浸没光刻机通过在投影物镜与硅片之间填充浸没液(通常为纯水)来增大光学数值孔径从而减小光刻特征线宽。实现供回液和气密封的浸没控制单元通过精密减振-定位系统安装在主基板上。硅片台和浸没控制单元的微振动会通过二者之间微小狭缝内的浸没液相互传递并对彼此形成扰动。随着光刻特征线宽进一步减小,光刻机运动和测量系统对振动的影响更为敏感,阐明并降低浸没液动态扰动力成为高端光刻机研发的关键之一。本文针对28-14nm浸没光刻机中微小狭缝内浸没液传递微扰动力低于±0.2N的严苛要求,考虑浸没控制单元相对于硅片的垂向和侧倾微振动,开展薄层液膜动态作用力的理论分析和试验测试研究。首先,基于N-S方程和连续性方程建立了圆形平板挤压膜有限元模型,针对硅片台相对浸没控制单元存在垂向振动和侧倾振动两种典型工况,分析了液膜厚度和振动频率等因素对浸没液扰动力的影响,阐明了浸没液扰动力随扰动频率增大而非线性增大、随液膜厚度增大而非线性减小的规律。其次,为了验证垂向和侧倾振动下液膜扰动力理论分析的正确性,基于高精度纳米定位平台设计了带宽120Hz,液膜厚度0.09~0.5mm,垂向摄动幅值1μm,侧倾摄动幅值0.04mrad,定位精度2nm的垂向和侧倾扰动挤压膜试验装置。基于数值仿真分析和试验辨识了试验装置的结构特性,验证了优化后的微扰动试验装置动态特性良好。最后,开展了垂向和侧倾扰动下挤压液膜传递的微扰动力试验研究。对比发现液膜厚度大于150μm时数值计算与试验结果吻合,误差不超过5%;数值计算与试验结果误差随着液膜厚度减小而增大,与频率无关。在100μm工作膜厚下,垂向摄动误差达到12%,侧倾摄动误差达到20%。分析了导致数值计算和试验之间的误差的可能原因,基于大量试验数据提出了与液膜厚度相关的修正系数。本文提出的研究方法为建立浸没式光刻机中精准的挤压液膜模型奠定了基础,设计的试验装置为后续研究提供了试验条件。