16、实验室X射线原位单比特攻击及多光斑激光故障注入技术解析

实验室X射线原位单比特攻击及多光斑激光故障注入技术解析

实验室X射线原位单比特攻击

在实验室环境中，利用X射线对闪存存储单元和NMOS访问晶体管进行攻击是一项具有重要意义的研究。

实验结果与分析

在对闪存块进行背面X射线攻击时，实验结果表明：
- 攻击开始后，在520秒时首次观察到故障，有两个比特出现错误。在880秒之前，故障主要表现为浮栅晶体管的擦除现象，即电子从浮栅转移到衬底。而在880秒时，列开始出现故障，这对应于NMOS晶体管的半永久导通。这种半永久导通是由于NMOS晶体管之间的氧化层电离，在与衬底的界面处产生正电荷，进而导致衬底通道中的电子泄漏。
- 闪存块的功能在X射线照射过程中发生了明显变化。520秒后，W掩膜孔中的存储单元被损坏，浮栅中的载流子通过光电发射被清空。880秒后，由于NMOS晶体管导通，即使未选择相应的行，暴露阵列的任何行访问都会受到损坏，这是由于绝缘层中的电荷陷阱导致NMOS晶体管的阈值电压发生偏移。
- 如果在520秒至880秒之间停止X射线照射，编程的存储单元在下一次写入操作时仍将保持擦除状态。通过对闪存块进行5555逻辑值编程，可以在首次故障结果出现后（即880秒之前）停止实验，仅保留擦除的存储单元故障，从而进行可利用的安全攻击。

时间（秒）	故障现象	原因
520	首次观察到故障，两个比特出错	浮栅晶体管擦除，电子从浮栅转移到衬底