光刻机是半导体集成电路芯片制造中具有战略意义的制造装备。浸没式光刻机用浸没液代替硅片和物镜之间空气介质增大了投影物镜数值孔径,使光刻制程进一步延伸至14nm技术节点。浸没头和硅片之间存在百微米级厚度的浸没液,由于硅片台高速运动及浸没头微振动,此薄层液膜产生作用于硅片和浸没头的动态扰动力,影响曝光稳定性。浸没流场的精准建模是扰动力评估和抑制的关键,但硅片表面光刻胶的疏水特性导致传统的无滑移边界条件失效,目前缺乏对此动态扰动力的精准表征和有效抑制方法,是浸没式光刻技术中浸没系统设计必须攻克的难关。本文面向浸没光刻机浸没系统研制的需要,系统地开展了介观尺度浸没流场扰动解析与抑制方法的研究。针对具有疏水边界的百微米级膜厚浸没流场的建模问题,提出了考虑流-固边界滑移特性和流体惯性的挤压膜动力学建模方法。基于Navier-Stokes方程和双参数滑移模型,推导了同时考虑滑移及惯性效应的介观尺度平行圆盘挤压膜力的解析解,基于实验结果拟合得到滑移参数。提出了挤压膜力模型线性化方法并开展参数灵敏度分析,探明滑移特性对动力学参数的影响规律,参数灵敏度分析的结果表明薄层流场是扰动产生的关键。建立了考虑疏水边界滑移特性的介观尺度浸没流场的高精度计算流体动力学模型,有效表征了因浸没头振动和硅片台运动导致的流场多源扰动现象。针对介观尺度浸没流场复杂多源扰动特性解析的问题,提出了浸没流场挤压膜扰动传递模型的惯性和阻尼系数等效方法,揭示了不同的浸没头-硅片的相对振动条件、浸没头结构参数及边界滑移长度对流场挤压膜扰动的影响规律。基于硅片台典型运动工况,揭示了浸没头Rayleigh台阶在浸没流场中产生扭矩扰动的机理,得到了不同运动条件和Rayleigh台阶几何参数条件下的扭矩扰动规律。探明了浸没流场压差驱动、硅片台运动及浸没头振动的复杂边界条件下液膜的扰动特性,揭示了流场更新和挤压膜扰动可相互解耦的机理,阐明了挤压膜扰动增加扭矩扰动的原因,为浸没流场扰动抑制提供了理论依据。针对浸没系统在尺寸和构型约束条件下的流场扰动抑制问题,提出了浸没头局部具有弹性谐振子的浸没流场扰动谐振抑制方法,揭示了谐振子质量和刚度越小扰动抑制效果越好且在谐振子固有频率处扰动抑制效果最好的规律。建立了浸没头局部具有谐振系统的浸没流场模型进行参数匹配。针对谐振系统谐振子体积小、质量轻、动刚度近零且需承载浸没流场流体静压载荷的需求,设计了圆拱-余弦圆盘型正负刚度并联结构,揭示了余弦圆盘高线性度负刚度生成机理,实现了能承受浸没流场静压且工作区间刚度低至8.9N/m的谐振结构设计。搭建了介观尺度浸没流场模拟实验装置,开展了介观尺度浸没流场多源扰动特性和抑制方法实验,验证了介观尺度浸没流场多源扰动特性的正确性和扰动抑制效果的有效性。本文所提出的介观尺度浸没流场扰动解析与抑制方法研究,可为浸没式光刻机浸没系统优化设计提供分析依据和技术支持。