罗 静，颜 燕，罗 晟，洪根深，胡永强

（中国电子科技集团公司第58研究所，江苏 无锡 214035）

抗辐照SOI 256kB只读存储器的ESD设计

罗 静，颜 燕，罗 晟，洪根深，胡永强

（中国电子科技集团公司第58研究所，江苏 无锡 214035）

ESD设计技术已成为业界提升SOI电路可靠性的一个瓶颈技术。文章介绍了一款具有抗辐照能力、基于SOI/CMOS工艺技术研制的容量为256kB只读存储器电路的ESD设计方案。结合电路特点详细分析了其ESD设计的难点，阐述了从工艺、器件和电路三个方面如何密切配合，进行SOI电路ESD设计的分析思路和解决方法。电路基于0.8μm 单多晶三层铝部分耗尽SOI/CMOS工艺技术研制成功，采用文中提出的SOI电路的ESD设计思路、方法以及网络，ESD试验结果显示该电路的人体模型ESD等级已经超过了4kV的水平。

静电放电；SOI；栅控二极管；只读存储器

1 引言

SOI/CMOS集成电路中器件的全介质隔离彻底消除了体硅电路的闩锁效应，并具有寄生电容小、速度高、集成度高、工作温度范围广、抗辐照能力强等优势，使其在空间辐射环境电子系统的VLSI中得到重点应用。

由于制备SOI/CMOS集成电路的材料与体硅电路不同，SOI材料的硅膜很薄，器件下方埋层氧化层较低的热导率（比硅小两个数量级）影响了ESD保护器件的散热，使其对所积蓄的ESD能量的耗散能力非常低，仅为体硅电路的1%[1]。国外研究采用在同一硅衬底材料上，利用特殊处理方法制备了两个尺寸、版图布局完全相同的SOI NMOS器件和体硅NMOS器件，对它们的评价结果显示，SOI器件对ESD的承受能力远远在体硅器件之下[2]，深亚微米下SOI器件仅能提供体硅器件20%的保护水平[3]。……