DE102019216350A1 - Verfahren, vorrichtung und system für on-mold-antennen mit hoher bandbreite - Google Patents

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Saquib Bin Halim
MD Sayed Kaysar Bin Rahim
Marcel Wieland
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GlobalFoundries Inc
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Abstract

Es ist eine Halbleitervorrichtung mit einer auf der Form befindlichen Antenne zum Senden und/oder Empfangen eines Millimeterwellen-Hochfrequenzsignals vorgesehen. Die Halbleitervorrichtung umfasst eine Halbleiterschicht; eine Polymerschicht nahe der Halbleiterschicht; eine Form nahe der Polymerschicht; eine Vielzahl von Knoten nahe der Halbleiterschicht und entfernt von der Polymerschicht; eine Antenne, die auf der Form angeordnet ist; und ein leitfähiges Element, das eine elektrische Verbindung zwischen der Antenne und einem ersten Knoten ermöglicht. Die Form kann von 500 bis 1000 µm dick sein, wie von 750 bis 800 µm dick, beispielsweise etwa 775 µm.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Herstellung von komplexen Halbleitervorrichtungen, insbesondere auf verschiedene Verfahren und Systeme zum Bereitstellen einer Hochfrequenzantenne (HF-Antenne) für eine Halbleitervorrichtung.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Die technologische Explosion in der Fertigungsindustrie hat zu vielen neuen und innovativen Herstellungsverfahren für Produkte geführt. Zu den sogenannten Millimeterwellenanwendungen (mm-Wellenanwendungen) gehören Geräte, die auf Basis des elektromagnetischen Spektrums bei hohen Frequenzen im Bereich von etwa 30 Gigahertz (GHz) bis etwa 300 GHz arbeiten. Einige Anwendungen, wie beispielsweise in der 5G-Kommunikation und im Internet der Dinge (loT), können bei Frequenzen unter 30 GHz, wie etwa 28 GHz, betrieben werden. Millimeterwellen haben eine Wellenlänge im Bereich von etwa I Millimeter (mm) bis etwa 10 mm, was einer Hochfrequenz von 30 GHz bis etwa 300 GHz entspricht. Dieses Frequenzband wird manchmal als extrem hochfrequenter (EHF) Frequenzbereich bezeichnet.
  • Die Implementierung von 5G- und loT-Anwendungen stellt viele Herausforderungen beim Entwurf von Schaltungen für diese Anwendungen dar. EHF-Anwendungen erfordern diskontinuierliche, verlustarme Übertragungswege. Sie profitieren auch von Antennen, die eng mit anderen Komponenten integriert sind. Die enge Integration der Antenne mit den anderen Komponenten führt jedoch typischerweise zu einer geringen Bandbreite für Antennen. Typische On-Die-Antennen haben einen Wirkungsgrad von etwa 30% und einen Gewinn von etwa 3dBi.
  • Die vorliegende Erfindung kann eines oder mehrere der oben genannten Probleme beheben und/oder zumindest reduzieren.
  • Zusammenfassung von Ausführungsformen der Erfindung
  • Im Folgenden wird eine vereinfachte Zusammenfassung der Erfindung gegeben, um ein grundlegendes Verständnis einiger Aspekte der Erfindung zu vermitteln. Diese Zusammenfassung stellt keinen vollständigen Überblick über die Erfindung dar. Es ist nicht beabsichtigt, wesentliche oder kritische Elemente der Erfindung zu identifizieren oder den Umfang der Erfindung abzugrenzen. Ihr einziger Zweck besteht darin, einige Konzepte in vereinfachter Form als Auftakt zu der später diskutierten detaillierteren Beschreibung darzustellen.
  • In einer Ausführungsform bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Halbleitervorrichtung mit einer Halbleiterschicht, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist; einer Polymerschicht, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche der Polymerschicht nahe der zweiten Oberfläche der Halbleiterschicht ist; einer Form mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche, wobei die erste Oberfläche der Form nahe der zweiten Oberfläche der Polymerschicht ist; einer Vielzahl von Knoten, die nahe der ersten Oberfläche der Halbleiterschicht angeordnet sind; einer Antenne, die an der zweiten Oberfläche der Form angeordnet ist; einem ersten leitfähigen Element, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem ersten Knoten und der Antenne bereitstellt; einem Masseelement, das in der Polymerschicht oder an der zweiten Oberfläche der Polymerschicht angeordnet ist; und einem zweiten leitfähigen Element, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem zweiten Knoten und dem Masseelement herstellt.
  • In einer Ausführungsform bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung, die eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen umfasst, wobei jede Halbleitervorrichtung eine wie oben beschrieben ist und wobei eine erste Teilmenge der Halbleitervorrichtungen als eine Empfängerantennenanordnung ausgebildet ist und/oder eine zweite Teilmenge der Halbleitervorrichtungen als eine Sendeantennenanordnung ausgebildet ist.
  • In einer Ausführungsform bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren, umfassend ein Bilden einer Halbleiterschicht, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist; ein Bilden einer Polymerschicht, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche der Polymerschicht nahe der zweiten Oberfläche der Halbleiterschicht ist; ein Bilden einer Form, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche der Form nahe der zweiten Oberfläche der Polymerschicht ist; ein Bilden einer Vielzahl von Knoten, die nahe der ersten Oberfläche der Halbleiterschicht angeordnet sind; ein Bilden einer Antenne, die an der zweiten Oberfläche der Form angeordnet ist; ein Bilden eines ersten leitfähigen Elements, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem ersten Knoten und der Antenne bereitstellt; ein Bilden eines Masseelements, das in der Polymerschicht oder auf der zweiten Oberfläche der Polymerschicht angeordnet ist; und ein Bilden eines zweiten leitfähigen Elements, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem zweiten Knoten und dem Masseelement bereitstellt.
  • Obwohl nicht durch eine Theorie gebunden, können die Halbleitervorrichtungen der vorliegenden Erfindung Bandbreiten von etwa 15-30% bei einer Betriebsfrequenz von etwa 28 GHz aufweisen.
  • Figurenliste
  • Die Erfindung kann unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in der gleichartige Bezugszahlen gleichartige Elemente identifizieren und in denen:
    • 1 eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung eines Kommunikationssystems gemäß Ausführungsformen hierin veranschaulicht;
    • 2 eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung der Steuereinheit 140 gemäß Ausführungsformen hierin veranschaulicht;
    • 3 eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung der Kommunikations-Frontend-Einheit von 1 gemäß Ausführungsformen hierin veranschaulicht;
    • 4 ein stilisiertes Blockdiagramm der Sendeeinheit von 3 gemäß den Ausführungsformen hierin veranschaulicht;
    • 5 ein stilisiertes Blockdiagramm der Empfängereinheit von 3 gemäß Ausführungsformen hierin veranschaulicht;
    • 6 eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung der Signalverarbeitungseinheit von 1 gemäß Ausführungsformen hierin veranschaulicht;
    • 7 eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung der Antenneneinheit von 1 gemäß Ausführungsformen hierin veranschaulicht;
    • 8 eine stilisierte, weitsichtige Draufsicht einer ersten Vorrichtung, die eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen mit jeweils einer Antenne umfasst, gemäß einer Ausführungsform hierin veranschaulicht;
    • 9 eine stilisierte Querschnittansicht einer in 8 dargestellten Halbleitervorrichtung im X-Schnitt gemäß Ausführungsformen hierin veranschaulicht;
    • 10 eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung der 8-9 nach einem ersten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 11 eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung der 8-10 nach einem zweiten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 12 eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung der 8-11 nach einem dritten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 13 eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung der 8-12 nach einem vierten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 14 eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung der 8-13 nach einem fünften Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 15 eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung der 8-14 nach einem sechsten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 16 eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung der 8-15 nach einem siebten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 17 eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung der 8-16 nach einem achten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 18 eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung der 8-17 nach einem neunten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 19 eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung der 8-18 nach einem zehnten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 20 eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung der 8-19 nach einem elften Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 21 eine stilisierte, weitsichtige Draufsicht einer zweiten Vorrichtung mit einer Vielzahl von Halbleitervorrichtungen, die jeweils eine Antenne enthalten, gemäß einer zweiten Ausführungsform hierin veranschaulicht;
    • 22 eine stilisierte Querschnittansicht einer in 21 dargestellten Halbleitervorrichtung im X-Schnitt gemäß Ausführungsformen hierin veranschaulicht;
    • 23 eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung der 21-22 nach einem ersten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 24 eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung der 21-23 nach einem zweiten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 25 eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung der 21-24 nach einem dritten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 26 eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung der 21-25 nach einem vierten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 27 eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung der 21-26 nach einem fünften Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 28 eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung der 21-27 nach einem sechsten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
    • 29 ein Flussdiagramm veranschaulicht, das ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsformen hierin darstellt; und
    • 30 eine stilisierte Darstellung eines Systems zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsformen hierin veranschaulicht.
  • Der hier offenbarte Gegenstand kann verschiedentlich geändert und alternativ ausgebildet werden, jedoch sind spezifische Ausführungsformen in den Zeichnungen exemplarisch dargestellt und hierin ausführlich beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die hierin enthaltene Beschreibung spezifischer Ausführungsformen die Erfindung nicht auf die offenbarten besonderen Formen beschränken soll, sondern im Gegenteil alle Änderungen, Äquivalente und Alternativen abdecken soll, die unter den Geist und den Umfang der Erfindung fallen, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Im Folgenden sind verschiedene anschauliche Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden in dieser Spezifikation nicht alle Merkmale einer konkreten Implementierung beschrieben. Es ist natürlich zu beachten, dass bei der Entwicklung einer solchen konkreten Ausführungsform zahlreiche implementierungsspezifische Entscheidungen getroffen werden müssen, um die spezifischen Ziele der Entwickler zu erreichen, wie z.B. die Einhaltung systembedingter und geschäftsbedingter Beschränkungen, die sich von Implementierung zu Implementierung unterscheiden. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass eine solche Entwicklungsarbeit komplex und zeitaufwendig sein kann, aber dennoch ein Routinevorhaben für den Fachmann angesichts dieser Erfindung darstellen.
  • Der vorliegende Gegenstand wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Verschiedene Strukturen, Systeme und Vorrichtungen sind in den Zeichnungen nur zur Erläuterung schematisch dargestellt, um die vorliegende Erfindung nicht mit Details zu verdecken, die dem Fachmann wohlbekannt sind. Dennoch sind die beigefügten Zeichnungen enthalten, um anschauliche Beispiele für die vorliegende Erfindung zu beschreiben und zu erklären. Die hierin verwendeten Wörter und Phrasen sollten so verstanden und interpretiert werden, dass sie eine Bedeutung haben, die mit dem Verständnis dieser Wörter und Phrasen durch den Fachmann übereinstimmt. Keine spezielle Definition eines Begriffs oder einer Phrase, d.h. eine Definition, die sich von der gewöhnlichen und üblichen Bedeutung, wie sie vom Fachmann verstanden wird, unterscheidet, soll durch die konsequente Verwendung des Begriffs oder der Phrase hierin impliziert werden. Soweit ein Begriff oder eine Phrase eine besondere Bedeutung haben soll, d.h. eine andere Bedeutung als die vom Fachmann verstandene, wird eine solche besondere Definition in der Spezifikation ausdrücklich in einer definitorischen Weise festgelegt, die direkt und eindeutig die spezielle Definition für den Begriff oder die Phrase liefert.
  • Ausführungsformen können hierin sowohl für eine Hochfrequenz- (HF-) als auch für eine integrierte mm-Wellenantenne in einem Gehäuse mit verbesserter Bandbreite vorgesehen sein.
  • Zur besseren Veranschaulichung werden die hierin enthaltenen Ausführungsformen im Rahmen einer Kommunikationsvorrichtung dargestellt, wobei der Fachmann jedoch verstehen wird, dass die hierin offenbarten Konzepte in andere Arten von Vorrichtungen, wie Hochgeschwindigkeitskommunikationsvorrichtungen, Netzwerkgeräte usw., umgesetzt werden können. Mit Bezug auf 1 ist eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung eines Kommunikationssystems gemäß Ausführungsformen hierin dargestellt.
  • Ein System 100 kann eine mm-Wellenvorrichtung 110, eine Datenbank 170 und eine Motorsteuerung 180 umfassen. Die mm-Wellenvorrichtung 110 kann eine Radarvorrichtung, eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung, eine Datennetzvorrichtung, eine Videovorrichtung oder dergleichen sein. Zur Veranschaulichung und zur besseren und einfacheren Beschreibung wird die mm-Wellenvorrichtung 110 im Rahmen einer Kommunikationsanwendung beschrieben. Daher kann die mm-Wellenvorrichtung 110 im Folgenden oft als Kommunikationsvorrichtung 110 bezeichnet werden. Der Fachmann wird es gegenüber den Vorteilen der vorliegenden Erfindung jedoch begrüßen, wenn die hierin beschriebenen Konzepte auf eine Vielzahl von Arten von mm-Wellenanwendungen angewendet werden könnten, einschließlich Fahrzeuganwendungen mit Radarsignalen, drahtlose Netzwerkanwendungen, Datennetzwerkanwendungen, Video- und Audioanwendungen usw.
  • Die Kommunikationsvorrichtung 110 ist dazu in der Lage, ein Kommunikationssignal zu senden und/oder ein Kommunikationssignal zu empfangen.
  • Die Kommunikationsvorrichtung 110 kann eine Kommunikations-Frontend-Einheit 120, eine Antenneneinheit 130, eine Steuereinheit 140 und eine Signalverarbeitungseinheit 150 umfassen. Die Kommunikations-Frontend-Einheit 120 kann eine Vielzahl von Komponenten, Schaltungen und/oder Modulen enthalten und ist in der Lage, Kommunikationssignale zu senden, zu empfangen und/oder zu verarbeiten. In einer Ausführungsform kann die Kommunikationsvorrichtung 110 in einem einzigen Chip mit integrierter Schaltung (IC) zusammengefasst werden. In einigen Ausführungsformen kann die Kommunikationsvorrichtung 110 auf einer Vielzahl von integrierten Schaltungen gebildet werden, die auf einem einzigen IC-Chip positioniert sind. In anderen Ausführungsformen kann die Kommunikationsvorrichtung 110 auf einer einzigen integrierten Schaltung gebildet werden, die in einen IC-Chip eingebettet ist. In einigen Fällen kann die Kommunikations-Frontend-Einheit 120 einfach als Kommunikationseinheit 120 bezeichnet werden.
  • Die Kommunikations-Frontend-Einheit 120 ist in der Lage, ein Kommunikationssignal bereitzustellen. In einer Ausführungsform kann der Frequenzbereich der von der Kommunikationsvorrichtung 110 verarbeiteten Kommunikationssignale im Bereich von etwa 10 GHz bis etwa 90 GHz liegen. Die Kommunikations-Frontend-Einheit 120 ist in der Lage, ein Kommunikationssignal in einem vorbestimmten Frequenzbereich zu erzeugen. Die Vorrichtung 110 kann eine Netzwerkkommunikation für verschiedene Arten von Kommunikationsanwendungen verarbeiten, wie z.B. eine Paketdatennetzkommunikation, drahtlose (z.B. Mobilfunk, IEEE 802.1 ladWiGig Technologie, etc.), Datenkommunikation, etc. Die hierin im Rahmen von Kommunikationsanwendungen offenbarten Konzepte können auch für andere Arten von Anwendungen wie Radar, drahtlose Kommunikation, hochauflösendes Video usw. verwendet werden.
  • Mit weiterem Bezug auf 1 kann die Antenneneinheit 130 auch eine Sendeantenne und/oder eine Empfängerantenne umfassen. Darüber hinaus kann jede der Sende- und Empfängerantennen Unterabschnitte zur Bildung einer Anordnung von Antennen umfassen. Die Sendeantennen werden zum Senden eines Kommunikationssignals verwendet, während die Empfängerantennen zum Empfangen eines Kommunikationssignals verwendet werden. Eine detailliertere Beschreibung der Antenneneinheit 130 ist in und der dazugehörigen Beschreibung unten gegeben.
  • Mit weiterem Bezug auf 1 kann die Kommunikationsvorrichtung 110 auch eine Signalverarbeitungseinheit 150 umfassen. Die Signalverarbeitungseinheit 150 ist in der Lage, verschiedene analoge und/oder digitale Verarbeitungen der Signale durchzuführen, die von der Kommunikationsvorrichtung 110 übertragen und/oder empfangen werden. So kann beispielsweise ein von der Kommunikationsvorrichtung übertragenes Kommunikationssignal vor der Übertragung verstärkt werden. Weiterhin kann das von der Kommunikationsvorrichtung 110 empfangene Signal durch eine oder mehrere analoge Filterstufen gesendet werden. Die reflektierten Signale können dann durch einen oder mehrere Analog-Digital-Wandler (DAC) in der Signalverarbeitungseinheit 150 in ein digitales Signal umgewandelt werden. Die digitale Signalverarbeitung (DSP) kann für das digitalisierte Signal durchgeführt werden. Eine detailliertere Beschreibung der Signalverarbeitungseinheit 150 ist in 6 und der dazugehörigen Beschreibung unten gegeben.
  • Mit weiterem Bezug auf 1 kann die Kommunikationsvorrichtung 100 auch eine Steuereinheit 140 umfassen. Die Steuereinheit 140 kann verschiedene Steueroperationen der Kommunikationsvorrichtung 110 durchführen. Diese Funktionen umfassen ein Erzeugen eines Kommunikationssignals, ein Senden des Kommunikationssignals, ein Empfangen eines Kommunikationssignals und/oder ein Verarbeiten des reflektierten Signals.
  • Mit Bezug auf 2 wird nun eine Beschreibung anhand eines stilisierten Blockdiagramms der Steuereinheit 140 gemäß Ausführungsformen hierin gegeben. Die Steuereinheit 140 kann eine Prozessoreinheit 230 umfassen, die verschiedene Funktionen der Kommunikationsvorrichtung 110 steuern kann. Die Prozessoreinheit 230 kann einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, ein Field Programmable Gate Array (FPGA), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder dergleichen umfassen.
  • Die Steuereinheit 140 kann auch eine Logikeinheit 220 umfassen. Die Logikeinheit 220 kann eine Schaltung umfassen, die in der Lage ist, verschiedene Logikfunktionen auszuführen, Daten zu empfangen, Schnittstellenfunktionen in Bezug auf Eingangsdaten (Daten_Ein) und Ausgangsdaten (Daten_Aus) auszuführen. Das Signal Daten_Ein kann Daten darstellen, die aus der Verarbeitung und Analyse des reflektierten Signals stammen. Das Signal Daten-Aus kann Daten darstellen, die zur Ausführung einer oder mehrerer Aufgaben infolge der Übertragung des Kommunikationssignals und des empfangenen Signals erzeugt wurden. So kann beispielsweise das Daten_Aus-Signal verwendet werden, um eine Aktion basierend auf dem Senden und/oder Empfangen von Kommunikationssignalen durchzuführen.
  • Die Steuereinheit 140 kann auch eine Speichereinheit 210 umfassen. Die Speichereinheit 210 kann einen nichtflüchtigen Speicher 214 und einen RAM 212 umfassen. Der nichtflüchtige Speicher 214 kann einen FLASH-Speicher und/oder programmierbare Nur-Lese-Vorrichtungen (PROM-Vorrichtung) umfassen. Die Speichereinheit 210 ist in der Lage, Betriebsparameter zur Steuerung der Vorgänge der Kommunikationsvorrichtung 110 zu speichern. Weiterhin kann die Speichereinheit 210 die Statusdaten und die oben beschriebenen Reaktionsdaten speichern. Die Speichereinheit 210 kann auch Daten speichern, die zur Programmierung von FPGA-Vorrichtungen in der Kommunikationsvorrichtung 110 verwendet werden können. Somit kann die Speichereinheit 210 in einen Programmdatenspeicher, einen Statusdatenspeicher usw. unterteilt werden. Diese Unterteilung kann logisch oder physisch erfolgen.
  • Mit Bezug auf 3 ist eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung der Kommunikation-Frontend-Einheit 120 gemäß Ausführungsformen hierin dargestellt. Die Kommunikation-Frontend-Einheit 120 kann eine Signalerzeugungseinheit 310, eine Sendeeinheit 320, eine Signalverarbeitungseinheit 340 und eine Empfängereinheit 330 umfassen. Die Signalerzeugungseinheit 310 ist in der Lage, ein Kommunikationssignal mit einer vorbestimmten Frequenz zu erzeugen. So kann beispielsweise ein Signal im Bereich von etwa 70 GHz bis etwa 85 GHz erzeugt werden. Die Signalerzeugungseinheit 310 kann einen echten Differenzfrequenzverdoppler (Differenz-FD) umfassen. Der FD kann in einer Push-Push-Konfiguration gebildet werden. Die Signalerzeugungseinheit 310 ist in der Lage, ein Kommunikationssignal zur Übertragung bereitzustellen. Eine detailliertere Beschreibung der Signalerzeugungseinheit 310 wird im Folgenden bereitgestellt.
  • Mit weiterem Bezug auf 3 wird ein Signal zur Verarbeitung und Übertragung von der Signalerzeugungseinheit 310 zur Sendeeinheit 320 bereitgestellt. Die Sendeeinheit 320 kann eine Vielzahl von Filter, Signalaufbereitungsschaltungen, Puffern, Verstärkern usw. zur Verarbeitung des Signals von der Signalerzeugungseinheit 310 umfassen. Die Sendeeinheit 320 stellt ein Kommunikationssignal zur Verfügung, das an die Antenneneinheit 130 zu übertragen ist.
  • 4 veranschaulicht ein stilisiertes Blockdiagramm der Sendeeinheit 320 gemäß Ausführungsformen hierin. Unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die 3 und 4 kann die Sendeeinheit 320 eine Vielzahl ähnlicher Sender enthalten, d.h. einen ersten Sender 410a, einen zweiten Sender 420b bis zu einem N-ten Sender 410n (zusammen „410“). In einer Ausführungsform können die 1. bis N. Sender 410 jeweils ein einzelnes Signal von der Signalerzeugungseinheit 310 verarbeiten und ein Ausgangsübertragungssignal an eine oder mehrere Antennen liefern. In einer weiteren Ausführungsform kann die Signalerzeugungseinheit 310 eine Vielzahl von Signalen an die 1. bis N. Sender 410 liefern. So kann beispielsweise die Signalerzeugungseinheit 310 für jeden Sender 410 ein Signalübertragungssignal bereitstellen oder alternativ ein erstes Übertragungssignal für einen ersten Satz von Sendern 410 und ein zweites Übertragungssignal für einen zweiten Satz von Sendern 410 bereitstellen.
  • Mit weiterem Bezug auf 3 wird der Empfängereinheit 330 ein empfangenes Signal zugeführt. Die Empfängereinheit 330 ist in der Lage, das verarbeitete empfangene Signal von der Signalverarbeitungseinheit 130 zu empfangen. Die Empfängereinheit 330 ist in der Lage, Analog-Digital-Wandlung (A/D), Signalpufferung, DSP, etc. durchzuführen. In einigen Ausführungsformen kann die Signalverarbeitungseinheit 130 A/D-Wandlungen und DSP durchführen; in anderen Ausführungsformen können diese Aufgaben jedoch von der Empfängereinheit 330 ausgeführt werden. Die Empfängereinheit 330 kann auf die Steuereinheit 140 gerichtet werden.
  • 5 veranschaulicht ein stilisiertes Blockdiagramm der Empfängereinheit 320 gemäß Ausführungsformen hierin. Unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die 3 und 5 kann die Empfängereinheit 320 eine Vielzahl ähnlicher Empfänger umfassen, insbesondere einen ersten Empfänger 510a, einen zweiten Empfänger 520b bis zu einen N-ten Empfänger 510n (zusammen „510“). In einer Ausführungsform kann der 1. bis N. Empfänger 510 jeweils ein einzelnes Signal von der Signalerzeugungseinheit 310 verarbeiten und das Signal für die Steuereinheit 140 bereitstellen. In einer weiteren Ausführungsform können sie eine Vielzahl von Signale zu dem 1. bis N-ten Empfänger 510 bereitstellen. So kann beispielsweise die Signalverarbeitungseinheit 130 für jeden Empfänger 510 ein Signalempfangssignal bereitstellen oder alternativ ein erstes Empfängersignal für einen ersten Satz von Empfänger 510 und ein zweites Empfängersignal für einen zweiten Satz von Empfänger 510 bereitstellen.
  • Mit Bezug auf 6 wird eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung der Signalverarbeitungseinheit 150 gemäß Ausführungsformen hierin dargestellt. Die Signalverarbeitungseinheit 150 kann eine analoge Filtereinheit 610, einen A/D-Wandler 620, eine DSP-Einheit 630 und einen Speicher 640 umfassen. Die analoge Filtereinheit 610 ist in der Lage, sowohl die Filterung als auch die Verstärkung des analogen Signals durchzuführen, das aus einem von der Signalverarbeitungseinheit 150 empfangenen mm-Wellensignal herunterkonvertiert wurde. Die Rauschfilterung kann von der analogen Filtereinheit 610 durchgeführt werden, bevor eine Verstärkung des analogen Signals durchgeführt wird, das aus einem mm-Wellensignal herunterkonvertiert wurde.
  • Der A/D-Wandler 620 ist in der Lage, das gefilterte und/oder verstärkte analoge Signal in ein digitales Signal umzuwandeln. Der A/D-Wandler 620 kann in der Lage sein, Umwandlungen mit vorgegebener oder unterschiedlicher Genauigkeit durchzuführen. So kann beispielsweise der A/D-Wandler 620 eine Genauigkeit von 12 Bit, 24 Bit, 36 Bit, 48 Bit, 64 Bit, 96 Bit, 128 Bit, 256 Bit, 512 Bit, 1024 Bit oder eine höhere Genauigkeit aufweisen. Das umgesetzte digitale mm-Wellensignal wird dem DSP-Gerät 630 zugeführt.
  • Die DSP-Einheit 630 kann eine Vielzahl von DSP-Operationen am digitalen mm-Wellensignal durchführen. So kann beispielsweise die digitale Filterung des digitalisierten analogen Signals, das von der mm-Wellenfrequenz herunterkonvertiert wurde, durch die DSP-Einheit 630 durchgeführt werden. Als Beispiel können Signalkomponenten außerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs, z.B. 70 GHz bis etwa 85 GHz, auf eine geringere Amplitude gefiltert werden. In anderen Fällen können mathematische Funktionen, wie z.B. eine schnelle Fourier-Transformation (FFT), auf das mm-Wellensignal angewendet werden. Die verarbeitete digitale Ausgabe der DSP-Einheit 630 kann zur Analyse an die Steuereinheit 140 gesendet werden. In anderen Fällen kann die digitale Ausgabe gepuffert oder in einem Speicher 640 gespeichert werden. In einigen Fällen kann der Speicher 610 ein First-in-First-out-Speicher (FIFO-Speicher) sein. In anderen Fällen kann der verarbeitete digitale Ausgang der DSP-Einheit 630 in der Speichereinheit 210 der Steuereinheit 140 gespeichert werden.
  • Mit Bezug auf 7 ist eine stilisierte Blockdiagrammdarstellung der Antenneneinheit von 1 gemäß Ausführungsformen hierin dargestellt. Zu versendende mm-Wellensignale (z.B. Radarsignale, Netzwerkdatensignale, drahtlose Kommunikationssignale usw.) können von der Sendeeinheit 320 (3) für die Sendeantenne 710 bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform kann die Sendeantenne 710 eine Vielzahl von Sendeantennenabschnitten 715 umfassen. Die Sendeantennenabschnitte 715 sind in einem vorbestimmten Muster, z.B. einer Anordnungsmatrix, angeordnet, wie in 7 dargestellt ist.
  • Millimeterwellensignale, die empfangen werden sollen (z.B. Radarsignale, Netzwerkdatensignale, drahtlose Kommunikationssignale usw.), können von der Empfangsantenne 720 erfasst werden. Die Empfangsantenne 720 stellt die empfangenen mm-Wellensignale der Empfängereinheit 330 zur Verfügung (3). In einer Ausführungsform kann die Empfangsantenne 720 eine Vielzahl von Empfangsantennenabschnitte 725 umfassen. Die Empfangsantennenabschnitte 725 sind ebenfalls in einem vorgegebenen Muster angeordnet, z.B. einer Anordnungsmatrix, wie in 7 dargestellt ist.
  • 8 stellt eine stilisierte weitsichtige Draufsicht einer ersten Vorrichtung 730 mit einer Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 735 gemäß einer Ausführungsform hierin dar, die jeweils eine Antenne 950 umfassen. Jede der Halbleitervorrichtungen 735 kann einem Sendeantennenabschnitt 715 oder einem Empfängerantennenabschnitt 725 entsprechen, der im Blockdiagramm von 7 dargestellt ist. Die erste Vorrichtung 730 kann einer Sendeantenne 710, einer Empfängerantenne 720 oder einer Kombination derselben entsprechen, die im Blockdiagramm von 7 dargestellt ist.
  • Die in 8 dargestellte Draufsicht zeigt eine Antenne 950 und eine Form 930, die im Folgenden näher beschrieben werden. Die Gestalt der Antenne 950 in der Draufsicht ist unkritisch und kann von der in 8 dargestellten E-Gestalt abweichen. Die Draufsicht ist weitsichtig, um die Position eines in der Form 930 angeordneten Hochfrequenzfilters (HF-Filters) 980 darzustellen, wie im Folgenden näher beschrieben wird.
  • Die Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 735 kann konfiguriert werden, um Hochfrequenzsignale (HF-Signale), wie beispielsweise Kommunikationssignale, mit einer bestimmten Frequenz zu empfangen. Durch die Verwendung einer bestimmten Frequenz weist das zu empfangende HF-Signal auch eine bestimmte Wellenlänge Ä auf. Somit können die Halbleitervorrichtungen 735 in einer Ausführungsform in der ersten Vorrichtung 730 so angeordnet werden, dass die Antennen 950 von benachbarten Halbleitervorrichtungen 735 durch die Hälfte der jeweiligen Wellenlänge A/2 getrennt sind. Obwohl diese Trennung nicht an die Theorie gebunden ist, kann sie die Effizienz, die Empfindlichkeit und/oder das Signal-Rausch-Verhältnis der Signalgewinnung oder -ausbreitung durch die erste Vorrichtung 730 verbessern.
  • 8 zeigt auch eine X-Schnittlinie, anhand der nachfolgende Zeichnungen einer Halbleitervorrichtung 735 der ersten Vorrichtung 730 dargestellt sind. Die X-Schnittlinie halbiert die Form 930, die Antenne 950 und den HF-Filter 980.
  • Mit Bezug auf 9 wird eine stilisierte Querschnittansicht einer in 8 dargestellten Halbleitervorrichtung 735 im X-Schnitt gemäß Ausführungsformen hierin dargestellt. Die Halbleitervorrichtung 735 umfasst eine Halbleiterschicht 910 mit einer ersten Oberfläche 912 und einer zweiten Oberfläche 914. Die Halbleiterschicht 910 kann jedes halbleitende Material, wie beispielsweise Silizium oder Silizium-Germanium, umfassen. Wenn die Halbleiterschicht 910 Silizium-Germanium umfasst, kann der Germaniumgehalt in Mol-% durch den Fachmann geeignet ausgewählt werden.
  • Die Halbleitervorrichtung 735 umfasst auch eine Polymerschicht 920, die eine erste Oberfläche 922 und eine zweite Oberfläche 924 aufweist. Die erste Oberfläche 922 der Polymerschicht 920 ist nahe der zweiten Oberfläche 914 der Halbleiterschicht 910. Die Polymerschicht 920 kann jedes in der Technik bekannte Polymermaterial umfassen. In einer Ausführungsform umfasst die Polymerschicht 920 Polyimid.
  • Die Halbleitervorrichtung 735 umfasst weiterhin die oben genannte Form 930. Die Form 930 weist eine erste Oberfläche 932 und eine zweite Oberfläche 934 auf. Die erste Oberfläche 932 der Form 930 ist nahe zur zweiten Oberfläche 924 der Polymerschicht 920. Die Form 930 kann jedes in der Technik bekannte Formmaterial aufweisen. In einer Ausführungsform umfasst die Form 930 Ajinomoto MI-11 (Ajinomoto Co., Inc., Tokyo, Japan).
  • Die Dicke der Form 930 kann durch den Fachmann variiert werden. In einer Ausführungsform weist die Form 930 eine Dicke von etwa 500 µm bis etwa 1000 µm auf. In einer weiteren Ausführungsform weist die Form 930 eine Dicke von etwa 750 µm bis etwa 800 µm auf, wie etwa 775 µm.
  • Die Halbleitervorrichtung 735 umfasst zusätzlich eine Vielzahl von Knoten 942, 944, 946, die nahe der ersten Oberfläche 912 der Halbleiterschicht 910 angeordnet sind. Jeder Knoten 942, 944 oder 946 umfasst unter anderem ein elektrisch leitfähiges Material, wie beispielsweise ein Metall, z.B. Kupfer oder Aluminium, oder eine eutektische Lotverbindung.
  • Obwohl in 9 drei Knoten 942, 944, 946 dargestellt sind, kann die Anzahl der Knoten variieren.
  • Die Halbleitervorrichtung 735 umfasst auch die Antenne 950, die auf der zweiten Oberfläche 934 der Form 930 angeordnet ist. Die Antenne 950 umfasst unter anderem ein elektrisch leitfähiges Material, wie beispielsweise ein Metall, z.B. Kupfer oder Aluminium.
  • Die Halbleitervorrichtung 735 weist ein erstes leitfähiges Element 962 auf, um eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem ersten Knoten 944 und der Antenne 950 herzustellen. Ein von der Antenne 950 empfangenes HF-Signal kann anderen Komponenten eines Systems, das eine Halbleitervorrichtung 735 umfasst, über den ersten Knoten 944 zugeführt werden, oder ein von anderen Komponenten eines Systems, einschließlich der Halbleitervorrichtung 735, erzeugtes HF-Signal, das von der Antenne 950 übertragen wird, kann der Antenne 950 über den ersten Knoten 944 zugeführt werden. Obwohl das erste leitende Element 962 zum besseren Verständnis eine gleichmäßige Breite über seine gesamte Höhe aufweist, kann es breitere und schmalere Abschnitte, Abschnitte aus verschiedenen Materialien usw. aufweisen, wie im Folgenden beschrieben wird und wie es für den Fachmann ersichtlich ist.
  • Die Halbleitervorrichtung 735 umfasst auch ein Masseelement 970, das in der Polymerschicht 920 oder auf der zweiten Oberfläche der Polymerschicht angeordnet ist. Das Masseelement 970 kann jedes elektrisch leitfähige Material, wie beispielsweise ein Metall, wie z.B. Kupfer oder Aluminium, aufweisen. Ein zweites leitfähiges Element 964 stellt eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem zweiten Knoten 942 und dem Masseelement 970 her. Obwohl nicht an die Theorie gebunden, kann das Masseelement 970 Störungen reduzieren, die durch HF-Signale verursacht werden, die von der Antenne 950 empfangen und anderen Komponenten eines Systems einschließlich der Halbleitervorrichtung 735 zugeführt werden, oder die von der Antenne 950 übertragen und von anderen Komponenten des Systems über den ersten Knoten 944 erzeugt werden.
  • In Ausführungsformen, wie in 9 dargestellt, kann die Halbleitervorrichtung 735 ferner einen in der Form 930 angeordneten Hochfrequenzfilter (HF-Filter) 980 umfassen. Alternativ (nicht dargestellt) kann der HF-Filter 980 auf der zweiten Oberfläche 924 der Polymerschicht 920 angeordnet sein. Die Integration des HF-Filters 980 in einen Die-to-Wafer (D2W) -Prozess kann die Leistung einer Vorrichtung verbessern, die die Halbleitervorrichtung 735 umfasst. Wie dargestellt, kann die Halbleitervorrichtung 735 ferner ein drittes leitfähiges Element 966 aufweisen, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem dritten Knoten 946 und dem HF-Filter 980 bereitstellt. Obwohl 9 aus Gründen der Bequemlichkeit und Kürze nur ein leitfähiges Element zwischen einem Knoten und dem HF-Filter 980 zeigt, d.h. das dritte leitende Element 966, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem dritten Knoten 946 und dem HF-Filter 980 herstellt, kann die Halbleitervorrichtung 735 in anderen Ausführungsformen zwei, drei, vier oder eine andere Anzahl von Knoten und eine entsprechende Anzahl von leitenden Elementen von den Knoten zum HF-Filter 980 umfassen.
  • Die Halbleitervorrichtung 735 kann auch verschiedene Schichten umfassen, die dem Fachmann zur Verwendung in Halbleitervorrichtungen bekannt sind. So kann beispielsweise die Halbleitervorrichtung 735 eine zweite Polymerschicht 925 aufweisen, die nahe der Vielzahl der Knoten 942, 944 und 946 angeordnet ist. Die zweite Polymerschicht 925 kann ein Material umfassen, das zur Verwendung als Substrat für eine Leiterplatte geeignet ist. Die zweite Polymerschicht 925 kann, muss aber nicht, das gleiche Material wie die Polymerschicht 920 umfassen.
  • Als weiteres Beispiel kann die Halbleitervorrichtung 735 eine Oxidschicht 990 umfassen, die zwischen der Halbleiterschicht 910 und der Polymerschicht 920 angeordnet ist. Die Oxidschicht 990 kann Siliziumoxid aufweisen und kann mit jeder bekannten Technik gebildet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Halbleitervorrichtung 735 eine zweite Oxidschicht 995 aufweisen, die zwischen der zweiten Polymerschicht 925 und der Halbleiterschicht 910 angeordnet ist.
  • Um einer knappen Darstellung willen können in 9 eine oder mehrere Strukturen weggelassen sein, die der Fachmann routinemäßig in eine Halbleitervorrichtung aufnehmen würde.
  • 10 veranschaulicht eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung 735 im X-Schnitt nach einem ersten Fertigungsschritt gemäß einer ersten Ausführungsform. In der ersten Herstellungsphase wird die Halbleiterschicht 910 gebildet, an die die zweite Oxidschicht 995 nahe der ersten Oberfläche 912 der Halbleiterschicht 910, die zweite Polymerschicht 925 nahe der zweiten Oxidschicht 995 und eine Opferträgerschicht 1026 nahe der zweiten Polymerschicht 925 mit bekannten Techniken gebondet werden können.
  • 11 veranschaulicht eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung 735 im X-Schnitt nach einem zweiten Fertigungsschritt gemäß der ersten Ausführungsform. In der zweiten Stufe der Herstellung werden Gräben 1111 von der zweiten Oberfläche 914 bis zur zweiten Oberfläche 912 der Halbleiterschicht 910 geätzt, wodurch die zweite Oxidschicht 995 freigelegt wird. Die Oxidschicht 990 wird dann nahe der zweiten Oberfläche 914 der Halbleiterschicht 910 abgeschieden und beschichtet die Gräben 1111 konform. Ein Ätzen der Gräben 1111 und ein Abscheiden der Oxidschicht 990 kann unter Verwendung von bekannten Techniken als Routineangelegenheit vom Fachmann durchgeführt werden.
  • 12 stellt eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung 735 im X-Schnitt nach einem dritten Fertigungsschritt gemäß der ersten Ausführungsform dar. Eine erste Polymerunterschicht 921 wird über der Oxidschicht 990 und auch den Gräben 1111 abgeschieden. Es ist erwünscht, dass die erste Polymerunterschicht 921 an der Unterseite der Gräben 1111 geätzt wird, um das Die-Metall dort zu öffnen, wo eine erste leitfähige Schicht 961 (siehe ) landen kann. Das Abscheiden der ersten Polymerunterschicht 921 stellt für den Fachmann eine Routineangelegenheit dar, die nicht im Detail beschrieben werden muss.
  • 13 veranschaulicht eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung 735 im X-Schnitt nach einem vierten Fertigungsschritt gemäß der ersten Ausführungsform. In der vierten Stufe der Herstellung wird eine erste leitfähige Unterschicht 961 auf die erste Polymerunterschicht 921 aufgebracht. Eine Diffusionsbarrierenschicht (nicht dargestellt) kann vor einem Plattieren der ersten leitfähigen Unterschicht 961 angeordnet werden. Vor dem Plattieren der ersten leitfähigen Unterschicht 961 kann eine Maske (nicht dargestellt) auf Abschnitte der ersten Polymerunterschicht 921 aufgebracht werden, die über der Halbleiterschicht 910 liegt, woraufhin das Plattieren durchgeführt werden kann. Es kann jedes handelsübliche Sputterverfahren verwendet werden, um eine dünne Keimschicht zum Aufbringen der ersten leitfähigen Unterschicht 961 auf die erste Polymerunterschicht 921 abzuscheiden. Die Maske kann dann entfernt werden, um die in 13 gezeigte Halbleitervorrichtung 735 zu erhalten.
  • 14 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung 735 im X-Schnitt nach einem fünften Fertigungsschritt gemäß der ersten Ausführungsform dar. In diesem Herstellungsschritt wird eine zweite Polymerunterschicht 923 auf die erste leitfähige Unterschicht 961 aufgebracht. In Positionen, in denen die Plattierung der ersten leitfähigen Unterschicht 961 durch eine Maskierung verhindert wurde, z.B. an der Position 1427, kann die zweite Polymerunterschicht 923 die erste Polymerunterschicht 921 kontaktieren, wodurch eine galvanische Trennung der Abschnitte der ersten leitenden Unterschicht 961 voneinander gewährleistet ist. Das Masseelement 970 kann durch eine solche galvanische Trennung von Abschnitten der ersten leitenden Unterschicht 961 definiert werden.
  • Die Abscheidung der zweiten Polymerunterschicht 923 kann mit bekannten Techniken durchgeführt werden. Außerdem kann vor dem Abscheiden der zweiten Polymerunterschicht 923 eine Maske (nicht dargestellt) auf Abschnitte der ersten leitfähigen Unterschicht 961 aufgebracht werden, wonach das Abscheiden durchgeführt und die Maske entfernt werden kann, um die in 14 dargestellte Halbleitervorrichtung 735 zu erhalten.
  • 15 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung 735 im X-Schnitt nach einem sechsten Fertigungsschritt gemäß der ersten Ausführungsform dar. In diesem Fertigungsschritt wird eine zweite leitfähige Unterschicht 963 auf die zweite Polymerunterschicht 923 aufgebracht. In Positionen, in denen die Abscheidung der zweiten Polymerunterschicht 923 durch eine Maskierung verhindert wurde, z.B. an der Position 1567, kann die zweite leitfähige Unterschicht 963 die erste leitfähige Unterschicht 961 kontaktieren.
  • 16 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung 735 im X-Schnitt nach einem siebten Fertigungsschritt gemäß der ersten Ausführungsform dar. In diesem Fertigungsschritt können ein Via-Streifen 965 und der HF-Filter 980 gebildet werden, die jeweils mit der zweiten leitfähigen Unterschicht 963 in Kontakt und mit Abschnitten der ersten leitenden Unterschicht 961 in elektrischer Verbindung stehen. Die Bildung des Via-Streifens 965 und des HF-Filters 980 kann mit bekannten Techniken durchgeführt werden und muss nicht weiter beschrieben werden.
  • 17 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung 735 im X-Schnitt nach einem achten Fertigungsschritt gemäß der ersten Ausführungsform dar. In diesem Fertigungsschritt wird die Form 930 über den Via-Streifen 965 und den HF-Filter 980 gebildet. Die Techniken zum Bilden der Form 930 sind dem Fachmann bekannt und müssen nicht im Detail beschrieben werden.
  • 18 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung 735 im X-Schnitt nach einem neunten Fertigungsschritt gemäß der ersten Ausführungsform dar. In diesem Fertigungsschritt wird in der Form 930 eine Via-Öffnung 1867 gebildet. In einer Ausführungsform kann die Via-Öffnung 1867 durch Ausführen einer Laseröffnungstechnik an der Form 930 gebildet werden. Durch Bildung der Via-Öffnung 1867 wird der Via-Streifen 965 den nachfolgenden Verarbeitungsschritten ausgesetzt.
  • 19 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung 735 im X-Schnitt nach einem zehnten Fertigungsschritt gemäß der ersten Ausführungsform dar. Im zehnten Fertigungsschritt wird die Antenne 950 durch Abscheiden eines leitfähigen Materials auf der Form 930 gebildet, einschließlich einem Überfüllen und Befüllen der in 18 dargestellten Via-Öffnung 1867. Eine Diffusionsbarrierenschicht kann für die Abscheidung der Antenne 950 erwünscht sein. Jedes übliche Sputterverfahren kann verwendet werden, um eine dünne Keimschicht für die Antenne 950 auf die Form 930 aufzubringen. Die Antenne 950 ist dementsprechend mit dem Via-Streifen 965, mindestens einem Abschnitt der zweiten leitfähigen Unterschicht 963 und mindestens einem Abschnitt der ersten leitfähigen Unterschicht 961 in elektrischem Kontakt. Der Via-Streifen 965, der mindestens eine Abschnitt der zweiten leitfähigen Unterschicht 963 und der mindestens eine Abschnitt der ersten leitfähigen Unterschicht 961 definieren zusammen das erste leitfähige Element 962.
  • 20 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung 735 im X-Schnitt nach einem elften Fertigungsschritt gemäß der ersten Ausführungsform dar. In diesem Herstellungsschritt wird die Opferschicht 1026 entfernt und es wird eine Bildung von frontseitigen C4 oder CuP-Bumps durchgeführt, um eine Vielzahl von Knoten 942, 944 und 946 zu erhalten, die auf der zweiten Polymerschicht 925 angeordnet sind.
  • Obwohl nicht an die Theorie gebunden, kann eine Halbleitervorrichtung 735 eine Bandbreite von etwa 4,4 GHz und eine Verstärkung von etwa 8 dBi für ein 28-GHz-Signal aufweisen.
  • 21 stellt anschaulich eine stilisierte, weitsichtige Draufsicht auf eine zweite Vorrichtung 731, die eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 736 umfasst, die jeweils eine Antenne 2250 aufweisen, gemäß einer zweiten Ausführungsform hierin dar. 21 hat mit 8 viele Elemente gemeinsam. Diese gemeinsamen Elemente werden durch die gleichen Bezugsnummern identifiziert, die zuerst in 8 dargestellt sind, und zwar wie dort beschrieben ist. Im Allgemeinen ist die zweite Vorrichtung 731 im Wesentlichen der in 9 dargestellten ersten Vorrichtung 730 ähnlich. Die zweite Vorrichtung 731 umfasst eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen 736, die den in 9 dargestellten Halbleitervorrichtungen 735 ähnlich sind.
  • In 21 ist neu eine Antenne 2250 gezeigt, die der in 9 dargestellten Antenne 950 im Wesentlichen ähnlich ist.
  • 21 zeigt auch einen Ring 2277. In gut sichtbarer Weise umschließt der Ring 2277 die Antenne 2250, ist aber durch einen Teil der Form 930 von der Antenne 2250 getrennt. Die Einbeziehung des Rings 2277 kann die Signaldiskontinuität und/oder den Signalverlust in jeder Halbleitervorrichtung 736 reduzieren.
  • 21 zeigt auch eine X-Schnittlinie, aus der die Querschnittsdarstellungen in den 22-28 übernommen werden.
  • 22 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittansicht einer in 21 dargestellten Halbleitervorrichtung im X-Schnitt gemäß der zweiten Ausführungsform dar. Zahlreiche der in 22 dargestellten Komponenten sind identisch oder im Wesentlichen ähnlich zu denen in 10 und werden mit den gleichen Bezugsnummern bezeichnet.
  • Es werden eine Reihe von Unterschieden zwischen 22 und 10 deutlich. Zum einen ist ein erstes leitfähiges Element 2162 in der Polymerschicht 920 unterhalb der Antenne 2250 angeordnet. Das erste leitende Element 2162 ist eine Versorgungsschicht, die eine elektrische Verbindung zwischen der Antenne 2250 und dem ersten Knoten 944 oder, in einer anderen Ausführungsform, dem Chip 910 herstellt. Die vom ersten leitfähigen Element 2162 bereitgestellte elektrische Verbindung erfordert keine physikalische Verbindung, sondern der Schlitz im Masseelement 2270 bringt die Antenne durch Kopplung elektromagnetischer Felder in Resonanz.
  • In dieser Ausführungsform ist das Masseelement 2270 der Halbleitervorrichtung 736 auf der zweiten Oberfläche 924 der Polymerschicht 920 angeordnet und weist einen Schlitz unterhalb der Antenne 2250 und oberhalb des ersten leitfähigen Elements 2162 auf. Der Schlitz im Masseelement 2270 ermöglicht es dem ersten leitenden Element 2162, die Antenne 2250 zu speisen.
  • 22 zeigt auch, dass sich der Via-Käfig 2275 vom Masseelement 2270 bis zur zweiten Oberfläche 934 der Form 930 erstreckt und eine elektrische Verbindung zum Ring 2277 herstellt. Der Via-Käfig 2275 und der Ring 2277 können hierin zusammen als „Masseschild“ bezeichnet werden.
  • 23 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung 736 nach einem ersten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der zweiten Ausführungsform dar. Die hierin erwähnte erste Fertigungsstufe ist nicht die erste Fertigungsstufe der Vorrichtung. Stattdessen wird die erste Stufe der Herstellung der zweiten Ausführungsform an der in 14 dargestellten Struktur durchgeführt. In der ersten Stufe der Herstellung der zweiten Ausführungsform wird eine zweite leitfähige Unterschicht 2363 auf der zweiten Polymerunterschicht 923 abgeschieden, um das Masseelement 2270 und einen Abschnitt der zweiten leitfähigen Unterschicht 2363 zu erhalten, der nicht Teil des Erdungspfads für die Halbleitervorrichtung 736 sein wird. Das Masseelement 2270 ist mit der ersten leitenden Unterschicht 961 in Kontakt. Ein weiterer Abschnitt der ersten leitenden Unterschicht 961 bildet das erste leitfähige Element 2162, wie in 22 dargestellt ist.
  • 24 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung 736 nach einem zweiten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der zweiten Ausführungsform dar. In dieser Herstellungsphase wird der HF-Filter 980 gebildet, wie vorstehend beschrieben ist.
  • 25 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung 736 nach einem dritten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß einer zweiten Ausführungsform dar. In diesem Fertigungsschritt wird die Form 930 wie vorstehend beschrieben gebildet.
  • 26 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung 736 nach einem vierten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der zweiten Ausführungsform dar. In diesem Fertigungsschritt werden Via- Öffnungen 2667 in der Form 930 gebildet. In einer Ausführungsform kann die Via-Öffnung 2667 durch Ausführen einer Laseröffnungstechnik an der Form 930 gebildet werden. Durch die Bildung der Via-Öffnungen 2667 werden das Masseelement 2270 und das zweite Masseelement 2270 den nachfolgenden Verarbeitungsschritten ausgesetzt.
  • 27 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittansicht der Halbleitervorrichtung 736 nach einem fünften Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß einer zweiten Ausführungsform dar. In diesem Fertigungsschritt wird die Antenne 2250 plattiert, wie vorstehend bezüglich der Antenne 950 beschrieben ist. Ebenfalls wird zu diesem Zeitpunkt der Via-Käfig 2275 in den in 26 dargestellten Via-Öffnungen 2667 plattiert, gefolgt von einem Plattieren des Rings 2277. Der Ring 2277 kann aus Aluminium gebildet sein. Der Ring 2277 kann die Richtwirkung der Halbleitervorrichtung 736 verbessern.
  • 28 stellt anschaulich eine stilisierte Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung 736 nach einem sechsten Fertigungsschritt im X-Schnitt gemäß der zweiten Ausführungsform dar. Im sechsten Fertigungsschritt werden die Knoten 942, 944 und 946 gebildet, wie oben beschrieben ist.
  • Obwohl nicht an die Theorie gebunden, kann eine Halbleitervorrichtung 736 eine Bandbreite von etwa 8,1 GHz und eine Verstärkung von etwa 7,5 dBi für ein 28-GHz-Signal aufweisen.
  • 29 stellt ein Flussdiagramm dar, das ein Verfahren 2900 zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsformen hierin darstellt. Insbesondere umfasst das Verfahren 2900 ein Bilden (bei 2910) einer Halbleiterschicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche. In einer Ausführungsform kann die Halbleiterschicht (bei 2910) aus Silizium-Germanium gebildet werden.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 2900 ferner ein Bilden (bei 2915) einer Oxidschicht angrenzend an die zweite Oberfläche der Halbleiterschicht umfassen.
  • Das Verfahren 2900 umfasst auch ein Bilden (bei 2920) einer Polymerschicht, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche der Polymerschicht nahe zur zweiten Oberfläche der Halbleiterschicht liegt. In Ausführungsformen, bei denen ein Bilden (bei 2915) einer Oxidschicht durchgeführt wurde, ist die Oxidschicht zwischen der Halbleiterschicht und der Polymerschicht angeordnet.
  • Das Verfahren 2900 umfasst ferner ein Bilden (bei 2930) von einer Form, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche der Form nahe der zweiten Oberfläche der Polymerschicht ist. In einer Ausführungsform kann die Form (bei 2930) so ausgebildet werden, dass sie eine Dicke von 500 µm bis 1000 µm aufweist. In einer weiteren Ausführungsform kann die Form (bei 2930) so geformt werden, dass sie eine Dicke von 750 µm bis 800 µm aufweist. In einer bestimmten Ausführungsform kann die Form (bei 2930) gebildet werden, so dass sie eine Dicke von 775 µm erreicht.
  • Das Verfahren 2900 umfasst zusätzlich ein Bilden (bei 2940) von einer Vielzahl von Knoten, die nahe zur ersten Oberfläche der Halbleiterschicht angeordnet sind. Das Verfahren 2900 umfasst ferner ein Bilden (bei 2950) von einer Antenne, die auf der zweiten Oberfläche der Form angeordnet ist. Das Verfahren 2900 umfasst noch zusätzlich ein Bilden (bei 2960) von einem ersten leitfähigen Element, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem ersten Knoten und der Antenne bereitstellt.
  • Das Verfahren 2900 umfasst auch ein Bilden (bei 2970) eines Masseelements, das in der Polymerschicht oder auf der zweiten Oberfläche der Polymerschicht angeordnet ist. Das Verfahren 2900 umfasst ferner ein Bilden (bei 2980) eines zweiten leitfähigen Elements, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem zweiten Knoten und dem Masseelement bereitstellt.
  • In einer Ausführungsform kann das Verfahren 2900 beim Bilden (bei 2970) des Masseelements der Halbleitervorrichtung ein Bilden des Masseelements auf der zweiten Oberfläche der Polymerschicht umfassen, wobei das Verfahren 2900 zusätzlich ein Bilden (bei 2972) von eines Masseschilds aufweisen kann, das sich vom Masseelement bis zur zweiten Oberfläche der Form erstreckt und die Antenne umgibt.
  • Alternativ oder zusätzlich zum Bilden (bei 2972) des Masseschilds kann das Verfahren 2900 ferner ein Bilden (bei 2982) von einem in der Form angeordneten Hochfrequenzfilter (HF-Filter) und ein Bilden (bei 2984) eines dritten leitfähigen Elements, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem dritten Knoten und dem HF-Filter bereitstellt, aufweisen.
  • Alternativ oder zusätzlich zum Bilden (bei 2972) des Masseschilds und/oder zum Bilden (bei 2982) des HF-Filters kann das Verfahren 2900 zusätzlich ein Bilden (bei 2985) einer Vielzahl der Halbleitervorrichtung; und ein Konfigurieren (bei 2987) einer ersten Teilmenge der Vielzahl von Halbleitervorrichtungen als Empfängerantennenanordnung und/oder ein Konfigurieren einer zweiten Teilmenge der Vielzahl von Halbleitervorrichtungen als Sendeantennenanordnung aufweisen. In dieser Ausführungsform kann das Verfahren ferner ein Bestimmen (bei 2989) einer ersten Wellenlänge eines HF-Signals für die Halbleitervorrichtung zum Empfangen und/oder Senden und ein Positionieren (bei 2991) der Vielzahl der Halbleitervorrichtungen umfassen, so dass ein Abstand zwischen den Antennen der proximalen Halbleitervorrichtungen etwa die Hälfte der ersten Wellenlänge beträgt.
  • 30 stellt anschaulich eine stilisierte Darstellung eines Systems zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsformen hierin dar. Das System 3000 sieht eine Bildung einer integrierten Schaltung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen in Bezug auf eines oder mehrere der 8-28 vor und kann ein Produkt mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen in Bezug auf eines oder mehrere der 1-28 bilden.
  • Das System 3000 von 30 kann ein Verarbeitungssystem für Halbleitervorrichtungen 3010 und eine Designeinheit für integrierte Schaltungen 3040 aufweisen. Das Verarbeitungssystem für Halbleitervorrichtungen 3010 kann integrierte Schaltungsvorrichtungen herstellen, die auf einem oder mehreren Designs basieren, die von der Entwurfseinheit für integrierte Schaltungen 3040 bereitgestellt werden.
  • Das Verarbeitungssystem für Halbleitervorrichtungen 3010 kann verschiedene Verarbeitungsstationen aufweisen, wie z.B. Abscheidungsstationen (z.B. ALD, PECVD, etc.), Ätzprozessstationen, Photolithographieprozessstationen, CMP-Prozessstationen, etc. Wenigstens einer der vom Verarbeitungssystem 3010 ausgeführten Verarbeitungsschritte kann von der Verarbeitungssteuerung 3020 gesteuert werden. Die Verarbeitungssteuerung 3020 kann ein Arbeitsplatzcomputer, ein Desktop-Computer, ein Laptop-Computer, ein Tablet-Computer oder eine andere Art von Computervorrichtung sein, einschließlich eines oder mehrerer Softwareprodukte, die in der Lage sind, Prozesse zu steuern, Prozessrückmeldungen zu empfangen, Testergebnisdaten zu empfangen, Lernzyklusanpassungen durchzuführen, Prozessanpassungen durchzuführen, etc.
  • Das Verarbeitungssystem für Halbleitervorrichtungen 3010 kann integrierte Schaltungen auf einem Medium, wie beispielsweise Siliziumwafer, herstellen. Insbesondere kann das Verarbeitungssystem für Halbleitervorrichtungen 3010 integrierte Schaltungen herstellen, die eine oder mehrere Halbleitervorrichtungen 735 und/oder 736 enthalten.
  • Die Herstellung von integrierten Schaltungen durch das Vorrichtungsbearbeitungssystem 3010 kann auf den Schaltungsentwürfen basieren, die von der Designeinheit für integrierte Schaltungen 3040 bereitgestellt werden. Das Verarbeitungssystem 3010 kann verarbeitete integrierte Schaltungen/Vorrichtungen 3015 auf einem Transportmechanismus 3050, wie beispielsweise einem Fördersystem, bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann das Transportsystem ein ausgeklügeltes Reinraumtransportsystem sein, das in der Lage ist, Halbleiterwafer zu transportieren. In einer Ausführungsform kann das Verarbeitungssystem für Halbleitervorrichtungen 3010 eine Vielzahl von Verarbeitungsschritten aufweisen, um eine Abscheidung von Material einschließlich einer intrinsischen Verspannung in Gateschnittbereiche durchzuführen.
  • In einigen Ausführungsformen können die mit „3015“ gekennzeichneten Elemente einzelne Wafer darstellen und in anderen Ausführungsformen können die Elemente 3015 eine Gruppe von Halbleiterwafern darstellen, z.B. ein „Los“ von Halbleiterwafern. Die integrierte Schaltung oder Vorrichtung 3015 kann ein Transistor, ein Kondensator, ein Widerstand, eine Speicherzelle, ein Prozessor und/oder dergleichen sein.
  • Die Designeinheit für integrierte Schaltungen 3040 des Systems 3000 ist in der Lage, ein Schaltungsdesign bereitzustellen, das vom Halbleiterverarbeitungssystem 3010 zur Herstellung der hierin beschriebenen Vorrichtungen verwendet werden kann.
  • Das System 3000 kann in der Lage sein, die Analyse und Herstellung verschiedener Produkte mit verschiedenen Technologien durchzuführen. So kann das System 3000 beispielsweise Konstruktions- und Produktionsdaten für Fertigungsvorrichtungen der CMOS-Technologie, Flash-Technologie, BiCMOS-Technologie und/oder verschiedener anderer Halbleitertechnologien entwerfen und produzieren.
  • Die vorstehend beschriebenen Verfahren können durch Anweisungen geregelt werden, die auf einem nichtflüchtigen, computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind und z.B. von einem Prozessor in einer Computervorrichtung ausgeführt werden. Jeder der hierin beschriebenen Vorgänge kann den Anweisungen entsprechen, die in einem nichtflüchtigen Computerspeicher oder computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das nichtflüchtige, computerlesbare Speichermedium eine magnetische oder optische Plattenspeichervorrichtung, Festkörperspeichergeräte wie Flash-Speicher oder andere nichtflüchtige Speichervorrichtungen. Die computerlesbaren Anweisungen, die auf dem nicht flüchtigen, computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind, können im Quellcode, Assemblersprachencode, Objektcode oder einem anderen Befehlsformat vorliegen, das von einem oder mehreren Prozessoren interpretiert und/oder ausführbar ist.
  • Die oben offenbarten besonderen Ausführungsformen sind nur anschaulich, da die Erfindung auf unterschiedliche, aber gleichwertige Weise geändert und praktiziert werden kann, die für den Fachmann angesichts der Lehre hierin offensichtlich ist. So können beispielsweise die oben beschriebenen Prozessschritte in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden. Darüber hinaus sind für die hierin dargestellten Details der Konstruktion oder des Designs keine weiteren Einschränkungen vorgesehen, als die in den nachstehenden Ansprüchen beschriebenen. Es ist daher offensichtlich, dass die oben offenbarten besonderen Ausführungsformen geändert oder modifiziert werden können, und alle diese Abweichungen werden im Rahmen und Wesen der Erfindung berücksichtigt. Dementsprechend ist der hierin beantragte Schutz wie in den folgenden Ansprüchen dargelegt.

Claims (20)

  1. Halbleitervorrichtung, umfassend: eine Halbleiterschicht, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist; eine Polymerschicht, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche der Polymerschicht nahe der zweiten Oberfläche der Halbleiterschicht ist; eine Form, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche der Form nahe der zweiten Oberfläche der Polymerschicht ist; eine Vielzahl von Knoten, die nahe der ersten Oberfläche der Halbleiterschicht angeordnet sind; eine Antenne, die auf der zweiten Oberfläche der Form angeordnet ist; und ein erstes leitfähiges Element, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem ersten Knoten und der Antenne bereitstellt.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Form eine Dicke im Bereich von etwa 500 µm bis etwa 1000 µm aufweist.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Masseelement, das in der Polymerschicht oder auf der zweiten Oberfläche der Polymerschicht angeordnet ist; und ein zweites leitfähiges Element, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem zweiten Knoten und dem Masseelement bereitstellt.
  4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Hochfrequenzfilter (HF-Filter), der in der Form angeordnet ist; und ein drittes leitfähiges Element, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem dritten Knoten und dem HF-Filter bereitstellt.
  5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Masseelement auf der zweiten Oberfläche der Polymerschicht angeordnet ist und die Halbleitervorrichtung einen Masseschild umfasst, der sich von dem Masseelement zu der zweiten Oberfläche der Form erstreckt und die Antenne umgibt.
  6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Halbleiterschicht Silizium oder Silizium-Germanium umfasst.
  7. Vorrichtung, umfassend: eine Vielzahl von Halbleitervorrichtungen, wobei jede Halbleitervorrichtung umfasst: eine Halbleiterschicht, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist; eine Polymerschicht, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche der Polymerschicht nahe der zweiten Oberfläche der Halbleiterschicht ist; eine Form, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche umfasst, wobei die erste Oberfläche der Form nahe der zweiten Oberfläche der Polymerschicht ist; eine Vielzahl von Knoten, die nahe der ersten Oberfläche der Halbleiterschicht angeordnet sind. eine Antenne, die auf der zweiten Oberfläche der Form angeordnet ist; und ein erstes leitfähiges Element, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem ersten Knoten und der Antenne bereitstellt; wobei eine erste Teilmenge der Halbleitervorrichtungen als eine Empfängerantennenanordnung und eine zweite Teilmenge der Halbleitervorrichtungen als eine Sendeantennenanordnung konfiguriert ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Form jeder Halbleitervorrichtung eine Dicke im Bereich von etwa 500 µm bis etwa 1000 µm aufweist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei jede Halbleitervorrichtung ferner umfasst: ein Masseelement, das in der Polymerschicht oder auf der zweiten Oberfläche der Polymerschicht angeordnet ist; und ein zweites leitfähiges Element, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem zweiten Knoten und dem Masseelement bereitstellt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei jede Halbleitervorrichtung ferner umfasst: einen in der Form angeordneten Hochfrequenzfilter (HF-Filter); und ein drittes leitfähiges Element, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem dritten Knoten und dem HF-Filter bereitstellt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Masseelement jeder Halbleitervorrichtung auf der zweiten Oberfläche der Polymerschicht angeordnet ist und die Halbleitervorrichtung ferner ein Masseschild umfasst, das sich vom Masseelement bis zur zweiten Oberfläche der Form erstreckt und die Antenne umgibt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Halbleiterschicht von jeder Halbleitervorrichtung Silizium oder Silizium-Germanium umfasst.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Vorrichtung konfiguriert ist, ein HF-Signal mit einer ersten Wellenlänge zu senden und/oder zu empfangen, und die Halbleitervorrichtungen so positioniert sind, dass ein Abstand zwischen den Antennen von nahen Halbleitervorrichtungen etwa die Hälfte der ersten Wellenlänge beträgt.
  14. Verfahren, umfassend: ein Bilden einer Halbleiterschicht, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist; ein Bilden einer Polymerschicht, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche der Polymerschicht nahe der zweiten Oberfläche der Halbleiterschicht ist; ein Bilden einer Form, die eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche der Form nahe der zweiten Oberfläche der Polymerschicht ist; ein Bilden einer Vielzahl von Knoten, die nahe der ersten Oberfläche der Halbleiterschicht angeordnet sind. ein Bilden einer Antenne, die auf der zweiten Oberfläche der Form angeordnet ist; und ein Bilden eines ersten leitfähigen Elements, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem ersten Knoten und der Antenne bereitstellt.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Bilden der Form ein Bilden der Form mit einer Dicke im Bereich von 500 µm bis 1000 µm umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend: ein Bilden eines Masseelements, das in der Polymerschicht oder auf der zweiten Oberfläche der Polymerschicht angeordnet ist; und ein Bilden eines zweiten leitfähigen Elements, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem zweiten Knoten und dem Masseelement bereitstellt.
  17. Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend: ein Bilden eines Hochfrequenzfilters (HF-Filters), der in der Form angeordnet ist; und ein Bilden eines dritten leitfähigen Elements, das eine elektrische Verbindung zwischen mindestens einem dritten Knoten und dem HF-Filter bereitstellt.
  18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Bilden des Masseelements ein Bilden des Masseelements auf der zweiten Oberfläche der Polymerschicht umfasst und das Verfahren ferner ein Bilden eines Masseschilds umfasst, das sich vom Masseelement bis zur zweiten Oberfläche der Form erstreckt und die Antenne umgibt.
  19. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Bilden der Halbleiterschicht ein Bilden der Halbleiterschicht aus Silizium-Germanium umfasst.
  20. Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend: ein Bilden einer Vielzahl von Halbleitervorrichtungen, die jeweils die Halbleiterschicht, die Polymerschicht, die Form, die Vielzahl von Knoten, die Antenne und das erste leitfähige Element umfassen; und: ein Konfigurieren einer ersten Teilmenge der Vielzahl von Halbleitervorrichtungen als Empfängerantennenanordnung und/oder ein Konfigurieren einer zweiten Teilmenge der Vielzahl von Halbleitervorrichtungen als Sendeantennenanordnung.
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