随着集成电路特征尺寸的缩小及复杂度的提高，实施侵入式攻击的要求会越来越高，开销也会越来越昂贵。半侵入式攻击适合小特征尺寸的集成电路，不需要昂贵的工具，且能在较短时间内得到结果，使得其对攻击者更有吸引力。半侵入式攻击通常用到紫外线、X射线、激光、电磁场和热量，可以单独使用其中一种或几种组合使用。
1. 紫外线攻击 (UV Attacks)
紫外线攻击对许多 OTP 和 UV EPROM 控制器有效，仅仅需要打开集成电路的封装，找到安全熔丝，用紫外线将安全熔丝复位到未保护状态。
2. 背面成像技术 (Backside Imaging Techniques)
集成电路分析的首要步骤是在显微镜下观察。对于特征尺寸小的集成电路,自然光下很难看出什么，而使用红外线、近红外显微镜和红外敏感镜头，不论直射还是反射，都可从芯片背面观察。背面成像技术可以获取 ROM 中的内容，或使用聚焦离子束（FIB） 后观察芯片的内部互连。
3.主动光子探测技术 (Active Photon Probing)
一束扫描激光束作用到集成电路上，当光子的能量大于硅的能缝带宽时，可以将集成电路的特定区域离子化。在分析集成电路时，主要有两种激光扫描技术：一种是光束引导电流 (Optical Beam Induced Current, OBIC).用在没有偏压的芯片上；另一种是光引导电压变化 (Light Induced Voltage Alteration，LIVA)，用在运行中的芯片上。OBIC 可以直接用来产生集成电路的图像；对于LIVA，则可以通过监控电压变化来产生集成电路的图像。如果光子到达 pn 结附近，因光电效应会产生光电流；当光子进人p或n区域，会注入自由载流子而降低通道的电阻，这使得人们可以根据扫描图像读出存储单元的状态。
4. 故障注入攻击
半侵入式故障注入攻击通常使用激光照射目标晶体管以影响其状态，从而产生一个短暂的故障，利用故障产生的输出或影响，获取安全控制器中的密钥等敏感信息。
