自旋轉(zhuǎn)移矩切換設(shè)備中由應(yīng)變引起的切換電流的減小的制作方法
【專利摘要】使用引起MTJ（202）上的定向靜態(tài)應(yīng)變/應(yīng)力以增加垂直磁各向異性的工藝和結(jié)構(gòu)配置來(lái)構(gòu)造部分垂直磁各向異性（PPMA）類型的磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器單元。因此，得到MTJ的減小的切換電流。在制造期間沿受控方向（236，234）和/或用受控幅值來(lái)引起MTJ上的定向靜態(tài)應(yīng)變/應(yīng)力。MTJ持久地遭受預(yù)定的定向應(yīng)力（228）并且持久地包括提供減小的切換電流的定向靜態(tài)應(yīng)變/應(yīng)力。
【專利說(shuō)明】自旋轉(zhuǎn)移矩切換設(shè)備中由應(yīng)變引起的切換電流的減小
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2011年9月12日由ZHU等人提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/533,413的權(quán)益。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開(kāi)一般涉及自旋轉(zhuǎn)移矩磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STT-MRAM)。更具體地，本公開(kāi)涉及定向內(nèi)部應(yīng)變和應(yīng)力以減小STT-MRAM切換電流。
【背景技術(shù)】
[0004]與常規(guī)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)芯片技術(shù)不同，在磁性RAM (MRAM)中，數(shù)據(jù)不是作為電荷來(lái)存儲(chǔ)的，而是取而代之通過(guò)存儲(chǔ)元件的磁極化來(lái)存儲(chǔ)。這些存儲(chǔ)元件是從由隧道阻擋層分開(kāi)的兩個(gè)鐵磁層形成的。這兩個(gè)層中的一個(gè)層(被稱為固定層)具有設(shè)置成特定極性的至少一個(gè)參考磁極化。另一磁性層(被稱為自由層)的磁極性被改變以表示“I”(例如，與固定參考層反向平行)或者“O”(例如，與固定參考層平行)。具有固定層、隧道阻擋層和自由層的一種此類器件是磁性隧道結(jié)(MTJ)。MTJ的電阻取決于自由層與固定層的磁極性相比較而言的磁極性。存儲(chǔ)器設(shè)備(諸如MRAM)是從可個(gè)體尋址的MTJ的陣列構(gòu)造的。
[0005]為了將數(shù)據(jù)寫(xiě)入常規(guī)MRAM，通過(guò)MTJ施加寫(xiě)電流。寫(xiě)電流具有超過(guò)被稱為臨界切換電流電平的電平的幅值，該電平足以改變自由層中的自旋或磁化的取向。當(dāng)寫(xiě)電流朝第一方向流動(dòng)時(shí)，MTJ可被置于或者保持在第一狀態(tài)，其中MTJ的磁化位于平行的取向上。當(dāng)寫(xiě)電流朝與第一方向相反的第二方向流動(dòng)時(shí)，MTJ可被置于或者保持在第二狀態(tài)，其中MTJ的磁化位于反向平行的取向上。
[0006]為了讀取常規(guī)MRAM中的數(shù)據(jù)，讀電流可經(jīng)由用于將數(shù)據(jù)寫(xiě)入MTJ的相同電流路徑流過(guò)MTJ。如果MTJ的磁化位于平行的取向上，則MTJ呈現(xiàn)一電阻，該電阻不同于在MTJ元件的磁化位于反向平行的取向上的情況下MTJ將呈現(xiàn)的電阻。因此，在常規(guī)MRAM中，存在由兩個(gè)不同的電阻定義的兩種相異的狀態(tài)，并且可基于該狀態(tài)來(lái)讀取邏輯“O”或邏輯“I”值。
[0007]磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的位單元可被安排在包括一種模式的存儲(chǔ)器元件(例如，MRAM情形中的MTJ)的一個(gè)或多個(gè)陣列中。STT-MRAM (自旋轉(zhuǎn)移矩磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)是新興的非易失性存儲(chǔ)器，其具有以下優(yōu)點(diǎn):非易失性、與eDRAM (嵌入式動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)相當(dāng)?shù)乃俣?、與eSRAM (嵌入式靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)相比較小的芯片大小、不受限制的讀/寫(xiě)耐久性、以及低陣列漏泄電流。
[0008]在一種類別的MRAM存儲(chǔ)器單元中，磁性隧道結(jié)(MTJ)的自由層和參考層的極化方向平行于相應(yīng)層的平面。此類存儲(chǔ)器單元被稱為具有面內(nèi)磁各向異性或者縱向磁各向異性(LMA)0在另一種類別的MRAM存儲(chǔ)器單元中，MTJ的自由層和參考層的極化方向垂直于相應(yīng)層的平面。此類存儲(chǔ)器單元被稱為具有垂直磁各向異性(PMA)。
[0009]臨界切換電流(其是可使MRAM存儲(chǔ)器單元從一種邏輯狀態(tài)改變至另一種邏輯狀態(tài)的電流量)也被稱為存儲(chǔ)器單元的切換電流。PMA類型存儲(chǔ)器單元比LMA類型存儲(chǔ)器單元使用更少的切換電流。期望改進(jìn)MRAM存儲(chǔ)器單元的垂直磁各向異性以產(chǎn)生功耗降低的MRAM設(shè)備。
[0010]概述
[0011]本公開(kāi)的諸方面通過(guò)向MTJ施加機(jī)械應(yīng)力/應(yīng)變來(lái)增加MTJ中的各個(gè)層的垂直磁各向異性。根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，可以使用引起MTJ上的定向靜態(tài)應(yīng)力/應(yīng)變以增加垂直磁各向異性并且因此減小MTJ的切換電流的工藝和結(jié)構(gòu)配置來(lái)制造MTJ。根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，可以在MTJ的制造期間沿受控方向和/或用受控幅值來(lái)引起MTJ上的定向靜態(tài)應(yīng)變/應(yīng)力。根據(jù)本公開(kāi)的諸方面制造的MTJ持久地遭受預(yù)定的定向應(yīng)力并且持久地包括提供減小的切換電流的定向靜態(tài)應(yīng)變/應(yīng)力。
[0012]根據(jù)本公開(kāi)的一方面的磁性隧道結(jié)(MTJ)器件包括配置有固定層、自由層、以及固定層與自由層之間的阻擋層的MTJ。該器件還包括緊靠MTJ的應(yīng)力-應(yīng)變膜。應(yīng)力-應(yīng)變膜被圖案化以引起MTJ中的定向靜態(tài)應(yīng)變和/或應(yīng)力。
[0013]本公開(kāi)的一方面包括一種制造具有減小的切換電流的MTJ器件的方法。該方法包括沉積MTJ膜，圖案化該MTJ膜以形成MTJ，以及緊靠MTJ沉積應(yīng)力-應(yīng)變膜。應(yīng)力-應(yīng)變膜被圖案化以引起MTJ中的定向應(yīng)力和/或應(yīng)變。
[0014]根據(jù)本公開(kāi)的一方面，磁存儲(chǔ)器設(shè)備具有用于固定第一層中的磁化的裝置，以及用于提供第二層中的隧道磁阻(TMR)的裝置。該設(shè)備還具有用于改變第三層中的磁化方向的裝置。該設(shè)備還具有用于將應(yīng)力/應(yīng)變定向至第三層的裝置。用于定向應(yīng)力/應(yīng)變的裝置被配置成減小該設(shè)備的切換電流。
[0015]這已較寬泛地勾勒出本公開(kāi)的特征和技術(shù)優(yōu)勢(shì)以力圖使下面的詳細(xì)描述可以被更好地理解。本公開(kāi)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在下文描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該領(lǐng)會(huì)，本公開(kāi)可容易地被用作改動(dòng)或設(shè)計(jì)用于實(shí)施與本公開(kāi)相同的目的的其他結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)認(rèn)識(shí)到，這樣的等效構(gòu)造并不脫離所附權(quán)利要求中所闡述的本公開(kāi)的教導(dǎo)。被認(rèn)為是本公開(kāi)的特性的新穎特征在其組織和操作方法兩方面連同進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)在結(jié)合附圖來(lái)考慮以下描述時(shí)將被更好地理解。然而要清楚理解的是，提供每一幅附圖均僅用于解說(shuō)和描述目的，且無(wú)意作為對(duì)本公開(kāi)的限定的定義。
[0016]附圖簡(jiǎn)述
[0017]為了更全面地理解本公開(kāi)，現(xiàn)在結(jié)合附圖參閱以下描述。
[0018]圖1是根據(jù)本公開(kāi)的諸方面的具有定向應(yīng)力/應(yīng)變的磁性隧道結(jié)(MTJ)的俯視立體圖。
[0019]圖2A-2D是根據(jù)本公開(kāi)的諸方面制造的磁性隧道結(jié)的橫截面圖。
[0020]圖3A-3D是根據(jù)本公開(kāi)的諸方面制造的磁性隧道結(jié)的橫截面圖。
[0021]圖4A-4D是根據(jù)本公開(kāi)的諸方面制造的磁性隧道結(jié)的橫截面圖。
[0022]圖5A-5D是根據(jù)本公開(kāi)的諸方面制造的磁性隧道結(jié)的橫截面圖。
[0023]圖6A-6D是根據(jù)本公開(kāi)的諸方面制造的磁性隧道結(jié)的橫截面圖。
[0024]圖7A和7B是根據(jù)本公開(kāi)的諸方面制造的磁性隧道結(jié)的俯視圖。
[0025]圖8是根據(jù)本公開(kāi)的諸方面解說(shuō)制造具有減小的切換電流的MTJ器件的方法的過(guò)程流程圖。[0026]圖9是示出其中可有利地采用本公開(kāi)的諸方面的示例性無(wú)線通信系統(tǒng)的框圖。
[0027]圖10是解說(shuō)根據(jù)本公開(kāi)一方面的用于半導(dǎo)體組件的電路、布局以及邏輯設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)工作站的框圖。
[0028]詳細(xì)描述
[0029]本公開(kāi)的諸方面通過(guò)向MTJ施加機(jī)械應(yīng)變/應(yīng)力來(lái)增加MTJ中的各個(gè)層的垂直磁各向異性。根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，可以使用在MTJ上引起定向靜態(tài)應(yīng)變以增加垂直磁各向異性并且因此減小MTJ的切換電流的工藝和結(jié)構(gòu)配置來(lái)制造MTJ。根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，可以在制造期間沿受控方向和/或用受控幅值來(lái)引起MTJ上的定向靜態(tài)應(yīng)變/應(yīng)力。根據(jù)本公開(kāi)的諸方面制造的MTJ持久地遭受預(yù)定的定向應(yīng)力并且持久地包括提供減小的切換電流的定向靜態(tài)應(yīng)變/應(yīng)力。
[0030]各向異性可通過(guò)在MTJ上施加機(jī)械應(yīng)力和應(yīng)變來(lái)引起?？捎蓱?yīng)力和應(yīng)變引起的各向異性的幅值還取決于材料在應(yīng)力下的磁致伸縮，如通過(guò)磁致彈性能量的等式所描述的:
[0031]E = ^lasin2 Θ
[0032]其中λ表示材料的磁致伸縮，σ表示施加于材料的應(yīng)變/應(yīng)力，并且Θ表示應(yīng)變/應(yīng)力與磁化之間的角度。應(yīng)理解，術(shù)語(yǔ)應(yīng)變包括應(yīng)力。由應(yīng)力引起的磁各向異性的幅值與磁致伸縮乘以應(yīng)變/應(yīng)力成比例，如由下式所描述的:Κ=3/2λ σ。如果λ σ>0，則層中的磁矩被約束沿Θ =0軸(即，與應(yīng)變/應(yīng)力的施加方向相同的方向)。如果λ σ〈0，則層中的磁矩被約束垂直于Θ =0軸(即，垂直于應(yīng)變/應(yīng)力的施加方向)。
[0033]材料的磁致伸縮(λ )部分地取決于材料的成分。例如，在CoNiB或CoFeB的層中，可以通過(guò)減少材料成分中Co的量來(lái)增加磁致伸縮。根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，STT-MRAM MTJ自由層磁致伸縮可以通過(guò)控制其厚度和材料成分來(lái)控制。例如，減小自由層的厚度顯著地增加磁致伸縮。
[0034]根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，如參照?qǐng)D1所描述的，可以通過(guò)應(yīng)力/應(yīng)變來(lái)引起垂直各向異性。MTJ100沉積在x-y平面中并且沿X軸拉長(zhǎng)，以使得MTJ具有長(zhǎng)軸102和短軸104。為了在具有正磁致伸縮的磁性自由層中生成垂直各向異性，從面外(即，沿z軸)施加張應(yīng)力以提供垂直張應(yīng)變(σ ) 106。同時(shí)，可以沿長(zhǎng)軸102施加面內(nèi)張應(yīng)力以提供沿長(zhǎng)軸102的張應(yīng)變，這可增加MTJ100的熱穩(wěn)定性。另外，根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，可以施加面內(nèi)壓應(yīng)力以在平面中提供壓應(yīng)力，這進(jìn)一步增加MTJ100的垂直各向異性。具體地，可以沿短軸104施加面內(nèi)壓應(yīng)力,這可以增加MTJ100的垂直各向異性和熱穩(wěn)定性兩者。
[0035]根據(jù)本公開(kāi)的諸方面通過(guò)正確施加的應(yīng)力和應(yīng)變所引起的垂直各向異性隨所施加的應(yīng)力和應(yīng)變的幅值線性增加。根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，作為由應(yīng)力/應(yīng)變引起的垂直各向異性的結(jié)果，MTJ100中的切換電流顯著減小。由應(yīng)力和應(yīng)變引起的垂直各向異性不改變MTJ的反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)或熱穩(wěn)定性。根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，還可以通過(guò)沿其長(zhǎng)軸施加張力應(yīng)變或者通過(guò)沿其短軸施加壓應(yīng)力來(lái)改善STT-MRAM MTJ熱穩(wěn)定性。
[0036]可以通過(guò)控制制造集成過(guò)程來(lái)有意地沿期望方向?qū)?yīng)力和應(yīng)變引入到MTJ的各個(gè)層的方式施加MTJ中的應(yīng)力和應(yīng)變。施加至MTJ中的各個(gè)層的應(yīng)力的幅值可以在MTJ的制造期間以若干方式來(lái)控制。例如，可以通過(guò)提供特定的膜厚度來(lái)控制應(yīng)力幅值。STT-MRAMMTJ自由層應(yīng)力可以通過(guò)選擇其厚度和材料來(lái)控制。在一個(gè)示例中，減小自由層厚度顯著地增加自由層中的應(yīng)力和應(yīng)變。在另一示例中，可以通過(guò)減小Ta覆蓋厚度來(lái)顯著地增加Ta
覆蓋應(yīng)力。
[0037]MTJ中所施加的應(yīng)力的幅值還可以通過(guò)控制在制造過(guò)程中使用的大氣來(lái)控制。例如，改變制造大氣中Ar或Kr的量可以改變正被制造的MTJ中的應(yīng)力的幅值。應(yīng)力幅值還可以通過(guò)在MTJ制造的沉積過(guò)程期間控制膜沉積速度來(lái)控制。應(yīng)力幅值還可以通過(guò)在制造期間控制膜沉積壓力來(lái)控制。根據(jù)本公開(kāi)的諸方面的控制MTJ中的應(yīng)力的又一方法包括在膜沉積期間控制基板偏置電壓。
[0038]根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，STT-MRAM MTJ自由層應(yīng)力可以通過(guò)在自由層的上方和下方包括覆蓋層來(lái)控制。例如，可以使自由層兩側(cè)上的自由層覆蓋的大小等于自由層大小或者不同于自由層大小以提供期望的應(yīng)力/應(yīng)變。
[0039]根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，STT-MRAM MTJ自由層可以是CoFeB-X的合金以引起應(yīng)力。X 可以是 Ta、Ru、Mg。、Mg、Cr、Pt、Pd、Cu、Al、AlOx、TaN, NiFe、Fe、T1、TiN、Co、N1、B、N 等中的一者。X 還可以是 Ta、Ru、Mg。、Mg、Cr、Pt、Pd、Cu、Al、AlOx、TaN, NiFe, Fe、T1、TiN、Co、N1、B、N等中的兩個(gè)組合或兩個(gè)以上組合。CoFeB和X可以變成混合層。STT-MRAMMTJ自由層還可以是多層膜以引起應(yīng)力。多層膜可以具有重復(fù)的結(jié)構(gòu)。例如，自由層可以是(CoFeB/Ta/CoFeB) xN 或者(CoFeB/Ta/NiFe) xN。
[0040]根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，可以通過(guò)有意地控制STT-MRAM MTJ覆蓋材料和制造方法(諸如舉例而言厚度、沉積速度和/或氣流)來(lái)沿期望的方向施加期望的應(yīng)力/應(yīng)變。在一個(gè)示例中，沉積在快速Ar流中的Ta可以在MTJ自由層上引入超過(guò)IGPa的張應(yīng)力以減小切換電流。較薄的Ta覆蓋層的使用可以例如提供甚至更大的應(yīng)力。根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，例如，覆蓋材料可以是 Ta、Ru、Mg。、Mg、Cr、Pt、Pd、Cu、Al、AlOx、TaN, NiFe、Fe、T1、TiN、Co、N1、B、N等中的一者。替換地，覆蓋可以是由不同材料(諸如舉例而言Ta、Ru、MgO, Mg、Cr、Pt、Pd、Cu、Al、AlOx、TaN, NiFe、Fe、T1、TiN、Co、N1、B、N 等中的兩個(gè)或兩個(gè)以上組合)構(gòu)成的多層覆蓋。覆蓋層可以在自由層的底部或者在自由層的頂部上或者既在自由層的底部又在自由層的頂部上。
[0041]圖2A-2D示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面的制造過(guò)程，其中通過(guò)圖案化MTJ膜并且隨后沉積MTJ覆蓋膜和氧化膜來(lái)提供定向應(yīng)力/應(yīng)變。在圖2A中，在基板上沉積包括固定層204、阻擋層206和自由層208的MTJ202?；灏ǖ撞侩姌O210、底部電極(BE)觸頭212、穿透層間電介質(zhì)(ILD)或金屬間電介質(zhì)(IMD) 218的底部金屬214和接觸通孔216。根據(jù)該過(guò)程，圖案化MTJ并且隨后在MTJ上方沉積MTJ覆蓋膜220。MTJ覆蓋膜220可以例如是SiN0隨后，在MTJ覆蓋膜220上沉積氧化膜222，從而覆蓋MTJ202和底部電極210。
[0042]參照?qǐng)D2B，回蝕氧化層222以形成氧化分隔件224。在此示例中，蝕刻氧化層222形成具有斜角表面226的氧化分隔件224。在氧化分隔件224和MTJ202的頂部上沉積第一應(yīng)力-應(yīng)變膜228。第一應(yīng)力-應(yīng)變膜228可以例如是SiN、SiC、或SiGe。隨后，圖案化第一應(yīng)力-應(yīng)變膜228。在此示例中，第一應(yīng)力-應(yīng)變膜228被用作硬掩模以圖案化底部電極210。在第一應(yīng)力-應(yīng)變膜228上方可以任選地沉積和圖案化第二應(yīng)力-應(yīng)變膜(未示出)。
[0043]參照?qǐng)D2C，隨后沉積氧化層或低k氧化膜230。隨后，該氧化層或低k氧化膜230連同第一應(yīng)力-應(yīng)變膜228和可任選的第二應(yīng)力-應(yīng)變膜(未示出)一起平面化以顯現(xiàn)MTJ的頂部。該平面化可以例如通過(guò)化學(xué)機(jī)械平面化(CMP)或者旋涂式材料(SOM)回蝕來(lái)執(zhí)行。在經(jīng)平面化的MTJ202和第一應(yīng)力-應(yīng)變膜228上方沉積和圖案化頂部電極(TE)膜232。氧化分隔件224的斜角表面226定向應(yīng)力-應(yīng)變膜228中的應(yīng)力，以使得應(yīng)力-應(yīng)變膜228在自由層208上施加面內(nèi)應(yīng)力分量234和垂直應(yīng)力分量236以減小MTJ202的切換電流。
[0044]參照?qǐng)D2D，在頂部電極232上方沉積和平面化低k氧化膜238。波紋溝槽(Damascene trench)工藝圖案化頂部通孔240和頂部金屬242。在頂部金屬242和低k氧化膜238上方沉積覆蓋膜244。
[0045]圖3A-3D示出根據(jù)本公開(kāi)的另一方面的制造過(guò)程，其中通過(guò)圖案化MTJ膜并且隨后沉積MTJ覆蓋膜和氧化膜來(lái)提供定向應(yīng)力/應(yīng)變。在圖3A中，在基板上沉積包括固定層304、阻擋層306和自由層308的MTJ302。基板包括底部電極310、底部電極觸頭312、穿透ILD或MD318的底部金屬314和接觸通孔316。根據(jù)該過(guò)程，圖案化MTJ并且隨后在MTJ上方沉積MTJ覆蓋膜320。MTJ覆蓋膜320可以例如是SiN。隨后，在MTJ覆蓋膜320上方沉積氧化膜322，從而覆蓋MTJ302和底部電極310。
[0046]參照?qǐng)D3B，回蝕氧化層322以形成氧化分隔件324。在此示例中，蝕刻氧化層322形成具有斜角表面326的氧化分隔件324。在氧化分隔件324和MTJ302的頂部上沉積第一應(yīng)力-應(yīng)變膜328。第一應(yīng)力-應(yīng)變膜328可以例如是SiN、SiC、或SiGe。隨后，圖案化第一應(yīng)力-應(yīng)變膜328。在此示例中，第一應(yīng)力-應(yīng)變膜328不被用作用于圖案化底部電極310的硬掩模。在第一應(yīng)力-應(yīng)變膜328上方可以任選地沉積和圖案化第二應(yīng)力-應(yīng)變膜(未示出)。
[0047]參照?qǐng)D3C，隨后沉積氧化層或低k氧化膜330。隨后，該氧化層或低k氧化膜330連同第一應(yīng)力-應(yīng)變膜328和可任選的第二應(yīng)力-應(yīng)變膜(未示出)一起平面化以顯現(xiàn)MTJ的頂部。該平面化可以例如通過(guò)CMP或SOM回蝕來(lái)執(zhí)行。在經(jīng)平面化的MTJ302和第一應(yīng)力-應(yīng)變膜328上方沉積頂部電極膜332。隨后，圖案化頂部電極膜332和底部電極310。氧化分隔件324的斜角表面326定向應(yīng)力-應(yīng)變膜328中的應(yīng)力，以使得應(yīng)力-應(yīng)變膜328在自由層308上施加面內(nèi)應(yīng)力分量334和垂直應(yīng)力分量336以減小MTJ302的切換電流。
[0048]參照?qǐng)D3D，在頂部電極332上方沉積和平面化低k氧化膜338。波紋溝槽工藝圖案化頂部通孔340和頂部金屬342。在頂部金屬342和低k氧化膜338上方沉積覆蓋膜344。
[0049]圖4A-4D示出根據(jù)本公開(kāi)的另一方面的制造過(guò)程，其中通過(guò)圖案化MTJ膜并且隨后沉積MTJ覆蓋膜和氧化膜來(lái)提供定向應(yīng)力/應(yīng)變。在圖4A中，在基板上沉積包括固定層404、阻擋層406和自由層408的MTJ402。基板包括底部電極410、底部電極觸頭412、穿透ILD或MD418的底部金屬414和接觸通孔416。根據(jù)該過(guò)程，圖案化MTJ并且隨后在MTJ上方沉積MTJ覆蓋膜420。MTJ覆蓋膜420可以例如是SiN。隨后，在MTJ覆蓋膜上方沉積氧化膜422，從而覆蓋MTJ402和底部電極410。
[0050]參照?qǐng)D4B，回蝕氧化層422以形成氧化分隔件424。在此示例中，蝕刻氧化層422形成具有斜角表面426的氧化分隔件424。在氧化分隔件424和MTJ402的頂部上沉積第一應(yīng)力-應(yīng)變膜428。第一應(yīng)力-應(yīng)變膜428可以例如是SiN、SiC、或SiGe。隨后，圖案化第一應(yīng)力-應(yīng)變膜428。在此示例中，第一應(yīng)力-應(yīng)變膜428被用作硬掩模以圖案化底部電極410。在第一應(yīng)力-應(yīng)變膜428上方可以任選地沉積和圖案化第二應(yīng)力-應(yīng)變膜(未示出)。
[0051]參照?qǐng)D4C，隨后沉積氧化層或低k氧化膜430。隨后，平面化氧化層或低k氧化膜430，從而留下MTJ402上方的應(yīng)力-應(yīng)變膜428。該平面化可以例如通過(guò)CMP或SOM回蝕來(lái)執(zhí)行。氧化分隔件424的斜角表面426定向應(yīng)力-應(yīng)變膜428中的應(yīng)力，以使得應(yīng)力-應(yīng)變膜428在MTJ402上施加面內(nèi)應(yīng)力分量434和垂直應(yīng)力分量436以減小MTJ402的切換電流。
[0052]參照?qǐng)D4D，波紋溝槽工藝圖案化頂部通孔440和頂部金屬442。在頂部金屬442上方沉積覆蓋膜444。頂部通孔440直接耦合至自由層408。
[0053]圖5A-?示出根據(jù)本公開(kāi)的另一方面的制造過(guò)程，其中通過(guò)圖案化MTJ膜并且隨后沉積MTJ覆蓋膜和氧化膜來(lái)提供定向應(yīng)力/應(yīng)變。在圖5A中，在基板上沉積包括固定層504、阻擋層506和自由層508的MTJ502?；灏ǖ撞侩姌O510、底部電極觸頭512、穿透ILD或MD518的底部金屬514和接觸通孔516。根據(jù)該過(guò)程，圖案化MTJ并且隨后在MTJ上方沉積MTJ覆蓋膜520。MTJ覆蓋膜520可以例如是SiN。隨后，在MTJ覆蓋膜上方沉積氧化膜522，從而覆蓋MTJ502和底部電極510。
[0054]參照?qǐng)D5B，回蝕氧化層522以形成氧化分隔件524。在此示例中，蝕刻氧化層522形成具有斜角表面526的氧化分隔件524。在氧化分隔件524和MTJ502的頂部上沉積第一應(yīng)力-應(yīng)變膜528。第一應(yīng)力-應(yīng)變膜528可以例如是SiN、SiC、或SiGe。隨后，圖案化第一應(yīng)力-應(yīng)變膜528。在此示例中，第一應(yīng)力-應(yīng)變膜528被用作硬掩模以圖案化底部電極510。在第一應(yīng)力-應(yīng)變膜528上方可以任選地沉積和圖案化第二應(yīng)力-應(yīng)變膜(未示出)。
[0055]參照?qǐng)D5C，隨后沉積氧化層或低k氧化膜530。平面化氧化層或低k氧化膜530，從而留下MTJ502上方的應(yīng)力-應(yīng)變膜528。該平面化可以例如通過(guò)CMP或SOM回蝕來(lái)執(zhí)行。氧化分隔件524的斜角表面526定向應(yīng)力-應(yīng)變膜528中的應(yīng)力，以使得應(yīng)力-應(yīng)變膜528在MTJ502上施加面內(nèi)應(yīng)力分量534和垂直應(yīng)力分量536以減小MTJ502的切換電流。
[0056]參照?qǐng)D5D，波紋溝槽工藝圖案化頂部金屬542，頂部金屬542直接耦合至自由層。在頂部金屬542上方沉積覆蓋膜544。
[0057]圖6A-6D示出根據(jù)本公開(kāi)的另一方面的制造過(guò)程，其中通過(guò)緊靠自由層沉積應(yīng)力-應(yīng)變膜來(lái)提供定向應(yīng)力/應(yīng)變。在圖6A中，在基板上沉積包括固定層604、阻擋層606和自由層608的MTJ602。在自由層上方沉積硬掩模609。硬掩?？梢岳缡荰a或Ti?；灏ǖ撞侩姌O610、底部電極觸頭612、穿透ILD或IMD618的底部金屬614和接觸通孔616。
[0058]根據(jù)該過(guò)程，在兩個(gè)步驟中圖案化MTJ。在第一 MTJ圖案化階段中，圖案化自由層608和Ta硬掩模609。在阻擋層606處停止蝕刻?？扇芜x地，可以在固定層604處停止蝕亥IJ，以在第一 MTJ圖案化步驟中還圖案化阻擋層606 (未示出)。在經(jīng)圖案化的硬掩模609、自由層608以及可任選地經(jīng)圖案化的阻擋層606上方沉積應(yīng)力-應(yīng)變膜628。
[0059]參照?qǐng)D6B，隨后沉積氧化層或低k氧化膜630。隨后，該氧化層或低k氧化膜630連同應(yīng)力-應(yīng)變膜628和硬掩模609 —起平面化以使硬掩模609暴露。該平面化可以例如通過(guò)CMP或SOM回蝕來(lái)執(zhí)行。
[0060]參照?qǐng)D6C，隨后在經(jīng)平面化的氧化膜630上方沉積頂部電極膜632。頂部電極632連同應(yīng)力-應(yīng)變膜628、固定層604和底部電極610 —起圖案化。如果在第一 MTJ圖案化階段中尚未圖案化阻擋層606，則還在此步驟中圖案化阻擋層606。應(yīng)力-應(yīng)變膜628在自由層608上施加面內(nèi)應(yīng)力分量634以減小MTJ602的切換電流。
[0061]參照?qǐng)D6D，波紋溝槽工藝圖案化頂部通孔640和頂部金屬642。在頂部金屬642上方沉積覆蓋膜644。
[0062]圖7A和7B示出根據(jù)本公開(kāi)的諸方面的STT MRAM MTJ的俯視圖以解說(shuō)提供面內(nèi)定向應(yīng)力/應(yīng)變的制造過(guò)程。參照?qǐng)D7A，MTJ702包括短軸704和長(zhǎng)軸706。例如，如以上參照?qǐng)D2A-6D所描述的，沉積第一應(yīng)力-應(yīng)變膜708。第一應(yīng)力-應(yīng)變膜708是提供張應(yīng)力的材料和/或厚度。隨后，沿MTJ702的長(zhǎng)軸706將第一應(yīng)力-應(yīng)變膜708圖案化成細(xì)長(zhǎng)條。第一應(yīng)力-應(yīng)變膜708沿長(zhǎng)軸706定向張應(yīng)力709。
[0063]參照?qǐng)D7B，隨后沉積第二應(yīng)力-應(yīng)變膜710。第二應(yīng)力-應(yīng)變膜710是提供壓應(yīng)力的材料和/或厚度。隨后，圖案化第二應(yīng)力-應(yīng)變膜710以從第一應(yīng)力-應(yīng)變膜708上方的細(xì)長(zhǎng)條中移除第二應(yīng)力-應(yīng)變膜710。第二應(yīng)力-應(yīng)變膜710沿MTJ702的短軸704定向壓應(yīng)力711。
[0064]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，一種磁性存儲(chǔ)器設(shè)備包括用于固定第一層中的磁化的裝置，用于提供第二層中的隧道磁阻(TMR)的裝置，以及用于改變第三層中的磁化方向的裝置。該設(shè)備還包括用于將應(yīng)力定向到第三層的裝置。用于定向應(yīng)力的裝置被配置成減小該設(shè)備的切換電流。根據(jù)本公開(kāi)的一方面，定向應(yīng)力包括面內(nèi)分量和垂直分量。參照?qǐng)D2A和2B，用于固定磁化的裝置可以例如是固定層204。用于提供TMR的裝置可以例如是阻擋層206，并且改變第三層中的磁化方向的裝置可以例如是自由層208。用于定向應(yīng)力的裝置可以例如是應(yīng)力-應(yīng)變膜228。
[0065]盡管已闡述了特定裝置，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會(huì)，并非所有所公開(kāi)的裝置都是實(shí)踐所公開(kāi)的配置所必需的。此外，某些眾所周知的裝置未被描述，以便保持專注于本公開(kāi)。
[0066]圖8是根據(jù)本公開(kāi)的一方面解說(shuō)制造具有減小的切換電流的MTJ器件的方法的過(guò)程流程圖。在框802中，該方法包括沉積MTJ膜。在框804中，該方法包括圖案化MTJ膜以形成MTJ。在框806中，緊靠MTJ沉積應(yīng)力-應(yīng)變膜。在框808中，圖案化應(yīng)力-應(yīng)變膜以引起MTJ中的定向應(yīng)變/應(yīng)力。根據(jù)本公開(kāi)的諸方面，定向應(yīng)變/應(yīng)力可包括面內(nèi)分量和垂直分量。一個(gè)以上應(yīng)力-應(yīng)變膜可被沉積以在多個(gè)面內(nèi)方向上提供定向應(yīng)變/應(yīng)力。
[0067]圖9是示出其中可有利地采用本公開(kāi)的實(shí)施例的示例性無(wú)線通信系統(tǒng)900的框圖。出于解說(shuō)目的，圖9示出了三個(gè)遠(yuǎn)程單元920、930和950以及兩個(gè)基站940。將認(rèn)識(shí)至IJ，無(wú)線通信系統(tǒng)可具有多得多的遠(yuǎn)程單元和基站。遠(yuǎn)程單元920、930和950包括包含所公開(kāi)的MRAM的IC器件925A、925C和925B。將認(rèn)識(shí)到，其他設(shè)備也可包括所公開(kāi)的MRAM，諸如基站、切換設(shè)備、和網(wǎng)絡(luò)裝備。圖9示出從基站940到遠(yuǎn)程單元920、930、和950的前向鏈路信號(hào)980，以及從遠(yuǎn)程單元920、930、和950到基站940的反向鏈路信號(hào)990。
[0068]在圖9中，遠(yuǎn)程單元920被示為移動(dòng)電話，遠(yuǎn)程單元930被示為便攜式計(jì)算機(jī)，而遠(yuǎn)程單元950被示為無(wú)線本地環(huán)路系統(tǒng)中的位置固定的遠(yuǎn)程單元。例如，這些遠(yuǎn)程單元可以是移動(dòng)電話、手持式個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)單元、便攜式數(shù)據(jù)單元(諸如個(gè)人數(shù)據(jù)助理)、啟用GPS的設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、機(jī)頂盒、音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、位置固定的數(shù)據(jù)單元(諸如儀表讀數(shù)裝置)、或者存儲(chǔ)或檢索數(shù)據(jù)或計(jì)算機(jī)指令的其他設(shè)備，或者其組合。盡管圖9示出根據(jù)本公開(kāi)的教義的遠(yuǎn)程單元，但本公開(kāi)并不限于所解說(shuō)的這些示例性單元。本公開(kāi)的實(shí)施例可以合適地在包括MRAM的許多設(shè)備中使用。
[0069]圖10是解說(shuō)用于半導(dǎo)體組件(諸如以上公開(kāi)的MRAM)的電路、布局以及邏輯設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)工作站的框圖。設(shè)計(jì)工作站1000包括硬盤(pán)1001，該硬盤(pán)1001包含操作系統(tǒng)軟件、支持文件以及設(shè)計(jì)軟件(諸如Cadence或OrCAD)。設(shè)計(jì)工作站1000還包括促成對(duì)電路1010或半導(dǎo)體組件1012 (諸如MRAM)的設(shè)計(jì)的顯示器1002。存儲(chǔ)介質(zhì)1004被提供以用于有形地存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)1010或半導(dǎo)體組件1012。電路設(shè)計(jì)1010或半導(dǎo)體組件1012可以文件格式(諸如⑶SII或GERBER)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)1004上。存儲(chǔ)介質(zhì)1004可以是⑶-ROM、DVD、硬盤(pán)、閃存、或其他合適的設(shè)備。此外，設(shè)計(jì)工作站1000包括用于從存儲(chǔ)介質(zhì)1004接受輸入或?qū)⑤敵鰧?xiě)到存儲(chǔ)介質(zhì)1004的驅(qū)動(dòng)裝置1003。
[0070]記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)1004上的數(shù)據(jù)可指定邏輯電路配置、用于光刻掩模的圖案數(shù)據(jù)、或者用于串寫(xiě)工具(諸如電子束光刻)的掩模圖案數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可進(jìn)一步包括與邏輯仿真相關(guān)聯(lián)的邏輯驗(yàn)證數(shù)據(jù)(諸如時(shí)序圖或網(wǎng)電路)。在存儲(chǔ)介質(zhì)1004上提供數(shù)據(jù)通過(guò)減少用于設(shè)計(jì)半導(dǎo)體晶片的工藝數(shù)目促成了對(duì)電路設(shè)計(jì)1010或半導(dǎo)體組件1012的設(shè)計(jì)。
[0071]對(duì)于固件和/或軟件實(shí)現(xiàn)，這些方法體系可以用執(zhí)行本文中所描述功能的模塊(例如，規(guī)程、函數(shù)等等)來(lái)實(shí)現(xiàn)。有形地體現(xiàn)指令的機(jī)器可讀介質(zhì)可被用來(lái)實(shí)現(xiàn)本文所述的方法。例如，軟件代碼可存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中并由處理器單元執(zhí)行。存儲(chǔ)器可以實(shí)現(xiàn)在處理器單元內(nèi)或在處理器單元外部。如本文所用的，術(shù)語(yǔ)“存儲(chǔ)器”是指長(zhǎng)期、短期、易失性、非易失性類型存儲(chǔ)器、或其他存儲(chǔ)器，而并不限于特定類型的存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)器數(shù)目、或記憶存儲(chǔ)在其上的介質(zhì)的類型。
[0072]如果以固件和/或軟件實(shí)現(xiàn)，則各功能可作為一條或多條指令或代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。示例包括編碼有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)和編碼有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括物理計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)可以是能被計(jì)算機(jī)訪問(wèn)的可用介質(zhì)。作為示例而非限定，此類計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盤(pán)存儲(chǔ)、磁盤(pán)存儲(chǔ)或其他磁存儲(chǔ)設(shè)備、或能被用來(lái)存儲(chǔ)指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的合意程序代碼且能被計(jì)算機(jī)訪問(wèn)的任何其他介質(zhì)；如本文中所使用的盤(pán)(disk)和碟(disc)包括壓縮碟(⑶)、激光碟、光碟、數(shù)字多用碟(DVD)、軟盤(pán)和藍(lán)光碟，其中盤(pán)常常磁性地再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而碟用激光光學(xué)地再現(xiàn)數(shù)據(jù)。以上的組合也應(yīng)被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。
[0073]除了存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，指令和/或數(shù)據(jù)還可作為包括在通信裝置中的傳輸介質(zhì)上的信號(hào)來(lái)提供。例如，通信裝置可包括具有指示指令和數(shù)據(jù)的信號(hào)的收發(fā)機(jī)。這些指令和數(shù)據(jù)被配置成致使一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中敘述的功能。
[0074]盡管已闡述了具體電路系統(tǒng)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)，所公開(kāi)的電路系統(tǒng)的諸部分可被用于實(shí)踐本公開(kāi)。此外，某些眾所周知的電路未被描述，以便保持專注于本公開(kāi)。
[0075]盡管已詳細(xì)描述了本公開(kāi)及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解，可在本文中作出各種改變、替代和變更而不會(huì)脫離如由所附權(quán)利要求所定義的本公開(kāi)的技術(shù)。例如，諸如“上方”和“下方”之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)是關(guān)于基板或電子器件使用的。當(dāng)然，如果該基板或電子器件被顛倒，那么上方變成下方，反之亦然。此外，如果是側(cè)面取向的，那么上方和下方可指代基板或電子器件的側(cè)面。此外，本申請(qǐng)的范圍無(wú)意被限定于說(shuō)明書(shū)中所描述的過(guò)程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法和步驟的特定實(shí)施例。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易從本公開(kāi)領(lǐng)會(huì)到的，可以利用根據(jù)本公開(kāi)的現(xiàn)存或今后開(kāi)發(fā)的與本文所描述的相應(yīng)實(shí)施例執(zhí)行基本相同的功能或?qū)崿F(xiàn)基本相同結(jié)果的過(guò)程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法或步驟。相應(yīng)地，所附權(quán)利要求旨在將這樣的過(guò)程、機(jī)器、制造、物質(zhì)組成、裝置、方法或步驟包括在其范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種磁性隧道結(jié)(MTJ)器件，包括: MTJ，其包括固定層、自由層、和所述固定層與所述自由層之間的阻擋層；以及毗鄰所述MTJ的應(yīng)力-應(yīng)變膜，所述應(yīng)力-應(yīng)變膜被圖案化以在所述MTJ中引起定向靜態(tài)應(yīng)變和/或應(yīng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，所述定向靜態(tài)應(yīng)力在所述MTJ器件的操作期間基本上恒定。
3.如權(quán)利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，所述定向靜態(tài)應(yīng)力包括垂直于所述自由層的平面的第一張應(yīng)力。
4.如權(quán)利要求3所述的MTJ器件，其特征在于，所述定向靜態(tài)應(yīng)力包括平行于所述自由層的所述平面的第一壓應(yīng)力。
5.如權(quán)利要求4所述的MTJ器件，其特征在于，所述定向靜態(tài)應(yīng)力包括平行于所述自由層的所述平面并且垂直于所述第一壓應(yīng)力的第二張應(yīng)力。
6.如權(quán)利要求5所述的MTJ器件，其特征在于，包括: 所述MTJ的平行于所述自由層的所述平面的短軸；以及 所述MTJ的平行于所述自由層的所述平面的長(zhǎng)軸，所述第一壓應(yīng)力是沿所述短軸定向的并且所述第二張應(yīng)力是沿所述長(zhǎng)軸來(lái)定向的。
7.如權(quán)利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，進(jìn)一步包括: 所述MTJ與所述應(yīng)力-應(yīng)變膜之間的氧化分隔件，所述氧化分隔件包括控制所述定向靜態(tài)應(yīng)變和應(yīng)力的方向的斜角表面。`
8.如權(quán)利要求7所述的MTJ器件，其特征在于，進(jìn)一步包括: 所述MTJ與所述氧化分隔件之間的覆蓋膜。
9.如權(quán)利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，包括: 所述MTJ與所述應(yīng)力-應(yīng)變膜之間的覆蓋膜。
10.如權(quán)利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，所述MTJ器件集成在垂直磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)中。
11.如權(quán)利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，所述MTJ器件集成在面內(nèi)MRAM中。
12.如權(quán)利要求1所述的MTJ器件，其特征在于，所述MTJ器件集成在移動(dòng)電話、機(jī)頂盒、音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航設(shè)備、計(jì)算機(jī)、手持式個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)單元、便攜式數(shù)據(jù)單元、和固定位置的數(shù)據(jù)單元中的至少一者中。
13.一種用于制造具有減小的切換電流的MTJ器件的方法，所述方法包括: 沉積MTJ膜； 圖案化所述MTJ膜以形成MTJ ； 緊靠所述MTJ沉積應(yīng)力-應(yīng)變膜；以及 圖案化所述應(yīng)力-應(yīng)變膜以在所述MTJ中引起定向應(yīng)力和應(yīng)變。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述定向應(yīng)變/應(yīng)力包括面內(nèi)分量和垂直分量。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 將所述MTJ器件集成在移動(dòng)電話、機(jī)頂盒、音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航設(shè)備、計(jì)算機(jī)、手持式個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)單元、便攜式數(shù)據(jù)單元、和固定位置的數(shù)據(jù)單元中的至少一者中。
16.—種磁性存儲(chǔ)器設(shè)備,包括: 用于固定第一層中的磁化的裝置； 用于提供第二層中的隧道磁阻(TMR)的裝置； 用于改變第三層中的磁化方向的裝置； 用于將應(yīng)力/應(yīng)變定向至所述第三層的裝置，所述用于定向的裝置被配置成減小所述設(shè)備的切換電流。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述定向應(yīng)力/應(yīng)變包括面內(nèi)分量和垂直分量。
18.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備集成在移動(dòng)電話、機(jī)頂盒、音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航設(shè)備、計(jì)算機(jī)、手持式個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)單元、便攜式數(shù)據(jù)單元、和固定位置的數(shù)據(jù)單元中的至少一者中。
19.一種用于制造具有減小的切換電流的MTJ器件的方法，所述方法包括以下步驟: 沉積MTJ膜； 圖案化所述MTJ膜以形成MTJ ； 在所述MTJ上方沉積應(yīng)力-應(yīng)變膜；以及 圖案化所述應(yīng)力-應(yīng)變膜以·在所述MTJ中引起定向應(yīng)力和/或應(yīng)變。
20.如權(quán)利要求188所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟: 將所述MTJ器件集成在移動(dòng)電話、機(jī)頂盒、音樂(lè)播放器、視頻播放器、娛樂(lè)單元、導(dǎo)航設(shè)備、計(jì)算機(jī)、手持式個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)單元、便攜式數(shù)據(jù)單元、和固定位置的數(shù)據(jù)單元中的至少一者中。
【文檔編號(hào)】G11C11/16GK103858246SQ201280050191
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月12日
【發(fā)明者】X·朱, X·李, W-C·陳, S·H·康 申請(qǐng)人:高通股份有限公司