TW201706140A - 具憶阻器之列印頭 - Google Patents

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寧 葛
曉崧 劉
李振翼
思佳 顧
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Abstract

製造具有一憶阻器之一列印頭可以包括形成具有一第一電極之一列印頭本體、耦合一氧化層與該第一電極、形成一作用區域、以及耦合一第二電極與該作用區域。該氧化層可以包括一氧化金屬合金。該作用區域可以藉由氧化該氧化金屬合金以形成一憶阻性材料而被形成。

Description

具憶阻器之列印頭 發明領域
本發明係有關於具憶阻器之列印頭。
發明背景
成像裝置可以包括具有能夠沈積墨水在一基片上之列印頭的列印機。成像裝置也可以包括記憶體構件，例如，憶阻器，以儲存資料。憶阻器是可以藉由施加一規劃能量(例如，一電壓)而規劃至不同的電阻狀態之裝置。
發明概要
依據本發明之一實施例，係特地提出一種製造具有一憶阻器之一列印頭的方法，該方法包含下列步驟：形成包含一第一電極的一列印頭本體；耦合一氧化層與該第一電極，其中該氧化層包含一氧化金屬合金；藉由氧化該氧化金屬合金以形成一憶阻性材料而形成該憶阻器之一作用區域；以及耦合一第二電極與該作用區域。
100‧‧‧成像裝置
204‧‧‧控制器
102‧‧‧主機系統
208‧‧‧電源供應
104‧‧‧控制器
210‧‧‧噴墨列印頭總成
106‧‧‧墨水供應裝置
214‧‧‧記憶體
107‧‧‧記憶體
220‧‧‧噴墨列印系統
108‧‧‧電源供應
222‧‧‧墨水供應總成
110‧‧‧列印頭總成
224‧‧‧托架總成
112‧‧‧處理驅動器頭
226‧‧‧媒體輸送總成
114‧‧‧記憶體
230‧‧‧列印頭晶粒
116‧‧‧資料處理器
232‧‧‧噴嘴
118‧‧‧驅動器頭
234‧‧‧列印媒體
236‧‧‧貯存器
448‧‧‧絕緣材料
238‧‧‧列印區
450‧‧‧ILD材料
330‧‧‧列印頭
452、454‧‧‧導電材料
340‧‧‧積體電路
356‧‧‧憶阻器
342‧‧‧基片材料
458‧‧‧憶阻性材料
344‧‧‧摻雜區域
460‧‧‧憶阻器頂部電極
346‧‧‧閘極氧化物材料
462‧‧‧介電質材料
348‧‧‧絕緣材料
464‧‧‧導電材料
350‧‧‧層間介電質(ILD)材料
466‧‧‧熱噴墨電阻器材料
352、354‧‧‧導電材料
468‧‧‧被動材料
356‧‧‧憶阻器
500‧‧‧列印頭
358‧‧‧憶阻性材料
510‧‧‧基片
360‧‧‧頂部電極材料
520‧‧‧第一電極
362‧‧‧介電質材料
530‧‧‧氧化層
364‧‧‧導電材料
540‧‧‧作用區域
366‧‧‧熱噴墨電阻器材料
550‧‧‧第二電極
368‧‧‧被動材料
560‧‧‧另外層
442‧‧‧基片材料
600‧‧‧製造列印頭方法
444‧‧‧導電性摻雜區域
610-640‧‧‧製造列印頭操作步驟
446‧‧‧閘極氧化物材料
下面將參考圖形而詳細說明，其中： 圖1是一範例成像裝置之方塊圖；圖2是包括一噴墨列印頭總成及一墨水供應總成之一噴墨列印系統範例圖；圖3是用以實行圖2之列印頭總成範例的一積體電路之範例圖；圖4A是在製造圖3之積體電路處理程序中的一步驟之範例圖；圖4B是在製造圖3之積體電路處理程序中，在圖4A中所例示步驟之後的一處理步驟範例圖；圖4C是在製造圖3之積體電路處理程序中，在圖4B中所例示步驟之後的一處理步驟範例圖；圖4D是在製造圖3之積體電路處理程序中，在圖4C中所例示步驟之後的一處理步驟範例圖；圖4E是在製造圖3之積體電路處理程序中，在圖4D中所例示步驟之後的一處理步驟範例圖；圖4F是在製造圖3之積體電路處理程序中，在圖4E中所例示步驟之後的一處理步驟範例圖；圖4G是在製造圖3之積體電路處理程序中，在圖4F中所例示步驟之後的一處理步驟範例圖；圖4H是在製造圖3之積體電路處理程序中，在圖4G中所例示步驟之後的一處理步驟範例圖；圖4I是在製造圖3之積體電路處理程序中，在圖4H中所例示步驟之後的一處理步驟範例圖；圖4J是在製造圖3之積體電路處理程序中，在圖 4I中所例示步驟之後的一處理步驟範例圖；圖4K是在製造圖3之積體電路處理程序中，在圖4J中所例示步驟之後的一處理步驟範例圖；圖4L是在製造圖3之積體電路處理程序中，在圖4K中所例示步驟之後的一處理步驟範例圖；圖4M是在製造圖3之積體電路處理程序中，在圖4L中所例示步驟之後的一處理步驟範例圖；圖5是一列印頭範例之橫截面的概念圖；以及圖6是製造具有一憶阻器之一列印頭方法範例的流程圖。
較佳實施例之詳細說明
成像裝置可以包括列印頭(例如，可拋式集成列印頭(IPH)或具有離軸墨水供應器之永久列印頭)、列印機、或影印機。成像裝置也可以包括記憶體。有許多不同型式的記憶體，其包括依電性和非依電性記憶體。依電性記憶體可能需要電力以維持其之資料且包括隨機存取記憶體(RAM)、動態隨機存取記憶體(DRAM)、以及同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)等等。非依電性記憶體可以當不供電時藉由保留儲存資料而提供永久資料並且可以包括快閃記憶體、唯讀記憶體(ROM)、電氣可抹除可規劃ROM(EEPROM)、可抹除可規劃ROM(EPROM)、以及電阻可變記憶體，例如，相變隨機存取記憶體(PCRAM)、電阻性隨機存取記憶體(RRAM)、以及磁電阻性隨機存取記憶體 (MRAM)等等。
EPROM可以被包含於成像裝置中。但是，隨著一仿冒行動之增加，具有一較大的儲存容量之更安全的認證以及防偽工具被探索。更進一步地，隨著新的技術被發展，電路板上之空間需求是供不應求。因而，存在著合併較大數量的記憶體進入成像裝置中之需求，而同時保持低的成本和低的整體電路板空間利用。
此處所揭示之範例包括成像裝置，該成像裝置包括記憶體(例如，非依電性記憶體、憶阻器記憶體、等等)。如此處所使用地，一憶阻器可以是一被動式二端點電路元件，其維持在電流的時間積分及電壓的時間積分之間的一函數關係。包括記憶體之此等裝置係可以被使用以實行防偽技術或用以確保成像裝置中之認證資訊。此處之範例可以減低關於製造成像裝置之生產成本(例如，減低每位元成本)而改善性能並且合併另外的特點(例如，安全特點)進入此些成像裝置中。此處所揭示之成像裝置範例可以被組配以儲存與辨識資訊、認證資訊、雲端為基礎之列印、市場資料資訊、顧客答謝數值(CAV)功能、或資料相關聯的資料。
此處所揭示之範例提供可行的、有成本效益的及高度可製造結構以在適當大小的矽面積上(例如，可比較於該列印頭上可用空間之一相對小的面積)形成一列印頭以實行一記憶體位元庫以儲存辨識(ID)資訊和提供認證。於一些範例中，形成於列印頭上之憶阻器設置有一ID線以儲存用於認證目的之辨識資訊。進一步地，所形成的ID線可以 被使用以接收和儲存安全性或認證資料。此安全性或認證資料可以被使用以辨識一對應的列印頭(或列印墨匣)作為來自一特定製造商之一可信的產品(例如，一可信的品牌列印墨匣)。以這方式，該ID線可以是有助於製造商分配可檢驗作為可信的製造商部件之部件。此等部件之可檢驗信賴性可以協助對抗可能是更低劣品質之售後部件的仿冒並且可能有時損害機器或降低有仿冒部件被安裝於其中的機器性能。於一些範例中，該ID線可以儲存加密/解碼資料(例如，安全密鑰)以供安全列印的使用，其涉及在列印之前解碼以一加密格式被發送至一列印機的資料。
接著參看至圖形，圖1展示一成像裝置100範例。雖然圖1例示具有一永久列印頭的成像裝置100，範例是不因此受限定。於一些範例中，成像裝置100可以包括具有一集成列印頭(例如，一可拋式墨匣)之一列印設備、或其他列印機或影印機。
如於圖1之展示，成像裝置100可以耦合至一主機系統102或與一主機系統102通訊，例如一電腦或處理器。在所例示之範例中，該成像裝置100可以包括一控制器104、具有一記憶體107之一墨水供應裝置106、一電源供應108以及一集成列印頭總成110。於一些範例中，列印頭總成110可以整體地耦合至該成像裝置100。在列印頭總成110是，例如，一可拋式列印機墨匣範例中，列印頭總成110可以是可移動地耦合至列印設備100。
進一步地，如圖1中例示，墨水供應裝置106可以 流體方式耦合至列印頭總成110以致能將墨水選擇性地提供至該列印頭總成110。於一些範例中，列印頭總成110可以包括一處理驅動器頭112和一記憶體(例如，晶片上記憶體)114。處理驅動器頭112可以包括一資料處理器116和一驅動器頭118。於一些範例中，記憶體114可以包括一ID線以儲存認證或安全資料。
於一些範例中，記憶體114可以使用整體地被形成於或列印頭總成110中之一憶阻器而被實行。該憶阻器可以使用該列印頭之表面或結構(例如，導電材料)而整體地被形成在該列印頭總成110之內或在其上。因此，該憶阻器本身之一部份可包括一不同方式之功能列印頭的一個或多個材料。此處所揭示之範例可以使用一n-型金屬氧化物半導體(NMOS)處理程序、一互補金屬氧化物半導體(CMOS)處理程序、一雙極互補金屬氧化物半導體(BiCMOS)、一雙極-CMOS-DMOS(BCD)處理程序或構成列印頭或半導體之任何其他處理程序而被產生。此處所揭示之範例可以被使用以基於一金屬氧化物系統，使用一陰離子-為基礎之雙極憶阻器而製造一積體電路(IC)晶片(例如，2.5毫米(mm)x2.5毫米大小之晶片、5x5毫米大小之晶片等等)或一IC晶粒在一列印頭上。如此處進一步的討論，該列印頭之一氧化金屬合金材料可以被氧化以形成該憶阻器之一作用區域。
電源供應108可以提供電力至控制器104、列印頭總成110或處理驅動器頭112。此外，控制器104可以自主機系統102接收資料。例如，該資料可以是將儲存於一ID線中 的認證或安全資料或該資料可以是列印資料。控制器104可以處理該資料成為被提供至墨水供應裝置106或列印頭總成110之列印機控制資訊或影像資料，以有效地控制列印設備100。在一啟始規劃相位期間，控制器104可以儲存所接收的安全資料進入一ID線作為一個一次性規劃(OTP)處理程序之部份。在此等範例中，安全資料可以是有用於防偽資料特點，例如，以確認包括列印頭總成110之一墨水墨匣是一可信的部件。該安全資料可以被使用以基於以一加密格式在列印系統所接收的資料而實行安全的列印。
記憶體107和記憶體114可以被使用以儲存任何型式的資料。於一些範例中，記憶體107和記憶體114可以儲存墨水供應特定資料、墨水辨識資料、墨水特徵資料、墨水使用資料等等。記憶體107和記憶體114也可以儲存列印頭特定資料、列印頭辨識資料、保證資料、列印頭特徵資料、列印頭使用資料、認證資料、防偽資料、等等。在數個範例中，記憶體107、記憶體114、或其兩者皆可以在製造時間、在該列印設備100操作期間、或其兩者時被寫入。
圖2展示包括一噴墨列印頭總成210和一墨水供應總成222之一噴墨列印系統220範例。如在圖2中例示，噴墨列印系統220可以包括一托架總成224、一媒體輸送總成226、一控制器204，以及可以提供電力至噴墨列印系統220的各種電氣構件之一電源供應208。
噴墨列印頭總成210可以包括一記憶體(例如，晶片上記憶體)214、一個或多個列印頭晶粒230、以及一個或 多個噴嘴232。記憶體214和一列印頭晶粒230可以是可操作地耦合至控制器204。
於一些範例中，列印頭晶粒(例如，列印頭)230可以朝向一列印媒體234經過噴嘴232而噴射墨水滴，以便列印至列印媒體234上。例如，列印頭230可以包括一流體噴射裝置，並且列印媒體234可以是任何適當的材料，例如，紙張、卡片紙、透明膠片、聚酯薄膜、布料、等等。於一些範例中，噴射墨水之噴嘴232可以是以一個或多個行或陣列被安排，以當噴墨列印頭總成210和列印媒體234彼此相對地移動時而產生文字、符號、圖形或影像於列印媒體234上。於一些範例中，列印頭總成220可以被使用以噴射墨水、液體、流體、以及其他可流動材料。
墨水供應總成222可以包括用以儲存將被提供至列印頭總成210之墨水的一貯存器236。於一些範例中，該墨水供應總成222可以包括提供墨水至噴墨列印頭總成210之一單向墨水輸送系統。另外，於一些範例中，墨水供應總成222可以包括一再循環墨水輸送系統，其中被提供至列印頭總成的一部份(例如，一第一部份)墨水210在列印期間被消耗並且被提供至列印頭總成210的另一部份(例如，一第二部份)墨水返回至貯存器236或墨水供應總成222。
於一些範例中，噴墨列印頭總成210和墨水供應總成222可以一起被存放在相同的實體結構中，例如，在一噴墨墨匣或墨筆中。在其他範例中，墨水供應總成222可以是與噴墨列印頭總成210分離的並且可以經由一耦合或一 介面連接(例如，一供應管)而提供墨水至噴墨列印頭總成210。更進一步地，貯存器236可以被移除、被替換、或重新充填。在範例中，其中噴墨列印頭總成210和墨水供應總成222一起被存放在一噴墨墨匣中，貯存器236可以包括安置在該墨匣之內的一局域性貯存器或安置於該墨匣之外的一較大貯存器。在此些範例中，該較大的貯存器，其可以被移除、被替換或重新充填，可以是以流體方式耦合至較小的局域性貯存器之墨水供應器並且可以重新充填較小的局域性貯存器之墨水供應器。
繼續參看圖2，托架總成224可以相對於媒體輸送總成226而置放噴墨列印頭總成210，並且媒體輸送總成226可以相對至噴墨列印頭總成210而置放列印媒體234。因此，如例示在圖2中，一列印區238可以被界定而相鄰於噴墨列印頭總成210和列印媒體234之間的噴嘴232。
於一些範例中，噴墨列印頭總成210可以包括一掃描型式列印頭總成。在此等範例中，托架總成224可以包括一輸送筒，其相對於列印媒體234移動噴墨列印頭總成210以致能掃描。另外，噴墨列印頭總成210可以包括一非掃描型式列印頭總成。在此等範例中，托架總成224可以相對至媒體輸送總成226而固定噴墨列印頭總成210，並且媒體輸送總成226可以相對至噴墨列印頭總成210而置放或移動列印媒體234。
於一些範例中，控制器(例如，列印機控制器或電子控制器)204可以包括一處理器或韌體以與噴墨列印頭 總成210、托架總成224、以及媒體輸送總成226通訊並且控制它們。例如，控制器204可以自一主機系統接收資料。該接收的資料接著可以經由控制器204而與電子式資訊、紅外線資訊、光學資訊、以及資訊轉移路線資訊一起被傳送至噴墨列印系統220。於一些範例中，該資料可以是與將列印的一文件或檔案、列印作業命令、或命令參數相關聯。
圖3展示一積體電路340之範例，其係可以使用以實行在圖1和圖2中例示之列印頭總成110、210、或記憶體114、214。在圖3中例示之積體電路可以基於線處理程序前端(FEOL)或任何其他適當的處理程序，例如，CMOS、BICMOS、BCD、等等而藉由NMOS被實行。如在圖3中例示者，積體電路340可以併入一列印頭330(例如，列印頭矽)中並且可以包括一基片材料(例如，一第一材料、一P-型矽基片、或一N-型矽基片)342，其包括摻雜區域344(例如，N+摻雜以減少電阻率)、一閘極氧化物材料346(例如，一第二材料)以及一絕緣材料(例如，一第三材料，例如，一多晶矽絕緣材料)348。閘極氧化物材料346可以安置在基片材料342和絕緣材料348之間。進一步地，積體電路340可以包括一層間介電質(ILD)材料(例如，一第四材料)350以及導電材料(例如，第五和第六材料)352、354。於一些範例中，其可以僅是導電材料352和354之一者。
於一些範例中，導電材料352、354可以包括金屬或金屬合金。但是，範例是不因此受限定，並且導電材料352、354可以包括能夠允許電荷流動之其他材料。如在圖3 中例示，ILD材料350的一些部份可以是與基片材料342接觸，導電材料352的一些部份可以是與基片材料342接觸，導電材料352的其他部份可以是與ILD材料350接觸，且導電材料354可以是與導電材料352接觸。
於一些範例中，ILD材料350可以包括硼磷矽酸鹽玻璃(BPSG)、無摻雜矽酸鹽玻璃(USG)、或其兩者並且係可以使用作為用於邏輯之一金屬-氧化物-半導體場效電晶體(MOSFET)或作為用於積體電路340之一功率場效電晶體(PowerFET))。導電材料352可以包括一金屬，例如，一鋁-銅合金(例如，鋁銅(AlCu)或鋁銅矽(AlCuSi))，並且導電材料354可以包括鈦氮化合物(TiN)、鉭氮化合物(TaN)、鈮氮化合物(NbN)、鉿氮化合物(HfN)、鋯氮化合物(ZrN)、釕氧化合物(RuO2)、銥氧化合物(IrO2)、鋁(Al)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鎢(W)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鉻(Cr)或任何其他適當的金屬。於此等範例中，包括經過導電材料352或導電材料354之基片342的該等材料可以是整合於列印頭總成110、210，並且導電材料352、354之一者或兩者可以形成用於一憶阻器356之一底部電極。例如，經過導電材料354之基片材料342的結構可以是使用於列印功能之一列印頭之整合結構。於一些範例中，一憶阻器可以被形成於導電材料352、導電材料354、或其兩者上。於一些範例中，導電材料354可以是被氧化成為憶阻器材料的一氧化層。
於一些範例中，積體電路340可以包括具有一憶 阻性材料(例如，一第七材料，例如，一金屬氧化物)358以及一憶阻器頂部電極材料(例如，第二電極，一第八材料)360的一憶阻器作用區域。於一些範例中，該頂部電極材料360可以包括一導電材料，例如，一金屬。另外或此外地，憶阻器頂部電極材料360可以包括能夠允許電荷流動之其他材料。於一些範例中，憶阻性材料358可以藉由氧化包括一氧化金屬合金的一氧化層而被形成。該氧化金屬合金可以氧化以形成憶阻性材料358，其可以包括氧化金屬合金之一金屬氧化物。
此外，如在圖3中例示，積體電路340可以包括一介電質材料(例如，一第九材料)362、一導電材料(例如，一第十材料)364、一熱噴墨電阻器材料(例如，一第十一材料)366、以及一被動材料(例如，一第十二材料)368。於一些範例中，熱噴墨電阻器材料366可以包括鉭鋁(TaAl)、鉭鋁氧化物(TaAlOx)、鎢矽氮化物(WSiN)、鉭矽氮化物(TaSiN)、或一鋁-銅合金。
為容易說明起見，第一、第二、第三、等等之命名法被使用以便利於在積體電路340的材料342、344、346、等等之間辨認。但是，此第一、第二、第三、等等命名慣例，不是預期表示任何優先序、重要性或材料彼此相對之內在實際位置。亦即，第一、第二、第三、等等詞語，可以任意地應用至任何材料以容易在不同材料之間的辨識。
圖4A至圖4M是用以製造圖3之範例積體電路340的處理步驟之範例圖。於一些範例中，在下面說明之合併 憶阻器記憶體進入一晶片上列印頭中的處理程序可以當製造圖3的積體電路340時發生。雖然圖4A至圖4M展示一特定數目之被形成的材料以及以一特定順序被形成的特定材料，其中任何的一個或多個材料被形成的順序可以被改變或被形成的數個材料可以被改變或其兩者(例如，被增加、被減少等等)。
圖4A是製造在圖3中例示之積體電路340的一處理步驟之範例圖。該處理程序可以開始於一基片材料442。圖4B是於圖4A中所例示之步驟之後，製造在圖3中例示之積體電路340的處理步驟的範例圖。如在圖4B中例示，一閘極氧化物材料446可以被沈積在基片材料442上。圖4C是在圖4B中所例示的一步驟之後，製造在圖3中例示之積體電路340的處理步驟之範例圖。如在圖4C中例示，一絕緣材料448可以被沈積且被成型(例如，蝕刻掉)在基片材料442和閘極氧化物材料446上面。例如，材料446、448之一部份可以被成型或蝕刻掉，以移除閘極氧化物材料446和絕緣材料448之部份。於一些範例中，沒有場氧化物(FOX)隔離、淺溝槽隔離(STI)、或深溝槽隔離(DTI)。於一些範例中，轉變隔離經過一迴路電晶體設計被完成。例如，閘極氧化物材料446可以被形成在基片材料442上，並且絕緣材料448可以被形成在閘極氧化物材料446上，如在圖4C中之例示。
圖4D是在圖4C中所例示的一步驟之後，製造在圖3中例示之積體電路340的處理步驟範例圖。如在圖4D中之例示，一原位摻雜或埋置處理可以被使用以提供導電性 摻雜區域444於第一材料442(例如，N+摻雜以產生在一範圍中之一非常低電阻率)。導電性摻雜區域444可以提供電氣導電性路徑以供電子在，例如，閘極氧化物材料446之各自的結構之間流動。於一些範例中，分隔物(未例示於圖形中)可以被沈積而相鄰至導電性摻雜區域444及閘極氧化物材料446。更進一步地，輕微地摻雜汲極(未於圖形中例示)可以被沈積而相鄰至導電性摻雜區域444。
圖4E是在圖4D中所例示的一步驟之後，製造於圖3中例示之積體電路340的處理步驟範例圖。如在圖4E中例示，ILD材料450可以被形成或被沈積在基片材料442上。圖4F是在圖4E中所例示的一步驟之後，製造於圖中3例示之積體電路340的處理步驟範例圖。如在圖4F中例示，閘極氧化物材料446和絕緣材料448之成型結構可以被形成。ILD材料450可以使用，例如，一照相平版印刷術處理以接觸成型或蝕刻而形成ILD材料450的成型結構。
圖4G是在圖4F中所例示的一步驟之後，製造例示於圖3中之積體電路340處理步驟範例圖。如在圖4G中例示，導電材料452、454可以被沈積在ILD材料450和基片材料442上。於一些範例中，導電材料454可以是由鈦氮化合物(TiN)、鉭氮化合物(TaN)、鈮氮化合物(NbN)、鉿氮化合物(HfN)、鋯氮化合物(ZrN)、釕氧化合物(RuO2)、銥氧化合物(IrO2)、鋁(Al)、鉭(Ta)、鈦(Ti)、銅(Cu)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鎢(W)、鉿(Hf)、鋯(Zr)、鉻(Cr)所形成。於一些範例中，鋁銅矽化合物可以被使用作為用於在圖3中 例示之憶阻器356的一底部電極。
圖4H是在圖4G中所例示的一步驟之後，製造於圖3中例示之積體電路340的處理步驟範例圖。一氧化層可以被沈積在導電材料452或導電材料454或其二者上。氧化層可以包括一氧化金屬合金，例如，一二元金屬合金。例如，該氧化金屬合金可以包括鋁和鉭。更進一步地，該氧化層可以被氧化以形成(例如，生成)一憶阻器作用區域之一憶阻性材料458。例如，該憶阻性材料458可以藉由進行熱氧化而被形成，並且暴露該氧化金屬合金以在升高的溫度(例如，100-400℃或較高者)而氧化媒介物(例如，空氣、O2、H2O、CO2、等等)。另外或此外地，熱氧化可以使用一熔爐氧化處理在氧化金屬合金上被進行。同樣地，熱氧化可以使用一快速熱處理(RTP)方法被進行，該方法包括快速熱氧化(RTO)及/或快速熱韌煉(RTA)。
於一些範例中，憶阻性材料458可以藉由進行電漿氧化、以及在環境或升高的溫度暴露氧化金屬合金至氧電漿而被形成。同時，憶阻性材料458也可以藉由進行臭氧氧化、以及在環境或升高的溫度暴露該氧化金屬合金至臭氧而被形成。更進一步地，其他氧化處理可以被使用，例如，暴露該氧化金屬合金至氧化之液體，例如，H2O2。於一些範例中，憶阻性材料458可以是鈦氧化物(TiOx)或鉭氧化物(TaOx)並且可以具有在大約，例如，幾奈米至十幾奈米之間的厚度。於一些範例中，憶阻性材料458可以包括一二元氧化物，如TaOxAlOx或TaAlOx之鉭鋁氧化物。更進一步 地於一些範例中，憶阻性材料458可以包括一三元氧化物。例如，該憶阻性材料458可以包括鉭鋁銅氧化物(TaAlCuOx)。於另一範例中，憶阻性材料458可以包括AlOxSiOyCuOz之氧化物或其他複雜氧化物。
圖4I是在圖4H中所例示的一步驟之後，製造於圖3中例示之積體電路340的處理步驟範例圖。如在圖4I中例示，一憶阻器頂部電極460可以被沈積在憶阻性材料458上。於一些範例中，憶阻器頂部電極460可以使用鉭或鉭鋁化合物被形成。進一步地，圖4J是在4I圖中例示之步驟後的一步驟範例圖。如例示在圖4J中，憶阻性材料458或憶阻器頂部電極材料460或其兩者皆可以使用一照相平版印刷術處理被成型或被蝕刻。
圖4K是在圖4J中所例示的一步驟之後，在製造於圖3中例示之積體電路340的處理步驟範例圖。如例示在圖4K中，一介電質材料462可以在ILD材料450、導電材料452、導電材料454、以及憶阻器頂部電極材料460上被沈積、被成型、或被蝕刻。進一步地，圖4L是在圖4K中例示之步驟後的一步驟範例圖。如在圖4L中例示，一導電材料464可以在介電質材料462、導電材料454、以及憶阻器頂部電極材料460上被形成。如在圖4L中例示，導電材料464和一熱噴墨電阻器材料466可以被成型或被蝕刻以形成聯結墊開口。
圖4M是在圖4L中所例示的一步驟之後，製造例示在圖3中之積體電路340的處理步驟範例圖。如在圖4M中 例示，一熱噴墨電阻器材料466可以被形成在導電材料464上。於一些範例中，熱噴墨電阻器材料466可以包括一雙重材料，其包括一高薄片電阻性材料(例如，鉭鋁化合物、鉭鋁氧化物(TaAlOx)、鎢矽氮化合物、鉭矽氮化合物)以及一較低電阻性材料(例如，鋁銅化合物)。進一步地，為確保免於腐蝕，在圖4L中例示之一被動材料468可以被形成在介電質材料462、導電材料464、以及熱噴墨電阻器材料466上。
圖5是一列印頭500範例之橫截面概念圖。列印頭500可以包括一基片510、一第一電極520、具有一氧化層530和一作用區域540的一憶阻器、一第二電極550、以及一另外層560。
基片510可以是類似於圖3之基片材料342，其可以是，例如，一矽基片。第一電極520可以耦合至基片510並且可以攜帶電流經過列印頭500至作用區域540。第一電極520可以是類似於圖3之導電材料352、354。第二電極550可以具有相似功能並且可以是類似於圖3之頂部電極材料360。
憶阻器可以耦合在第一電極520和第二電極550之間。該憶阻器可以利用氧化層530被形成。如上所述，氧化層530可以包括一氧化金屬合金。該氧化金屬合金可以被氧化以形成一憶阻性材料，其接著構成作用區域540。於圖5中，氧化層530和作用區域540兩者被展示如相同構件。這是為了例示作用區域540可以在氧化層530之外被形成。於一些範例中，所有的氧化金屬合金被氧化為憶阻性材料， 而在一些其他範例中，氧化金屬合金之一部份被氧化為憶阻性材料。
另外層560可以耦合在基片510和第一電極520之間。另外層560可以代表列印頭500之其他材料和成分，例如，那些例示在圖3中以及例示在圖4A至圖4M中的製造處理程序中者。於一些範例中，另外層560可以包括耦合至基片510的一閘極氧化物層以及耦合至該閘極氧化物層的一多晶矽層。
圖6是用以製造具有憶阻器之列印頭的方法600範例之流程圖。在操作610，方法600可以包括形成具有一第一電極之一列印頭本體。例如，該第一電極可以包括如在圖3中例示之導電材料352或354。
在操作620，方法600可以包括耦合具有一氧化金屬合金之一氧化層與第一電極。如此處所使用的，構件可以藉由形成在該等構件之間的一電氣連接而耦合。例如，氧化層可以藉由形成一直接表面接觸或藉由其他形式之實際連接而耦合至第一電極。
在操作630，方法600可以包括藉由氧化該氧化金屬合金以形成一憶阻性材料而形成一憶阻器作用區域。例如，進行氧化以形成該憶阻性材料可以包括進行一熔爐氧化處理，如關於圖4A至圖4M中所述。於一些範例中，進行熱氧化可以包括進行一快速熱處理法。
在操作640，方法600可以包括耦合一第二電極與憶阻器作用區域。此外，於一些範例中，方法600可以包括 其他操作，例如，蝕刻第一電極、切換氧化物材料、以及第二電極，如關於圖4A至圖4M所述。
在上面之說明中，範例和資料提供方法和應用之說明，以及本揭示之系統和方法的使用。因為許多範例可以被達成而不脫離本揭示之系統和方法的精神和範疇，這說明僅提及許多可能的一些實施例組配和實行例。
展示於此處的各種圖形中之元件可以被添加、被交換、或被消除以便提供本揭示之數個另外的範例。此外，圖形中所提供的元件之比例和相對尺度是意欲例示該等範例，並且不應被視為限定之意。如此處所使用，“一”或“一些”事件可以涉及一個或多個此等事件。例如，“數個小部件”可以是涉及一個或多個小部件。
100‧‧‧成像裝置
102‧‧‧主機系統
104‧‧‧控制器
106‧‧‧墨水供應裝置
107‧‧‧記憶體
108‧‧‧電源供應
110‧‧‧列印頭總成
112‧‧‧處理驅動器頭
114‧‧‧記憶體
116‧‧‧資料處理器
118‧‧‧驅動器頭

Claims (15)

  1. 一種製造具有一憶阻器之一列印頭的方法，該方法包含下列步驟：形成包含一第一電極的一列印頭本體；耦合一氧化層與該第一電極，其中該氧化層包含一氧化金屬合金；藉由氧化該氧化金屬合金以形成一憶阻性材料而形成該憶阻器之一作用區域；以及耦合一第二電極與該作用區域。
  2. 依據請求項1之方法，其中形成該作用區域包含以熱方式氧化該氧化金屬合金以形成該憶阻性材料。
  3. 依據請求項1之方法，其中該第一電極包含一三元金屬合金。
  4. 依據請求項3之方法，其中該第一電極包含鋁、矽、和銅。
  5. 依據請求項1之方法，其中該氧化金屬合金包含一二元金屬合金。
  6. 依據請求項5之方法，其中該氧化金屬合金包含鋁和鉭。
  7. 一種製造具有一憶阻器之一列印頭的方法，該方法包含下列步驟：形成一列印頭本體，該列印頭本體包含一摻雜基片、耦合至該摻雜基片之一閘極氧化物層、耦合至該閘極氧化物層之一多晶矽層、以及一第一電極； 耦合一憶阻器與該第一電極，該耦合包含：耦合一氧化層與該第一電極，其中該氧化層包含一氧化金屬合金；及藉由氧化該氧化金屬合金以形成一憶阻性材料而形成該憶阻器之一作用區域；以及耦合一第二電極與該憶阻器。
  8. 依據請求項7之方法，其進一步地包含蝕刻該第一電極、該氧化層、該作用區域、以及該第二電極。
  9. 依據請求項7之方法，其中形成該作用區域包含以熱方式氧化該氧化金屬合金以形成該憶阻性材料。
  10. 依據請求項7之方法，其中該氧化金屬合金包含一二元金屬合金。
  11. 依據請求項10之方法，其中該氧化金屬合金包含鋁和鉭。
  12. 一種列印頭，其包含：一基片；耦合至該基片之一第一電極；一第二電極；一憶阻器，其耦合在該第一電極和該第二電極之間，該憶阻器包含：一氧化層，其中該氧化層包含一氧化金屬合金；以及一作用區域，其中該作用區域包含一憶阻性材料，該憶阻性材料包含該氧化金屬合金的一氧化 物。
  13. 依據請求項12之列印頭，其進一步地包含耦合至該基片的一閘極氧化物層以及耦合至該閘極氧化物層的一多晶矽層。
  14. 依據請求項12之列印頭，其中該氧化金屬合金包含一二元金屬合金。
  15. 依據請求項14之列印頭，其中該氧化金屬合金包含鋁和鉭。
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