[发明专利]半导体器件的防御电路和包括该防御电路的半导体器件

说明书

本公开提供半导体器件的防御电路和包括该防御电路的半导体器件。一种半导体器件包括：感测电路，包括配置为响应于外部入射光产生第一电流的第一半导体元件；补偿电路，包括配置为产生取决于环境温度的第二电流的第二半导体元件，其中补偿电路配置为从第一电流去除第二电流以产生第三电流；检测电路，配置为将第三电流转换为光电压并将光电压与预定的参考电压比较以确定是否已经发生外部攻击；以及防御电路，配置为基于确定结果来控制半导体器件执行预定的防御操作。

技术领域

发明构思的示范性实施方式涉及半导体器件的防御电路以及包括该防御电路的半导体器件。

背景技术

用于从半导体器件提取数据的物理攻击可以根据半导体器件是否被损坏而被分类为非侵入式攻击、半侵入式攻击和侵入式攻击。侵入式攻击是指直接观察并分析半导体器件的内部的攻击方法。侵入式攻击的代表性示例是拆除封装(de-packaging)攻击、探测攻击等。侵入式攻击是直接访问半导体器件内部的电路元件、金属布线等的非常强大的攻击方法。

发明内容

根据发明构思的一示范性实施方式，一种半导体器件包括：感测电路，包括配置为响应于外部入射光产生第一电流的第一半导体元件；补偿电路，包括配置为产生取决于环境温度的第二电流的第二半导体元件，其中补偿电路配置为从第一电流去除第二电流以产生第三电流；检测电路，配置为将第三电流转换为光电压并将光电压与预定的参考电压比较以确定是否已经发生外部攻击；以及防御电路，配置为基于确定结果来控制半导体器件执行预定的防御操作。

根据发明构思的一示范性实施方式，一种半导体器件的防御电路包括：连接到第一节点的第一二极管；连接到第二节点的第二二极管；输入电阻器，连接在配置为供应电源电压的电源节点与第二节点之间；第一运算放大器，使第一节点作为反相输入节点并使第二节点作为非反相输入节点；以及第二运算放大器，使第一运算放大器的输出节点作为非反相输入节点。第一运算放大器包括连接在第一节点与第一运算放大器的输出节点之间的反馈电阻器。

根据发明构思的一示范性实施方式，一种半导体器件的防御电路包括：感测电路，包括配置为基于外部入射光和环境温度产生第一电流的第一半导体元件；补偿电路，配置为从第一电流去除取决于环境温度的电流以产生第二电流；第一运算放大器，配置为输出与第二电流相对应的光电压；以及第二运算放大器，配置为将光电压与预定的参考电压比较以产生比较结果，并基于比较结果输出指示是否已经发生外部攻击的事件信号。补偿电路包括具有与第一半导体元件基本上相同的特性并与第一半导体元件相邻地设置的第二半导体元件。施加到第一半导体元件的反向偏置电压的电平与施加到第二半导体元件的反向偏置电压的电平基本上相同。

根据发明构思的一示范性实施方式，一种半导体器件的防御电路包括：检测电路，包括第一运算放大器和第二运算放大器；感测电路，包括第一二极管；以及补偿电路，包括第二二极管。第一二极管和第二二极管连接到第一运算放大器的至少一个输入节点。第二运算放大器配置为将第一运算放大器的输出与预定的参考电压比较以产生比较结果，并基于比较结果输出指示是否已经发生外部攻击的事件信号。第一二极管响应于外部入射光产生光电流并取决于环境温度产生第一泄漏电流。第二二极管仅产生取决于环境温度的第二泄漏电流。第一泄漏电流和第二泄漏电流是基本上相同的。

附图说明

通过参照附图详细描述发明构思的示范性实施方式，发明构思的以上和其它的方面及特征将被更清楚地理解。

图1是示出根据发明构思的一示范性实施方式的半导体器件的配置的示意性框图。

图2是根据发明构思的一示范性实施方式的防御电路的电路图。

图3A和图3B是示出根据发明构思的示范性实施方式的图2的感测单元的电路图。

图4A至图4D是示出根据发明构思的示范性实施方式的图2中的第一二极管和第二二极管之间的布置关系的剖视图。