Brevet FR2860342A1 — publié le 20050401

Circuit intégré à dispositif formant capteur de rayonnement Dans des circuits électroniques, surtout dans des circuits dans lesquels sont mémorisées des informations dont il faut protéger l'accès, se pose le problème de l'obligation de protéger le circuit vis-à-vis d'une analyse qui n'est pas autorisée, notamment vis-à-vis d'un espionnage des données mémorisées. Une façon de faire de ce genre s'effectue dans bien des cas par un procédé à faisceau d'ions, ce que l'on appelle le procédé FIB (focused ion beam). Une mesure pour protéger des circuits électriques d'une analyse de ce genre ou d'une manipulation de ce genre est décrite au DE 101 11 027. une cellule de mémoire à protéger y est reliée à une antenne par laquelle la cellule de mémoire est déchargée lors d'une attaque de ce genre. Un inconvénient est que la reprogrammation est réversible et ne peut plus apparaître après un retour de ce genre ou que des contenus de mémoire sont modifiés dans le sens de l'agresseur. Une autre possibilité d'effectuer une attaque de circuit électronique dont les contenus doivent être protégés consiste par exemple à modifier par du rayonnement radioactif, par exemple par du rayonnement alpha, le fonctionnement du circuit ou les contenus des mémoires. Des attaques de ce genre sont efficaces même si le circuit électronique n'est pas en fonctionnement et peuvent faire que l'on provoque d'une manière délibérée un comportement défectueux du circuit électronique. L'invention vise donc à rendre décelable, au moins lors de la première remise en fonctionnement d'un circuit électronique, qu'il a été soumis par exemple à un rayonnement radioactif qui a dépassé une dose donnée à l'avance. On y parvient par un circuit intégré caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif formant capteur de rayonnement et une unité de circuit ayant une fonctionnalité déterminée à l'avance, le dispositif formant capteur de rayonnement ayant au moins un élément sensible au rayonnement qui a au moins une propriété de circuit, qui se modifie de manière irréversible lorsqu'une dose de rayonnement a dépassé une valeur déterminée à l'avance. Par le fait que le circuit intégré est muni d'un dispositif formant capteur de rayonnement et que certains éléments du circuit sont reliés en une unité de circuit qui détermine la fonctionnalité du circuit intégré, l'élément de circuit sensible au rayonnement comportant au moins une propriété de circuit qui se modifie de façon irréversible lorsqu'une dose de rayonnement déterminée à l'avance est dépassée, on peut constater sans ambiguïté que le circuit imprimé a été exposé à un rayonnement de ce genre. En prévoyant un dispositif de contrôle de la propriété de circuit et la liaison du dispositif de contrôle au dispositif de circuit, il est possible après la constatation du dépassement de la dose de rayonnement déterminée à l'avance, de modifier la fonctionnalité de l'unité de circuit. Celle-ci peut être par exemple une remise à l'état initial ou une mise hors circuit de l'unité de circuit, que ce soit dans toute sa fonctionnalité ou dans une fonctionnalité partielle. II est également possible d'émettre un certain signal ou de le mémoriser. Comme élément sensible au rayonnement on préfère par exemple une diode ou un transistor. De préférence le dispositif de contrôle est relié à l'unité de circuit de façon à déterminer, lorsqu'il est reconnu une modification de la propriété de circuit de l'élément sensible au rayonnement, la fonctionnalité de l'unité de circuit. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple: la figure 1 représente le circuit intégré suivant un schéma fonctionnel et la figure 2 représente la connexion de principe d'un élément sensible au rayonnement. II est représenté à la figure 1 un circuit 1 intégré qui a une unité 4 de circuit. Cette unité de circuit comprend plusieurs éléments du circuit, qui déterminent la fonctionnalité de cette unité de circuit. Ces éléments de circuit peut être par exemple un microcontrôleur, une mémoire RAM, une mémoire ROM et d'autres éléments périphériques qui permettent le fonctionnement pour obtenir au total la fonctionnalité souhaitée. La fonctionnalité réelle et sa réalisation en technique de circuit n'est pas indiquée davantage en détails parce qu'elle n'est pas déterminante pour l'invention. A proximité de l'unité 4 de circuit est prévu un élément 3 sensible au rayonnement, qui est relié à son tour à une unité 2 de contrôle. Un deuxième élément 3 sensible au rayonnement facultatif est représenté. La figure 2 représente un exemple de réalisation simple suivant une représentation de principe d'un élément sensible au rayonnement. II y est prévu une diode 31 qui est reliée dans le sens bloquant d'une part à un potentiel VCC de tension de fonctionnement et d'autre part par une résistance 32 à un potentiel GND de masse. Au noeud de liaison entre la diode 31 et la résistance 32 est raccordée une entrée du comparateur ou d'une unité 34 de comparaison. Une deuxième entrée de comparateur 34 est reliée à une source 33 de tension de référence. Dans le cas normal la diode est polarisée dans le sens bloquant. Il n'y passe ainsi pas de courant ou seulement le courant de blocage prévu suivant sa spécification. Ce courant de blocage donne une chute de tension minimum aux bornes de la résistance 32. Cette chute 32 de tension est en conséquence comparée dans le comparateur 34 à la tension Uref de référence qui est donnée par la source 33 de tension de référence. Or il est maintenant prévu que, dans le cas normal, par exemple la chute de tension aux bornes de la résistance 32 corresponde à la tension Uref de référence. Le comparateur indique alors un signal déterminé à l'avance à la sortie OUT suivant que la chute de tension aux bornes de la résistance 32 dépasse ou non une valeur déterminée à l'avance par rapport à la tension de référence. A partir d'un certain rayonnement radioactif les propriétés d'une diode de ce genre se modifient en sorte qu'elle n'a plus de propriétés de blocage ou que le courant de blocage augmente significativement. Cela peut se remarquer immédiatement par une grande chute de tension aux bornes de la résistance 32 dès que le circuit entre en fonctionnement. Le comparateur émet en conséquence dans ce cas un signal de sortie correspondant sur la sortie OUT. Rapporté à la figure 1 cela signifierait que le comparateur 34 est prévu à la figure 1 à la sortie de l'élément sensible au rayonnement et est relié à l'unité 2 de contrôle. Celle-ci constate à nouveau que le comparateur 34 émet un signal de sortie qui est à interpréter comme le fait qu'un rayonnement radioactif a agi sur le circuit, ce rayonnement ayant dépassé une dose déterminée à l'avance. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, le dispositif 2 de contrôle envoie alors un signal de contrôle à l'unité 4 de circuit. Cela peut signifier que l'unité 4 de circuit est débranchée, qu'une fonctionnalité correspondante est interrompue ou qu'il s'effectue par exemple un retour à l'état initial de tous les contenus de mémoire. Comme il est éventuellement possible d'effectuer des manipulations d'un circuit intégré au moyen d'un rayonnement radioactif et de protéger ainsi l'élément 3 sensible au rayonnement du rayonnement par une couverture appropriée, un perfectionnement avantageux prévoit qu'il y ait au moins un autre élément 3a sensible au rayonnement. Dans ce cas comme dans toutes les mesures de sécurité, il faut faire le départ entre le coût et l'utilité. II est d'autant plus difficile de recouvrir tous les éléments sensibles au rayonnement et d'effectuer simultanément au moyen du rayonnement la manipulation souhaitée ou d'effectuer la manipulation sans que celle-ci soit détectée au moins par l'un des éléments sensibles au rayonnement qu'il y a plus d'éléments sensibles au rayonnement sur le circuit intégré. D'autre part un grand nombre d'éléments sensibles au rayonnement de ce genre présentent l'inconvénient qu'ils prennent de la place, alors que le circuit représenté à la figure 2 ne prend que très peu de place. Au lieu de la diode représentée à la figure 2, on pourrait prévoir aussi un transistor ayant une connexion adéquate. En outre, la modification de la propriété électrique d'une résistance en polysilicium pourrait être exploitée. Il est avantageux en tout cas, que par l'élément sensible au rayonnement décrit l'exposition à un rayonnement est détectée même si pendant le rayonnement le circuit intégré est mis hors circuit. Dès que le circuit intégré est remis en fonctionnement, la reconnaissance de l'exposition à un rayonnement s'effectue immédiatement et peut être ainsi mise à profit pour mettre l'unité de circuit dans un état sûr déterminé à l'avance. Enumération des signes de référence 1 Circuit intégré 2 Dispositif de contrôle 3 Elément sensible au rayonnement 4 Unité de circuit 31 Diode 32 Résistance 33 Source de tension de référence 34 Unité de comparaison REVENDICATIONS 1. Circuit intégré, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (3) formant capteur de rayonnement et une unité (4) de circuit ayant une fonctionnalité déterminée à l'avance, caractérisé en ce que le dispositif (3) formant capteur de rayonnement a au moins un élément sensible au rayonnement, lequel a au moins une propriété de circuit qui se modifie de manière irréversible lorsqu'une zone de rayonnement a dépassé une valeur déterminée à l'avance. 2. Circuit intégré suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la propriété de circuit est contrôlée par un dispositif (2) de contrôle. 3. Circuit intégré suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif (2) de contrôle est relié à l'unité de circuit de façon à déterminer, lorsqu'il est reconnu une modification de la propriété de circuit de l'élément (31) sensible au rayonnement, la fonctionnalité de l'unité de circuit. 4. Circuit intégré suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la modification de la fonctionnalité est une mise hors circuit de l'unité (4) de circuit. 5. Circuit intégré suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la modification de fonctionnalité est une remise à un état déterminé à l'avance de l'unité de circuit. 6. Circuit intégré suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de circuit sensible au rayonnement est une diode (31). 7. Circuit intégré suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de circuit sensible au rayonnement est un transistor. 8. Circuit intégré suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de circuit sensible au rayonnement est une résistance en polysilicium. 9. Circuit intégré suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité (4) de circuit comprend au moins un élément choisi parmi un microcontrôleur, une RAM et une ROM.