FerroSAFE - Feldinduzierte Kristallisation für robuste Sicherheitsanwendungen

Ob digitale Stromzähler oder Tachometer: Werden Verbrauch oder Laufleistung elektronisch ausgelesen, sollten die übermittelten Daten nicht manipulierbar sein. Am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS haben Forschende eine Lösung entwickelt, die es ermöglicht, die Funktion entsprechender Sicherheitselemente nach der Herstellung zu konfigurieren und diese so zuverlässig und kostengünstig mehrdimensional zu schützen.

Die Nutzung der feldinduzierten Kristallisationseigenschaft (FINK) von dotiertem Hafniumoxid ermöglicht die elektrische Funktionalisierung nach der Fertigstellung von Chips mit der sogenannten FerroSAFE-Technologie. Durch diese innovative Methode können die Eigenschaften von Bauelementen, von rein kapazitiv bis hin zu ferroelektrisch, gezielt und dauerhaft verändert werden. Dies ermöglicht eine manipulationssichere Funktionalisierung von elektronischen Bauelementen nach der Fertigung und ebnet den Weg für vielfältige Anwendungen, v.a. im Bereich der Sicherheit von Daten- und Infrastruktursystemen.

Um die Effektivität der FerroSAFE-Funktion zu validieren, soll sie im Rahmen dieses Vorhabens in Logikschaltungen einer konventionellen Chiptechnologie integriert und darüber hinaus anhand eines mehrdimensional geschützten FerroSAFE-Datenspeichers nachgewiesen werden. Ein Testaufbau mit einem einmalig konfigurierbaren manipulationssicheren Speicher für Zählerdaten vervollständigt diese Validierung. Die FerroSAFE-Technologie bietet nicht nur überzeugende Entwicklungsmöglichkeiten für hochsichere und zugleich kostengünstige Halbleiterlösungen. Durch die Kompatibilität des eingesetzten Hafniumoxids mit bestehenden Halbleiterfertigungstechnologien besteht ein großes Potenzial hinsichtlich einer schnellen Überführung in die industrielle Anwendung.