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深反应离子刻蚀(DRIE)可以通过“刻蚀-沉积”的交替进行得到侧壁几乎垂直的深沟槽，是微机电系统(MEMS)中最重要的加工工艺之一。DRIE的最终刻蚀结果受Lag效应、侧壁扇形过切等多种因素的影响，往往难以根据经验和一般计算进行准确地预测，因此实现对该工艺的模拟对MEMS设计与制造有着重要意义。本文实现了对DRIE工艺快速、精确的三维模拟，在基于三维元胞自动机系统的工艺模型基础上，采用粒子群智能优化算法寻找使模拟数据最接近实验数据的最优参数，并利用CUDA并行计算技术在GPU上进行DRIE模拟的并行算法研究。主要研究内容如下： 1.分析论文采用的工艺模型，建立DRIE工艺的三维元胞自动机系统，实现DRIE工艺过程的模拟。 2.建立优化问题模型，确定优化目标，选定优化入口参数。测试分析了粒子群优化算法参数影响，选定优化算法参数，完成DRIE工艺模型的粒子群优化算法设计。 3.根据粒子群算法的优化结果发现DRIE工艺模型中存在的问题，并提出改进方案。使用改进后的工艺模型进行粒子群算法优化，优化结果与实验结果接近。 4.分析DRIE刻蚀模拟的串行算法，提取其中最为耗时的部分，将其改写为并行算法，并在CUDA显卡上成功提升运行速度。 5.分别模拟和分析不同工艺条件下的单步刻蚀轮廓；分别模拟 Bosch刻蚀轮廓的 Lag效应和扇形过切，并作图线与实验结果作对比；设计不同的掩膜版图做DRIE工艺模拟，并截图展示结果。