Sources laser Injection de défauts

Une source laser génère l'énergie optique utilisée pour induire des défauts contrôlés au sein d'un dispositif à semi-conducteur. Elle détermine les caractéristiques clés de l'attaque, notamment la longueur d'onde, la puissance, la taille du spot, la durée d'impulsion et la précision de synchronisation, qui influencent toutes l'efficacité d'une évaluation par injection de défauts.

Les différentes technologies de semi-conducteurs, les différents types de boîtiers et les différents objectifs d'évaluation nécessitent des caractéristiques laser variées. Certaines sources laser sont optimisées pour la détection rapide de vulnérabilités sur l'ensemble d'une puce, tandis que d'autres offrent la précision requise pour cibler des zones spécifiques du circuit.

Le choix de la source laser optimale dépend de plusieurs facteurs, notamment :

• Technologie des appareils
• Accès par l'avant ou par l'arrière
• Précision d'attaque requise
• Mécanisme de rupture recherché
• Objectifs de l'évaluation de la sécurité

L'équipe « Device Security » de Keysight peut vous aider à déterminer la longueur d'onde et la technologie laser les mieux adaptées à votre dispositif cible.

La longueur d'onde influe sur la manière dont l'énergie laser interagit avec les matériaux semi-conducteurs et sur la profondeur à laquelle elle pénètre dans le dispositif. Les longueurs d'onde plus courtes sont généralement absorbées plus près de la surface, ce qui les rend particulièrement adaptées aux attaques par la face avant. Les longueurs d'onde plus longues, situées dans le proche infrarouge, peuvent pénétrer plus profondément dans le silicium, ce qui permet de mettre en œuvre des méthodes d'attaque par la face arrière.

Le choix de la longueur d'onde adaptée à votre point d'accès et à votre type de paquet a une incidence directe sur la précision du ciblage, l'efficacité de la détection des anomalies et la réussite globale de l'évaluation.

Les attaques « front-side » visent la face supérieure de la puce semi-conductrice, où se trouvent les couches d'interconnexion métalliques et les circuits.

Les attaques par la face arrière visent le dispositif à travers le substrat en silicium, depuis la face inférieure de la puce. Cette approche est souvent privilégiée lorsque les couches métalliques de la face avant font obstacle à l'accès aux circuits critiques pour la sécurité ou lorsque les contraintes liées au boîtier rendent l'accès par la face avant difficile.

L'approche à adopter dépend de la technologie des semi-conducteurs, de la conception du boîtier et des objectifs d'évaluation.

Les lasers multimodes produisent généralement des taches de plus grande taille et une puissance optique plus élevée, ce qui les rend particulièrement adaptés au balayage rapide, à la détection de défauts et à la caractérisation globale des puces.

Les lasers monomodes produisent des taches lumineuses nettement plus petites et mieux focalisées, ce qui permet une injection de défauts très localisée et une analyse détaillée de zones spécifiques du circuit.

Les lasers DPSS (à état solide pompés par diode) génèrent des impulsions présentant une puissance de crête élevée et des caractéristiques d'impulsion stables. Ils sont couramment utilisés pour les campagnes avancées d'injection de défauts qui nécessitent un apport d'énergie constant et des résultats hautement reproductibles, en particulier lorsque l'énergie des impulsions doit être plus élevée.

La taille du spot détermine la surface de l'appareil ciblée par le laser.

Une zone d'action plus étendue peut faciliter la détection des vulnérabilités et leur caractérisation générale, car elle touche une partie plus vaste de la puce. Une zone d'action plus restreinte permet quant à elle une injection de défauts très localisée et un ciblage plus précis d'éléments individuels du circuit.

De nombreuses évaluations commencent par une taille de spot plus grande afin d'identifier les zones sensibles, puis passent à une taille de spot plus petite pour isoler les circuits précis responsables du comportement observé.

Pour qu'une injection de défaut soit efficace, il faut souvent perturber un dispositif à un moment très précis, par exemple au cours d'un cycle d'horloge particulier ou d'un contrôle de sécurité.

Les sources laser présentant des largeurs d'impulsion courtes, une faible instabilité temporelle et des délais précis entre le déclenchement et l'émission du laser permettent aux ingénieurs de contrôler avec précision le moment où un défaut se produit. Cela améliore la répétabilité des attaques, facilite la reproduction des conditions de défaut réussies et renforce la fiabilité des résultats d'évaluation.

Le choix de la source laser idéale dépend de la technologie visée, des objectifs d'évaluation et du niveau de précision requis.

Certains utilisateurs privilégient une détection globale des défauts, tandis que d'autres ont besoin dès le départ d'une analyse très ciblée. Une approche courante consiste à commencer par une source de puissance plus élevée et un spot plus large afin d'identifier les zones sensibles, puis à passer à une source laser plus ciblée pour une étude détaillée et une analyse des causes profondes.

L'équipe « Device Security » de Keysight peut vous aider à choisir la source laser et la configuration système les mieux adaptées à votre projet d'évaluation.

Oui. Les lasers à injection de défauts peuvent fonctionner à des niveaux de puissance qui nécessitent des procédures et des équipements de sécurité laser adaptés.

Keysight propose des solutions de sécurité dédiées, conçues pour fonctionner en complément de ses systèmes d'injection de défauts laser. L'équipe « Device Security » de Keysight peut vous conseiller sur la configuration de sécurité la mieux adaptée à votre environnement de laboratoire et à votre configuration d'évaluation.