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具有形成于其上的 存储器的打印头

阅读：649发布：2024-02-14

专利汇可以提供具有形成于其上的存储器的打印头专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且公开了具有形成于其上的存储器的打印头。一种示例性装置包括打印头主体，其包括第一金属层。此外，该示例性装置还包括在该打印头主体上形成的存储器。该存储器包括作为第一电极的第一金属层、作为第二电极的第二金属层、以及在该第一和第二金属层之间的切换氧化物层。，下面是具有形成于其上的存储器的打印头专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种装置，包括：
打印头主体，其包括第一金属层；以及
 存储器，其形成在所述打印头主体上，所述存储器包括作为第一电极的所述第一金属层、作为第二电极的第二金属层、以及在所述第一金属层和所述第二金属层之间的切换氧化物层。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述打印头主体还包括掺杂衬底层、栅极氧化物层、以及多晶硅层，所述栅极氧化物层位于所述掺杂衬底层和所述多晶硅层之间。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述打印头主体还包括在所述掺杂衬底层和和所述第一金属层之间的电介质层。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述打印头主体还包括第三金属层，所述电介质层位于所述掺杂衬底层和所述第三金属层之间。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第三金属层包括热喷墨电阻器层。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述热喷墨电阻器层包括一个或多个层。
7.一种装置，包括：
成像设备；
打印头主体，用于与所述成像设备一起使用，所述打印头主体包括：
第一金属层，在所述打印头主体上；以及
存储器，在所述第一金属层上，所述存储器包括切换氧化物层、所述第一金属层、以及第二金属层，所述第一金属层提供第一电极，
所述第二金属层提供第二电极。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述打印头主体可移动地耦合到所述成像设备。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述成像设备包括打印机或复印机。
10.根据权利要求7所述的装置，其中，所述打印头主体整体地耦合到所述成像设备。
11.根据权利要求7所述的装置，其中，所述存储器包括忆阻器。
12.一种方法，包括：
制造包括第一金属层的打印头主体；
通过在所述第一金属层上形成切换氧化物层以及在所述切换氧化物层上形成第二金属层来整体地形成具有所述打印头主体的存储器，其中，所述第一金属层包括所述存储器的第一电极，并且所述第二金属层包括所述存储器的第二电极。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，形成所述氧化物层包括对所述第一金属层的一部分进行氧化。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，形成所述氧化物层包括在所述第一金属层上沉积或溅射所述氧化物层。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，整体地形成所述存储器包括蚀刻所述氧化物层、所述切换氧化物层、以及所述第二金属层。

说明书全文

具有形成于其上的存储器的打印头

背景技术

[0001] 某些打印机具有在诸如纸的基板上分配墨汁的打印头。附图说明

[0002] 图1A是根据本公开内容的教导实现的示例性打印装置的示意图。

[0003] 图1B是根据本公开内容的教导实现的示例性打印装置的示意图。

[0004] 图2是可以用于实现图1A和/或图1B的示例性打印装置的示例性集成电路。

[0005] 图3-图15示出了在生产图2的示例性集成电路的过程期间制造的示例性结构。

[0006] 图16是表示可以被执行以生产图2的示例性集成电路的机器可读指令的示例性流程图。

[0007] 图17是包括用于执行图16的指令以生产图2的示例性集成电路的处理器平台的打印头制造系统。

[0008] 附图不是按比例绘制的。只要可能，贯穿附图和所附书面描述使用相同的附图标记来指代相同或相似的元件。如本文所使用的，陈述一层在另一层“上”、“上方”或“下方”不意指这两层必须“接触”；它们可以直接地接触并且可能存在或可能不存在中间层。短语“与…接触”用于意指在没有中间结构或层的情况下两个结构之间的直接接触。

具体实施方式

[0009] 本文公开的示例涉及包括存储器(例如，非易失性存储器、忆阻器存储器(例如，具有1k-5k个忆阻器比特的忆阻器、具有多于5k个忆阻器比特的忆阻器等)等)的打印头(例如，一次性集成打印头(IPH)、具有离轴墨汁供应的永久打印头)、打印机和/或成像设备(例如，打印机、复印机等)。本文公开的某些示例性设备支持在打印头中实现防伪(AFC)技术和安全认证信息。本文公开的示例对于降低涉及制造打印头的生产成本(例如，降低每比特成本)，同时改善打印性能并且将额外的特征(例如，安全特征)并入到这样的打印头中是有用的。另外或替代地，本文公开的示例性打印头被配置为存储与标识信息相关联的数据、认证信息、基于云的打印、市场数据、信息、客户答谢值(CAV)功能、数据等。

[0010] 在某些示例中，存储器(例如，忆阻器、电阻式随机存取存储器)是使用打印头的表面和/或结构(例如，金属层)在打印头内或打印头上整体地形成的。因此，忆阻器自身的一部分是另外的功能性打印头的一层或多层。本文公开的示例可以使用NMOS过程、CMOS过程、BiCMOS、双极性-CMOS-DMOS(BDCD)过程或制造打印头和/或半导体的任何其它过程来生产。本文公开的示例可以用于基于金属氧化物系统使用基于阴离子的双极性忆阻器来制造打印头上的集成电路(IC)芯片(例如，2.5mm x 2.5mm大小的芯片、5x5mm大小的芯片等)或IC管芯。在这样的示例中，金属氧化物沉积(例如，溅射、使用原子层沉积(ALD)来沉积、物理沉积)在打印头上以形成忆阻器结构。替代地，对打印头的金属层进行氧化以形成忆阻器结构。

[0011] 在某些示例中，使用金属-氧化物-金属结构(例如，金属-绝缘体-金属)来将忆阻器构建在打印头上、形成在打印头上、装配在打印头上和/或集成到打印头上。本文公开的示例提供了可行的、成本高效的并且高度可制造的结构来在适当大小的硅区域(例如，相对小的、与打印头上的可用空间可比较的区域)上形成打印头，以实现存储器比特库来存储标识(ID)信息并且提供认证。在某些示例中，向在打印头上形成的和/或集成到打印头上形成的示例性忆阻器提供ID比特线或ID线，以存储出于认证目的的标识信息。本文公开的示例使用ID线来存储出于认证目的的标识。本文公开的示例使用ID线来接收并存储安全或认证数据。这样的安全或认证数据可以用于将相应的打印头(或打印盒)识别为来自特定制造商的真品(例如，真HP打印盒)。通过这种方式，ID线对于制造商分配可被检验为真制造商零件的零件来说是有用的。零件真伪的这种可检验性试图辅助对抗对售后市场零件的伪造，所述售后市场零件常常是质量较差的零件并且有时可能损害其中安装有该伪造零件的机器或降低其中安装有该伪造零件的机器的性能。在某些示例中，ID线可以另外地或替代地存储加密/解密数据(例如，安全密钥)以用在涉及刚好在打印之前对以加密格式发送到打印机的数据进行解密的安全打印中。

[0012] 在所示出的示例中，将移位寄存器或其它寻址结构连接到忆阻器阵列的比特单元并且连接到ID线，以用于存储器比特寻址和/或其它寻址方法(例如，字节寻址、字寻址等)。在某些示例中，将ID线耦合到和/或连接到在打印机中托管的外部模拟专用集成电路(ASIC)，所述打印机具有电流源和用于测量阻抗的模数转换器(ADC)。在使用永久打印头实现的所公开的示例中的某些示例中，存在片上DAC能力，并且因此，可以不包括专用ID线。在某些示例中，通过施加适当的切换电压，将忆阻器从初始的高阻抗状态(HRS)切换到低阻抗状态(LRS)，ASIC将信息(例如，512比特、1024比特等)编程到ID线的比特中。在某些示例中，本文公开的示例有利地包括例如一次性可编程的忆阻器存储器。在某些示例中，示例性忆阻器存储器具有相对低的针对保留的要求(例如，＞1.5-3年)。在某些示例中，示例性忆阻器存储器具有两种存储器状态(例如，具有阻抗差异的“1”和“0”)。在某些示例中，示例性忆阻器存储器具有相对低的针对断开到接通编程比率的决断要求(例如，大于2:1)。在某些示例中，示例性忆阻器存储器具有小于1-2k比特的比特大小，是微米大小的设备(例如，1-4μm、2.5μm、4μm)。在某些示例中，示例性忆阻器存储器具有相对低的针对切换速度的性能要求(例如，微秒(ms))。在某些示例中，示例性忆阻器存储器具有灵活的电流(例如，＜1.5安培)、功率以及电压(例如，＜15.5V)要求和/或具有相对灵活的架构(例如，每个忆阻器一个二极管(1D1M)的架构、每个忆阻器一个晶体管(1T1M)的架构)。

[0013] 图1A示出了可以在其中实现本文公开的示例的打印和/或成像装置100的示例性方框图。虽然图1A将打印装置100描绘为利用永久打印头来实现，但是在其它示例中，打印装置100和本文公开的示例中的任何示例可以同等地利用具有集成打印头的打印装置(例如，一次性盒)来实现。

[0014] 如图1A所示，在某些示例中，打印装置100与主机系统102(诸如，计算机和/或微处理器)耦合和/或以其它方式与主机系统102进行通信。在所示出的示例中，打印装置100包括控制器104、具有存储器107的墨汁供应设备106、电源108以及集成打印头组件110。在某些示例中，打印头组件110整体地耦合到打印装置100。在打印头组件110是例如一次性打印机盒的示例中，打印头组件110可移除地耦合到打印装置100。

[0015] 在图1A的示例中，墨汁供应设备106流动地耦合到打印头组件110，以使得能够选择性地将墨汁提供给打印头组件110。在某些示例中，打印头组件110包括处理驱动器头112和存储器(例如，片上存储器)114。示例性处理驱动器头112包括处理器116和驱动器头118。在所示出的示例中，存储器114包括ID比特线或ID线120以存储认证/安全数据。然而，在利用使用TIJ4并且具有片上DAC能力的永久打印头和/或集成打印头来实现打印装置100的示例中，可以不存在ID线120。在本文公开的示例中，存储器114是使用在打印头组件110上的忆阻器或整体地形成在打印头组件110中的忆阻器来实现的。

[0016] 在操作中，示例性电源108向控制器104、打印头组件110和/或处理驱动器头112供电。此外，控制器104从主机系统102接收数据。例如，数据可以是要被存储在ID线120中的认证/安全数据，或者数据可以是打印数据。在某些示例中，控制器104将该数据处理到打印机控制信息和/或图像数据中，所述打印机控制信息和/或图像数据被提供给墨汁供应设备106和/或打印头组件110以有效地控制打印装置100。另外或替代地，在初始编程阶段期间，作为一次编程(OTP)过程的一部分，控制器104将接收到的认证/安全数据存储到ID线120中。在这样的示例中，认证/安全数据对于ACF特征用于(例如)确认包括打印头组件110的墨盒是真零件来说是有用的。另外或替代地，认证/安全数据可以用于基于以加密格式在打印系统处接收的数据来实现安全打印。

[0017] 存储器107和存储器114可以用于存储任何类型的数据。在某些示例中，存储器107存储墨汁供应具体数据和/或墨汁识别数据、墨汁表征数据、墨汁使用数据等。在某些示例中，存储器114存储打印头具体数据和/或打印头识别数据、保证数据、打印头表征数据、打印头使用数据、认证数据、防伪数据(ACF)等。可以在制造时和/或在打印装置100的操作期间向存储器107和/或存储器114进行写入。

[0018] 图1B显示了示例性喷墨打印系统150，其包括示例性喷墨打印头组件152和示例性墨汁供应组件154。在所示出的示例中，喷墨打印系统150包括安装组件156、介质传输组件158、电子控制器160和电源162，所述电源162向喷墨打印系统150的各个电子组件供电。

[0019] 在所示出的示例中，喷墨打印头组件152包括存储器(例如，片上存储器)154、一个或多个打印头管芯157以及一个或多个喷嘴158。在所示出的示例中，将存储器154和ID线157通信地耦合到电子控制器160。

[0020] 在某些示例中，打印头管芯(例如，打印头)157通过喷嘴158向打印介质160喷射墨滴，以便打印到打印介质160上。在某些示例中，打印头157是流式喷射设备，并且打印介质160是任何适当的片状材料，诸如，例如，纸、卡片纸、透明片、聚酯薄膜、织物等。在某些示例中，喷嘴158是用于从喷嘴喷射墨汁的一个或多个列或阵列，以随着喷墨打印头组件152和打印介质160相对于彼此地移动，在打印介质160上产生字符、符号、图形、图像等。打印头组件150可以用于喷射墨汁、液体、流体、可流动材料(例如，清洁流体)等。

[0021] 在所示出的示例中，墨汁供应组件154包括用于存储要被提供给打印头组件152的墨汁的储存器162。在某些示例中，墨汁供应组件154是单向墨汁输送系统，其向喷墨打印头组件152提供在打印期间消耗的墨汁。在其它示例中，墨汁供应组件154是再循环墨汁输送系统，因为提供给打印头组件152的墨汁的一部分在打印期间被消耗，而提供给打印头组件152的墨汁的另一部分返回储存器162和/或墨汁供应组件154。

[0022] 在某些示例中，将喷墨打印头组件152和墨汁供应组件154一起容纳在喷墨盒或笔中。在其它示例中，墨汁供应组件154与喷墨打印头组件154是分离的，并且经由耦合和/或接口连接(例如，供应管)将墨汁提供给喷墨打印头组件152。在所示出的示例中，储存器162可以被移除、更换和/或再填充。在将喷墨打印头组件152和墨汁供应组件154一起容纳在喷墨盒中的示例中，储存器162可以包括位于盒中的本地储存器和/或位于盒外的较大的储存器。在某些这样的示例中，较大的储存器(其可以被移除、更换和/或再填充)流动地耦合到较小的本地储存器并且对较小的本地储存器的墨汁供应进行再填充。

[0023] 在所示出的示例中，安装组件156相对于介质传输组件158对喷墨打印头组件152进行定位，以及介质传输组件158相对于喷墨打印头组件152对打印头介质160进行定位。因此，在所示出的示例中，打印区164被定义为与喷墨打印头组件152和打印介质160之间的喷嘴158邻近。

[0024] 在某些示例中，喷墨打印头组件152是扫描类型的打印头组件。在某些这样的示例中，安装组件156包括用于相对于介质160移动喷墨打印头组件156来实现其扫描的支架。在其它示例中，喷墨打印头组件152是非扫描类型的打印头组件。在某些这样的示例中，安装组件156将喷墨打印头组件152相对于介质传输组件158固定，以及介质传输组件158相对于喷墨打印头组件152对打印介质160进行定位和/或移动。

[0025] 在某些示例中，电子控制器(例如，打印机控制器)160包括处理器、固件等，用于与喷墨打印头组件152、安装组件156和介质传输组件158进行通信和/或对它们进行控制。在所示出的示例中，电子控制器160从主机系统接收数据166，并且然后将数据166连同电子信息、红外信息、光信息、信息传输路径信息等一起发送到喷墨打印系统150。在某些示例中，数据166与待打印的文档和/或文件和/或打印作业命令和/或命令参数相关联。

[0026] 图2示出了可以用于实现图1A和图1B的打印头组件110和/或存储器114的示例性集成电路200。图2中示出的示例可以利用基于前端制程(FEOL)的NMOS过程或任何其它适当的过程(诸如，CMOS、BICMOS、BCD等)来实现。在所示出的示例中，集成电路200被并入到打印头主体(例如，打印头硅)201中并且包括衬底层(例如，第一层、P型硅衬底、N型硅衬底)202，所述衬底层202包括掺杂区204(例如，N+掺杂以减小电阻率)、栅极氧化物层(例如，第二层)206和多晶硅层(例如，第三层)208。在所示出的示例中，栅极氧化物层206在衬底层202和多晶硅层208之间。此外，在所示出的示例中，集成电路200包括层间电介质(ILD)层(例如，第四层)210和金属层(例如，第五层和第六层)212、214。在所示出的示例中，ILD层210的某些部分与衬底层202接触，金属层212的某些部分与衬底层202接触，金属层212的其它部分与ILD层210接触，以及金属层214与金属层212接触。在某些示例中，ILD层210包括硼磷硅玻璃(BPSG)和/或非掺杂硅玻璃(USG)并且可以用作用于逻辑器件的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和/或用于集成电路200的功率EFT。在某些示例中，金属层212包括诸如铝铜合金(AlCu或AlCuSi)的金属，以及金属层214包括TiN、TaN、NbN、HfN、ZrN、RuO2、IrO2、Al、Ta、Ti、Cu、Co、Ni、Nb、Mo、W、Hf、Zr、Cr或任何其它适当的金属。在某些这样的示例中，包括衬底202至金属层212和/或金属层214的各层是打印头组件110的一部分和/或被集成到打印头组件110中，以及金属层212、214中的一者或二者形成忆阻器215的底部电极。例如，衬底层202至金属层214的结构(并且尤其是包括底部电极层214的结构)可以是用于打印功能的打印头的集成结构和/或层。在某些实例中，本文公开的示例可以用于在打印头的金属层
212和/或金属层214上有利地形成忆阻器。

[0027] 在所示出的示例中，集成电路200包括忆阻器切换氧化物层(例如，第七层)216和金属层(例如，第八层、忆阻器顶部电极层)218。示例性忆阻器215是使用金属层214(可以是忆阻器215的底部电极)、忆阻器切换氧化物层216(例如，忆阻器横杆结构)以及金属层218(可以用作忆阻器215的顶部电极)来形成的。在某些示例中，忆阻器切换氧化物层216是通过在其上对金属层212、214中的一个或多个金属层进行氧化和/或通过沉积和/或溅射氧化物层或氮化物层(例如，HfOx、TaOx(0电阻器层(例如，第十一层和/或金属层)224和/或钝化层(例如，第十二层)226。在某些示例中，热喷墨电阻器层224包括钽铝(TaAl)、TaAlOx、WSiN、TaSiN和/或铝铜合金。

[0028] 为了便于描述，第一、第二、第三等命名法用于促进在集成电路200的各层202、204、206等之间进行区分。然而，这样的第一、第二、第三等命名约定不旨在表示这些层相对于彼此的优先级、重要性或固有的物理定位。即，可以将第一、第二、第三等术语任意地应用于任意层以便于在不同层之间进行识别。

[0029] 图3-图14描绘了生产图2的示例性集成电路200的示例性过程。在某些示例中，当制造图2的集成电路200时，发生下文描述的将集成的忆阻器存储器并入到片上打印头中的过程。虽然图3-图14描绘了所形成的特定数量的层并且特定层是按特定次序形成的，但是可以改变形成这些层中的任何一个层或多个层所按的次序和/或可以改变(例如，增加、减少等)所形成的层的数量。

[0030] 如在所示出的图3、图4和图5的示例中显示的，过程以将栅极氧化物层206和多晶硅层208在衬底层202上进行毯式图案化开始。在所示出的示例中，为了降低成本，不存在场氧化物(FOX)隔离、浅沟槽隔离(STI)或深沟槽隔离(DTI)。在某些示例中，过渡隔离是通过循环晶体管设计来完成的。例如，在图4中显示的示例中，在衬底层202上形成栅极氧化物层206，以及如图5所示，在栅极氧化物层206上形成多晶硅层208。为了移除如在所示出的图5的示例中显示的栅极氧化物层206和多晶硅层208的一部分，对层206、208的一部分进行图案化和/或将其蚀刻掉。在所示出的图6的示例中，使用原位掺杂和/或植入过程来向第一层
202提供导电掺杂区域204(例如，掺杂N+以创建在一定范围内非常低的电阻率)。在所示出的示例中，导电掺杂区域204提供导电路径，以供电子在例如栅极氧化物层206的单独结构之间流动。

[0031] 如图7和图8所示，示例性ILD层210是在衬底层202以及栅极氧化物层206和多晶硅层208的图案化结构上形成或沉积的。在所示出的示例中，使用例如光刻过程来对ILD层210进行接触图案化和/或将其蚀刻掉，以形成在所示出的图8的示例中显示的ILD层210的图案化结构。

[0032] 在所示出的图9的示例中，金属层212、214在ILD层210和衬底层202上沉积。在某些示例中，金属层214是由TiN、TaN、NbN、HfN、ZrN、RuO2、IrO2、Al、Ta、Ti、Cu、Co、Ni、Nb、Mo、W、Hf、Zr、Cr等和/或AlCuSi形成的，并且被用作忆阻器215(图2)的底部电极。在所示出的图10的示例中，忆阻器切换氧化物层216被沉积在金属层214上和/或是使用金属层214形成的。在某些示例中，忆阻器切换氧化物层216是TiOx或TaOx，并且具有在大约例如几纳米至几十纳米之间的厚度。在使用金属层214形成忆阻器切换氧化物层216的某些示例中，金属层214被氧化以形成忆阻器切换氧化物层216。

[0033] 在所示出的图11的示例中，忆阻器顶部电极218在忆阻器切换氧化物层216上沉积。在某些示例中，使用Ta和/或TaAl来形成忆阻器顶部电极218。在所示出的图12的示例中，使用光刻过程来图案化和/或蚀刻忆阻器切换氧化物层216和/或忆阻器顶部电极层218。在所示出的图13的示例中，然后，在ILD层210、金属层212、金属层214和忆阻器顶部电极层218上沉积、图案化和/或蚀刻电介质层220。在所示出的图14的示例中，金属层222是在电介质层220、金属层214和忆阻器顶部电极层218上形成的。此外，在所示出的图14的示例中，热喷墨电阻器层224是在金属层222上形成的。在所示出的示例中，热喷墨电阻器层是双层的，包括高的片状电阻层(例如，钽铝(TaAl)、TaAlOx、WSiN、TaSiN)和较低的电阻层(例如，AlCu)。在所示出的图14和图15的示例中，对金属层222和热喷墨电阻器层224进行图案化和/或蚀刻以形成接合垫开口。为了防止腐蚀，在电介质层220、金属层222和热喷墨电阻器层224上形成所示出的示例中的钝化层226。

[0034] 图16示出了表示可以结合制造线来被执行以生产图2的集成电路200的示例性机器可读指令的流程图。在该示例中，机器可读指令包括用于由处理器(诸如，在下文结合图17论述的示例性处理器平台1702中示出的处理器1712)执行的生产过程程序。生产过程程序可以体现在存储在有形的计算机可读存储介质(诸如，CD-ROM、软盘、硬驱动、数字多功能盘(DVD)、蓝光光盘、或与处理器1712相关联的存储器)上的软件中，但是整个生产过程程序和/或其部分可以替代地由除处理器1712之外的设备执行和/或体现在固件或专用硬件中。
此外，虽然示例性生产过程是参照在图16中示出的流程图来描述的，但是可以替代地使用生产示例性集成电路200的许多其它方法。例如，可以改变各方框的执行次序，和/或可以改变、删除或组合所描述的各方框中的某些方框。

[0035] 如上所述，可以使用存储在有形计算机可读存储介质(诸如，硬盘驱动、闪存、只读存储器(ROM)、压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、高速缓存、随机存取存储器(RAM)和/或信息在其中存储任意持续时间(例如，延长时段、永久、短时、临时缓冲和/或信息的高速缓存)的任何其它存储设备或存储盘)上的经编码的指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现图16的示例过程。如本文所使用的，将术语有形计算机可读存储介质明确地定义为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘，并且排除传播信号以及排除传输介质。如本文所使用的，“有形计算机可读存储介质”和“有形机器可读存储介质”可互换地使用。另外或替代地，可以使用存储在非暂时性计算机和/或机器可读介质(诸如，硬盘驱动、闪存、只读存储器、压缩盘、数字多功能盘、高速缓存、随机存取存储器和/或信息在其中存储任意持续时间(例如，延长时段、永久、短时、临时缓冲和/或信息的高速缓存)的任何其它存储设备或存储盘)上的经编码的指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实现图16的示例性过程。如本文所使用的，将术语非暂时性计算机可读介质明确地定义为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘，并且排除传播信号以及排除传输介质。如本文所使用的，当短语“至少”被用作权利要求的前言中的过渡术语时，按照与术语“包括”是开放式的一样的方式，其也是开放式的。

[0036] 下面结合上文结合图2-图15描述的示例性结构来描述图16的示例性过程。图16的示例性过程开始于在衬底层202上形成栅极氧化物层206(方框1602)。然后，在栅极氧化物层206上形成多晶硅层208(方框1603)。在方框1604处，对栅极氧化物层206和多晶硅层208进行图案化和蚀刻以形成栅极氧化物层206和多晶硅层208的图案化结构，如图5所示(方框1604)。在方框1606处，衬底层202经历原位掺杂和/或植入过程以形成衬底层202中的导电和/或掺杂区域(例如，N+掺杂)204，如图6所示(方框1606)。

[0037] 然后，在掺杂区域204上以及在由多晶硅层208和/或栅极氧化物层206形成的图案化结构上形成或沉积第一ILD层210，如图7所示(方框1608)。然后，对ILD层210进行图案化和/或蚀刻，如图8所示(方框1610)。在方框1612处，在ILD层210的部分和掺杂区域204的部分上沉积第一金属层212(方框1612)。在方框1613处，在第一金属层212上沉积第二金属层214，如图9所示(方框1613)。在方框1614处，对第一金属层212和第二金属层214进行图案化和/或蚀刻以形成第一金属层212和第二金属层214的蚀刻结构，如图9所示(方框1614)。在某些示例中，在ILD层210和第二金属层214的部分上形成氧化物层(例如，忆阻器切换氧化物层)216，如图10所示(方框1615)。例如，可以通过在第二金属层126和ILD层210上溅射或沉积来形成氧化物层216。可替代地，可以对金属层214和/或216进行氧化。

[0038] 在方框1616处，在氧化层216上形成或沉积金属层(例如，顶部忆阻器电极)218，如图11所示(方框1616)。在方框1618处，对氧化物层216和第三金属层218进行图案化和蚀刻，如图12所示(方框1618)。在第一ILD层210、第一金属层212、第二金属层214、氧化物层216和金属层218上形成或沉积第二ILD层220(方框1620)。对第二ILD层220进行图案化和蚀刻，如图13所示(方框1622)。

[0039] 在方框1624处，在ILD层220、金属层214和金属层218上沉积第四金属层222(方框1624)。在方框1624处，在第四金属层上沉积第五金属层224(方框1625)。在方框1626处，使用倾斜金属蚀刻或干蚀刻过程来对第四金属层222和第五金属层224进行图案化和蚀刻，以定义TIJ电阻器，如图14所示(方框1626)。为了防止腐蚀，在第二ILD层220、第四金属层222和第五金属层224上形成或沉积钝化层226，如图15所示(方框1628)。然后，对钝化层225进行图案化和/或蚀刻以形成接合垫开口(方框1630)。

[0040] 图17是显示了在其上生产示例性打印头1701的打印头制造线1700。在所示出的示例中，示例性打印头1701包括图2的集成电路200。打印头制造线1700包括具有处理器1702的打印头制造系统1703，所述处理器1702能够执行图16的指令以生产图2的集成电路200和/或本文公开的示例性结构中的任何示例性结构。处理器平台1702可以是例如服务器、个人计算机或任何其它类型的计算设备。

[0041] 所示出的示例中的处理器平台1702包括处理器1712。所示出的示例中的处理器1712是硬件。例如，处理器1712可以由来自任何期望的系列或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器或控制器来实现。

[0042] 所示出的示例中的处理器1712包括本地存储器1713(例如，高速缓存)。所示出的示例中的处理器1712经由总线1718与包括易失性存储器1714和非易失性存储器1716的主存储器进行通信。易失性存储器1714可以由同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或任何其它类型的随机存取存储器设备来实现。非易失性存储器1716可以由闪存和/或任何其它期望类型的存储器设备来实现。到主存储器1714、1716的存取是由存储器控制器进行控制的。

[0043] 此外，所示出的示例中的处理器平台1702还包括接口电路1720。接口电路1720可以由任何类型的接口标准(诸如，以太网接口、通用串行总线(USB)和/或PCI快速接口)来实现。

[0044] 在所示出的示例中，将一个或多个输入设备1722连接到接口电路1720。输入设备1722允许用户将数据和命令输入到处理器1712中。输入设备可以由例如键盘、按钮、鼠标、触摸屏、跟踪垫或跟踪球来实现。

[0045] 此外，还将一个或多个输出设备1724连接到所示出的示例中的接口电路1720。输出设备可以由例如显示设备(例如，发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、触摸屏、触感输出设备、打印机和/或扬声器)来实现。因此，所示出的示例中的接口电路1720通常包括图形驱动器卡、图形驱动器芯片或图形驱动器处理器。

[0046] 此外，所示出的示例中的接口电路1720还包括通信设备，诸如，发射机、接收机、收发机、调制解调器和/或网络接口卡，以促进经由网络1726(例如，以太网连接、数字用户线(DSL)、电话线、同轴电缆、蜂窝电话系统等)与外部机器(例如，任何类型的计算设备)进行数据交换。

[0047] 所示出的示例中的处理器平台1702还包括用于存储软件和/或数据的一个或多个大容量存储设备1728。这样的大容量存储设备1728的示例包括软盘驱动、硬驱动盘、压缩盘驱动、蓝光盘驱动、RAID系统和数字多功能盘(DVD)驱动。

[0048] 图17的经编码的指令可以包括由图16的流程图表示的示例性机器可读指令。在所示出的示例中，可以将经编码的指令1732存储在大容量存储设备1728中，存储在易失性存储器1714中，存储在非易失性存储器1716中，和/或存储在可移动有形计算机可读存储介质(诸如，CD或DVD)上。

[0049] 根据前述内容，将认识到的是，上文公开的方法、装置和制品提供了具有大量存储器比特同时使用显著减小的占用面积并且实现显著的成本节省的打印头和/或成像设备(例如，打印机、复印机等)。另外或替代地，本文公开的示例实现和/或促进对存储在打印头上的安全数据进行编程和/或读取，以充分地防止伪造和/或辅助防伪技术。另外或替代地，本文公开的示例在使用打印头上的较小区域的同时增加了存储器比特的数量，由此增加了根据所公开的示例生产的设备的安全性。与某些已知存储器(诸如，可擦除可编程只读存储器(EPROM))相比，在本文公开的示例中有利地使用示例性忆阻器存储器来在打印头上形成存储器，同时使用打印头上的相对小量的空间。相对于用于定位打印头上的存储器设备的已知技术，在本文公开的示例中使用示例性忆阻器存储器来在打印头上形成存储器，同时充分地降低由熔丝击穿造成的打印头上的薄膜损害，降低成本等。例如，与某些现有技术相比，使用本文公开的示例性存储器，可以将可以存储在ID线(例如，图1A的ID线120)中的比特的数量增加大约4倍(例如，从256比特到1024比特)和/或可以将由打印头上的存储器使用的物理空间的量减小大约88％。

[0050] 所示出的本文公开的示例描述了形成或制造集成到打印头上的忆阻器。在某些示例中，忆阻器可以是基于TiOx的设备(其中，“x”是非化学计量化合物)或包括TaSiOx的基于TaOx的设备。在某些示例中，基于TiOx的设备有利地提供了具有非易失性的高耐久性、快速切换、低能量操作、多状态操作、可扩展和/或可堆叠特性。在某些示例中，基于TaOx的设备有利地提供了耐久性和/或非线性。在某些示例中，本文公开的示例性打印头包括两个金属层，这两个金属层是不同的金属层和/或堆栈，其中，第一金属层包括忆阻器存储器的AlCuSi和/或底部电极，以及第二金属层包括热喷墨和忆阻器存储器的顶部电极(例如，相对高的片状电阻层(例如，TaAl、TaAlOx或WSiN)和低的片状电阻层(例如，AlCu))。

[0051] 在某些示例中，忆阻器的形成和/或切换电压小于5伏(V)。通常，对于集成电路(诸如，本文公开的示例性集成电路200(图2))来说，可用的电压高达大约15.5V。因此，存在充足的电压来操作忆阻器并且不需要负向电压来切断电源。此外，基于需要能够承受仅一次性编程(OTP)过程而不是多个编程过程的某些忆阻器实现方式，可以以甚至进一步的显著的成本节省来制造使用本文公开的示例制造的打印头上的某些示例性忆阻器结构。即，打印头上的某些忆阻器在初始化期间和/或在制造过程中仅可以被编程一次(例如，以存储图1A的ID线120中的数据)。

[0052] 虽然本文已经公开了某些示例性方法、装置和制品，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖完全落入本专利的权利要求的范围内的所有方法、装置和制品。

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具有形成于其上的存储器的打印头

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