随着摩尔定律的不断推进，器件的尺寸在不断的缩小，为了抑制日益严重的短沟道效应，增强器件的栅控能力，人们提出了一种新型三维非平面器件结构——FinFET，该结构可以实现国际半导体技术蓝图对32nm以下节点的技术要求。最新的22nm节点商用FinFET沟道截面并非矩形而是侧墙带有一定倾斜，人们对于侧墙倾斜对器件特性所带来的影响进行了一定的研究，但是研究时采用的倾斜基准不同，所导致的研究结论也有所不同，缺乏系统的对侧墙倾斜影响的研究。另一方面，由于器件生产工艺并不能达到理想情况，而导致器件几何结构、参数的波动，这些波动会使器件的电学特性也产生波动。在纳米尺寸器件中，结构的波动如线边缘粗糙的影响已经比拟甚至超过参数波动如随机杂质分布的影响。而对于三维非平面器件并带有fin侧墙倾斜的结构，线边缘粗糙影响的研究显得更加重要。　　本文通过TCAD方法对带倾斜fin侧墙的22nm技术节点FinFET器件特性进行三维模拟研究。使用验证校准的Sentaurus TCAD工具进行器件特性模拟，求解中采用漂移扩散模型并考虑量子效应密度梯度模型修正。　　本文的创新性的统一了研究fin侧墙倾斜的变化基准，并讨论了不同基准造成结论差异的原因。采用了固定中央fin宽度的方式进行侧墙角度影响的研究，排除了平均fin宽度及沟道截面积变化所带来的影响。同时也通过三维模拟研究了22nm节点带倾斜fin侧墙的非平面三栅器件中线边缘粗糙的影响。　　本文的主要工作包括:　　1.建立验证并校准了完整的TCAD模拟研究流程。通过与实验测试数据对比，验证校准了工艺模拟工具Sentaurus Process的可靠性，验证校准了模型工具Sentaurus Structure Editor直接建立模型的可靠性。通过本文所研究的器件结构分别基于工艺流程模拟和直接建立模型的方式的对比验证了计算大样本波动模型时采用直接建立模型的高效研究方法的可靠性。　　2.基于器件级别的TCAD电学特性模拟，研究倾斜fin侧墙的结构对22nm非平面器件特性的影响，建立了三种侧墙倾斜的基准并分别建立三组器件结构模型，讨论了三种基准带来的结构参数的变化及影响，通过Sentaurus Device对三组器件进行电学特性模拟，得到三种基准下fin侧墙倾斜对器件特性的影响，并分析了以往研究者得出不同结论的原因。　　3.提出了统一的基于固定中央fin宽度的基准，对fin侧墙的倾斜状态的直接影响进行研究，即研究倾斜的影响时不应考虑平均fin宽度和沟道截面积的改变对器件特性的影响。通过模拟求解器件特性参数，并将其对结构参数归一化后得到器件随fin侧墙角度改变而发生的特性变化。　　4.基于器件级别的TCAD三维电学特性模拟，研究线边缘粗糙对22nm非平面器件特性所带来的影响，以及带fin侧墙倾斜的情况下线边缘粗糙造成的影响随侧墙角度改变而产生的变化。