[发明专利]保护MEMS单元免受红外线检查的方法和MEMS单元

说明书

提出一种用于保护MEMS单元、尤其是MEMS传感器免遭红外线检查的方法，其中所述MEMS单元的至少一个区域被掺杂，并且其中至少一个经掺杂的所述区域将多于50%的、尤其是多于90%的入射到所述区域上的红外线光吸收、反射或漫散射。

技术领域

本发明涉及一种用于保护MEMS单元、尤其是MEMS传感器免受红外线检查的方法以及对此的MEMS单元和MEMS传感器。

背景技术

在过去这些年中，微系统（英语：microelectromechanical system（微机电系统），MEMS）的重要性已经强烈增加。MEMS传感器、诸如基于MEMS的惯性传感器在无数电子设备和系统中被使用。

机密的、不能读出或复制的密钥的应用是针对网络化世界中的数据安全的基础。这些密钥例如被用于加密数据传输或也被用于对网络参与者进行鉴权。在首先纯软件密钥已在非易失性存储器中、必要时在特别受保护的存储区域中被使用并且还在被使用之后，该趋势明确地走向基于硬件的密钥的方向。当前最普遍的方法是所谓的SRAM-PUF（Physical Unclonable Function（物理不可克隆函数）），其中在晶体管中的制造公差导致在施加工作电压之后存储单元的随机的然而能够重复的接通状态。然而，如果用显著的耗费，则SRAM-PUF也已经不仅被读出而且也被复制。

申请 US2015200775A描述对基于硬件的密钥的MEMS传感器的使用。对此，这些传感器的制造引起的、最不同的、独特的机电特性，诸如谐振频率（模式（Moden））、电容、内部辅助信号由评估电路来检测并且被组成密钥。侵入式方法（invasive Methode），也即对传感器的打开，通常导致密钥的毁坏，因为例如在传感器内部的压力条件和传感器中的机械应力改变。

利用当前流行的、现代的红外线测量方法、例如IR振动法（IR-Vibrometrie）或IR干涉法（IR-Interferometrie），存在如下危险：密钥的部分可以通过对于IR光而言透明的硅而以非侵入方式被读出，由此明显减小密钥的安全性。

发明内容

建议如下方法，利用这些方法，保护MEMS单元、尤其是MEMS传感器免遭红外线光谱检查，其方式是使这些检查被防止或至少变得困难。对此，MEMS单元的至少一个区域被这样掺杂（dotieren），使得经掺杂的区域由于其光学特性而将入射到该区域上或在区域上所入射的红外线光的至少50%、尤其是至少90%吸收、反射或漫散射（diffus streuen）。由此，借助红外线检查来对内部物理特性进行的非侵入式检查被防止或变得困难，并且尤其是保证或改善由这些特性所推导的机密或密钥的安全性。

在此情况下，主要出发点是：使得该系统对于IR光而言是不透明的，或者以如下程度来使透射（Transmission）和/或光学清晰度（optische Schärfe）这样地最小化，使得对于测定所需的结构信息的读出或评估不再是可能的或者并不容易地是可能的。

如果所述至少一个经掺杂的区域具有这样的结构特性（例如掺杂分布（Dotierungsprofil）和掺杂密度的范围（Ausdehnung））和光学特性（例如由于掺杂所改变的材料特性），使得从每个入射角入射到所述至少一个区域上的至少50%、尤其是至少90%的红外线光被所述至少一个区域吸收、反射或漫散射，则该保护是特别高的。

为了此外特别好地保护该单元或该传感器，在一种优选的构型方案中，在该单元或传感器中至少一个区域这样来布置，使得来自每个方向的光在MEMS单元或MEMS传感器的表面和洞（Kaverne）之间经过（passieren）所述至少一个区域。

如果MEMS单元或MEMS传感器（尽可能地）由硅组成，则例如硼或磷适合用于掺杂，以便实现所期望的光学特性。利用离子注入（Ionenimplantierung），可以实现特别高的密度。但是，可替代地，也可以应用其他掺杂方法，诸如沉积方法。