随着集成电路(IC)进一步往深亚微米方向发展,静电放电(ESD)保护成为一个日益重要的问题。当集成电路工艺发展到纳米尺度时,器件的工作电压,击穿电压等都进一步降低,然而对ESD保护的要求却并没有改变,这使得ESD保护器件的设计窗口进一步减小,ESD保护器件设计越发困难。更严重的是,静电保护与电路设计之间存在非常严重的相互影响:一方面,集成电路——尤其是那些被广泛应用于手持设备的射频集成电路——需要高:ESD保护能力来防止制造、运输以及日常使用中所造成的静电破坏:另一方面,高ESD保护能力的器件往往会引入比较大的寄生参数,从而导致电路性能的下降。因此,IC电路设计需要新型、可靠的:ESD保护器件来提供足够的ESD保护,同时也需要一种新型的设计方法来减少ESD保护器件对电路性能造成的破坏。　　本论文将主要就以上两方面内容阐述先进ESD保护设计:　　首先,为了解决传统SCR类型ESD保护器件单向开启、且高触发电压不适用于深亚微米CMOS集成电路保护的问题,论文提出并成功制备了双向开启、可调节低触发电压的SCR器件。实现了双向ESD保护和非常低的触发电压(～4V),能够有效减少全芯片ESD保护中保护器件数量,适用于深亚微米工艺ESD保护,特别是射频电路的ESD保护设计。　　其次,针对传统ESD保护器件可移植性差的问题,本文创新性提出并成功制备了基于可编程浮栅类器件的ESD保护器件设计,通过改变双栅器件的闽值电压来达到改变ESD保护器件触发电压的目的。使用新型的Nano-CrystalDot以及SONOS浮栅器件,能够通过编程有效的调节触发电压的大小(△VT1～2V),实现不同ESD保护需求,提高了器件的ESD保护可移植性。　　再次,针对深亚微米、纳米工艺节点中,传统以PN结为基础的ESD保护器件高泄漏电流的问题,本文率先提出并成功制备了使用Nano-Crossbar类型器件做为ESD保护器件,实现了ESD事件发生时的开、关的相位变换。泄漏电流比传统以PN结为基础的ESD保护器件的泄漏电流低了1-2个数量级。　　接着,为了解决ESD与RFIC之间相互影响的问题,本文探讨研究了ESD-RFIC协同设计方法学,通过器件和电路两方面来消除两者之间严重的相互影响。该方法首先优化ESD保护器件,实现适用于射频电路ESD保护所需的低寄生、高ESD保护能力。随后通过s-参数直接导入、阻抗再匹配等方法,将ESD保护寄生参数放入射频电路设计中,充分考虑ESD保护引入寄生效应对射频电路的影响,降低ESD保护引入寄生效应对电路性能造成的破坏。　　最后,本文通过ESD-PA、ESD-Correlator、以及ESD-Switch三个实际射频应用电路的设计,通过使用ESD-RFIC的协同设计的方法,不同程度的降低了ESD引入寄生对射频电路的影响,验证了ESD-RFIC协同设计方法的有效性。