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绝缘体上硅(silicon-on-insulator, SOI)技术采用全介质隔离结构，避免了体硅CMOS电路的闩锁效应，具有较小的PN结面积。同时绝缘埋层的存在使得辐射粒子在衬底电离产生的电荷无法被顶层硅中PN结收集。因此SOI技术在抗单粒子效应和瞬时辐射效应上具有天然优势。然而总剂量辐射会在绝缘埋层中引入电子空穴对，进而对SOI器件特性产生影响。这使得SOI器件的总剂量辐射效应较体硅器件更复杂，成为制约SOI技术在抗辐射领域应用的重要因素。 本论文主要研究和开发了0.13微米部分耗尽（partially depleted，PD）SOI的抗总剂量辐射加固工艺，意在提高SOI的抗总剂量辐射水平。本文的主要研究内容分为以下三个部分: (1)SOI加固材料表征。首先给出了SOI材料加固流程的优化，解决了SOI加固材料直接进行高温退火导致的顶层硅缺陷问题。接着完成了SOI加固材料的结构表征，包括晶圆各层结构的TEM(transmission electron microscope)分析、金属沾污和表面颗粒检测。基于SOI加固材料，采用0.13微米SOI商用工艺进行流片。通过对SOI MOS器件的电学特性分析，完成对SOI加固材料的电学表征。最后采用I/O(input/output)H栅NMOS器件对SOI加固材料进行了抗总剂量辐射性能评估。 (2)0.13微米SOI抗总剂量辐射加固工艺研发。首先基于0.13微米SOI商用工艺，提出并研究了一种新型的“体绑栅”NMOS器件。该器件具有陡峭的亚阈值斜率(＜6 mV/dec)。接着提出了四种浅沟槽隔离(shallow trench isolation，STI)加固工艺，研究了其总剂量辐射响应以及对栅氧化层可靠性的影响。最后对一套STI加固工艺方案A进行了抗总剂量辐射性能考核。 (3)SOI加固材料结合STI加固工艺的抗总剂量辐射性能评估。基于SOI加固材料，分别采用两套STI加固工艺方案进行流片。通过I/O T栅NMOS器件对SOI加固材料结合STI加固工艺进行了抗总剂量辐射性能评估。