Sorgenti laser Iniezione di difetti

Una sorgente laser genera l'energia ottica utilizzata per indurre guasti controllati all'interno di un dispositivo a semiconduttore. Essa determina le caratteristiche fondamentali dell'attacco, tra cui la lunghezza d'onda, la potenza, la dimensione del fascio, la durata dell'impulso e la precisione di temporizzazione, tutte fattori che influenzano l'efficacia di una valutazione basata sull'iniezione di guasti.

Le diverse tecnologie dei semiconduttori, i vari tipi di contenitori e gli obiettivi di valutazione richiedono caratteristiche diverse dei laser. Alcune sorgenti laser sono ottimizzate per individuare rapidamente i punti vulnerabili su un intero chip, mentre altre offrono la precisione necessaria per agire su specifiche aree del circuito.

La scelta della sorgente laser ottimale dipende da diversi fattori, tra cui:

• Tecnologia dei dispositivi
• Accesso frontale o posteriore
• Precisione di attacco richiesta
• Meccanismo di rottura previsto
• Obiettivi della valutazione della sicurezza

Il team Device Security di Keysight può aiutarvi a individuare la lunghezza d'onda e la tecnologia laser più adatte al dispositivo di vostro interesse.

La lunghezza d'onda influisce sul modo in cui l'energia laser interagisce con i materiali semiconduttori e sulla profondità di penetrazione all'interno del dispositivo. Le lunghezze d'onda più corte vengono in genere assorbite più vicino alla superficie, il che le rende particolarmente adatte agli attacchi dal lato anteriore. Le lunghezze d'onda più lunghe, nell'infrarosso vicino, possono penetrare più in profondità nel silicio, consentendo l'adozione di metodologie di attacco dal lato posteriore.

La scelta della lunghezza d'onda adeguata per il proprio punto di accesso e il tipo di pacchetto influisce direttamente sulla precisione del targeting, sull'efficacia del rilevamento dei guasti e sul successo complessivo della valutazione.

Gli attacchi frontali prendono di mira la superficie superiore del die semiconduttore, dove si trovano gli strati metallici di interconnessione e i circuiti.

Gli attacchi dal lato posteriore prendono di mira il dispositivo attraverso il substrato di silicio, da sotto il die. Questo approccio è spesso preferito quando gli strati metallici sul lato anteriore ostacolano l'accesso ai circuiti critici per la sicurezza o quando i vincoli del package rendono difficile l'accesso dal lato anteriore.

L'approccio più adeguato dipende dalla tecnologia dei semiconduttori, dalla struttura del contenitore e dagli obiettivi di valutazione.

I laser multimodali producono in genere spot di dimensioni maggiori e una potenza ottica più elevata, il che li rende particolarmente adatti alla scansione rapida, all'individuazione dei difetti e alla caratterizzazione generale dei chip.

I laser monomodali generano punti di luce molto più piccoli e concentrati, consentendo l’iniezione di guasti altamente localizzata e l’analisi dettagliata delle singole aree del circuito.

I laser DPSS (Diode-Pumped Solid-State) generano impulsi con elevata potenza di picco e caratteristiche d'impulso stabili. Sono comunemente utilizzati per campagne avanzate di iniezione di guasti che richiedono un'erogazione di energia costante e risultati altamente ripetibili, in particolare quando è necessaria un'energia d'impulso più elevata.

La dimensione del fascio determina l'area del dispositivo su cui è focalizzato il laser.

Un punto più ampio può semplificare l'individuazione delle vulnerabilità e la caratterizzazione generale, poiché interessa un'area più estesa del chip. Un punto più piccolo consente invece l'iniezione di difetti altamente localizzata e un targeting più preciso dei singoli elementi del circuito.

Molte valutazioni iniziano con un'area di scansione più ampia per individuare le regioni sensibili, per poi passare a un'area di scansione più piccola al fine di isolare i circuiti specifici responsabili del comportamento osservato.

Il successo dell'iniezione di errori dipende spesso dalla capacità di interferire con un dispositivo in un momento ben preciso, ad esempio durante un determinato ciclo di clock o un controllo di sicurezza.

Le sorgenti laser caratterizzate da larghezze di impulso brevi, basso jitter di temporizzazione e ritardi precisi tra il trigger e l'emissione laser consentono agli ingegneri di controllare con esattezza il momento in cui si verifica un guasto. Ciò migliora la ripetibilità dell'attacco, aiuta a riprodurre con successo le condizioni di guasto e aumenta l'affidabilità dei risultati della valutazione.

La sorgente laser ideale dipende dalla tecnologia di destinazione, dagli obiettivi di valutazione e dal livello di precisione richiesto.

Alcuni utenti danno la priorità a un'individuazione generale dei difetti, mentre altri richiedono fin dall'inizio un'analisi altamente localizzata. Un approccio comune consiste nell'iniziare con una sorgente laser di potenza più elevata e un punto di irradiazione più ampio per identificare le aree sensibili, per poi passare a una sorgente laser più focalizzata per un'indagine dettagliata e l'analisi delle cause alla radice.

Il team Device Security di Keysight può fornirvi consigli sulla sorgente laser e sulla configurazione di sistema più adatte alle vostre esigenze di valutazione.

Sì. I laser a iniezione di difetti possono funzionare a livelli di potenza che richiedono procedure e attrezzature adeguate per la sicurezza laser.

Keysight offre soluzioni di sicurezza dedicate, progettate per funzionare in combinazione con i propri sistemi di iniezione di guasti laser. Il team Device Security di Keysight è a disposizione per fornire consulenza sulla configurazione di sicurezza più adeguata all’ambiente di laboratorio e alla configurazione di valutazione del cliente.