KR20110091561A - 반도체 칩에 집적되는 안테나 - Google Patents

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케네쓰 카스코운
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Abstract

안테나 구조물이 반도체 칩에 집적된다. 안테나 구조물은 a) 하나 이상의 실리콘-관통 비아(TSV: through-silicon via)들, 및 b) 하나 이상의 크랙 스탑 구조물들 중 적어도 하나에 의하여 형성된다. 특정 실시예들에서, 안테나 구조물은 TSV들에 의하여 형성되는 안테나 엘리먼트를 포함한다. 안테나 구조물은 크랙 스탑 구조물에 의하여 형성되는 방향성 엘리먼트를 더 포함할 수 있다. 다른 특정 실시예에서, 안테나 구조물은 크랙 스탑 구조물에 의하여 형성되는 안테나 엘리먼트를 포함하며, 안테나 구조물은 TSV들에 의하여 형성되는 방향성 엘리먼트를 더 포함할 수 있다.

Description

반도체 칩에 집적되는 안테나 {ANTENNA INTEGRATED IN A SEMICONDUCTOR CHIP}
하기의 설명은 일반적으로 무선 통신을 위한 안테나와 관련되며, 특히, 실리콘-관통 비아(through-silicon via)들 또는 크랙 스탑(crack stop)들과 같은 반도체 제작 구조물들의 사용을 통해 반도체 칩에 집적되는 안테나에 관련된다.
무선 통신 디바이스들은 점점 일반적인 것이 되어가고 있다. 일반적으로, 무선 통신은 정보의 물리적인 캐리어(예를 들어, 와이어들)의 사용 없이도 일정 거리를 통한 정보의 통신을 가능하게 한다. 이용되는 무선 통신 기술의 타입에 따라, 디바이스는 단거리 통신(원격 제어를 위해 사용되는 적외선(IR) 통신, 블루투스 등과 같은) 및/또는 장거리 통신(셀룰러 전화 통신과 같은)을 지원할 수 있다. 다양한 타입의 무선 통신 디바이스들이 본 기술분야에 공지된다. 무선 통신 디바이스들의 실시예들은 다양한 타입의 고정형, 이동형, 및 휴대용 양방향 라디오들(예를 들어, 전문가 LMR(Land Mobile Radio), SMR(Specialized Mobile Radio), FRS(Family Radio Service)를 포함하는 소비자 양방향 라디오, GMRS(General Mobile Radio Service) 및 시민 밴드("CB") 라디오들, 아마추어 라디오 서비스(햄 라디오), 소비자 및 전문가 해양 VHF 라디오들 등), 이동 전화들(예를 들어, 셀룰러 전화들, 무선 전화들 등), 호출기들, 개인용 디지털 단말(PDA)들, GPS(global positioning system) 유닛들, 무선 컴퓨터 주번기기들(예를 들어, 무선 마이크, 키보드, 프린터 등), 무선 센서들, RFID 소자들, 비디오 게임 디바이스들, 및 무선 주파수(RF), 블루투스, IEEE 802.11, 와이파이 등과 같은 무선 통신 프로토콜에 대한 통신 인터페이스를 갖는 임의의 디바이스를 포함한다. 무선 통신 디바이스들은 점-대-점 통신, 점-대-다점 통신, 브로드캐스팅, 셀룰러 네트워크들, 및/또는 다른 무선 네트워크 통신을 지원할 수 있다.
무선 통신 디바이스들에서, 신호들을 전송하고 수신하기 위한 안테나가 일반적으로 포함된다. 안테나는 통상적으로 반도체 칩의 외부에 제작된다(예를 들어, "오프-실리콘"). 따라서, 무선 통신 디바이스는 하나 이상의 반도체 칩들을 포함할 수 있으며, 이는 예를 들어, 통신하기 위한 정보를 생성 및/또는 수신된 통신을 프로세싱하기 위한 프로세서 및/또는 다른 로직과 같은 무선 통신에 대해 바람직한 동작들을 수행하기 위한 다양한 로직을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신 디바이스는 안테나를 더 포함할 수 있으며, 안테나는 통상적으로 디바이스의 상기 언급된 반도체 칩들의 외부에 제작된다. 따라서, 안테나는 반도체 칩의 지적 부분이기보다는, 반도체 칩의 외부에 제작되기 때문에, 외부 안테나로서 지칭될 수 있다. 그러한 외부 안테나는 무선 통신 디바이스 내에 몇몇 방식들로 하나 이상의 반도체 칩들에 통신가능하게 접속되거나 연결될 수 있다. 따라서, 통래에 반도체 칩 및 안테나는 종종 개별적으로 각각 사전-제작되고, 사후-반도체-제작 방식으로(즉, 리소그래피, 증착, 에칭, 및/또는 칩의 반도체 제작을 위해 공통적으로 수행되는 다른 프로세스들과 같은 반도체 제작 이후에) 함께 결합될 수 있다. 외부 안테나는 통상적으로 하나 이상의 반도체 칩들에 의하여 소모되는 공간 이외에도, 무선 통신 디바이스 내에 바람직하지 않게 많은 양의 공간을 점유한다.
몇몇 예시들에서, 안테나는 반도체 칩상에 제작된다. 즉, 몇몇 예시들에서 안테나는 칩의 반도체 제작 동안에 칩상에 형성될 수 있다. 종래에, 그러한 안테나들은 다이의 표면의 넓은 부분을 코팅함으로써 실리콘 다이상에 제작된다. 예를 들어, 안테나는 반도체 입의 층상에 금속을 증착함으로써 온-칩(on-chip) 구현될 수 있으며, 여기서 그러한 수평으로 배향된 안테나는 칩의 층의 표면상에 바람직하지 않은 양의 공간을 소모할 수 있다. 또한, 그러한 구현은 단지 안테나를 구현하는 용도의 금속 스트립들의 사용을 요구한다.
본 명세서의 실시예들은 일반적으로 반도체 칩에 구현되는 안테나 구조물에 관련된다. 일 실시예에 따라, 집적 회로에 구현되는 집적 안테나 구조물이 제공된다. 집적 안테나 구조물은 반도체 제작 구조물을 포함한다. 특정 실시예들에 따라, 반도체 제작 구조물은 실리콘-관통 비아(TSV: hrough-silicon via)를 포함한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 특정 실시예들에서, 반도체 제작 구조물은 크랙 스탑 구조물을 포함한다. 특정 실시예들에서, 안테나 구조물은 안테나 엘리먼트를 포함한다. 안테나 엘리먼트는 TSV 및/또는 크랙 스탑 구조물에 의하여 형성될 수 있다. 특정 실시예들에서, 안테나 구조물은 방향성 엘리먼트를 포함한다. 방향성 엘리먼트는 TSV 및/또는 크랙 스탑 구조물에 의하여 형성될 수 있다.
다른 예시적인 실시예에 따라, 반도체 칩에 집적되는 안테나 구조물을 제작하는 방법이 제공된다. 방법은 안테나 구조물을 구현하기 위해 반도체 제작 구조물을 형성하는 단계를 포함한다. 반도체 제작 구조물은 a) 하나 이상의 TSV들 및 b) 하나 이상의 크랙 스탑 구조물들 중 적어도 하나를 포함한다.
또 다른 실시예에 따라, TSV 및 크랙 스탑 구조물을 포함하는 집적 회로가 제공된다. TSV 및 크랙 스탑 구조물 중 적어도 하나가 안테나 구조물을 형성한다.
전술한 내용은 뒤따르는 상세한 설명이 보다 잘 이해될 수 있도록 본 발명의 기술적 장점들 및 특징을 다소 폭넓게 개관하였다. 본 발명의 청구항들의 주제를 형성하는 부가적인 특징들 및 장점들은 이하에서 설명될 것이다. 본 기술분야의 당업자들은 개시되는 개념 및 특정 실시예들이 본 발명의 동일한 목적들을 실행하기 위한 다른 구조들을 변경하거나 설계하기 위한 기초로서 용이하게 이용될 수 있다는 것을 인지해야 한다. 본 기술분야의 당업자는 또한 그러한 동등한 구조들이 첨부되는 청구항들에서 진술되는 바와 같은 발명의 기술을 벗어나지 않는다는 것을 인식해야 한다. 발명의 특징적인 것으로 여겨지는 신규한 특징들은 자신의 구성 및 동작의 방법에 관해, 추가적인 목적들 및 장점들과 함께, 첨부 도면들과 함께 고려될 때 하기의 설명으로부터 보다 잘 이해될 것이다. 그러나, 각각의 도면들이 단지 예시 및 설명을 목적으로 제공되고, 본 발명의 제한들의 정의로서 고려되지 않는다는 것을 명확히 이해할 것이다.
본 발명의 보다 완전한 이해를 위하여, 이제 첨부 도면들과 함께 취해지는 하기의 설명에 대한 참조가 이루어진다.
도 1a는 내부에 안테나 엘리먼트가 집적되는 반도체 칩의 예시적인 일 실시예를 보여주는 예증적 도면이다.
도 1b는 일 실시예에 따른 도 1a의 집적 안테나 엘리먼트를 형성하기 위한 예시적인 기술을 보여주는 횡단면도이다.
도 2는 상부에 구현되는 칩 크랙 스탑을 포함하는 반도체 칩의 예시적인 실시예를 보여주는 블록도이며, 여기서 그러한 칩 크랙 스탑은 안테나 구조물의 적어도 일부를 형성하도록 구성된다.
도 3은 상부에 구현되는 칩 크랙 스탑을 포함하는 반도체 칩의 다른 예시적인 실시예를 보여주는 블록도이며, 여기서 그러한 칩 크랙 스탑은 안테나 엘리먼트 길이를 연장시키기 위해 안테나 엘리먼트에 결합된다.
도 4a-4c는 집적 안테나 구조물을 갖는 반도체 칩들의 추가적인 예시적 실시예들을 보여준다.
도 5는 집적 안테나 구조물을 갖는 반도체 칩을 형성하기 위한 예시적인 동작 흐름을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 발명의 일 실시예가 바람직하게 이용될 수 있는 예시적인 무선 통신 시스템을 보여주는 블록도이다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로 반도체 칩에 집적되는 안테나 구조물에 관련된다. 본 명세서에서 사용될 때, 안테나 구조물은 일반적으로 안테나 엘리먼트 및/또는 임의의 연관되는 방향성 엘리먼트들(예를 들어, 반사기, 방향기, 등)을 지칭하며, 이는 안테나 엘리먼트의 효율에 도움을 줄 수 있다. 따라서, "안테나 구조물"은 안테나 엘리먼트, 연관된 방향성 엘리먼트 중 하나, 또는 둘 모두를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 집적 안테나 구조물을 갖는 칩은 함께 구현되는 연관된 방향성 엘리먼트를 갖지 않는 안테나 엘리먼트를 가질 수 있는데 반해, 다른 실시예들에서, 집적 안테나 구조물을 갖는 칩은 안테나 엘리먼트 및 연관된 방향성 엘리먼트 모두를 포함할 수 있다.
안테나 구조물이 반도체 칩에 집적되는 무선 통신을 위한 안테나 구조물을 형성하기 위한 시스템들 및 방법들이 제공된다. 특정 실시예들에서, 안테나 구조뭉은 반도체 제작 구조물들의 사용을 통해 칩에 구현된다. 본 명세서에서 사용될 때, 안테나 구조물을 구현하기 위하여 사용되는 "반도체 제작 구조물들"은 실리콘-관통 비아(TSV), 크랙 스탑, 또는 둘 모두로서 정의된다. 반도체 다이로부터 분리되는 안테나 구조물을 형성(그리고 그 이후 사전-제작된 반도체 다이와 안테나 구조물을 결합)하기보다는, 특정 실시예들은 안테나 구조물이 반도체 다이에 통합 형성되도록 반도체 다이를 제작할 때 안테나 구조물로을 형성한다.
그렇게 형성되는 집적 안테나 구조물을 갖는 결과 반도체 칩의 예시적인 실시예들이 또한 설명된다. 물론, 본 기술분야의 당업자들에 의해 인지되는 바와 같이, 본 명세서에 개시되는 개념들 및 기술들은 집적 안테나 구조물의 임의의 특정 구현 또는 구성으로 제한되지 않으나, 그보다는 주어진 애플리케이션에 대하여 바람직할 수 있는 다양한 상이한 구성들(예를 들어, 형태들, 길이들, 등)의 안테나 구조물들이 본 명세서에 개시되는 개념들 및 기술들에 따라 형성될 수 있다.
특정 실시예들은 안테나 구조물을 구현하기 위한 반도체 칩에 존재하는 반도체 제작 구조물들을 이용한다. 본 명세서에서 사용될 때 "반도체 제작 구조물"이라는 용어는 일반적으로 반도체 칩의 제작 동안에 형성되는 임의의 TSV 구조물, 크랙 스탑 구조물, 또는 TSV 구조물과 크랙 스탑 구조물 모두를 지칭한다. 따라서, 그러한 반도체 제작 구조물들은 일반적으로 칩의 외부에 있거나 그로부터 분리되어 형성되는 구조물들과 구분되는 것과 같이, 칩의 제작 동안에 칩상에 형성되는 구조물들을 지칭한다.
특정 실시예들에서, 반도체 제작 구조물들은 안테나 구조물을 구현하기 위하여 레버리징(leverage)되는 것 뿐 아니라, 반도체 칩의 제작에 기계적으로 또는 다른 방식으로 구조적으로 도움을 주기 위한 이중의 목적을 수행한다. 예를 들어, 크랙 스탑은 반도체의 제작 동안에 이용될 수 있고(예를 들어, 크랙 스탑은 다이가 웨이퍼로부터 다이의 기능적 부분으로 다이싱(dice)될 때 발생하는 임의의 크랙들의 확산(spread)을 방지하기 위하여 다이의 기능적 부분의 주변부 근처에서 구현될 수 있음), 크랙 스탑은 또한 다이상의 안테나 구조물을 구현하기 위하여 이용될 수 있다.
특정 실시예들에서, 안테나 구조물을 구현하기 위하여 사용되는 반도체 제작 구조물들의 전부 또는 일부는 또한 칩의 제작에 도움을 주는 이중의 목적을 또한 갖기보다는, 안테나를 구현하기 위한 단일 목적을 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 안테나 어레이는 반도체 다이 또는 다이 적층물에서 TSV를 사용하여 구성된다. 예를 들어, TSV들의 어레이들은 다이의 최상부 및 바닥부 표면들상에 접속 패드들을 갖는 다이상에 제작될 수 있다. 다이는 개별적으로 홀딩되거나, 또는 원하는 비아 길이가 달성될 때까지 다른 다이상에 연속적으로 적층될 수 있다. 다이는 구불구불한 구조(또는 다른 원하는 안테나 구성)에서 비아들을 교대로 연결하는 적절한 금속층 접속부들을 가질 수 있다. 특정 실시예들에서, 이러한 방식으로 안테나 어레이를 구현하기 위하여 2개 이하의 금속층들이 필요하다. 예시적인 실시예는 이것이 (예를 들어, TSV들로서 그러한 반도체 제작 구조물들을 사용하여) 반도체 칩에 집적되도록, 고주파수, 단거리 안테나 어레이가 이러한 방식으로 구성되는 것을 가능하게 한다. 일 실시예에서, 단일 다이가 안테나로서 사용되고, 단일 다이가 RF 다이상에 적층된다.
특정 실시예들에서, (예를 들어, TSV들에 의하여)안테나 구조물이 구현되는 다이 적층물은 또한 TSV들을 사용하여 기능성 다이를 포함하거나 기능성 다이에 부착될 수 있다. 따라서, 결과 반도체 칩은 안테나 구조물 및 (예를 들어, 프로세서 및/또는 다른 로직과 같은 무선 통신 디바이스의 원하는 회로/로직을 구현하기 위한) 활성 기능 영역 모두를 포함할 수 있다.
예시적인 일 실시예에서, 안테나 엘리먼트(예를 들어, 안테나 어레이)는 칩 내에 TSV들에 의하여 구현된다. 또한, 하나 이상의 방향성 엘리먼트들은 크랙 스탑 구조물에 의하여 구현될 수 있다. 그러한 크랙 스탑 구조물은 칩의 활성 영역의 주변부 근처에 정렬될 수 있고, (예를 들어, 웨이퍼로부터의 칩의 다이싱 동안에) 스트레스 크랙들이 칩의 활성 영역으로 확산하는 것을 방지하도록 기능할 수 있다. 또한, 크랙 스탑 구조물은 안테나 엘리먼트에 대한 방향성 엘리먼트로서 작용하는 이중의 목적을 수행하도록 구성될 수 있어, 안테나 엘리먼트의 효율을 증가시킨다.
다른 예시적인 실시예에서, 안테나 엘리먼트(예를 들어, 안테나 어레이)는 칩 내의 크랙 스탑 구조물에 의하여 구현된다. 또한, 하나 이상의 방향성 엘리먼트들은 TSV들에 의하여 구현될 수 있어, 안테나 엘리먼트의 효율을 증가시킨다.
내부에 형성되는 집적 안테나 구조물을 갖는 반도체 구조물들의 예시적인 실시예들을 추가로 설명하기 이전에, 공통 반도체 제작 프로세스들이 예시를 목적으로 간략하게 논의된다. 본 발명의 실시예들은 본 명세서에 개시되는 예증적인 반도체 제작 프로세스들에 제한되지 않는다는 것을 인지해야 한다. 임의의 반도체 제작 프로세스 대신에, 원하는 반도체를 형성하기에 적합한 본 명세서에 개시된 것들에 더하여 또는 그것을 대신하여, 집적 안테나 구조물이 함께 형성된 다이가 이용될 수 있다.
반도체 제작 프로세스들은 일반적으로 반도체 칩을 생성하기 위한 프로세스들을 지칭한다. 종래의 반도체 제작에 공통으로 이용되는 예시적인 반도체 제작 프로세스들은 증착 프로세스들, 제거 프로세스들, 패터닝 프로세스들, 및 전기적 특성들을 변경하기 위한 프로세스들을 포함한다. 증착 프로세스들은 통상적으로 성장, 코팅, 또는 (특히 물리적 기상 증착(PVD), 화학적 기상 증착(CVD), 전자기계적 증착(ECD), 분자 빔 에피택시(MBE), 및/또는 원자층 증착(ALD)과 같은 기술들의 사용을 통해) 다른 방식으로 기판(예를 들어, 웨이퍼)상에 물질을 전사(transfer)하기 위하여 이용된다. 제거 프로세스들은 통상적으로 대량으로 또는 선택적으로(실시예로서, 에치 프로세스들, 화학-기계적 평탄화(CMP) 등의 사용을 통해) 기판(예를 들어, 웨이퍼)으로부터 물질을 제거하기 위하여 이용된다. 패터닝은 증착된 물질들의 현재 형태를 형상화(shape) 또는 변경하는 일련의 프로세스들을 포함할 수 있으며, 종종 일반적으로 리소그래피로서 지칭된다. 전기적 특성들의 변경은 실시예로서, 주입된 도펀트들을 활성화시키기 위한 퍼니스 어닐링 또는 급속 열적 어닐링(RTA)에 후속하는 트랜지스터 소스들 및 드레인들 도핑을 통해, 또는 UV 프로세싱(UVP)에서 자외선광으로의 로우 유전상수 절연 물질들 비아 노출에서의 유전 상수의 감소를 통해 수행될 수 있다. 이들 중 임의의 하나 이상, 그리고 몇몇 예시들에서, 다른 반도체 제작 프로세스들은 반도체 칩을 생성하기 위하여 사용될 수 있다.
"반도체 제작 구조물"이라는 용어는 반도체 칩을 제작하기 위하여 이용될 수 있는 상기 언급된 및/또는 다른 반도체 제작 프로세스들을 통해 형성되는 임의의 TSV 구조물, 크랙 스탑 구조물, 또는 TSV 구조물과 크랙 스탑 구조물 모두를 포함한다. 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이, 안테나 구조물을 구현하기 위한 그러한 제작 구조물을 사용하는 것은 내부에 통합하여 형성되는 안테나 구조물을 갖는 칩을 초래한다.
때때로 반도체 제작에서 사용되는 하나의 프로세스는 실리콘-관통 비아(TSV)의 형성이다. 일반적으로, TSV는 실리콘 웨이퍼 또는 다이를(또는 다수의 적층된 다이들을) 완전히 통과하는 수직 홀(비아)을 지칭한다. 다수의 경우들에서, 다이를 통한 전기적 접속을 형성하기 위하여 수직 홀이 사용된다. 예를 들어, 금속 스트립이 다이를 통한 전기적 접속을 제공하기 위하여 TSV에 공통적으로 형성된다. 예를 들어, TSV 기술은 3차원("3D") 패키지들 및 3D 집적 회로들을 생성하는데 공통으로 이용된다. 일반적으로, 3D 패키지는 그들이 더 적은 공간을 차지하도록 수직으로 적층되는 둘 이상의 칩들(집적 회로들)을 포함한다. 다수의 3D 패키지들에서, 적층된 칩들은 그들의 에지들을 따라 함께 배선된다; 그리고 이러한 에지 배선은 패키지의 길이 및 폭을 약간 증가시키고, 일반적으로 칩들 사이에 추가적 "인터포저(interposer)"층을 요구한다. 몇몇 3D 패키지들에서, TSV들은 그러한 에지 배선을 대신하여 이용되고, 여기서 TSV들은 결과 패키지가 부가적인 길이 또는 폭을 갖지 않도록 칩들의 몸체를 통한 수직 접속부들을 생성한다.
3D 집적 회로("3D IC" 또는 "3D 칩")는 일반적으로 실리콘 웨이퍼들 및/또는 다이들을 적층하고 그들이 단일 디바이스로서 작용하도록 이들을 수직으로 상호접속시킴으로써 구성되는 단일 칩을 지칭한다. TSV 기술을 이용함으로써, 3D IC들은 작은 "풋프린트(footpring)"로 많은 기능을 팩킹(pack)할 수 있다. 또한, 디바이스를 통한 임계 전기 경로들은 급격하게 짧아질 수 있어, 더 빠른 동작을 초래한다.
물론, TSV는 상기 언급된 3D 패키지들 및 3D 칩들에 대한 애플리케이션에 제한되지 않으나, 유사하게 다른 반도체 칩 구조물들에서 이용될 수 있다. 지금 공지되거나 TSV들을 형성하기 위하여 추후에 개발되는 임의의 기술들은 안테나 구조물을 형성하기 위해 그러한 TSV들을 사용하는 본 발명의 실시예들에 따라 이용될 수 있다.
반도체 제작에 공통적으로 사용되는 다른 프로세스는 칩 크랙 스탑으로서 공지된다. 상기 언급되는 바와 같이, 반도체 칩들은 통상적으로 실리콘 웨이퍼상에 형성된다. 칩들은 통상적으로 웨이퍼상에서 서로 인접하게 위치되고, 제작 프로세스가 완료된 이후에, 웨이퍼는 커프(kerf)들을 따라 웨이퍼를 절단함으로써 다이빙된다. 이것은 서로로부터 칩들을 분리한다. 다이싱 프로세스들은 칩들로의 스트레스를 유도할 수 있다. 이러한 스트레스는 스트레스 크랙들이 반도체 칩 구조물을 통해 형성되게 할 수 있다. 즉, 크랙들은 개별적인 반도체 다이들의 활성/기능성 영역들로 확산될 수 있다. 크랙들은 반도체 칩 구조물에 잠재적 스트레스들로 인하여 또한 형성될 수 있다. 따라서, 크랙 스탑 구조물들은 활성 영역으로의 크랙들의 확산을 방지하기 위하여 다이의 활성 영역의 주변부 근처에 공통적으로 정렬된다. 크랙 스탑은 통상적으로 도전성 물질의 링-타입 구조물을 사용하여 제작된다. 지금 공지된 또는 칩 크랙 스탑들을 형성하기 위하여 추후에 개발되는 임의의 기술들은 본 발명의 실시예들에 따라 이용될 수 있다.
도 1a는 내부에 집적되는 안테나 엘리먼트(101)를 갖는 반도체 칩(100)의 예시적인 일 실시예를 보여준다. 이러한 예시적인 실시예에서, 안테나 엘리먼트(101)는 TSV들에 의하여 형성된다. 이러한 실시예에서, 안테나 엘리먼트(101)는 안테나 어레이로서 구현되나, 본 기술분야의 당업자는 다양한 다른 안테나 구성들(형태들, 길이들, 등)이 본 발명의 실시예들에 따라 유사한 방식으로 구현될 수 있다는 것을 인지해야 한다.
일 실시예에 따른 그러한 집적 안테나 엘리먼트(101)를 형성하기 위한 예시적인 기술은 도 1b의 대응 횡단면도에 도시된다. 도 1b는 적층된 다이들을 사용하여 제작되는 예시적인 칩을 도시한다. 이러한 실시예에서 활성(또는 "기능성") 영역(106)을 포함하는 제1 다이(102)가 제작되고, 주어진 애플리케이션에 대하여 바람직한 회로가 구현된다. 활성 영역(107)을 더 포함할 수 있는 제2 다이(103)가 제작된다. 또한, 본 예시적인 실시예에서, 제3 다이(104) 및 제4 다이(105)가 제작되며, 이는 각각 활성 영역들(108 및 109)을 포함할 수 있다. 물론, 특정 실시예들에서, 하나 이상의 다이들은 활성 영역을 포함하지 않을 수 있다.
도 1b의 이러한 예시적인 실시예에서, 4개의 다이들(102-105)은 적층된 구조로 함께 결합된다. 이러한 실시예에서, TSV들은 다이들(102-105)을 함께 결합하기 위하여 사용된다. 또한, TSV들은 안테나 엘리먼트로서 또한 작용하도록 구성된다. 예를 들어, 다이(103)는 TSV(110C)를 포함한다; 다이(104)는 TSV들(110B, 110E, 110G, 및 110I)을 포함한다; 그리고 다이(105)는 TSV들(11OA, 110D, 110F, 및 11OH)을 포함한다. 도시되는 바와 같이, TSV들(11OA, 110B, 및 110C)은 수직으로 정렬된다. 유사하게, TSV들(110D 및 110E)은 수직으로 정렬된다; TSV들(11OF 및 110G)은 수직으로 정렬된다; 그리고 TSV들(11OH 및 110I)은 수직으로 정렬된다. 그러한 TSV들은 금속 또는 안테나 엘리먼트로서 기능하기 위한 다른 적절한 물질로 충진될 수 있다. 또한, 수평 엘리먼트들(예를 들어, 금속 또는 안테나 엘리먼트로서 기능하기 위한 다른 적절한 물질)(111A, 111B, 및 111C)은 도시되는 바와 같이 수직 TSV들을 함께 결합하도록 제작된다. 제작을 통해 형성되는 다이들의 결과 적층물(112)은 도 1b에 도시된다; 그리고 TSV들에 의하여 형성되는 집적 안테나 엘리먼트(101)의 예시가 명료성을 위하여 결과 적층물(112)로부터 추출되어 도시된다.
상기 실시예에서, 집적 안테나 구조물을 구현하기 위하여 TSV들이 포함되는 다이들(103-105)은 기능성 다이(102)와 같은 기능성 다이에 부착된다. 그러한 부착은 TSV들을 또한 사용하여 달성될 수 있으며, 이는 안테나 구조물의 일부이거나 일부가 아닐 수 있다. 또한, 안테나 구조물을 형성하기 위하여 다이들(103-105)을 제작하기 위한 제작 단계들은 기능성 다이(102)의 제작과 결합될 수 있으며, 그러한 다이들(103-105)은 기능성 다이(102)와 개별적으로 제작되거나 거기에 부착될 수도 있다(예를 들어, 다이들(103-105)은 상이한 주조원(foundry source)으로부터 획득될 수 있음). 또한, 도 1b에 도시되는 바와 같이, 다이들(103-105) 중 하나 이상은 주어진 칩 구성에 대하여 바람직하다면, 활성/기능성 영역들을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 TSV들은 간섭을 감소시키기 위하여 활성/기능성 영역들로부터 이격된다. 기능성 다이 이외에 안테나 구조물의 제작, 독립형 안테나 구조물 다이의 제작, 및/또는 고객 안테나 구조물 구성들의 제작을 포함하는 다양한 구성들이 본 발명의 실시예들에 따라 달성될 수 있다.
도 1a-1b의 칩(100)의 것과 같은, 집적 안테나 엘리먼트(101)를 갖는 칩의 일 실시예의 예시적인 한 애플리케이션으로서, 5 GHz의 타겟 중심 주파수가 바람직한 것으로 가정한다. 본 예시에서, 사 분파(quarter-wavelength)는 다음과 같다.
Figure pct00001
여기서 c는 광속이다.
펼쳐진(unfolded) 안테나 엘리먼트와 비교하여, 접혀진(folded) 안테나 엘리먼트는 더 낮은 효율을 갖지만, 접힘으로 인한 비효율성은 안테나 엘리먼트의 길이의 증가에 의하여 개선된다. 접힘 손실들을 보상하기 위한 안테나 엘리먼트의 2X 길이 증가를 가정하면, 상기 실시예에서 안테나 엘리먼트에 대한 타겟 길이는 30 밀리미터(mm)가 된다. 20 마이크로미터(um)의 TSV 피치 및 35um의 높이를 가정하면, 안테나 엘리먼트(101)의 하나의 L자형 부분의 길이는 55um이다. 따라서, 본 실시예에서, 구현될 단일-라인 L자형 안테나 엘리먼트들의 개수는 545와 같다(즉, 30mm/55um). 20um를 갖는 사각형 어레이로 정렬시, 545개의 엘리먼트들이 각각 23개의 L자형 엘리먼트들의 23개의 행들에 수용될 수 있으며, 이는 460um x 460um(대략 0.5mm x 0.5mm)의 영역을 차지한다.
상기 실시예는 5 GHz의 타겟 센터 주파수에 관한 것이지만, 본 발명은 그러한 주파수로 제한되지 않는다. 적층물에 부가적인 다이를 부가함으로써, 주파수는 감소될 수 있다. 일 실시예에서, 다시, 그러한 주파수는 비제한적 실시예이지만, 중심 주파수는 단지 1 GHz이다.
본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이, 안테나 이득은 방향성 엘리먼트들을 부가함으로써 개선될 수 있으며, 안테나 효율은 자신의 공진과 비교하여 안테나 리액턴스를 더 낮추기 위하여 유도성/용량성 보상 엘리먼트들을 부가함으로써 개선될 수 있다. 수동 엘리먼트들을 보상하는 것은 3x 안테나 영역을 소모하는 것으로 가정하면, 전체 소모 영역은 대략 0.5mm x 1.5mm이다. 종래의 온-칩 안테나 영역들은 통상적으로 약 7mm x 7mm이다. 가장 작은 종래의 온-칩 안테나는 약 4mm x 4mm이고, 이들은 유리와 같은 특별 물질들 또는 특별 제작/배치가 달성되도록 요구한다. 따라서, 본 명세서에 개시되는 예시적인 집적 안테나 구조물(도 1a-1b의 것과 같은)의 특정 실시예들은 현재 실리콘 제작 기술들에 대한 안테나 구조물의 집적 및 공간 절약들을 가능하게 하는데 이용될 수 있다.
도 1a-1b의 예시적인 실시예는 반도체 칩의 집적 안테나 구조물을 구현하기 위한 TSV들의 사용을 예증한다. (상기 언급된 TSV들에 부가하여 또는 그것을 대신하여) 안테나 구조물을 형성하기 위한 특정 시시예들에서 이용될 수 있는 다른 반도체 제작 구조물은 칩 크랙 스탑(때때로 다이 크랙 스탑으로서 지칭됨)이다. 특정 실시예들에서, 칩 크랙 스탑은 상기 논의되는 바와 같이 TSV들에 의하여 형성되는 안테나 엘리먼트(101)와 같은 안테나 엘리먼트에 대한 방향성 엘리먼트(예를 들어, 반사기, 방향기 등)를 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 칩 크랙 스탑은 상기 논의되는 방식으로 안테나 엘리먼트를 형성하기 위하여 TSV들을 사용하는 대신 안테나 엘리먼트를 구현하도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 칩 크랙 스탑은 상기 개시되는 TSV 안테나 엘리먼트와 결합될 수 있어, 안테나 엘리먼트의 길이를 연장시킨다.
도 2는 상부에 구현되는 칩 크랙 스탑(201)을 포함하는 반도체 칩(200)의 예시적인 일 실시예를 보여준다. 칩 크랙 스탑(201)은 칩(200)의 활성 영역(202)의 주변부 근처에 공통으로 구현된다. 크랙 스탑은 통상적으로 도전성 물질의 링-타입 구조물을 사용하여 제작된다. 활성 영역(202)은 일 실시예로서, 상기 논의되는 도 1a-1b의 예시적인 칩(100)의 활성 영역들(106-109) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 칩 크랙 스탑(201)은 크랙이 활성 영역(202)으로 확장하지 않도록 실리콘의 크랙의 진행을 방해하도록 정렬되는 금속 스트립들을 포함할 수 있다.
칩 크랙 스탑들의 예시적인 형성 기술들 및 애플리케이션들은 미국 특허 번호 6,022,791 및 6,495,918에, 그리고 미국 특허 출원 번호 2006/0220250에서 발견될 수 있다. 물론, 칩 크랙 스탑들을 형성 및/또는 사용하기 위한 기술들은 상기 언급된 예증적 특허들 및 발행된 특허 출원에 개시되는 것들로 제한되지 않으며, 현지 공지되거나 추후에 칩 크랙 스탑들을 형성하기 위하여 개발되는 임의의 기술들이 본 발명의 실시예들에 따라 이용될 수 있다.
특정 실시예들에서, 칩 크랙 스탑(201)은 (활성 영역(202)으로의 실리콘 크랙들의 진행을 방해하기 위해) 칩 크랙 스탑으로서 기능할 뿐 아니라, 안테나 구조물의 일부로서 기능하도록 구성된다. 특정 실시예들에서, 칩 크랙 스탑(201)은 안테나 엘리먼트로서 구성된다. 예를 들어, 칩 크랙 스탑(201)은 안테나 엘리먼트로서 기능하기 위해 구불구불한(serpentine) 또는 다른 적절한 형태로 정렬되는 금속 구조물을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 칩 크랙 스탑(201)은 안테나 엘리먼트에 대한 방향성 엘리먼트로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 칩(200)은 안테나 엘리먼트(101)를 포함할 수 있으며, 이는 도 1a-1b와 함께 상기 논의된 방식으로 TSV들에 의하여 구현될 수 있고, 칩 크랙 스탑(201)은 그러한 안테나 엘리먼트(101)와 연관되는 방향성 엘리먼트(들)로서 작용하도록 구성될 수 있다.
도 3은 반도체 칩(300)의 예시적인 실시예를 보여준다. 칩(300)은 안테나 엘리먼트(101)를 포함하며, 이는 도 1a-1b에 대하여 상기 논의되는 방식으로 TSV들에 의하여 구현될 수 있다. 또한, 칩(300)은 상부에 구현되는 칩 크랙 스탑(201)을 포함한다. 이러한 예시적인 실시예에서, 칩 크랙 스탑(201)은 안테나 엘리먼트(101)에 (예를 들어, 금속 트레이스 또는 다른 적절한 커플링(301)을 통해) 결합되어, 안테나 엘리먼트의 길이를 연장시킨다. 즉, 이러한 실시예에서, 칩 크랙 스탑(201)은 안테나 엘리먼트의 길이의 일부를 형성한다.
따라서, 도 2-3의 칩 크랙 스탑(201)과 같은 칩 크랙 스탑들은 안테나 엘리먼트 길이 부가기(adder)(즉, 안테나 엘리먼트의 길이를 연장시키기 위해), 또는 방향성 엘리먼트의 형태로 안테나 구조물에 집적될 수 있다. 대략 4-10 mm의 통상적인 실리콘(Si) 다이 크기에서, 칩 크랙 스탑은 다이의 주변부 근처에 단일 루프에 대하여 16 - 40 mm의 그리고 3 동심(concentric) 루프들에 대하여 48 - 120 mm의 안테나 엘리먼트 길이들을 부가하도록 구현될 수 있다. 접힘 손실들(2x)을 보상하고 사 분파로 가정하면, 30 mm 단일 루프 길이(7.5 mm x 7.5 mm 다이에 대하여)는 5GHz의 중심 주파수를 의미할 것이다. 따라서, 칩 크랙 스탑들은 특정 실시예들에서 안테나 엘리먼트 길이 부가기로서 또는 TSV 안테나 엘리먼트에 방향성 엘리먼트를 부가함으로써 이득 부가기로서 사용될 수 있다.
대안적으로, 특정 실시예들에서, 칩 크랙 스탑(201)은 주요 안테나 엘리먼트로서 구현될 수 있으며, TSV들은 방향성/효율 엘리먼트를 구현하는데 사용될 수 있다. 따라서, 칩 크랙 스탑들 및 TSV들은 소형화되고 집적된 온-칩 안테나 구조물을 생성하기 위하여 다양한 상이한 탠덤(tandem)들에서 사용될 수 있다.
도 4a-4c는 집적 안테나 구조물을 갖는 반도체 칩들의 추가적인 예시적 실시예들을 보여준다. 도 4a-4c의 예시적인 실시예들은 도 1a-1b와 함께 상기 설명되는 예시적인 적층 제작 프로세스를 통해 형성될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도 4a는 칩(400a)의 제1 실시예의 등측도법 3차원적 뷰를 보여준다. 보여지는 바와 같이, 칩(400A)은 활성 영역(202) 및 집적 안테나 엘리먼트(101)를 포함하며, 인은 은선(hidden line)들에 의하여 보여지는 바와 같이 TSV들(401A-401K)에 의하여 구현된다. TSV들(401A-401K)은 수직 금속 엘리먼트들을 제공한다. 본 실시예에서 예증되는 바와 같이, TSV들(401A-401K)에 의하여 형성되는 수직 금속 엘리먼트들은 (은선들을 이용하여 도한 보여지는) 상부 수평 금속 트레이스들(402A-402E)에 의하여 그리고 하부 수평 금속 트레이스들(403A-403E)에 의하여 결합되어, 칩(400A) 내에 집적되는 실질적으로 구불구불한 금속 구조물을 형성한다. 또한, 칩(400A)은 상부에 구현되는 칩 크랙 스탑(201)을 포함한다. 이러한 예시적인 실시예에서, 칩 크랙 스탑(201)은 (예를 들어, TSV(401J)를 통해) 안테나 엘리먼트(201)에 결합되어, 안테나 엘리먼트의 길이를 연장시킨다. 즉, 본 실시예에서, 칩 크랙 스탑(201)은 안테나 엘리먼트의 길이의 일부를 형성한다. 물론, 다른 실시예들에서, 칩 크랙 스탑(201)은 안테나 엘리먼트(101)에 대한 방향성 엘리먼트로서 구현될 수 있다.
도 4b는 활성 영역(202), 칩 크랙 스탑(201), 및 구불구불한 안테나 엘리먼트(101)의 일부를 예증하는, 칩(400B)의 다른 실시예의 예시적인 횡단면도를 보여준다(예를 들어, 도 4a의 구체적으로 도시되지 않는 TSV들(401A-401K), 상부 수평 금속 트레이스들(402A-402E), 및 하부 수평 금속 트레이스들(403A-403E)에 의하여 형성될 수 있는 바와 같은).
도 4c는 다시 활성 영역(202), 칩 크랙 스탑(201), 및 구불구불한 안테나 엘리먼트(101)를 예증하는, 칩(400C)의 다른 예시적인 구현의 상부로부터의 평탄도를 보여준다. 이러한 예시적인 구현에서 칩 크랙 스탑(201)은 칩의 4개 면들의 각각상에 두배의 칩(400C)의 외부 에지를 완전히 포함하도록 구현되기 때문에 도 4a의 실시예에서보다 길어진다. 또한, 구불구불한 안테나 엘리먼트(101)의 예시적인 구현은 도 4a에 도시되는 예시적인 구현과 상이하다. 도 4c의 실시예에서, 상부 수평 금속 트레이스들(405A-405K)이 도시되고, 점선들은 TSV들이 수직 금속 엘리먼트들을 형성하기 위하여 도 4a에 도시되는 것과 유사한 방식으로 사용됨을 표시한다. 또한, 도 4a의 실시예에 도시되는 바와 같이, 하부 수평 금소 트레이스들은 TSV들에 의하여 형성되는 수직 금속 엘리먼트들을 함께 결합하기 위하여 포함된다. 따라서, 상부 수평 금속 트레이스들(405A-405K), TSV들에 의하여 형성되는 수직 금속 엘리먼트들, 하부 수평 금속 트레이스들은 함께 칩(400C)의 이러한 예시적인 구현에서 도 4c에 표시되는 패턴에서 (도 4a에 도시되는 것과 유사한) 구불구불한 안테나 엘리먼트를 형성한다. 물론, 다양한 다른 패턴들은 다른 실시예들에서 집적 안테나 엘리먼트를 형성하기 위한 유사한 방식으로 구현될 수 있다.
도 5는 집적 안테나 구조물을 갖는 반도체 칩을 형성하기 위한 예시적인 방법을 도시한다. 블록(501)에서, 반도체 제작은 a) 하나 이상의 TSV들; 및 b) 하나 이상의 크랙 스탑 구조물들 중 적어도 하나를 형성하기 위하여 수행된다. 블록(502)에서, a) 하나 이상의 TSV들; 및 b) 하나 이상의 크랙 스탑 구조물들 중 적어도 하나가 안테나 구조물로서 이용된다. 즉, 블록(501)을 형성하는데 있어서, TSV들 및/또는 크랙 스탑 구조물들은 안테나 구조물의 적어도 일부로서 작동하기 위한 방식으로 구성된다. 예를 들어, 상기 언급되는 바와 같이, TSV들 및/또는 크랙 스탑 구조물들은 각각 안테나 구조물의 방향성 엘리먼트로서 또는 안테나 엘리먼트로서 기능하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들은 안테나 구조물이 반도체 칩으로 집적되는 것을 가능하게 한다. 실리콘상의 집적을 통해, 시스템 보드, 패키지 기판 또는 실리콘상에 구현되는 평면 안테나와 비교하여 공간 절약이 달성될 수 있다. 본 명세서에 개시되는 예시적인 개념들 및 기술들은 주어진 애플리케이션을 위해 바람직한 전송 특징들을 달성하기 위하여 폭넓은 형태들을 갖는 큰 안테나 어레이들 및/또는 안테나들을 생성하는데 이용될 수 있다. 추가로, 특정 실시예들에서, 실리콘상에 안테나 구조물의 집적으로 인하여 최소 콘택/이동 손실들을 경험할 수 있다. 또한, 특정 실시예들은 상이한 공급 소스들과 상이한 안테나 구성들을 결합하기 위하여 플렉서빌리티(flexibility)를 제공한다. 그리고, 특정 실시예들은 집적 안테나 구조물이 현재 제작/반도체 제작 방법들의 사용을 통해 반도체 칩에서 달성되는 것을 가능하게 한다. 본 기술분야의 당업자들은 폭넓은 애플리케이션들에서 사용하기에, 특히, 많은 고주파수/단거리 무선 통신 애플리케이션들에 적합하다.
도 6은 집적 안테나 구조물의 일 실시예가 바람직하게 이용될 수 있는 예시적인 무선 통신 시스템(600)을 보여준다. 예시를 목적으로, 도 6은 3개의 원격 유닛들(620, 630, 및 650) 및 2개의 기지국들(640)을 보여준다. 통상적인 무선 통신 시스템들은 보다 많은 원격 유닛들 및 기지국들을 가질 수 있다는 것을 인지해야 한다. 원격 유닛들(620, 630, 및 650)은 상기 본 명세서에 개시되는 바와 같이 집적 안테나 구조물을 갖는 반도체 칩들을 포함할 수 있다. 도 6은 기지국들(640)로부터 원격 유닛들(620, 630, 및 650)로의 순방향 링크 신호들(680) 및 원격 유닛들(620, 630, 및 650)로부터 기지국들(640)로의 역방향 링크 신호들(690)을 보여준다.
도 6에서, 원격 유닛(620)은 이동 전화로서 도시되고, 원격 유닛(630)은 휴대용 컴퓨터로서 도시되고, 원격 유닛(650)은 무선 로컬 루프 시스템의 고정 위치 원격 유닛으로서 도시된다. 예를 들어, 원격 유닛들은 셀 전화들, 휴대용 개인용 통신 시스템(PCS) 유닛들, 개인용 데이터 단말들과 같은 휴대용 데이터 유닛들, 또는 미터 판독 장비와 같은 고정 위치 데이터 유닛들일 수 있다. 도 6은 발명의 교지에 따라 집적 안테나 구조물을 갖는 칩을 포함할 수 있는 특정한 예시적 원격 유닛들을 예증하나, 발명은 이러한 예시적인 예증된 유닛들로 제한되지 않는다. 발명의 실시예들은 유사하게 안테나가 요구되는 임의의 무선 통신 디바이스에서 적절하게 이용될 수 있다.
본 발명 및 발명의 장점들이 상세히 설명되었으나, 다양한 변화들, 대체들, 및 변경들이 첨부된 청구항들에 의하여 정의되는 바와 같은 발명의 기술을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 출원의 범위는 명세서에 개시되는 물질, 수단, 방법들 및 단계들의 프로세스, 기계, 제조물, 조성의 특정 실시예들로 제한되도록 의도되지 않는다. 본 기술분야의 당업자들이 개시로부터 용이하게 인지하는 바와 같이, 본 명세서에 개시되는 대응 실시예들과 실질적으로 동일한 결과를 달성하거나 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 현존하는 또는 추후에 개발될 물질, 수단, 방법들 및 단계들의 공시, 프로세스들, 기계들, 제조물, 조성들은 본 발명에 따라 이용될 수 있다. 따라서, 첨부되는 청구항들은 물질, 수단, 방법들 또는 단계들의 프로세스들, 기계들, 제조물, 조성들과 같은 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (22)

  1. 집적 회로에서 구현되는 집적 안테나로서,
    반도체 제작(fabrication) 구조물을 포함하는, 집적 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 제작 구조물은 실리콘-관통 비아(TSV: through-silicon via)를 포함하는, 집적 안테나.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반도체 제작 구조물은 크랙 스탑(crack stop) 구조물을 포함하는, 집적 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 제작 구조물은 크랙 스탑 구조물을 포함하는, 집적 안테나.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 구조물은 안테나 엘리먼트를 포함하는, 집적 안테나.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 안테나 엘리먼트는 구불구불한 형태(serpentine shape)를 포함하는, 집적 안테나.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 안테나 엘리먼트는 크랙 스탑 구조물에 의하여 형성되는, 집적 안테나.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 안테나 구조물은 방향성 엘리먼트를 더 포함하는, 집적 안테나.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 제작 구조물은 TSV 및 크랙 스탑 구조물 모두를 포함하는, 집적 안테나.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 TSV 및 상기 크랙 스탑 구조물은 안테나 엘리먼트를 형성하기 위하여 함께 결합되는, 집적 안테나.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 구조물은 방향성 엘리먼트를 포함하는, 집적 안테나.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 방향성 엘리먼트는 크랙 스탑 구조물에 의하여 형성되는, 집적 안테나.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 방향성 엘리먼트는 TSV에 의하여 형성되는, 집적 안테나.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 제작 구조물은 상기 집적 회로의 활성 영역에 정렬되는 TSV를 포함하고, 크랙 스탑 구조물은 적어도 부분적으로 상기 활성 영역의 주변에 정렬되는, 집적 안테나.
  15. 제1항에 있어서,
    제1 다이(die);
    상기 제1 다이상에 적층되는 제2 다이; 및
    안테나 구조물을 형성하기 위하여 상기 제1 다이 및 상기 제2 다이에 구현되는 다수의 TSV들
    을 포함하는, 집적 안테나.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 안테나 구조물은 상기 제1 다이상에 구현되는 회로와 전기적으로 결합되는, 집적 안테나.
  17. 반도체 칩에 집적되는 안테나 구조물을 제작하는 방법으로서,
    반도체 제작 구조물을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 형성하는 단계는 상기 안테나 구조물을 구현하기 위하여 상기 반도체 제작 구조물을 형성하는 단계를 포함하는, 반도체 칩에 집적되는 안테나 구조물을 제작하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 반도체 제작 구조물은, a) 하나 이상의 실리콘-관통 비아(TSV)들 및 b) 하나 이상의 크랙 스탑 구조물들 중 적어도 하나를 포함하는, 반도체 칩에 집적되는 안테나 구조물을 제작하는 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 형성하는 단계는 안테나 구조물의 안테나 엘리먼트를 구현하기 위하여 하나 이상의 TSV들을 형성하는 단계를 포함하는, 반도체 칩에 집적되는 안테나 구조물을 제작하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 안테나 구조물의 방향성 엘리먼트를 구현하기 위하여 하나 이상의 크랙 스탑 구조물들을 형성하는 단계를 더 포함하는, 반도체 칩에 집적되는 안테나 구조물을 제작하는 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 형성하는 단계는 상기 안테나 구조물의 안테나 엘리먼트를 구현하기 위하여 하나 이상의 크랙 스탑 구조물들을 형성하는 단계를 포함하는, 반도체 칩에 집적되는 안테나 구조물을 제작하는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 안테나 구조물의 방향성 엘리먼트를 구현하기 위하여 하나 이상의 TSV들을 형성하는 단계를 더 포함하는, 반도체 칩에 집적되는 안테나 구조물을 제작하는 방법.
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