測量裝置及被認(rèn)證晶片，由輸入認(rèn)證碼生成輸出認(rèn)證碼的一例示圖；

圖6：由pcid測量裝置及pcid裝置組成的網(wǎng)絡(luò)的一例示圖；

圖7：由pcid測量裝置及pcid裝置組成的網(wǎng)絡(luò)的一例示圖；

圖8：sip的一例示圖；

圖9：內(nèi)建dram處理器的一例示圖；

圖10：內(nèi)建dram處理器的一例示圖；

圖11：將dram記憶胞的全位元線位址縱向積層，并使已使用的位元線的冗余位址為黑色的一例示圖；

圖12：將dram的全冗余位元線位址縱向積層，并使已使用的位元線的冗余位址為黑色的一例示圖；

圖13：對應(yīng)圖1及式1的函數(shù)的實施例圖；

圖14：對應(yīng)圖2及式2的函數(shù)的實施例圖；

圖15：對應(yīng)圖3及式3的函數(shù)的實施例圖；

圖16：對應(yīng)圖4及式4的函數(shù)的實施例圖；

圖17：對應(yīng)圖5及式5的函數(shù)的實施例圖。

附圖標(biāo)記說明

1系統(tǒng)封裝

2處理器

3非揮發(fā)性記憶體

4dram晶片

5類比單元

6高頻單元

7感測器

8封裝體

9處理器

10內(nèi)建dram

11外部dram

12處理器晶片

13處理器

14內(nèi)建dram

15所有位元線

16用于重新分配的冗余位元線

17所有冗余位址線

具體實施方式

以下參照圖式說明本發(fā)明的實施例。并且，以下使用dram的位元線的冗余位址作為由半導(dǎo)體晶片固有的實體特性產(chǎn)生的亂數(shù)的一例來說明，但本發(fā)明不限定于此，以字元線或電源調(diào)整等所有使用設(shè)置于記憶體區(qū)域周邊的電熔絲等，或使用電熔絲等的所有半導(dǎo)體為對象。并且，本說明書中公開的實施例為一個例子，并不限定于此。

(實施例1)圖1表示pcid測量裝置對被認(rèn)證晶片所進(jìn)行的認(rèn)證中由輸入認(rèn)證碼至輸出認(rèn)證碼的概要。首先，被認(rèn)證的半導(dǎo)體裝置至少含有被認(rèn)證晶片。接著，該被認(rèn)證晶片包括一模組區(qū)域，該模組區(qū)域包括多個模組區(qū)塊，各模組區(qū)塊包括至少一記憶胞陣列(dram等)及一周邊記憶體區(qū)域(例如電熔絲記憶體區(qū)域)。該記憶胞陣列可包括冗余位元線。該周邊記憶體區(qū)域可儲存冗余位址及其他記憶體控制所需的編碼(電壓控制碼等)。該周邊記憶體區(qū)域可例如為電熔絲記憶體。舉例來說，被認(rèn)證晶片具有例如測定dram的位元線冗余位址的測試電路。

此外，舉例來說，被認(rèn)證晶片可包括一數(shù)位碼產(chǎn)生電路，其標(biāo)記為〝modf〞，用以由該輸入認(rèn)證碼及dram的位元線冗余位址輸出該輸出認(rèn)證碼。該pcid測量裝置可傳送一特殊測試模式{t(a)}及一輸入認(rèn)證碼{c(i)}至被認(rèn)證晶片，以偵測該冗余位址。c(i)可保有一可變晶片識別碼{i}作為引數(shù)(argument)。{t(a)}可保有一指定碼{a}作為引數(shù)(argument)，其用以指定位元線的冗余位址的一讀取區(qū)域，或是指定一讀取模式。測試電路可讀取冗余位址資料(其相關(guān)于該部分或全部的模組區(qū)塊而亂數(shù)形成)，并將讀取結(jié)果{r(a)}傳送至該數(shù)位碼產(chǎn)生電路modf。在此，{r(a)}可為根據(jù)被認(rèn)證晶片固有的實體特性生成的亂數(shù)相對于該指定碼{a}的輸出。數(shù)位碼產(chǎn)生電路modf依照一既定方式產(chǎn)生一輸出認(rèn)證碼{d(i,a)}。該既定方式根據(jù)式1使{c(i)}及{r(i,a)}進(jìn)行復(fù)合，之后再將{d(i,a)}傳送至pcid測量裝置，該pcid測量裝置可根據(jù){a}、{c(i)}及{d(i,a)}進(jìn)行被認(rèn)證晶片的認(rèn)證。

d(i,a)＝modf(c(i)+r(a))(式1)

圖13表示圖1的式1的實施例。并且，該圖實施例的例示，并非限定于此。

(實施例2)圖2表示pcid測量裝置對被認(rèn)證晶片進(jìn)行認(rèn)證時，由輸入認(rèn)證碼認(rèn)證輸出認(rèn)證碼的認(rèn)證程序。舉例來說，被認(rèn)證晶片可具有測定dram的位元線冗余位址的一測試電路。并且，舉例來說，被認(rèn)證晶片可具有一數(shù)位碼產(chǎn)生電路modv，其根據(jù)dram的位元線冗余位址及輸入認(rèn)證碼來輸出該輸出認(rèn)證碼，該數(shù)位碼產(chǎn)生電路modv的程序可變更。

該pcid認(rèn)證測量裝置可傳送一特殊測試模式{t(a)}以及一輸入認(rèn)證碼{c(i)}至被認(rèn)證晶片以偵測該冗余位址。{c(i)}可保有一可變晶片識別碼{i}作為引數(shù)(argument)。{t(a)}可保有一指定碼{a}作為引數(shù)(argument)，其用以指定位元線的冗余位址的一讀取區(qū)域，或是指定一讀取模式。該測試電路可讀取冗余位址資料，并將讀取結(jié)果{r(a)}傳送至該數(shù)位碼產(chǎn)生電路modv。在此，{r(a)}可為根據(jù)被認(rèn)證晶片固有的實體特性生成的亂數(shù)相對于該指定碼{a}的輸出。該數(shù)位碼產(chǎn)生電路modv依照式2由{c(i)}及{r(a)}產(chǎn)生一輸出認(rèn)證碼{d(i,a)}，并將{d(i,a)}傳送至該pcid認(rèn)證測量裝置。該pcid認(rèn)證測量裝置根據(jù){a}、{c(i)}及{d(i,a)}進(jìn)行被認(rèn)證晶片的認(rèn)證。

d(i,a)＝modv(c(i)+r(a))(式2)

圖14表示圖2的式2的實施例。并且，該圖實施例的例示，并非限定于此。

(實施例3)圖3表示該pcid測量裝置對被認(rèn)證晶片進(jìn)行認(rèn)證時，由輸入認(rèn)證碼認(rèn)證輸出認(rèn)證碼的認(rèn)證程序。舉例來說，被認(rèn)證晶片可具有例如測定dram的位元線冗余位址的一測試電路。并且，舉例來說，被認(rèn)證晶片可具有一數(shù)位碼產(chǎn)生電路modf，其根據(jù)dram的位元線冗余位址及輸入認(rèn)證碼來輸出該輸出認(rèn)證碼。

該pcid測量裝置可傳送一特殊測試模式{t(a)}至該被認(rèn)證晶片，以偵測該冗余位址。{t(a)}可保有一指定碼{a}作為引數(shù)(argument)，其用以指定位元線的冗余位址的一讀取區(qū)域，或是指定一讀取模式。該指定碼{a}也可做為輸入認(rèn)證碼。該測試電路可讀取冗余位址資料，并將讀取結(jié)果{r(a)}傳送至該數(shù)位碼產(chǎn)生電路modf。在此，{r(a)}可為根據(jù)被認(rèn)證晶片固有的實體特性生成的亂數(shù)相對于該指定碼{a}的輸出。該數(shù)位碼產(chǎn)生電路modf電路依照式3由{r(a)}產(chǎn)生一輸出認(rèn)證碼{d(a)}，并將{d(a)}傳送至pcid測量裝置，該pcid測量裝置根據(jù){a}及{d(a)}進(jìn)行被認(rèn)證晶片的認(rèn)證。

d(a)＝modf(r(a))(式3)

圖15表示圖3的式3的實施例。并且，該圖實施例的例示，并非限定于此。

(實施例4)圖4表示pcid測量裝置對被認(rèn)證晶片進(jìn)行認(rèn)證時，由輸入認(rèn)證碼認(rèn)證輸出認(rèn)證碼的認(rèn)證程序。舉例來說，被認(rèn)證晶片可具有測定dram的位元線冗余位址的一測試電路。并且，舉例來說，被認(rèn)證晶片可具有一數(shù)位碼產(chǎn)生電路modv，其根據(jù)dram的位元線冗余位址及輸入認(rèn)證碼來輸出該輸出認(rèn)證碼，該數(shù)位碼產(chǎn)生電路modv電路的程序可變更。

該pcid測量裝置可傳送一特殊測試模式{t(a)}至被認(rèn)證晶片，以偵測該冗余位址。{t(a)}可保有一指定碼{a}作為引數(shù)(argument)，其用以指定位元線的冗余位址的一讀取區(qū)域，或是指定一讀取模式。{a}也可作為一輸入認(rèn)證碼。該測試電路可讀取冗余位址資料，并將讀取結(jié)果{r(a)}傳送至該數(shù)位碼產(chǎn)生電路modv。在此，{r(a)}可為根據(jù)被認(rèn)證晶片固有的實體特性生成的亂數(shù)相對于該指定碼{a}的輸出。該數(shù)位碼產(chǎn)生電路modv依照式4由{r(a)}產(chǎn)生一輸出認(rèn)證碼{d(a)}，并將{d(a)}傳送至該pcid測量裝置，該pcid測量裝置根據(jù){a}及{d(a)}進(jìn)行被認(rèn)證晶片的認(rèn)證。

d(a)＝modv(r(a))(式4)

圖16表示圖4的式4的實施例。并且，該圖實施例的例示，并非限定于此。

(實施例5)圖5表示該pcid測量裝置對被認(rèn)證晶片進(jìn)行認(rèn)證時，由輸入認(rèn)證碼認(rèn)證輸出認(rèn)證碼的認(rèn)證程序。舉例來說，被認(rèn)證晶片可具有例如測定dram的位元線冗余位址的一測試電路。

該pcid測量裝置可傳送一特殊測試模式{t(a)}至該被認(rèn)證晶片，以偵測該冗余位址。{t(a)}可保有一指定碼{a}作為引數(shù)(argument)，其用以指定位元線的冗余位址的一讀取區(qū)域，或是指定一讀取模式。{a}也可做為輸入認(rèn)證碼。該測試電路讀取冗余位址資料，并依照式5將讀取結(jié)果{r(a)}作為輸出認(rèn)證碼{d(a)}，并傳送至該pcid測量裝置，該pcid測量裝置根據(jù){a}及{d(a)}進(jìn)行被認(rèn)證晶片的認(rèn)證。

d(a)＝r(a)(式5)

圖17表示圖5的式5的實施例。并且，該圖實施例的例示，并非限定于此。

(實施例6)如圖6所示，作為一例示，本實施例多個被認(rèn)證晶片(包括pcid裝置)連接于pcid測量裝置所形成的網(wǎng)絡(luò)。連接至一個pcid測量裝置的被認(rèn)證晶片的數(shù)量沒有限制。并且，該pcid測量裝置被特別安全地管理運(yùn)作。

(實施例7)如圖7所示，作為一例示，本發(fā)明可以是包括多個網(wǎng)絡(luò)單元的網(wǎng)絡(luò)，其中，多個被認(rèn)證晶片可連接至一pcid測量裝置，構(gòu)成各網(wǎng)絡(luò)單元的被認(rèn)證晶片的數(shù)量沒有限制，各網(wǎng)絡(luò)單元間的連接可通過連接各個pcid測量裝置來達(dá)成。并且，pcid測量裝置被特別安全地管理運(yùn)作。

(實施例8)如圖8所示，一般而言會將至少一個dram晶片4整合至系統(tǒng)封裝(sip)1內(nèi)，該sip1可將多個半導(dǎo)體晶片封裝在一起。因此，可將sip1內(nèi)的dram的冗余位元線位址的各別差異做為sip晶片的pcid。此外，合并包裝的晶片的組合有很多種，并不限定于此圖的例示。本實施例的sip可包括一處理器2、一非揮發(fā)性記憶體3、一類比單元5、一高頻單元6及一感測器7。

(實施例9)如圖9所示，在一封裝體8包括一內(nèi)建dram10以及一處理器9的情況下，可將該封裝體8內(nèi)的內(nèi)建dram10的位元線的冗余位址的各別差異應(yīng)用為處理器9的pcid。并且，如圖10所示，在一處理器晶片12內(nèi)可設(shè)有一內(nèi)建dram14的情況下，可將dram14的冗余位址的各別差異做為一處理器13的pcid。本實施例包括dram14的處理器可也可使用外部dram11。

(實施例10)傳統(tǒng)的dram記憶胞陣列可通常預(yù)先包括的多余的位元線(冗余位元線)，以便在某些位元線發(fā)生不可避免的錯誤而被排除時，作為遞補(bǔ)之用。也即，用以將所排除的位元線的位址重新分配至該冗余位元線的位址。在此，用于重新分配的冗余位元線的位址稱為冗余位址。存取像這樣被除去的位元線時，會呼叫對應(yīng)的冗余位址。

在圖11中，可將水平延伸且分別連接至多個dram記憶胞的所有位元線15縱向堆層。這些位元線的位址可分配至各列，而某些位元線的位址可能發(fā)生不可避免的錯誤而遭到排除。這些被排除的位元線(被重新分配至對應(yīng)的冗余位址)，也即用于重新分配的冗余位元線16，在圖式中顯示為黑色。黑色線條的數(shù)量顯示很多冗余位址被使用。在傳統(tǒng)dram晶片產(chǎn)品的使用當(dāng)中，一般使用下無法得知哪一個位元線為冗余，但據(jù)推測可能可通過使用一特殊測試模式來推得冗余位址。因此，本圖可顯示冗余位址的分布為dram晶片固有的實體特性，且可作為pcid用以辨識dram晶片。也可能通過人為地排除一部份的位址、將某些位址相乘，或是將多個方法組合等方式，來擾動冗余位址的分布。因此，如圖所示，可對應(yīng)被認(rèn)證晶片形成類似條碼的圖形。

(實施例11)圖12表示僅將dram晶片的所有冗余位址線17縱向堆疊，其中，將用于重新分配的冗余位元線16(用于重新分配至所排除的位元線)的冗余位址標(biāo)示為黑色。如此，可發(fā)現(xiàn)許多冗余位元線16用于重新分配。在每個記憶胞都為正常存取的情況下，一般使用下無法得知哪些位址重新分配至冗余位址，但通過應(yīng)用一特殊測試模式有可能能夠區(qū)別冗余位址。因此，本圖可顯示冗余位址的分布為dram晶片固有的實體特性，且可作為pcid用以辨識dram晶片。也可能通過人為地排除一部份的位址、將某些位址相乘，或是將多個方法組合等方式，來擾動冗余位址的分布。因此，如圖所示，可對應(yīng)被認(rèn)證晶片形成類似條碼的圖形。

本發(fā)明可關(guān)于pcid系統(tǒng)，其通過使用傳統(tǒng)半導(dǎo)體記憶體裝置內(nèi)存在的冗余位址的分布狀態(tài)，來辨別半導(dǎo)體晶片的各別差異。該系統(tǒng)可包括一讀取電路，用以讀取該半導(dǎo)體記憶體晶片的一既定區(qū)域的冗余位元線的位址，以及包括一數(shù)位碼產(chǎn)生電路，用以由該冗余位元線的位址所讀取的資料產(chǎn)生一輸出認(rèn)證碼。特別是在dram(其為一典型記憶體裝置)中，對應(yīng)于重新分配的位元線的冗余位址可亂數(shù)產(chǎn)生。亂數(shù)情況的數(shù)量(資訊熵)可為非常大且足以辨識數(shù)量非常龐大的半導(dǎo)體裝置的各別差異。并且，若從一dram晶片復(fù)制一冗余碼(其用于取得關(guān)于冗余位址的資料)至另一dram晶片，則在復(fù)制有冗余碼的晶片中，所復(fù)制的冗余碼可能與實際需要的冗余碼不匹配，因此復(fù)制有冗余碼的dram晶片可能發(fā)生誤動作。借此，也可提供防復(fù)制的保護(hù)機(jī)制。此外，dram已廣泛且大量地用于sip中作為內(nèi)建的dram，這使得pcid可配置于相同的封裝體中或配置于相同的晶片上。

對于dram、內(nèi)建dram處理器、sip、sram、內(nèi)建sram、場可程序閘陣列(fpga)、非揮發(fā)性記憶體等使用電熔絲的制品，或封裝內(nèi)具有使用電熔絲的晶片的制品，或晶片內(nèi)建使用電熔絲的裝置的制品，本發(fā)明能夠提供低價及高可靠性的pcid。

以下，討論本發(fā)明欲解決的問題。

可將一個測試電路合并于該晶片或封裝體內(nèi)，用以讀取該半導(dǎo)體晶片產(chǎn)生亂數(shù)的固有實體特性。

為了讀取動作方法，將一數(shù)位碼產(chǎn)生電路與上述測試電路一并安裝于上述晶片或封裝體，該數(shù)位碼產(chǎn)生電路對應(yīng)一輸入認(rèn)證碼(challenge)從一亂數(shù)(由該晶片固有的實體特性產(chǎn)生)產(chǎn)生一輸出認(rèn)證碼(response)。

上述的測試電路和產(chǎn)生電路整體可稱為pcid裝置。半導(dǎo)體裝置內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的冗余位址可用來識別半導(dǎo)體裝置的各別差異。

本發(fā)明的效應(yīng)敘述如下。

合并于該半導(dǎo)體晶片或封裝體內(nèi)且用以由該半導(dǎo)體固有的實體特性讀取亂數(shù)的電路，需要以專門用來讀取晶片資料的特殊指令讀取，否則無法動作。如此便能夠提升安全性。并且，通過指定讀取晶片固有的實體特性的區(qū)域或模式，可不特定輸出的亂數(shù)。并且，內(nèi)嵌電路可設(shè)計為僅作為讀取之用，相較于記憶體區(qū)域，電路面積幾乎可以忽略。

合并于該半導(dǎo)體晶片或封裝體內(nèi)且用以產(chǎn)生一輸出認(rèn)證碼的電路，可通過晶片固有的實體特性產(chǎn)生的亂數(shù)及輸入認(rèn)證碼(challenge)制作不特定的輸出認(rèn)證碼(response)。輸出認(rèn)證碼制作程序也可變更。此外，內(nèi)嵌電路可設(shè)計為僅用以產(chǎn)生亂數(shù)碼，相較于記憶胞區(qū)域，電路面積幾乎可以忽略。

以4gb的dram為例，相較于記憶胞的總位元線數(shù)目為655萬條，冗余位元線存在有15萬3千條。因此，對應(yīng)的排列的數(shù)量達(dá)10的1042102次方的五倍以上。也即，半導(dǎo)體晶片固有的實體亂度實際上是無限大的。因此，即使使用于像iot如此巨大的網(wǎng)絡(luò)中，通過半導(dǎo)體晶片固有的實體特性也可充分地辨別個體的差異。

例如在傳統(tǒng)dram晶片中，至少用于紀(jì)錄冗余位址的電熔絲記憶體可內(nèi)建于這些dram中。因此，其已活用于商業(yè)制品中，故電熔絲的可靠性可以被證明能夠作為量產(chǎn)之用。

例如在傳統(tǒng)dram晶片中，至少用于紀(jì)錄冗余位址的電熔絲記憶體可內(nèi)建于這些dram中，因此，沒有必要將這樣的電熔絲記憶體新增到記憶體區(qū)域。因此，不需要增加記憶胞、解碼器或感測放大器，本發(fā)明所增加的成本幾乎可以忽略。

例如在大部分的傳統(tǒng)dram晶片中，為了讓晶片制造商可以測試所生產(chǎn)的晶片，用于至少讀取冗余位址的電路加入一特殊測試模式，以便以一特殊測試模式讀取這些冗余位址。借此，可不增加相關(guān)讀取電路即可完成本發(fā)明。

例如在大部分的傳統(tǒng)dram晶片中，用以取得冗余位址資料的數(shù)碼(冗余碼)可在不喪失亂度資訊的情況下壓縮并儲存于電熔絲內(nèi)，而該電熔絲的熔絲胞的數(shù)量小于整體的位元線數(shù)量。如此一來，可得到比熔絲胞的數(shù)量還大的位元線的位址資料數(shù)量。

例如在傳統(tǒng)dram晶片中，若將某一晶片的冗余碼復(fù)制至其他晶片，則該復(fù)制的冗余碼與實際需要的冗余碼將不一致而引發(fā)晶片的誤動作。借此，即能達(dá)到晶片的防止復(fù)制功用，因為復(fù)制有冗余碼的晶片無法充分作為dram產(chǎn)品。

例如在傳統(tǒng)dram晶片中，獨(dú)立的dram晶片或內(nèi)建于系統(tǒng)封裝(sip)內(nèi)的dram晶片已廣泛使用于許多消費(fèi)性產(chǎn)品及工業(yè)設(shè)備，例如個人電腦、智能手機(jī)、移動電話、印表機(jī)、影印機(jī)、電視，以及通訊裝置、設(shè)備及機(jī)器等。因此，可將pcid廣泛應(yīng)用在這些產(chǎn)品的領(lǐng)域。

雖然本發(fā)明已利用上述較佳實施例公開，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝在不脫離本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，相對上述實施例進(jìn)行各種更動與修改仍屬本發(fā)明所保護(hù)的技術(shù)范疇，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定為準(zhǔn)。