CN112147853B - 一种吸附装置、方法、交接手、掩模传输系统及光刻设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸附装置、方法、交接手、掩模传输系统及光刻设备，吸附装置包括：吸附单元，用于从工件台上吸附工件；自适应调节单元，连接所述吸附单元，自适应调节单元用于带动吸附单元沿Z向运动，以及自适应调节吸附单元的倾斜角度；压力检测单元，用于检测吸附装置对所述工件的压力；控制单元用于根据压力检测单元检测到的压力信息，控制自适应调节单元的Z向运动。本发明能够提高工件的吸附牢靠性，避免吸附不牢引起的交接精度问题和脱落问题，避免自适应调节单元对工件施压过大导致工件损坏的现象。

Description

一种吸附装置、方法、交接手、掩模传输系统及光刻设备

技术领域

本发明涉及半导体制造设备领域，尤其涉及一种吸附装置、方法、交接手、掩模传输系统及光刻设备。

背景技术

光刻设备是一种将掩模版上的图案曝光成像到硅片或玻璃基板上的设备，掩模传输主要负责将掩模版传输至掩模台上进行曝光。

目前主要采用的真空吸附的方式对掩模版进行传输，掩模版的吸附面一般采用刚性或硬度较大的材料，如陶瓷或表面氧化处理的铝，当掩模版倾斜时，吸盘与掩模版之间无法完全贴合，导致吸附不牢，在掩模版传输过程中，容易出现掩模版的移动，进而影响交接精度，导致出现曝光质量问题；甚至由于吸附不牢出现掉版，导致整个掩模版报销。

发明内容

针对上述问题，本发明实施例提供了一种吸附装置、方法、交接手、掩模传输系统及光刻设备，在吸附工件时，能够自适应工件的倾斜角度，使吸盘与工件全贴合，避免吸附不牢引起的交接精度问题和脱落问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种吸附装置，包括：

吸附单元，用于从工件台上吸附工件；

自适应调节单元，连接所述吸附单元，所述自适应调节单元用于带动所述吸附单元沿Z向运动，以及自适应调节所述吸附单元的倾斜角度；

压力检测单元，用于检测所述吸附装置对所述工件的压力；

控制单元，连接所述吸附单元、所述自适应调节单元和所述压力检测单元，所述控制单元用于根据所述压力检测单元检测到的压力信息，控制所述自适应调节单元的Z向运动。

可选的，所述自适应调节单元包括Z向升降组件和调平组件，所述Z向升降组件与所述控制单元电连接，所述吸附单元设置于所述调平组件上；

所述Z向升降组件上设置有多个第一调平结构，所述调平组件上对应设置有与所述第一调平结构匹配的第二调平结构，所述调平组件通过所述第二调平结构搭接于所述Z向升降组件的所述第一调平结构上。

可选的，所述吸附单元包括至少一个吸盘，所述吸盘设置于所述调平组件的底部，所述压力检测单元包括至少一个压力传感器，所述压力传感器设置于对应的所述吸盘与所述调平组件的连接处。

可选的，所述Z向升降组件包括Z向升降机构和底盘，所述底盘固定于所述Z向升降机构的下端，所述第一调平结构设置于所述底盘上；所述第二调平结构设置于所述调平组件的顶部。

可选的，所述第一调平结构为调平槽，且所述调平槽的开口朝上，所述第二调平结构为调平螺杆，所述调平螺杆的下端具有调平球头，所述调平螺杆的上端固定于所述调平组件上；或者，

所述第二调平结构为调平槽，且所述调平槽的开口朝下，所述第一调平结构为调平螺杆，所述调平螺杆的上端具有调平球头，所述调平螺杆的下端固定于所述底盘上。

可选的，所述调平槽为V型槽或U型槽。

可选的，所述第一调平结构和所述第二调平结构均为3个，且均呈三角形排布。

可选的，所述吸盘上设置有至少两个气管接头，所述气管接头与所述吸盘中对应的气室连通。

可选的，所述吸附单元还包括真空源，所述真空源包括工作真空源、真空气囊和备用真空泵，所述真空源通过至少两条气路分别与所述至少两个气管接头连接。

可选的，吸附装置还包括真空检测单元，所述真空检测单元包括真空传感器，所述真空传感器设置于所述吸盘上，所述真空传感器与所述控制单元电连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种交接手，包括如本发明第一方面所述的吸附装置。

第三方面，本发明实施例提供了一种掩模传输系统，包括如本发明第二方面所述的交接手。

第四方面，本发明实施例提供了一种光刻设备，包括如本发明第三方面所述的掩模传输系统。

第五方面，本发明实施例提供了一种吸附方法，由本发明第一方面所述的吸附装置执行，包括：

在控制单元控制自适应调节单元沿Z向下降的过程中，当所述控制单元判断压力检测单元检测到的压力达到第一压力值时，控制所述自适应调节单元停止运动；

所述控制单元控制吸附单元吸附工件；

当所述控制单元判断所述压力检测单元检测到的压力达到第二压力值时，控制所述自适应调节单元沿所述Z向上升，其中，所述第一压力值大于所述第二压力值。

可选的，吸附方法还包括：

当所述控制单元判断压力检测单元检测到的压力达到第一压力值时，根据预先标定的压力值与工件的倾斜角度的对应关系，确定所述第一压力值对应的工件的倾斜角度；

若确定的所述工件的倾斜角度大于所述工件的最大可倾斜角度，则发出报警信号。

本发明实施例提供的吸附装置，自适应调节单元用于带动吸附单元沿Z向运动，在吸盘单元接触到工件时，自适应调节单元自适应调节吸附单元的倾斜角度，使得吸盘与工件全贴合，压力检测单元用于检测吸附装置对工件的压力，控制单元用于根据压力检测单元检测到的压力信息，判断自适应过程和吸附是否完成，并控制自适应调节单元的Z向运动。本发明能够提高工件的吸附牢靠性，避免吸附不牢引起的交接精度问题和脱落问题，避免自适应调节单元对工件施压过大导致工件损坏的现象。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种吸附装置的结构示意图；

图2为图1中吸附装置的剖面图；

图3为图1中Z向升降组件的结构示意图；

图4为图1中调平组件的结构示意图；

图5为发明实施例提供的另一种吸附装置的结构示意图；

图6为图5中Z向升降组件的结构示意图；

图7为图5中调平组件的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的吸附单元的管路连接图；

图9为掩模版处于最大可倾斜角时吸附装置的自适应图；

图10为本发明实施例提供的一种掩模传输系统的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种吸附方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明实施例提供了一种吸附装置，该装置可用于物料传输过程中，对板状或块状工件进行吸附，示例性的，在本发明下面的实施例中，以掩模传输系统中，对掩模版的吸附为例进行示例性说明，需要说明的是，本发明实施例的自适应吸附装置也可用于吸附其他工件的吸附，本发明在此不做限定。

该吸附装置的包括吸附单元、自适应调节单元、压力检测单元和控制单元。其中，吸附单元可以包括吸盘，吸盘用于从工件台上吸附工件，示例性的，工件为掩模版；自适应调节单元连接吸附单元，自适应调节单元用于带动吸附单元沿Z向运动，自适应调节单元可绕X向和Y向转动，在吸盘与掩模版接触后，自适应调节吸盘的倾斜角度，Z向为竖直方向，X向和Y向为水平面内垂直的两个方向；压力检测单元用于检测自适应吸附装置对掩模版的压力；控制单元与吸附单元、自适应调节单元和压力检测单元电连接，控制单元用于根据压力检测单元检测到的压力信息，控制自适应调节单元的Z向运动。

具体的，吸附装置的工作过程如下：

自适应调节单元带动吸盘沿Z向下降，去接近倾斜的掩模版，当吸盘接触到掩模版时，由于自适应调节单元各部分在竖直方向上受到的力不平衡，使自适应调节单元绕X向和Y向转动，最终使吸盘的吸附面与掩模版完全贴合。在此过程中，压力检测单元用于检测自适应吸附装置对掩模版的压力，当控制单元判断压力检测单元检测到的压力达到第一压力值时，则确定自适应过程已完成，控制自适应调节单元停止Z向下降，避免自适应调节单元对掩模版施压过大导致掩模版损坏的现象。

在确定自适应过程已完成后，控制单元控制吸附单元吸附掩模版；

当控制单元判断压力检测单元检测到的压力减少到第二压力值时，则确定吸盘已经吸附住掩模版，第二压力值等于第一压力值与吸附力的差值，此时，控制单元控制自适应调节单元沿Z向上升，使掩模版脱离工件台，脱离后，自适应调节单元恢复至初始的水平状态。

本发明实施例提供的吸附装置，自适应调节单元用于带动吸附单元沿Z向运动，在吸盘单元接触到工件时，自适应调节单元自适应调节吸附单元的倾斜角度，使得吸盘与工件全贴合，压力检测单元用于检测吸附装置对工件的压力，控制单元用于根据压力检测单元检测到的压力信息，判断自适应过程和吸附是否完成，并控制自适应调节单元的Z向运动。本发明能够提高工件的吸附牢靠性，避免吸附不牢引起的交接精度问题和脱落问题，避免自适应调节单元对工件施压过大导致工件损坏的现象。

图1为本发明实施例提供的一种吸附装置的结构示意图，图2为图1中吸附装置的剖面图，图3为图1中Z向升降组件的结构示意图，图4为图1中调平组件的结构示意图，可选的，如图1-4所示，自适应调节单元包括Z向升降组件110和调平组件120，Z向升降组件110与控制单元电连接，示例性的，控制单元可以是控制板卡130，吸盘140设置于调平组件120上，示例性的，吸附单元包括四个吸盘140，吸盘140设置于调平组件120的底部，四个吸盘140呈方形设置，分别用于吸附掩模版150的四个角。

可选的，Z向升降组件110包括Z向升降机构111和底盘112，底盘112 固定于Z向升降机构111的下端。调平组件120为一钟罩结构，钟罩结构的上盖开设有通孔，底盘112 位于钟罩结构内部，升降机构111穿过钟罩结构上盖的通孔与一水平悬臂160的一端相连，水平悬臂160的另一端连接控制板卡130。

底盘112上设置有多个第一调平结构101，调平组件120上对应设置有与第一调平结构101匹配的第二调平结构102，调平组件120通过第二调平结构102 搭接于底盘112的第一调平结构101上。

可选的，第一调平结构101为调平槽，示例性的，可以是V型槽或U型槽，设置在底盘112的上表面，且调平槽的开口朝上，第二调平结构102为调平螺杆，调平螺杆的下端具有调平球头，调平球头可与调平槽可选择性分离或接触，调平螺杆穿过调平组件120的上盖，调平螺杆的上端固定于调平组件120的上盖上。可选的，在其中一实施例中，调平螺杆的上端通过锁紧块103固定在调平组件120的上盖上，锁紧块103上设置有与调平螺杆匹配的螺纹孔。可选的，调平槽和调平螺杆均为3个，且均呈三角形排布，其中一个调平螺杆的上端还通过固定螺母104将调平螺杆和锁紧块103固定，另外两个调平螺杆可通过旋转锁紧块103实现调平螺杆的调整。在自适应吸附装置的调试阶段，通过旋转两个锁紧块103，将3个调平螺杆的球头的下端所确定的平面调整至水平，调平槽和调平螺杆配合使得调平组件120的初始位置处于水平状态。

可选的，压力检测单元包括至少一个压力传感器，示例性的，每个吸盘140 与调平组件120的连接处设置有一个压力传感器105。

该吸附装置的工作过程如下：

Z向升降组件110带动调平组件120和吸盘140竖直向下运动，去接近倾斜的掩模版150，由于掩模版150是倾斜的，其中一个或同侧的两个吸盘140先接触到掩模版150，Z向升降组件110继续下降，此时吸盘140由于接触到掩模版 150使得调平组件120停止向下运动，调平螺杆与调平槽分离，由于调平组件 120各部分在竖直方向上受到的力不平衡，使调平组件120绕X向和Y向转动，最终使吸盘140的吸附面与掩模版150完全贴合，调平组件120通过自身重力完成对倾斜的掩模版150的自适应。

在此过程中，压力传感器105检测调平组件120对掩模版150的压力，当控制单元判断压力传感器105检测到的压力达到第一压力值时，则确定自适应过程已完成，其中，第一压力值等于调平组件120的重力在垂直于掩模版方向的分力加上安装预设的压力值之和除以压力传感器的个数。此时，控制Z向升降组件110停止Z向下降，避免Z向升降组件110与掩模版150接触，对掩模版造成损坏。预设的压力值可以用于检测压力传感器是否存在故障，具体的，在吸盘140未接触掩模版150之前，若压力传感器的压力值大于或小于预设的压力值，则确定该压力传感器存在故障，需要进行重新标定或更换新的压力传感器。

控制单元在确定自适应过程已完成后，控制吸附单元吸附掩模版150。

当控制单元判断压力传感器105检测到的压力减少到第二压力值时，则确定吸盘140已经吸附住掩模版150，其中，第二压力值等于调平组件120的重力在垂直于掩模版方向的分力加上安装预设的压力值之和，然后减去真空吸附力 (真空吸附力略大于掩模版150的重力)，再除以压力传感器的个数。此时，控制单元控制Z向升降组件110沿Z向上升，调平螺杆的调平球头与调平槽接触，由于三个调平球头位置固定，且球头下端所确定的平面为水平面，因此，掩模版150脱离工件台后，调平组件120在调平螺杆和调平槽的配合下恢复至初始位置且水平。在掩模版150脱离工件台后，压力传感器105检测到的压力减少至第三压力值，第三压力值等于真空吸附力加上安装预设的压力值之和，然后减去掩模版150的重力，再除以压力传感器的个数，控制单元在判断压力传感器105检测到的压力减少到第三压力值时，则确定掩模版150完全脱离了工件台。

在整个交接过程中，压力传感器的数值会发生三次变化，且三次变化依次减小。通过理论计算或现场标定可获得压力传感器三次变化的具体数值，在生产过程中即可根据压力传感器的数值变化，确定交接具体阶段，例如，已完成自适应、已完成吸附和掩模版脱离工件台。

图5为发明实施例提供的另一种吸附装置的结构示意图，图6为图5中Z 向升降组件的结构示意图，图7为图5中调平组件的结构示意图，如图5-7所示，在该实施例中，Z向升降组件110包括Z向升降机构111和底盘112，底盘112 固定于Z向升降机构111的下端。底盘112为一钟罩结构，调平组件120为一支架结构，调平组件120位于底盘112 的钟罩结构内部，升降机构111与一水平悬臂160的一端相连，水平悬臂160的另一端连接控制板卡130。

底盘112上设置有多个第一调平结构101，调平组件120上对应设置有与第一调平结构101匹配的第二调平结构102，调平组件120通过第二调平结构102 搭接于底盘112的第一调平结构101上。

可选的，所述第一调平结构101为调平螺杆，调平螺杆的上端具有调平球头，调平螺杆的下端固定于底盘112上，第二调平结构102为调平槽，且调平槽的开口朝下，调平球头可与调平槽可选择性分离或接触。可选的，调平螺杆穿过底盘112的固定块106，下端通过调节螺母107固定在固定块106上。可选的，调平槽和调平螺杆均为3个，且均呈三角形排布，在自适应吸附装置的调试阶段，通过旋转其中两个调节螺母107，将3个调平螺杆的球头的上端所确定的平面调整至水平，调平槽和调平螺杆配合使得调平组件120的初始位置处于水平状态。

图5-7所示的吸附装置的工作过程与图1-4所示的吸附装置的工作过程类似，在此不再赘述。

可选的，如图1和5所示，在上述实施例中，吸盘140上设置有两个气管接头141，各气管接头141分别与吸盘140中对应的相互独立的气室A和B连通。图8为本发明实施例提供的吸附单元的管路连接图，如图8所示吸附单元还包括真空源，真空源包括工作真空源143、真空气囊144和备用真空泵145，真空源通过两条气路分别与两个气管接头141连接，一条气路为各吸盘140的气室A (A1-A4)提供真空，另一条气路为各吸盘140的气室B(B1-B4)。气控系统146 用于控制管路中的真空度，并同时对两路真空气路提供真空，以保证当一路真空出现问题后另一路真空仍然可以保持对掩模版150的吸附，提供系统的稳定性，避免出现掉版导致掩模版损坏。

可选的，自适应吸附装置还包括真空检测单元，如图8所示，真空检测单元包括真空传感器108，真空传感器108设置于吸盘140上，具体的可以设置在真空管路靠近气管接头141的位置，真空传感器108与控制单元电连接。

真空传感器108用于检测真空管路中的气压，并反馈给控制单元，以使控制单元根据压力传感器105和真空传感器108反馈的信息，确定交接的具体阶段。具体的，当控制单元判断压力传感器105检测到的压力达到第一压力值，且真空传感器108无信号时，则确定自适应过程已完成；当控制单元判断压力传感器105检测到的压力减少到第二压力值，且真空传感器108检测到的气压低于第一预设值时，则确定吸盘140已经吸附住掩模版150；当控制单元在判断压力传感器105检测到的压力减少到第三压力值，且真空传感器108检测到的气压低于第一预设值时，则确定掩模版150完全脱离了工件台。其中，第一预设值可以为吸盘140吸附住掩模版150时真空传感器108检测到的气压值。

在掩模版150被吸附住后，控制单元在判定真空传感器108检测到的管路内的气压大于第一预设值时，控制备用真空泵对管路提供真空。其中，真空气囊144在工作真空源143在正常工作时一直使用，当真空传感器108检测到的管道内的气压大于第一预设值时，控制单元控制气控系统146触发备用真空泵 145启动。由于从备用真空泵145启动到管路中气压达到第一预设值需要一段时间，在此期间真空气囊144可向管路中提供真空，使得管路的气压不至于突然升高，避免掩模版150掉落。

图9为掩模版处于最大可倾斜角时吸附装置的自适应图，如图9所示，调平组件120完成对掩模版150的倾斜角度的自适应后，Z向升降组件110和调平组件120处于分离状态，即调平螺杆与调平槽分离。根据力学知识，只要保证调平组件120、吸盘140和掩模版150在倾斜的工件台上静态时不产生相对滑移，即mg sinθ-mg cosθ*μ＝0，得出θ＝arctanμ，μ为吸盘和掩模台之间的摩擦系数，θ为掩模版150的最大可倾斜角。在调试阶段，可以预先通过压力传感器检测到的压力值来标定掩模版倾斜角度从0到最大可倾斜角度θ，每个压力值对应一个倾斜角度，从而在工作中可以通过压力传感器105检测到的压力值来确定掩模版150的倾斜角度。倾斜角度若超过最大可倾斜角θ时，发出报警信号，提醒操作员对工件台进行复位，将工件台调整至水平；或者发出复位指令，控制工件台进行复位。

本发明实施例还提供了一种交接手，包括如本发明上述实施例所述的吸附装置。

本发明实施例还提供了一种掩模传输系统，包括如本发明上述实施例所述的交接手。图10为本发明实施例提供的一种掩模传输系统的结构示意图，如图 10所示，掩模版传输系统包括外部版库12和13、内部版库14和15、版叉16、交接手17、外部操作台11及控制机箱21，外部版库12和13与外部操作台11 对接，存储由外部操作台11送入的装有掩模版的掩模盒，版叉16用于完成掩模版在外部版库12和13与内部版库14和15之间的流转，交接手17用于完成与版叉16的掩模版交接以及与掩模台的掩模版交接。

可选的，该掩模版传输系统还包括第一掩模版对准机构18，用于版叉16与交接手17交接过程中掩模版位置校正；

第二掩模版对准机构19，用于交接手17与掩模台交接过程中的掩模版位置校正；

掩模版颗粒度检测机构20，用于在版叉16将掩模版从外部版库12或13传送至内部版库14或15之前，对掩模版的表面进行颗粒度检测。

本实施例提供的掩模版传输系统具体的工作流程为：装有掩模版的掩模盒从外部操作台11被放入外部版库12或13后，版叉16从外部版库12或13取出掩模版，经掩模版颗粒度检测机构20检测合格后，送入内部版库14或15中。在需要上版曝光时，版叉16从内部版库14或15中取出掩模版，经第一掩模版对准机构18位置校正后，交接手17从版叉16上吸附掩模版，并经第二掩模版对准机构19位置校正后，与掩模台交接，将掩模版传送至掩模台上，用于光刻工艺。在曝光完成需要下版时，交接手17从掩模台上吸附掩模版，并送回内部版库14或15中。其中，交接手17在与版叉16和掩模台交接时，如果版叉16 或掩模台存在倾斜，交接手17可以对掩模版的倾斜角度进行自适应，使吸盘的吸附面与掩模版完全贴合，提高工件的吸附牢靠性，避免吸附不牢引起的交接精度问题和脱落问题。压力检测单元用于检测自适应吸附装置对工件的压力，控制单元用于根据压力检测单元检测到的压力信息，判断自适应过程和吸附是否完成，并控制自适应调节单元的Z向运动，避免自适应调节单元对工件施压过大导致工件损坏的现象。

本发明实施例还提供了一种光刻设备，包括如本发明上述实施例所述的掩模传输系统。

本发明实施例还提供了一种吸附方法，由本发明上述实施例所述的吸附装置执行，吸附装置的具体结构可参考图1-4，图11为本发明实施例提供的一种吸附方法的流程图，如图11所示，具体包括如下步骤：

S210、在控制单元控制自适应调节单元沿Z向下降的过程中，当控制单元判断压力检测单元检测到的压力达到第一压力值时，控制自适应调节单元停止运动。

控制单元控制Z向升降组件110竖直向下运动，带动调平组件120和吸盘 140竖直向下运动，去接近倾斜的掩模版150，由于掩模版150是倾斜的，其中一个或同侧的两个吸盘140先接触到掩模版150，Z向升降组件110继续下降，此时吸盘140由于接触到掩模版150使得调平组件120停止向下运动，调平螺杆与调平槽分离，由于调平组件120各部分在竖直方向上受到的力不平衡，使调平组件120绕X向和Y向转动，最终使吸盘140的吸附面与掩模版150完全贴合，调平组件120通过自身重力完成对倾斜的掩模版150的自适应。

在此过程中，压力传感器105检测调平组件120对掩模版150的压力，当控制单元判断压力传感器105检测到的压力达到第一压力值时，则确定自适应过程已完成，其中，第一压力值等于调平组件120的重力在垂直于掩模版方向的分力加上安装预设的压力值之和除以压力传感器的个数。此时，控制Z向升降组件110停止Z向下降，避免Z向升降组件110与掩模版150接触，对掩模版造成损坏。预设的压力值可以用于检测压力传感器是否存在故障，具体的，在吸盘140未接触掩模版150之前，若压力传感器的压力值大于或小于预设的压力值，则确定该压力传感器存在故障，需要进行重新标定或更换新的压力传感器。

S220、控制单元控制吸附单元吸附工件。

控制单元在确定自适应过程已完成后，即当控制单元判断压力传感器105 检测到的压力达到第一压力值时，控制吸附单元吸附掩模版150。

S230、当控制单元判断压力检测单元检测到的压力达到第二压力值时，控制自适应调节单元沿Z向上升。

当控制单元判断压力传感器105检测到的压力减少到第二压力值时，则确定吸盘140已经吸附住掩模版150，其中，第二压力值等于调平组件120的重力在垂直于掩模版方向的分力加上安装预设的压力值之和，然后减去真空吸附力 (真空吸附力略大于掩模版150的重力)，再除以压力传感器的个数。此时，控制单元控制Z向升降组件110沿Z向上升，调平螺杆的调平球头与调平槽接触，由于三个调平球头位置固定，且球头下端所确定的平面为水平面，因此，掩模版150脱离工件台后，调平组件120在调平螺杆和调平槽的配合下恢复至初始位置且水平。

在掩模版150脱离工件台后，压力传感器105检测到的压力减少至第三压力值，第三压力值等于真空吸附力加上安装预设的压力值之和，然后减去掩模版150的重力，再除以压力传感器的个数，控制单元在判断压力传感器105检测到的压力减少到第三压力值时，则确定掩模版150完全脱离了工件台。

本发明实施例提供的吸附方法，在吸盘接触到工件时，自适应调节单元自适应调节吸盘的倾斜角度，使得吸盘与工件全贴合，通过压力检测单元检测自适应吸附装置对工件的压力，控制单元根据压力检测单元检测到的压力信息，判断自适应过程和吸附是否完成，并控制自适应调节单元的Z向运动。本发明能够提高工件的吸附牢靠性，避免吸附不牢引起的交接精度问题和脱落问题，避免自适应调节单元对工件施压过大导致工件损坏的现象。

可选的，该吸附方法还包括：

当控制单元判断压力检测单元检测到的压力达到第一压力值时，根据预先标定的压力值与工件的倾斜角度的对应关系，确定第一压力值对应的工件的倾斜角度。

参考图9，调平组件120完成对掩模版150的倾斜角度的自适应后，Z向升降组件110和调平组件120处于分离状态，即调平螺杆与调平槽分离。根据力学知识，只要保证调平组件120、吸盘140和掩模版150在倾斜的工件台上静态时不产生相对滑移，即mg sinθ-mg cosθ*μ＝0，得出θ＝arctanμ，μ为吸盘和掩模台之间的摩擦系数，θ为掩模版150的最大可倾斜角。在调试阶段，可以预先通过压力传感器检测到的压力值来标定掩模版倾斜角度从0到最大可倾斜角度θ，每个压力值对应一个倾斜角度，从而在工作中可以通过压力传感器105 检测到的第一压力值来确定掩模版150的倾斜角度。

若确定的工件的倾斜角度大于工件的最大可倾斜角度，则发出报警信号。

若确定的掩模版的倾斜角度超过最大可倾斜角θ时，发出报警信号，提醒操作员对工件台进行复位，将工件台调整至水平；或者发出复位指令，控制工件台进行复位。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种吸附装置，其特征在于，包括：

吸附单元，用于从工件台上吸附工件；

自适应调节单元，连接所述吸附单元，所述自适应调节单元用于带动所述吸附单元沿Z向运动，以及自适应调节所述吸附单元的倾斜角度；

压力检测单元，用于检测所述吸附装置对所述工件的压力；

控制单元，连接所述吸附单元、所述自适应调节单元和所述压力检测单元，所述控制单元用于根据所述压力检测单元检测到的压力信息，控制所述自适应调节单元的Z向运动；

所述自适应调节单元包括Z向升降组件和调平组件，所述Z向升降组件与所述控制单元电连接，所述吸附单元设置于所述调平组件上；

所述Z向升降组件上设置有多个第一调平结构，所述调平组件上对应设置有与所述第一调平结构匹配的第二调平结构，所述调平组件通过所述第二调平结构搭接于所述Z向升降组件的所述第一调平结构上；

所述调平组件通过自身重力完成对倾斜的掩膜版的自适应。

2.根据权利要求1所述的吸附装置，其特征在于，所述吸附单元包括至少一个吸盘，所述吸盘设置于所述调平组件的底部，所述压力检测单元包括至少一个压力传感器，所述压力传感器设置于对应的所述吸盘与所述调平组件的连接处。

3.根据权利要求1所述的吸附装置，其特征在于，所述Z向升降组件包括Z向升降机构和底盘，所述底盘固定于所述Z向升降机构的下端，所述第一调平结构设置于所述底盘上；所述第二调平结构设置于所述调平组件的顶部。

4.根据权利要求3所述的吸附装置，其特征在于，所述第一调平结构为调平槽，且所述调平槽的开口朝上，所述第二调平结构为调平螺杆，所述调平螺杆的下端具有调平球头，所述调平螺杆的上端固定于所述调平组件上；或者，

所述第二调平结构为调平槽，且所述调平槽的开口朝下，所述第一调平结构为调平螺杆，所述调平螺杆的上端具有调平球头，所述调平螺杆的下端固定于所述底盘上。

5.根据权利要求4所述的吸附装置，其特征在于，所述调平槽为V型槽或U型槽。

6.根据权利要求5所述的吸附装置，其特征在于，所述第一调平结构和所述第二调平结构均为3个，且均呈三角形排布。

7.根据权利要求2所述的吸附装置，其特征在于，所述吸盘上设置有至少两个气管接头，所述气管接头与所述吸盘中对应的气室连通。

8.根据权利要求7所述的吸附装置，其特征在于，所述吸附单元还包括真空源，所述真空源包括工作真空源、真空气囊和备用真空泵，所述真空源通过至少两条气路分别与所述至少两个气管接头连接。

9.根据权利要求8所述的吸附装置，其特征在于，还包括真空检测单元，所述真空检测单元包括真空传感器，所述真空传感器设置于所述吸盘上，所述真空传感器与所述控制单元电连接。

10.一种交接手，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的吸附装置。

11.一种掩模传输系统，其特征在于，包括如权利要求10所述的交接手。

12.一种光刻设备，其特征在于，包括如权利要求11所述的掩模传输系统。

13.一种吸附方法，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的吸附装置执行，包括：

在控制单元控制自适应调节单元沿Z向下降的过程中，当所述控制单元判断压力检测单元检测到的压力达到第一压力值时，控制所述自适应调节单元停止运动；所述自适应调节单元包括Z向升降组件和调平组件，所述Z向升降组件与所述控制单元电连接，所述吸附单元设置于所述调平组件上；所述Z向升降组件上设置有多个第一调平结构，所述调平组件上对应设置有与所述第一调平结构匹配的第二调平结构，所述调平组件通过所述第二调平结构搭接于所述Z向升降组件的所述第一调平结构上；在自适应调节单元沿Z向下降的过程中，所述调平组件通过自身重力完成对倾斜的掩膜版的自适应；

所述控制单元控制吸附单元吸附工件；

当所述控制单元判断所述压力检测单元检测到的压力达到第二压力值时，控制所述自适应调节单元沿所述Z向上升，其中，所述第一压力值大于所述第二压力值。

14.根据权利要求13所述的吸附方法，其特征在于，还包括：

当所述控制单元判断压力检测单元检测到的压力达到第一压力值时，根据预先标定的压力值与工件的倾斜角度的对应关系，确定所述第一压力值对应的工件的倾斜角度；

若确定的所述工件的倾斜角度大于所述工件的最大可倾斜角度，则发出报警信号。

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