Seminar on Security of Embedded Electronic Systems

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Stéphanie Anceau


Utilisation d outils avancés pour la modification de circuit dans le contexte du débogage et de l analyse sécuritaire

La compréhension et la fabrication de composants électroniques intégrés nécessite des outils pour modifier le fonctionnement de ceux-ci en phase de post-production. Une défaillance du circuit ou un bogue fonctionnel peut nécessiter de modifier le comportement du composant afin d'investiguer le problème rencontré. Cette modification du circuit est classiquement réalisée par l'utilisation d'un appareil FIB (Focused Ion Beam). Cet appareil permet de graver les matériaux et de déposer des isolants ou conducteurs, ce qui permet de modifier un circuit électronique en altérant les niveaux métalliques d'interconnexion et en re-déposant des nouvelles connexions. Cette opération est appelée édition de circuit (circuit edit) : un circuit électronique peut alors être édité , c'est à dire modifié après sa fabrication.
Des expérimentations préliminaires sur une ligne de lumière focalisée du synchrotron ESRF de Grenoble ont permis de montrer que l'utilisation de rayons X permet de forcer de façon semi-permanente l'état d'un transistor d'un circuit électronique. Cette preuve de concept a été réalisée sur un circuit CMOS de vieille génération. La focalisation de 50 nm permet de viser un transistor unitaire. Les technologies les plus agressives actuellement (< 20 nm) pourraient être adressées par cette technique, même avec une focalisation de 50 nm. Contrairement à un FIB, ce qui est modifié dans le circuit est l'état d'un (ou plusieurs si nécessaire) transistor(s), et non pas l'interconnexion des transistors.
La modification est semi-permanente car elle peut être effacée par un simple recuit thermique. Cette modification est donc réversible et effaçable. Cette nouvelle technique d'édition de circuit est prometteuse. L'objectif de de ce projet de recherche est d'explorer et développer cette nouvelle technique de modification de circuit en utilisant un faisceau focalisé de rayons X
. Parmi les points clés étudié, notons la caractérisation des transistors MOS après irradiation aux RX, le repérage précis des transistors à attaquer par l'utilisation conjointe d'un scan en fluorescence, le recuit in situ, l'adaptation à des technologies agressives, la possibilité de travailler sans préparation au travers d'un boîtier.