物理不可克隆函数电路及相关芯片及电子装置的制作方法

本申请涉及一种电路，尤其涉及一种物理不可克隆函数电路及相关芯片和电子装置。

背景技术：

1、许多加密协议都是基于物理不可克隆函数(physical unclonable functions,puf)来进行加密。举例来说，利用晶体管在集成电路制造过程中独一无二的变异，产生出不可复制的密钥。然而，除了半导体工艺上的因素，电压以及温度等外在环境因子同样也会影响物理不可克隆函数电路偏好的行为，所以往往需要搭配复杂的错误更正电路来确保所产生的密钥的稳定性，造成整体成本的上升。

2、因此，如何改善物理不可克隆函数电路的稳定性，已成为本领域亟需解决的问题之一。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种物理不可克隆函数电路，包括：图案产生器以及可编程电路；其中所述物理不可克隆函数电路上电时，所述图案产生器依据本身的工艺不匹配特性及当下的环境因子形成偏好的电压值，所述偏好的电压值在所述物理不可克隆函数电路下电时挥发佚失；所述可编程电路耦接所述图案产生器，用来依据所述图案产生器形成的所述偏好的电压值来被编程，所述可编程电路被编程的结果在所述物理不可克隆函数电路下电时不挥发佚失。

2、本发明的目的在于提供一种芯片，包括上述的物理不可克隆函数电路。

3、本发明的目的在于提供一种装置，包括上述的芯片。

4、本申请的物理不可克隆函数电路及相关芯片和电子装置可以在实现基于物理不可克隆函数的认证机制时，提高稳定性及降低成本。

技术特征：

1.一种物理不可克隆函数电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的物理不可克隆函数电路，其特征在于，在初始阶段，所述图案产生器形成的所述偏好的电压值被利用来编程所述可编程电路。

3.根据权利要求2所述的物理不可克隆函数电路，其特征在于，所述偏好的电压值通过所述可编程电路被输出，以回应来自所述物理不可克隆函数电路之外的质询信号。

4.根据权利要求2所述的物理不可克隆函数电路，其特征在于，所述物理不可克隆函数电路仅在第一次上电时进入所述初始阶段。

5.根据权利要求4所述的物理不可克隆函数电路，其特征在于，所述图案产生器包含易失性内存单元。

6.根据权利要求5所述的物理不可克隆函数电路，其特征在于，所述可编程电路包含非易失性内存单元，并且于所述初始阶段，所述易失性内存单元形成的所述偏好的电压值被储存至所述非易失性内存单元。

7.根据权利要求6所述的物理不可克隆函数电路，其特征在于，所述非易失性内存单元所储存的所述偏好的电压值被输出，以回应来自所述物理不可克隆函数电路之外的质询信号。

8.根据权利要求5所述的物理不可克隆函数电路，其特征在于，所述易失性内存单元包含：

9.根据权利要求8所述的物理不可克隆函数电路，其特征在于，所述可编程电路包含非易失性内存单元，包含：

10.根据权利要求9所述的物理不可克隆函数电路，其特征在于，在所述初始阶段中的初始值设定阶段，所述字线的电压被设定成所述第二参考电压，以及所述位线和所述互补位线的电压被设定成所述第一参考电压。

11.根据权利要求10所述的物理不可克隆函数电路，其特征在于，在所述初始阶段中的编程阶段，所述位线和所述互补位线的电压被设定成所述第二参考电压，以及所述字线的电压被设定成所述第一参考电压，使所述非易失性内存单元依据所述易失性内存单元的所述偏好的电压值被编程。

12.根据权利要求11所述的物理不可克隆函数电路，其特征在于，在所述初始值设定阶段，所述第一节点的电压高于所述第二节点的电压，以及经过所述编程阶段后，所述第一n型浮闸晶体管的阈值电压高于所述第二n型浮闸晶体管的阈值电压。

13.根据权利要求8所述的物理不可克隆函数电路，其特征在于，所述第一参考电压高于所述第二参考电压。

14.根据权利要求1所述的物理不可克隆函数电路，其特征在于，所述环境因子包含环境温度或供应给所述图案产生器的电压中的至少一者。

15.一种芯片，其特征在于，包括：

16.一种电子装置，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提出一种物理不可克隆函数电路及相关芯片和电子装置。所述物理不可克隆函数电路包括：图案产生器以及可编程电路；其中所述物理不可克隆函数电路上电时，所述图案产生器依据本身的工艺不匹配特性及当下的环境因子形成偏好的电压值，所述偏好的电压值在所述物理不可克隆函数电路下电时挥发佚失；所述可编程电路耦接所述图案产生器，用来依据所述图案产生器形成的所述偏好的电压值来被编程，所述可编程电路被编程的结果在所述物理不可克隆函数电路下电时不挥发佚失。

技术研发人员：林俊彥,邱志杰,陈钧恒
受保护的技术使用者：英属维京群岛商烁星有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13