，并且图2至图8示出了通过这种方法所形成的一种或多种半导体布置。如图2所示，半导体布置包括嵌入介电层218中的有源区域204和栅极202。在一些实施例中，沉积介电层218。在一些实施例中，生长介电层218。在一些实施例中，介电层218的厚度介于约0.5 μ m至约20 μ m之间。在一些实施例中，介电层218包括氧化硅(S12)和氮化硅(Si3N4)中的至少一种。在第一衬底208上形成包括有源区域204和栅极202的介电层218，并且翻转该介电层218并将其放置于操作衬底210上。在一些实施例中，第一衬底208包括外延层、绝缘体上硅(SOI)结构、晶圆或由晶圆所形成的管芯。在一些实施例中，操作衬底210由硅和玻璃中的一种制成。在一些实施例中，操作衬底210的厚度介于约50 μ m至约500 μ m之间。在一些实施例中，有源区域204包括源极212、漏极216和沟道214。沟道214位于源极212和漏极216之间，且位于栅极202上方。在一些实施例中，如图5所示，栅极202邻近有源区域204，以相对于沟道214与离子感测膜224完全相对。在一些实施例中，栅极202包括多晶硅和金属中的至少一种。在一些实施例中，有源区域204包括纳米线，诸如连接至源极212和漏极216、但不连接至栅极202的接触件。在一些实施例中，有源区域204和栅极202包括MOSFET和离子感测FET中的一种。在一些实施例中，有源区域204的厚度206介于约0.05 μ m至约5 μ m之间。在一些实施例中，有源区域204形成于热电隔离层(thermal electric isolat1n layer)中。在一些实施例中，隔热层包括浅沟槽隔离层和层间电介质中的至少一种。在一些实施例中，隔热层包括S12。在一些实施例中，隔热层的厚度介于约0.05 μ m至约5 μ m之间，或者隔热层的厚度等于或基本等于有源区域204的厚度 206。
[0040]在步骤102中，如图2所示，去除第一衬底208。在一些实施例中，通过蚀刻和化学机械抛光(CMP)中的一种来去除第一衬底。
[0041]在步骤104中，如图3所示，在介电层218上方形成导电层220。在一些实施例中，导电层220包括金属。在一些实施例中，导电层220包括铝、铜和多晶硅中的至少一种。在一些实施例中，沉积金属以形成导电层220。在一些实施例中，导电层220的厚度介于约
0.05 μ m至约5 μ m之间。
[0042]在步骤106中，如图4所示，图案化导电层220以形成加热元件222。在一些实施例中，加热元件的宽度219介于约0.05μπι至约5μπι之间。在一些实施例中，具有多个加热元件222。在一些实施例中，加热元件222位于有源区域204上方。在一些实施例中，一个加热元件通常位于源极212上方，而另一个加热元件通常位于漏极216上方。
[0043]在步骤108中，如图5所示，在介电层218中形成第一开口 226。第一开口 226位于有源区域204上方。在一些实施例中，第一开口 226下降至有源区域表面225。在一些实施例中，第一开口的立方体体积介于约0.01 μ m3至约150 μ m3之间。在一些实施例中，通过蚀刻介电层218来形成第一开口 226，其中，在介电层218的蚀刻过程中，掩蔽半导体器件200未被蚀刻的部分。
[0044]在步骤110中，如图5所示，在第一开口 226中形成离子感测膜224。在一些实施例中，离子感测膜224包括氧化铪(Hf02)、S12和五氧化二钽(Ta2O5)中的至少一种。在一些实施例中，使用热沉积来施加离子感测膜224。在一些实施例中，离子感测膜224与有源区域表面225直接接触。
[0045]在步骤112中，如图6所示，钝化层228形成于离子感测膜224、加热元件222以及露出的介电层218上方。在一些实施例中，钝化层228包括S12和氮化硅(Si3N4)中的至少一种。在一些实施例中，钝化层228的厚度介于约0.1 μ m至约5 μ m之间。
[0046]在步骤114中，如图7所示，在钝化层228中形成第二开口 230。在一些实施例中，第二开口 230下降至离子感测膜224。在一些实施例中，从离子感测膜224上薄蚀刻掉钝化层 228。
[0047]在步骤116中，如图8所示，形成离子感测区域232。在一些实施例中，离子感测区域232包括生物溶液。在一些实施例中，通过分子注入将生物溶液注入离子感测区域232中。在一些实施例中，离子感测区域232的立方体体积介于约0.01 μ m3至约150 μ m3之间。在一些实施例中，离子感测区域234包括有源区域204、离子感测膜224和离子感测区域232。配置离子感测器件234以检测在离子感测区域232中发生反应而导致生物溶液的电荷的改变。在一些实施例中，DNA复制改变生物溶液的电荷，使得除了其他因素之外，还根据生物溶液的电荷的改变量、有源区域204和离子感测膜224的组成以及离子感测器件234的温度，电流会流过或不流过源极212和漏极216之间的沟道214，其中，会受到加热元件222的选择性激活的影响。在一些实施例中，通过在第一温度、第二温度和第三温度中的至少一个之间的转换离子感测区域232的温度来促进生物溶液中的DNA复制，其中，加热元件的选择性激活会影响这种转换。
[0048]图9是根据一些实施例的半导体器件200的示意图，其中，加热元件222与有源区域204位于一条直线上或基本上共面。在一些实施例中，在有源区域的形成过程中，形成加热元件222。在一些实施例中，为了在该位置处形成加热元件222，例如，通过蚀刻在形成有诸如热电隔离层的有源区域204的材料或层内形成开口。例如通过沉积使用用于加热元件的诸如金属的材料来填充开口。在一些实施例中，加热元件222与有源区域234的至少一侧相接触。在一些实施例中，加热元件222邻近但不接触有源区域234。
[0049]图10是根据一些实施例的半导体器件200的示意图，其中，加热元件222位于有源区域204下方。在一些实施例中，在形成有源区域234之前，形成加热元件222。在一些实施例中，为了在该位置处形成加热元件222，例如，通过蚀刻在介电层218内形成开口。然后，例如，通过沉积使用用于加热元件的诸如金属的材料来填充开口。在一些实施例中，力口热元件222邻近但没有与有源区域204的至少一侧相接触。
[0050]图11是根据一些实施例的阵列300的俯视图。阵列300包括配置为网格状图案的多个半导体器件200，在半导体器件200之间设置有加热元件222。电源236连接至在其中包括加热元件222的导线238。在一些实施例中，例如，在加热元件串联连接的情况下，使用单个电源236。在一些实施例中，在各自的电源导致电流流入一些但不是全部的加热元件222内的情况下，使用多个电源。在一些实施例中，通过多个加热元件222来围绕离子感测器件234。在一些实施例中，四个加热元件222围绕离子感测器件234，诸如，加热元件222位于离子感测器件234的左侧、右侧、顶部和底部。在一些实施例中，布置加热元件222以形成环绕离子感测器件234的环形、椭圆形、正方形或其他形状。在一些实施例中，环绕第一离子感测器件234形成加热元件222的第一配置(诸如环形布置)，并环绕第二离子感测器件234形成加热元件222的第二配置(诸如正方形布置)。
[0051]图12是根据一些实施例的阵列340的示意图。阵列340包括多个邻近的半导体器件，诸如第一半导体器件248和第二半导体器件348。在一些实施例中，第一半导体器件248和第二半导体器件348形成于一系列相同的层中。在一些实施例中，使用诸如关于图1所述的方法10