(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210775368.X (22)申请日 2022.07.01 (30)优先权数据 63/260,192 2021.08.12 US 17/576,906 2022.01.14 US (71)申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 地址 中国台湾新竹 (72)发明人 高韵峯　姜慧如　 (74)专利代理 机构 北京德恒律治知识产权代理 有限公司 1 1409 专利代理师 章社杲　李伟 (51)Int.Cl. H04L 9/32(2006.01) (54)发明名称 物理不可克隆功能器件、 半导体器件及其操 作方法 (57)摘要 物理不可克隆功能(PUF)器件包括第一反相 器和第二反相器， 第一反相器和第二反相器中的 每个包括公共栅极节点和公共漏极节 点。 第一反 相器的公共漏极节点电连接至第二反相器的公 共栅极节点。 PUF器件还包括： 公共输出节点； 第 一RMD， 电连接至第一反相器的公共漏极节点和 公共输出节点； 以及第二RMD， 电连接至第二反相 器的公共漏极节点和公共输出节 点。 本发明的实 施例还涉及半导体 器件及其操作方法。 权利要求书2页 说明书15页 附图14页 CN 115473644 A 2022.12.13 CN 115473644 A 1.一种物理不可 克隆功能(PUF)器件， 包括： 第一反相器和第二反相器， 所述第一反相器和所述第二反相器中的每 个包括： 公共栅极节点； 和 公共漏极节点， 其中， 所述第一反相器的所述公共漏极节点电连接至所述第二反相器 的所述公共栅极节点； 公共输出节点； 第一电阻式存储器器件(RMD)， 电连接至所述第一反相器的所述公共漏极节点和所述 公共输出节点； 以及 第二电阻式存储器器件， 电连接至所述第 二反相器的所述公共漏极节点和所述公共输 出节点。 2.根据权利要求1所述的物理不可克隆功能器件， 其中， 所述第 一电阻式存储器器件和 所述第二电阻式存储器器件中的每个包括忆阻器、 电阻式随机存取存储器(RRAM)器件、 相 变存储器(PCM)器件、 铁电隧道结(FTJ)器件或磁隧道结(MTJ)器件。 3.根据权利要求1所述的物理不可克隆功能器件， 其中， 所述第 一电阻式存储器器件和 所述第二电阻式存 储器器件中的每 个包括单极电阻式存 储器器件。 4.根据权利要求1所述的物理不可克隆功能器件， 其中， 所述第 一电阻式存储器器件和 所述第二电阻式存 储器器件中的每 个包括双极电阻式存 储器器件。 5.根据权利要求1所述的物理不可克隆功能器件， 其中， 所述第 一反相器和所述公共输 出节点配置为在第一编程操作中接 收相同的编程电压并且在第二编程操作中接 收不同的 编程电压 。 6.根据权利要求1所述的物理不可克隆功能器件， 其中， 所述第 一反相器配置为接收编 程电压， 并且所述公共输出节点配置为在随机编程操作中浮置 。 7.根据权利要求6所述的物理不可克隆功能器件， 其中， 所述第 一反相器配置为接收输 入电压， 并且所述公共输出节点配置为在读取操作中输出测量电压 。 8.一种半导体 器件， 包括： M个反相器， M是正整数， 所述M个反相器串联电连接； 以及 (M‑1)对电阻式存 储器器件(RMD)， 其中， 所述M个反相器的第一反相器电连接至第一节点， 所述第一节点电连接至所述(M ‑1)对 电阻式存储器器件的第一对电阻式存储器器件的第一电阻式存储器器件和所述M个反相器 的第二反相器， 并且 在所述M个反相器的所述第一反相器之后的每个反相器与所述(M ‑1)对电阻式存储器 器件的一对电阻式存 储器器件并联电连接 。 9.根据权利要求8所述的半导体 器件， 还包括： 写入线， 配置为编程所述(M ‑1)对电阻式存储器器件的一个或多个电阻式存储器器件， 所述写入线电连接 至所述M个反相器的所述第一反相器的输入。 10.一种操作半导体 器件的方法， 所述方法包括： 在第一编程操作中设置一对电阻式存 储器器件(RMD)的第一电阻式存 储器器件； 在第二编程操作中设置所述 一对电阻式存 储器器件的第二电阻式存 储器器件；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115473644 A 2在第三编程操作中随机重置所述第一电阻式存储器器件或所述第二电阻式存储器器 件中的一个； 以及 对所述一对电阻式存 储器器件执行读取操作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115473644 A 3