随着电子器件向深亚微米量级发展，超大规模集成电路互连线截面积越来越小，其承受的电流密度急剧增加，电迁移引发的失效越来越显著，引起人们极大关注。本文在介绍金属互连导电机理，噪声产生物理机制研究的基础上，概述了金属互连的噪声测试方法，完成了平衡电桥测试系统的改进以及低阻金属互连样品噪声的测量，通过与传统测试系统实测结果对比，新系统在可检测最小信号、信号检测精准度及信号各频段放大一致性等方面表现优异，更适用于低阻金属互连样品的噪声检测。重点研究了金属互连晶粒/晶界的电阻和噪声模型。针对多晶材料晶界存在高斯势垒的特点，基于晶界的隧穿导电机制和晶粒的扩散漂移导电机制，建立了金属互连晶界/晶粒的电阻率模型。详细研究了晶粒/晶界低频噪声种类及产生机理，建立了基于扩散漂移机制的晶粒噪声模型以及基于隧穿机制的晶界噪声模型。根据上述理论及晶粒/晶界的噪声模型，分析了各自模型中相关参量对噪声变化的影响。在较小的偏置电压下，晶界噪声不随偏置电压的变化而变化，而晶粒噪声则随偏置电流的增加而增加。基于以上结果，我们通过改变偏置电流的方法，建立了晶粒/晶界噪声分离提取的测试方案。最后进行了两组变电流噪声测试实验，成功分离提取了晶粒及晶界的噪声。