?電子束探測(EBP)：用于7納米以下集成電路背面PDN安全分析的新利器
2024-10-24 15:40:53 semiwiki物理檢測技術已經變得更加先進，用于調試7nm以下先進技術節點的系統級芯片（SoC）或異構集成（HI）封裝中的故障分析。然而，這些為調試開發的高級檢測技術也可能被攻擊者惡意利用，用來揭示知識產權、密鑰和存儲內容。
以往的研究表明，這些物理檢測技術能夠通過侵入式、非侵入式和半侵入式的方式實施硬件級別的攻擊，如逆向工程、探測或電路編輯，旨在更改或破解芯片內容。這些物理檢測技術通常通過掃描和重建網表或操縱芯片電路來執行攻擊。
電子束探測（EBP）已成為一種強大的方法，如圖1所示，它的空間分辨率比光學探測高出20倍，適用于7nm以下的倒裝芯片和先進的3D架構系統。在這項工作中，將討論和比較兩種半侵入式物理檢測方法：光學探測和電子束探測，它們在7nm以下技術節點中的故障分析和硬件保障能力。
如今，EBP利用現代掃描電子顯微鏡（SEM）提升的束流分辨率，能夠以納米級分辨率對FinFET進行分析，從而支持未來工藝代的擴展。結果表明，EBP的樣品制備過程（如硅體移除和淺溝槽隔離（STI）暴露）對電路性能影響較小，這使得EBP適用于半導體故障分析和隔離。邏輯狀態可以從存儲單元設備和金屬線中讀取。
研究人員已經成功地在先進技術節點的有源晶體管上進行了EBP。然而，攻擊者也可以利用EBP攻擊7nm以下技術節點的設備，提取有價值的信息。攻擊者只需傳統的故障分析去處理工具和帶電反饋的SEM，即可在幾天內完成未經授權的數據提取。鑒于其正面效果，毫無疑問，電子束探測已被證明是業界長期期盼的需求，并且能夠繼續激發雄心壯志，例如實現1nm的極小尺寸。因此，本文將忠實地回答關于EBP各個方面的最根本問題，并有助于為半導體檢測行業未來的路線圖鋪路。
出于對低技術節點檢測的動機，本文旨在強調EBP的重要性和必要性，主要關注7nm及以下的技術節點。重點在于闡明到目前為止IC物理檢測中使用的所有傳統技術（包括光學檢測）如何未能達到低納米級分辨率的期望。此外，后端EBP提供了與90年代前端EBP相同的優勢：快速信號獲取、線性VDD信號縮放和卓越的信噪比。我們的工作深入探討了EBP背后的原理、其能力、該技術的挑戰（如圖2所示）及其在故障分析和潛在攻擊中的應用。并強調了開發有效的對策以保護先進節點技術中敏感信息的必要性。因此，必須制定有效的對策來保護先進節點技術中的敏感信息。
來源：EETOP編譯自semiwiki
