[发明专利]具有浮栅晶体管的物理不可克隆功能的器件及其制造方法

权利要求书

1.一种物理不可克隆功能器件，包括：

浮栅晶体管对集合，所述浮栅晶体管对集合中的浮栅晶体管具有属于共同随机分布的经随机分布的有效阈值电压；

差分读取电路，被配置为测量所述浮栅晶体管对集合中的浮栅晶体管对的浮栅晶体管的所述有效阈值电压之间的阈值差，并且将其中所测量的阈值差小于裕度值的浮栅晶体管对标识为不可靠的浮栅晶体管对；以及

写入电路，被配置为将所述不可靠的浮栅晶体管对的浮栅晶体管的所述有效阈值电压移位到所述共同随机分布内。

2.根据权利要求1所述的器件，其中所述共同随机分布是从未被写入的浮栅晶体管的阈值电压的分布。

3.根据权利要求1所述的器件，其中所述写入电路被配置为通过生成用于热载流子注入以在所述浮栅晶体管的栅极电介质中捕获电荷的状况来将所述浮栅晶体管的所述有效阈值电压移位。

4.根据权利要求3所述的器件，其中所述写入电路被配置为通过施加一系列写入脉冲来生成用于热载流子注入的所述状况，所述写入脉冲中的每个写入脉冲被配置为将基本电荷量注入到所述浮栅晶体管的浮栅中。

5.根据权利要求4所述的器件，其中所述差分读取电路被配置为在所述一系列写入脉冲中的至少一个写入脉冲之后执行裕度验证，其中执行所述裕度验证包括将所测量的阈值差与所述裕度值进行比较。

6.根据权利要求1所述的器件，其中所述差分读取电路进一步被配置为读取所述浮栅晶体管对集合中的浮栅晶体管对的逻辑状态，其中当所述浮栅晶体管对中的所述浮栅晶体管的所述有效阈值电压之间的电压差超过所述裕度值时，所述逻辑状态由所述电压差限定。

7.根据权利要求6所述的器件，其中所述浮栅晶体管对集合的所述逻辑状态形成随机数据序列。

8.一种集成电路，包括：

根据权利要求7所述的物理不可克隆功能器件；以及

加密器件，被配置为使用密钥来加密数据，其中所述密钥包括所述随机数据序列。

9.一种方法，包括：

提供浮栅晶体管对集合，其中所述浮栅晶体管对集合中的浮栅晶体管的有效阈值电压根据共同随机分布而被随机分布；

测量所述浮栅晶体管对集合中的浮栅晶体管的有效阈值电压之间的阈值差，并且将所述浮栅晶体管对集合中的所测量的阈值差小于裕度值的浮栅晶体管对标识为不可靠的浮栅晶体管对；以及

将所述不可靠的浮栅晶体管对中的浮栅晶体管的所述有效阈值电压移位到所述共同随机分布内。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述移位包括：将所述不可靠的浮栅晶体管对的所述阈值差增加到所述裕度值以上。

11.根据权利要求9所述的方法，其中将所述浮栅晶体管的所述有效阈值电压移位包括：施加一系列写入脉冲，所述一系列写入脉冲各自将基本电荷量注入到所述浮栅晶体管的浮栅中。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：在所述一系列写入脉冲中的至少一个写入脉冲之后执行裕度验证，其中执行所述裕度验证包括将所测量的阈值差与所述裕度值进行比较。

13.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：读取所述浮栅晶体管对集合中的浮栅晶体管对的逻辑状态，其中当所述阈值差超过裕度值时，所述逻辑状态由所述阈值差限定。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述浮栅晶体管对集合的逻辑状态形成随机数据序列。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：使用密钥来加密数据，其中所述密钥包括所述随机数据序列。