摩尔定律已经推动了半导体行业的显著进步。得益于较好的静电控制,鳍式场效应晶体管（Fin Field-Effect Transistor,FinFET）架构,作为主流器件技术被持续微缩至较小的特征尺寸。然而进一步缩小由于寄生成分等限制面临着诸多问题。本文主要通过计算机辅助设计（Technology Computer Aided Design,TCAD）仿真,将FinFET关键性尺寸微缩至极限值,考虑关键参数对器件性能的影响,并进一步探究底层机制并衡量相互作用,实现对于高性能或低功耗的平衡点或可行的优化窗口。具体工作如下所述:首先通过理想的结构和掺杂定义实现工艺流程搭建。考虑基本数理方程及寄生效应,根据收敛性等实现解析模型的组合和修正。后从业界第二代FinFET技术（Technology 1）出发,随着逐步缩小,探究了关键尺寸及掺杂对于电学特性的影响,通过仔细的参数选取,获得了小尺寸FinFET。然后平移转移特性曲线（Transfer characteristic curve,I_d-V_g）以调整金属栅极功函数（Work function,WF）,实现不同阈值电压(Threshold voltage,V_th)器件。以此为起点,研究不同电源电压(Supply voltage,V_dd)和不同源漏延伸区域掺杂浓度梯度（Source/Drain extension doping gradient,Sipgrdnt）下的亚阈值摆幅(Subthreshold swing,SS_sat),外部电阻(External resistance,R_ext)和有效电流(Effective current,I_eff)的关系,对于不同V_th器件提出了一种新的优化窗口,并确定低阈值电压（Low Threshold voltage,LVT）器件作为最佳的优化对象。最后选定了需要优化的结构和掺杂参数进行实验性设计（Design of Experiment,DOE）。回归分析揭示出了各参数之间的制约关系,并获得了工艺优化窗口。将N/PMOS结果相结合,得到了最佳环形振荡器（Ring oscillator,RO）性能,与业界第一代FinFET技术（Technology0）相比,能够在恒定功耗下提供>48%的频率增益,或者在给定频率下功耗降低>55%,有效提升了器件可持续微缩的能力。