Ce travail de these s'inscrit dans le contexte de miniaturisation des transistors MOS afin de mener la technologie CMOS a ces dimensions ultimes. Avec les techniques actuelles de fabrication et pour des longueurs de grille de transistor inferieures a 30nm, les variations moyennes de la longueur de grille, appelees rugosite de bord, entrainent des fluctuations electriques dans le transistor inacceptables pour le bon fonctionnement des futures generations de dispositifs. Il convient donc de controler ce parametre afin de le reduire. Pour reussir ce defi technologique, il est essentiel de le mesurer avec precision afin, par la suite, de comprendre ses origines et son evolution apres chaque etape technologique de fabrication. Dans ce travail de these, nous nous sommes interesses a la mesure la rugosite de bord, a l'aide d'un nouvel equipement de metrologie: le microscope a force atomique en trois dimensions. Nous avons evalue les capacites de cet outil et determine un protocole de mesure de la rugosite de bord, qui nous a permis ensuite d'etudier ses origines et d'etudier son evolution lors des differentes etapes technologiques de fabrication d'une grille de transistors MOS."