[发明专利]半导体器件及其选择性加热

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

离子感测器件，包括：

有源区域，包括源极、漏极以及位于所述源极和所述漏极之间的沟道；

栅极，位于所述有源区域的第一表面上；

离子感测膜，位于所述有源区域的第二表面上以与所述第一表面相对；和

离子感测区域，位于所述离子感测膜上方，其中，所述有源区域和所述栅极嵌入介电层中；以及

加热元件，接近所述离子感测器件，所述加热元件与所述介电层的表面接触。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，包括：

热传感器，接近所述离子感测器件和所述加热元件中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，包括导线，所述导线连接至所述加热元件并且被配置为将电流施加给所述加热元件。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，所述离子感测器件包括离子感测场效应晶体管、纳米线或MOSFET。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，所述加热元件包括电阻器。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，所述加热元件包括金属和多晶硅中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，所述离子感测区域包括生物溶液。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，所述离子感测区域的立方体尺寸介于0.5μm³至1.5μm³之间。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，所述离子感测膜包括HfO₂、Ta₂O₅和SiO₂中的至少一种。

10.一种形成半导体器件的方法，包括：

获取包括介电层和嵌入介电层内的场效应晶体管的复合结构；

在所述介电层上形成导电层，其中，所述场效应晶体管的有源区域设置在所述场效应晶体管的栅极和形成其上有所述导电层的所述介电层的表面之间；

图案化所述导电层以限定加热元件；

蚀刻所述介电层以形成从所述介电层的表面延伸至所述场效应晶体管的有源区域的开口；

在所述开口内形成离子感测膜。

11.根据权利要求10所述的形成半导体器件的方法，包括：

在所述加热元件和所述离子感测膜上方形成钝化层，所述加热元件与所述钝化层接触。

12.根据权利要求11所述的形成半导体器件的方法，包括：

在所述离子感测膜上方的所述钝化层中形成第二开口；以及

在所述第二开口内形成所述离子感测器件的离子感测区域。

13.一种阵列，包括：

第一离子感测器件；

第一加热元件，接近所述第一离子感测器件；

第二离子感测器件；以及

第二加热元件，接近所述第二离子感测器件；

热传感器，位于所述第一离子感测器件和所述第二离子感测器件之间

所述第一离子感测器件包括：

第一有源区域，包括第一源极、第一漏极以及位于所述第一源极和所述第一漏极之间的第一沟道；

第一离子感测膜，位于所述第一沟道上方；以及第一离子感测区域，位于所述第一离子感测膜上方，

其中，所述第一离子感测器件嵌入介电层中，所述第一加热元件与所述介电层的表面接触。

14.根据权利要求13所述的阵列，所述第二离子感测器件包括：

第二有源区域，包括第二源极、第二漏极以及位于所述第二源极和所述第二漏极之间的第二沟道；

第二离子感测膜，位于所述第二沟道上方；以及

第二离子感测区域，位于所述第二离子感测膜上方。