EUV多层膜反射镜的光学稳定性以及使用寿命是制约EUV光刻机发展的重要因素。因此,在极紫外光刻机中,对多层膜反射镜光学元件表面碳沉积进行及时、有效的清洗尤为重要。目前,一种由EUV辐照低压气体产生的等离子体—EUV诱发等离子体,在多层膜表面积碳的原位、在线清洗上具有极大的应用潜力,得到了研究人员的重视。对这种等离子体的研究目前处于探索阶段,对其形成机理,以及与多层膜表面碳沉积的相互作用还不清楚。本文针对这种新型等离子体的机理及其流动控制方案进行研究。首先,本论文深入分析了EUV诱发等离子体从产生到衰减过程中发生的复杂物理现象。包括光电离、金属表面外光电效应、等离子体粒子碰撞以及固体表面二次电子发射等物理现象。从机理层面贯通了EUV诱发等离子体从产生到衰减的复杂过程,为后续EUV诱发等离子体控制方案的提出和数学模型的建立提供理论基础。其次,本论文构建了控制EUV诱发等离子体流动行为的方案。该方案由EUV光源及聚焦系统、真空控制系统、样品支撑与调节机构、电路控制系统和热交换控制系统组成。通过外围结构腔体与样品台之间的偏置电势差形成外加电场,带正电的离子在电场作用下能量升高并轰击多层膜表面,达到清洗碳层的目的。再次,基于PIC-MCC方法对在该控制方案中的EUV诱发等离子体演变过程建立数学模型。通过离散化泊松方程,准确模拟出空间电场分布。通过统计腔体表面、多层膜样品表面等离子体轰击能量和流量,并追踪粒子运动轨迹,深入研究EUV诱发等离子体在外加电场作用下的演变机制。通过模拟发现,腔体结构和表面二次电子产量和影响EUV诱发等离子体能流的重要因素。最后,本论文基于二次电子对EUV诱发等离子体的增产效应,优化控制方案。将腔体结构改为合理的椭球形,运用光电倍增管的倍增电极表面处理材料作为腔体的内表面材料,并通过控制样品台偏压大小来控制离子在多层膜表面的轰击能流,实现对EUV诱发等离子体溅射多层膜过程更加稳定、高效的控制。本文研究了EUV诱发等离子体的演变机理,通过数值模拟方法分析了影响等离子体带电粒子流动性和能量的条件和因素,分析了清洗控制方案的可行性性。为EUV诱发等离子体清洗多层膜表面碳污染提供了理论依据,对未来在线清洗EUV多层膜表面碳污染工作的开展具有重要意义和参考价值。