噪声是集成电路和器件的本征特性之一，对集成电路尤其是模拟集成电路的性能产生重要影响。随着MOS器件特征尺寸的不断缩小及其在模拟电路中的广泛应用，MOS器件的低频噪声问题越来越成为CMOS集成电路技术中关键的科学和技术问题之一。 MOS器件栅氧化层的体缺陷和界面态密度和分布将直接影响到MOS器件的可靠性，研究和了解栅氧化层体缺陷和界面陷阱态密度和分布对CMOS集成电路的可靠性研究和评估具有重要意义。但表征当前主流CMOS技术中普遍采用的氮氧栅介质层的体缺陷和界面陷阱态仍然面临巨大的技术挑战。研究显示，MOS器件的低频噪声特性与栅氧化层体缺陷和界面陷阱态分布相关，测量低频噪声特性是获得栅氧化层的体缺陷和界面态陷阱特征是有效的技术手段之一。 因此，精确测量MOS器件的低频噪声，建立一套完整，可靠，准确的噪声测试系统势在必行。将对CMOS技术的应用及其可靠性研究具有重要的意义和作用。 本论文基于半导体集成电路技术发展的需要，系统开展了MOS器件低噪声理论和测试方法以及低频噪声测试系统开发等方面的研究，取得如下主要研究成果： 在系统研究和分析低频噪声理论和现有测试方法的基础上，提出了一种可快速、准确测量纳米尺度CMOS器件1/f噪声的测试方法； 基于吉时利仪器公司的半导体自动测试软件ACS为平台，开发了一套1/f噪声自动测试系统，包括硬件系统的构建和测试程序软件的开发。该系统具有测量精度高、测试时间短(测试时间可以调节，一般在几秒或几十秒)、可实现自动实时测量等特点； 利用所开发的1/f噪声测试方法和自动测试系统，研究了在90nmCMOS工艺制备的氮氧硅栅MOS器件在各种偏置条件下的1/f噪声频谱特性，并开展了CMOS中栅介质层体缺陷和界面陷阱态与低频噪声及可靠性的关联性方面的研究。研究所取得的结果对深化MOS器件低频噪声和器件退化的物理机制理解，建立精确的MOS器件低频噪声可靠性性能评测技术，具有重要的参考价值和指导意义。