一种吸附装置、曝光台、光刻设备及吸附方法

摘要

本发明属于光刻技术领域，具体公开了一种吸附装置、曝光装置、光刻设备及吸附方法。吸附装置包括：吸盘，吸盘的基底吸附面环绕其中心开设有安装凹槽，且基底吸附面于安装凹槽的内侧开设有用于与真空源连通的吸附凹槽；密封圈，其下端密封设置在安装凹槽内，其上端用于与基底接触；当密封圈未与基底接触时，密封圈的上端凸出吸附面，当吸附凹槽处于真空状态时，密封圈完全位于安装凹槽内，且密封圈的上端与基底吸附面平齐。曝光装置包括上述吸附装置，光刻设备包括上述曝光装置，吸附方法应用于上述吸附装置对基底进行吸附。本发明公开的吸附装置、曝光装、光刻设备和吸附方法能够提高对翘曲基底的吸附能力，提高曝光稳定性和光刻质量。

说明书

技术领域

本发明涉及光刻技术领域，尤其涉及一种吸附装置、曝光台、光刻设备及吸附方法。

背景技术

在光刻中，曝光台用于将掩模板上的电路图形经过光学投影系统进行投影曝光，使电路图形以一定放大或缩小的倍率投影于制造集成电路的硅片上。在曝光进行之前，通常采用交接机构对硅片进行吸取并放置在曝光台的吸盘上，使吸盘对硅片进行真空吸附，以使硅片固定在在曝光台上，以防止硅片在曝光过程中产生移动。

随着集成电路制造行业技术的不断发展，硅片处理工艺多种多样，使得经常会有硅片产生较大的翘曲变形。采用常规的吸盘进行翘曲硅片的吸附时，由于硅片的翘曲导致在刚性吸附面上不能形成一个封闭的真空吸附腔，使吸盘难以对硅片进行有效吸附，从而影响硅片曝光的稳定性和曝光的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸附装置，提高吸附装置对翘曲基底的吸附能力，提高基底吸附稳定性和可靠性。

本发明的又一目的在于提供一种曝光台，提高基底曝光稳定性和基底曝光质量。

本发明的另一目的在于提供一种光刻机，提高光刻稳定性和光刻质量。

本发明的再一目的在于提供一种吸附方法，提高对翘曲基底的吸附能力，提高基底吸附稳定性和可靠性。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种吸附装置，包括：

吸盘，所述吸盘的基底吸附面环绕其中心开设有安装凹槽，且所述基底吸附面于所述安装凹槽的内侧开设有用于与真空源连通的吸附凹槽；

密封圈，其下端密封设置在所述安装凹槽内，其上端用于与基底接触；

当所述密封圈未与所述基底接触时，所述密封圈的上端凸出所述吸附面，当所述吸附凹槽处于真空状态时，所述密封圈完全位于所述安装凹槽内，且所述密封圈的上端与所述基底吸附面平齐。

作为一种吸附装置的优选方法，所述吸盘于所述安装凹槽的内侧开设有吸附孔，所述吸附孔沿所述吸盘的厚度方向贯通所述吸盘，所述吸附装置还包括交接机构，所述交接机构包括：

吸附组件，其与所述基底吸附面垂直，所述吸附组件的下端位于所述吸盘下侧，所述吸附组件的上端能穿过并密封所述吸附孔，且所述吸附组件能相对所述吸盘沿垂直于所述吸盘的方向运动，所述吸附组件内开设有真空气道，所述真空气道贯穿所述吸附组件的上端面以吸附所述基底。

作为一种吸附装置的优选方法，所述吸附组件包括：

吸附柱，其与所述基底吸附面垂直，所述吸附柱的上端能伸入所述吸附孔中并能相对所述吸附孔沿垂直于所述基底吸附面的方向运动，所述吸附柱内开设有所述真空气道，所述真空气道的上端贯穿所述吸附柱的上端面，所述真空气道与真空源连通；

吸嘴，设置在所述吸附柱的上端且与所述真空气道连通，所述吸嘴的外表面能与所述吸附孔的内壁密封贴合，且所述吸嘴的上端高于所述吸附柱的上端面。

作为一种吸附装置的优选方法，所述安装凹槽包括位于沿所述吸盘厚度方向连通的安装槽部和容纳槽部，所述安装槽部位于容纳槽部的底部，所述容纳槽部的槽宽大于所述安装槽部的槽宽，所述密封圈的下端卡设在所述安装槽部内。

作为一种吸附装置的优选方法，所述安装槽部的槽宽沿其槽底至其槽口逐渐减小。

作为一种吸附装置的优选方法，所述密封圈包括：

安装部，其横截面为下端大、上端小的梯形，所述安装部与所述容纳槽部密封卡接；

变形部，其一端与所述安装部连接，另一端沿远离所述安装部的方向延伸。

作为一种吸附装置的优选方法，所述变形部的横截面呈折线型，所述折线型沿所述密封圈的轴向方向延伸；或，

所述变形部呈锥形面形，且所述锥形面靠近所述安装部的一端小于所述锥形面另一端内径。

作为一种吸附装置的优选方法，所述密封圈包括：

密封圈本体，其横截面呈长条孔结构，所述长条孔结构的长度方向沿所述密封圈的轴向方向设置；

橡胶绳，穿设在所述密封圈本体的下端。

作为一种吸附装置的优选方法，所述安装凹槽与所述吸盘同心设置。

作为一种吸附装置的优选方法，所述基底吸附面沿所述吸盘的径向分隔形成有多个吸附区，用于适用不同尺寸的所述基底的吸附，每个所述吸附区内至少设置有一个所述密封圈。

作为一种吸附装置的优选方法，每个所述吸附区的边缘处均设置有一个所述密封圈。

作为一种吸附装置的优选方法，所述吸附凹槽呈与所述吸盘同心的环形，且每个所述密封圈的内侧均同心设置有多圈所述吸附凹槽，位于同一所述吸附区内的所述吸附凹槽之间相互连通。

作为一种吸附装置的优选方法，相邻两个吸附凹槽之间形成的吸附凸台的上表面为所述基底吸附面，每个所述吸附凹槽的宽度为0.5～1.5mm，每个所述吸附凸台的宽度为0.2～0.8mm，且所述吸附凸台的宽度：所述吸附凹槽的宽度＝1:1.5～1:2.5。

作为一种吸附装置的优选方法，所述吸附孔为上端大、下端小的锥形孔，所述吸嘴为与所述锥形孔适配的锥形吸嘴。

作为一种吸附装置的优选方法，所述吸嘴的上端高出所述吸附柱的上端面0.2～1mm。

作为一种吸附装置的优选方法，所述吸附柱的上端外壁开设有环形的卡接槽，所述吸嘴的下端内壁相内凸设有环形凸部，所述环形凸部与所述卡接槽密封卡接。

作为一种吸附装置的优选方法，所述吸附孔沿所述吸盘的周向间隔设置有多个，所述吸附组件与所述吸附孔一一对应设置。

作为一种吸附装置的优选方法，所述交接机构还包括：

托板，所述吸附组件的下端与所述托板连接，所述托板内开设有连通气道，每个所述吸附组件的所述真空气道均与所述连通气道连通，所述连通气道连通有气源接头；

垂向运动组件，与所述托板连接并能带动所述托板沿垂直于所述基底吸附面的方向运动。

一种曝光装置，包括如上所述的吸附装置。

一种光刻设备，包括如上所述的曝光装置。

一种吸附方法，应用于如上所述的吸附装置对所述基底进行吸附，并包括如下步骤：

基底下表面与密封圈上端接触，使所述密封圈、所述基底与所述吸盘之间形成封闭的真空吸附腔；

对所述吸附凹槽进行抽真空，直至所述密封圈完全位于所述安装凹槽内，且所述基底下表面与所述基底吸附面完全贴合。

作为一种吸附方法的优选方案，所述吸盘于所述安装凹槽的内侧开设有吸附孔，所述吸附孔沿所述吸盘的厚度方向贯通所述吸盘，所述吸附装置还包括交接机构，所述交接机构包括：吸附组件，其与所述基底吸附面垂直，所述吸附组件的是下端位于所述吸盘下侧，所述吸附组件的上端能穿过并密封所述吸附孔，且所述吸附组件能相对所述吸盘沿垂直于所述吸盘的方向运动，所述吸附组件内开设有真空气道，所述真空气道贯穿所述吸附组件的上端面以吸附所述基底；

在所述基底与所述密封圈接触之前，还包括：

使所述吸附组件的上端伸出所述吸盘上端面并与所述基底接触；

对所述真空气道进行抽真空以使所述吸附组件吸附所述基底；

使所述吸附组件带动所述基底下降至所述基底下表面与所述密封圈上端接触；

且在对所述吸附凹槽进行抽真空的过程中，持续对所述真空气道进行抽真空，并使所述吸附组件持续带动所述基底下降，直至当所述吸附组件的上端位于所述吸盘的最低位置且密封所述吸附孔后，所述吸附组件停止下降，且停止对所述真空气道的抽真空。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的吸附装置，通过在吸盘的基底吸附面上设置密封圈，当吸盘对翘曲的基底进行吸附时，由于密封圈的上端面凸出基底吸附面，密封圈的上端面首先与基底下表面接触；由于密封圈具有弹性，密封圈在基底的重力作用下会发生局部变形，以使密封圈上端形状与基底底面相适配；当对吸附凹槽进行抽真空处理时，基底在真空负压作用下向下运动，进一步挤压密封圈，使密封圈上周缘与基底完全贴合，密封圈内侧形成封闭的真空吸附腔，不会发生真空泄漏，提高对基底的吸附能力和吸附效果；当密封圈内侧的吸附凹槽达到真空状态时，密封圈在挤压作用下因弹性变形缩回至安装凹槽内，基底下表面与基底吸附面接触，且基底在真空负压作用下与基底吸附面紧密贴合，由翘曲状态变为平整状态，进一步提高基底与吸盘之间的吸附力。

本发明提供的曝光装置，通过采用上述的吸附装置，提高了曝光装置对翘曲基底的吸附能力，扩大的曝光装置对基底的适用性，提高了曝光稳定性和曝光质量。

本发明提供的光刻设备，通过采用上述的曝光装置，提高了光刻设备对基底的适用性和翘曲容忍度，提高了光刻稳定性和光刻质量。

本发明提供的吸附方法，通过采用上述的吸附装置对基底进行吸附，提高了对翘曲基底的吸附能力和吸附稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的曝光装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的曝光台在一个视角的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的曝光台在另一个视角的结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的吸附装置的结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的吸盘组件的主视图；

图6为图5中A-A向剖视图；

图7为图6中I处的局部放大图；

图8为本发明实施例一提供的交接机构的结构示意图；

图9为本发明实施例一提供的吸附装置的剖视图；

图10为图9中J处的局部放大图；

图11为本发明实施例一提供的托板的透视图；

图12为本发明实施例二提供的吸盘组件的剖视图；

图13为图12中K处的局部放大图；

图14为本发明实施例三提供的吸盘组件的剖视图；

图15为图14中L处的局部放大图。

图中标记如下：

10-吸附装置；20-曝光台；

1-吸盘组件；11-吸盘；111-吸附凹槽；112-安装凹槽；1121-安装槽部；1122-容纳槽部；113-连通凹槽；114-吸附孔；115-穿接孔；116-真空孔；12-密封圈；121-安装部；122-变形部；1221-折线板部；123-橡胶绳；

2-交接机构；21-底座；22-垂向运动组件；23-托板；231-第一连通气道；232-第二连通气道；233-第三连通气道；234-堵头；235-插接槽；236-连接臂；24-吸附柱；241-主体部；242-插接部；243-真空气道；25-吸嘴；251-连接筒部；2511-环形凸部；26-气源接头；27-导向组件；271-导轨；272-导轨座；273-滑块；28-位移检测组件；

201-气足；202-垂向调节机构；203-上平板；204-吸盘座；205-Rz调节机构；2051-弧形电机；2052-弧形导向块；206-导气组件；207-支撑组件；2071-支撑座；2072-弹性片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

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。

在本实施例的描述中，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。

图1为本发明实施例提供的曝光装置的结构示意图，如图1所示，本实施例提供了一种曝光装置，其主要用于光刻设备中，对硅片基底、玻璃基底等基底进行光刻曝光处理，以使基底上形成集成电路所需的电路图形。

如图1所示，在本实施例中，为方便对曝光装置的结构描述，以曝光装置在常规使用时的状态为基准，构建坐标系。在曝光装置常规使用过程中，基底呈水平设置，以基底所在水平面及图1所示方向，构建X和Y坐标系，以竖直方向为Z坐标系，且X、Y和Z满足右手法则。可以理解的是，在其他使用状态，基底也可以不呈水平方向设置。

本实施例提供的曝光装置主要包括曝光台20和吸附装置10，吸附装置10用于交接和吸取待曝光的基底，并将基底固定在曝光台20上，保证曝光的稳定性和基底曝光质量；曝光台20用于对基底实现各向粗调和微调，完成对基底的调平调焦后，对基底进行光学曝光处理。具体地，图2为本发明实施例提供的曝光台在一个视角的结构示意图，图3为本发明实施例提供的曝光台在另一个视角下的结构示意图，如图2和3所示，曝光台20包括固定基座(未示出)、气足201、垂向调节机构202、Rz调节机构205、支撑组件207和吸盘座204。

固定基座用于固定和支撑整个曝光装置，并对光学系统进行定位，固定基座的底部设置有用于基底曝光的光学系统，且固定基座上开设有用于光学系统光线穿过的透光通孔，固定基座优选为大理石基座。气足201水平设置在固定基座上，用于对放置在曝光台20上的基底进行X向和Y向的大行程的粗动调节，从而保证基底与光学系统正对设置并实现对基底的扫描性曝光处理。气足201与固定基座之间设置有X向粗动调节机构和Y向粗动调节机构，以分别实现对气足201在X向和Y向的粗动调节。在本实施例中，固定基座和气足201的设置以及采用X向粗动调节机构和Y向粗动调节机构实现气足201在X向和Y向的粗动调节为本领域的常规技术手段，本实施例不再进行赘述。

上平板203水平设置在气足201的上方，且上平板203与气足201之间设置有垂向调节机构202，以实现上平板203在竖直方向的高度调节。且在本实施例中，上平板203优选为矩形结构，垂向调节机构202在矩形结构的四角处分别设置有一组，通过调节每组垂向调节机构202的调节量，实现上平板203的Rx和Ry向调节，简化曝光台20的调节难度和调节结构的设置。在本实施例中，垂向调节机构202采用音圈电机进行驱动调节，具体结构可参考专利CN201820746378.X中的垂向调节组件的结构描述。在其他实施例中，垂向调节机构202还可以采用旋转电机和凸轮组件进行调节或采用本领域其他能够实现垂向调节的结构，本实施例不再进行赘述。

上平板203与气足201之间还设置有支撑组件207，以提高对上平板203的支撑，以及实现对Rx和Ry调节的解耦。支撑组件207包括支撑座2071和弹性片2072，其中，支撑座2071的下端与气足201固定连接，气足201上设置有用于支撑座2071连接定位的定位槽。弹性片2072为轮辐状结构，支撑座2071的上端与弹性片2072的内圈固定连接。弹性片2072的外圈与上平板203的下表面固定连接。当多组垂向调节机构202的调节高度不同时，垂向调节机构202对应的各个弹性片2072外侧的部分的变形不同，而弹性片2072内圈由于支撑座2071的限制基本不发生变形，从而可通过弹性片2072外圈的变形实现Z向平移、绕X向转动及绕Y向转动的解耦运动。在本实施例中，支撑组件207的设置可参考专利CN201520120168.6中的支撑组件的相关描述，本实施例不再进行赘述。

吸盘座204设置在上平板203上，用于对吸盘11进行真空吸附及连接定位。为实现Rz向的转动调节，吸盘座204与上平板203之间设置有Rz调节机构205。在本实施例中，吸盘座204为圆盘状结构，Rz调节机构205包括弧形电机2051，弧形电机2051包括定子和能相对定子转动的转子。定子呈弧形结构并与上平板203固定连接，定子包括弧形的定壳体和线圈，线圈设置在定壳体的容置槽中，并位于定壳体和转子之间。转子包括弧形的动壳体和磁铁，动壳体一侧与吸盘座204固定连接，其朝向吸盘座204的一侧与吸盘座204外壁紧密贴合，多个磁铁间隔设置在动壳体远离吸盘座204的一侧，且相邻两个磁铁间的磁性相反。磁铁和线圈相对设置，当弧形电机2051通电后，通过线圈和磁铁间产生的磁力作用带动动壳体相对定壳体转动，从而实现吸盘座204相对上平板203绕Z向的转动。

Rz调节机构205还包括多个弧形导向块2052，以对吸盘座204绕Z向的转动提供导向。弧形导向块2052朝向吸盘座204的一侧为弧形面，且弧形面的直径与吸盘座204的外径配合，多个弧形导向块2052沿吸盘座204的周向均匀间隔设置。为减小吸盘座204绕Z向转动的摩擦，提高Z向转动调节的精度，在本实施例中，弧形导向块2052为气浮导向块。通过向气浮导向块内充入正压气体，使气浮导向块与吸盘座204之间形成气膜，实现吸盘座204相对气浮导向块的无摩擦运动，提高吸盘座204的Rz向运动调节精度。

为进一步提高Rz调节精度，在本实施例中，吸盘座204的下表面和上平板203的上表面为气浮面，以使吸盘座204进行Rz调节过程中，吸盘座204悬浮在上平板203上，减小上平板203与吸盘座204之间的运动摩擦力，提高吸盘座204的调节精度。具体地，本实施例提供的曝光台20还包括导气组件206，用于实现吸盘座204与上平板203之间的悬浮与吸附，以及用于实现吸盘座204对吸盘11的吸附。在本发明中，吸盘座204、上平板203及导气组件206的设置为本领域的常规技术手段，吸盘座204、上平板203及导气组件206的设置可具体参考但不限于专利CN201520120168.6中关于吸盘座、上平板及第二导气组件的设置，本实施例不再进行赘述。

在本实施例中，曝光台20的整体结构可采用专利CN201520120168.6中工作台的结构，但本实施例不限于此，现有技术中，应用于基底曝光的曝光台20结构均可应用到本实施例中。

图4为本发明实施例提供的吸附装置的结构示意图，如图4所示，吸附装置10用于对基底进行交接并吸附，使基底固定在曝光台20的吸盘座204上。具体地，吸附装置10包括吸盘组件1及交接机构2，吸盘组件1设置在吸盘座204上，用于对基底进行吸附，使基底固定在曝光装置上；交接机构2用于交接基底，将待曝光的基底吸取至吸盘组件1上，或将曝光完成的基底从吸盘11上移除，实现基底曝光与前序或后续工序的交接。

具体地，图5为本发明实施例提供的吸盘组件的俯视图，图6为图5中A-A向剖视图，图7为图6中I处的局部放大图。如图5-7所示，吸盘组件1包括吸盘11和密封圈12。吸盘11为圆盘状结构，以适用于现有通用的硅片或玻璃晶圆等基底形状。为使吸盘11对基底进行真空吸附，吸盘11朝向吸盘座204的下表面为固定吸附面，以使吸盘11吸附固定在吸盘座204上，吸盘11远离吸盘座204的上表面为基底吸附面，用于对基底进行吸附。其中，吸盘座204对吸盘11的真空吸附为本领域的常规设置，本实施例不再进行赘述。

为对基底进行吸附，吸盘11的基底吸附面上开设有用于形成真空吸附腔的吸附凹槽111，吸附凹槽111与真空源连通，通过真空源对吸附凹槽111抽真空处理，使基底下表面与基底吸附面之间形成真空腔，实现吸盘11对基底的真空吸附。在本实施例中，优选地，吸附凹槽111为与吸盘11中心同心设置的环形凹槽，且环形凹槽沿吸盘11的径向同心设置有多圈，以增加基底吸附面上环形凹槽的数量，从而增加基底与基底吸附面之间的真空腔的面积，从而增大对基底的吸附面积和吸附强度。相邻两圈吸附凹槽111之间形成有吸附台阶，吸附台阶的上端面即形成基底吸附面。

为使吸盘11适用于不同尺寸的基底的吸附，如适用于8寸和12寸的基底吸附，在本实施例中，吸盘11沿其径向分隔形成多个吸附区，每个吸附区内均设置有多圈吸附凹槽111。具体地，如图5所示，在本实施例中，吸盘11包括圆形的第一吸附区和位于第一吸附区外侧的第二吸附区，第一吸附区的最大外径与8寸硅片基底相适配，第二吸附区的最大外径与12寸基底相适配。当需要对8寸基底进行曝光时，使第一吸附区的吸附凹槽111与真空源连通，当需要对12寸的基底进行曝光时，使第一吸附区和第二吸附区的吸附凹槽111均与真空源连通。该种设置方式，能够在扩大吸盘11对不同尺寸基底的灵活性和适用性的同时，能够选择性地使用对应的吸附区对基底进行吸附，节省能耗。在其他实施例中，吸附区的个数可以还可以为三个或多个，每个吸附区的尺寸可以根据需要适用的基底的尺寸进行确定，本实施例不做具体限制。

在本实施例中，优选地，每个吸附区内的吸附凹槽111相互连通，简化吸附凹槽111与真空源的连接。具体地，在每个吸附区内，沿吸盘11的径向开设有连通凹槽113，连通凹槽113沿径向贯通该吸附区内的每个吸附凹槽111，使每个吸附凹槽111均与该连通凹槽113连通，从而使同一吸附区内的每个吸附凹槽111均连通。优选地，连通凹槽113的槽底与吸附凹槽111的槽底平齐，方便吸附凹槽111和连通凹槽113的加工。更为优选地，连通凹槽113沿吸盘11的周向设置有多个，以提高真空腔在吸附区扩展的速度和一致性。

在本实施例中，优选地，相邻两个吸附区的连通凹槽113在吸盘11的周向上错位设置，有利于为不同吸附区的划分定位，另一方面防止相邻两个吸附区之间相互导通，降低吸附区的真空度。

在本实施例中，每个吸附区内均开设有用于连通真空源和吸附凹槽111的真空孔116。优选地，真空孔116沿吸盘11的厚度方向贯穿吸盘11，且真空孔116的下端与开设在吸盘座204上的通气孔连通，通气孔与导气组件206连通，真空孔116的上端与吸附凹槽111连通，通过导气组件206实现对真空孔116的抽真空处理，从而实现对吸附凹槽111的抽真空，使吸附凹槽111形成真空状态，以实现吸盘11对基底的吸附。该种设置，能够使吸盘11与吸盘座204共用一套真空源装置，简化吸盘11和吸盘座204的抽真空结构。

优选地，在本实施例中，真空孔116开设在连通凹槽113的槽底，以提高各个吸附凹槽111中抽真空的速度和真空度一致性，实现对基底的平稳吸附。且进一步地，每个连通凹槽113的槽底均开设有一个真空孔116，提高抽真空效率和吸附区周向真空一致性。更为优选地，真空孔116开设在连通凹槽113远离吸盘11中心的一端，以提高对基底边缘的吸附能力。

在本实施例中，为进一步提高吸盘11对基底的吸附能力，每个吸附凹槽111的宽度优选为0.5mm～1.5mm，最优为1mm，吸附凸台的宽度优选为0.2mm～0.8mm，最优为0.5mm。且吸附凸台的宽度：吸附凹槽111的宽度为1:1.5～1:2.5，且最优为1:2。

在本实施例中，为提高吸盘11对翘曲基底的吸附能力，吸盘组件1还包括设置在吸盘11上的密封圈12。具体地，基底吸附面上还开设有安装凹槽112，密封圈12的下端密封连接在安装凹槽112内，密封圈12的上端用于与基底接触，且密封圈12环绕吸盘11中心设置。当密封圈12未与基底接触时，密封圈12的上端高出基底吸附面预设距离；当对应的吸附凹槽111达到真空状态时，密封圈12位于安装凹槽112内，且其上端面与基底吸附面平齐。

通过在吸盘11的基底吸附面上设置密封圈12，当吸盘11对翘曲的基底进行吸附时，由于密封圈12的上端面凸出基底吸附面，密封圈12的上端面首先与基底下表面接触；由于密封圈12具有弹性，密封圈12在基底的重力作用下会发生局部变形，以使密封圈12上端形状与基底底面相适配。当对吸附凹槽111进行抽真空处理时，基底在真空负压作用下向下运动，进一步挤压密封圈12，使密封圈12上周缘与基底完全贴合，密封圈12内侧形成封闭的真空吸附腔，不会发生真空泄漏，提高对基底的吸附能力和吸附效果；当密封圈12内侧的吸附凹槽111达到真空状态时，密封圈12在挤压作用下因弹性变形缩回至安装凹槽112内，基底下表面与基底吸附面接触，且基底在真空负压作用下与基底吸附面紧密贴合，由翘曲状态变为平整状态，进一步提高基底与吸盘11之间的吸附力，使基底稳定牢固地吸附在吸盘11上。

在本实施例中，为进一步提高吸盘11对基底的吸附能力，优选地，密封圈12与吸附凹槽111同心设置，以使基底受力更为平稳均衡。更为优选地，安装凹槽112开设在吸附区的边缘，以使密封圈12对该吸附区对应的基底的边缘进行支撑和吸附，增加密封圈12内侧的吸附凹槽111的数量，扩大密封圈12与基底之间形成的真空吸附腔的面积，进一步提高对基底的吸附能力。且在本实施例中，每个吸附区均设置有一个密封圈12，在其他实施例中，也可以是每个吸附区内沿吸附区的径向间隔设置两个或更多个的密封圈12，且每个吸附区的边缘均设置有一个密封圈12。

进一步地，在本实施例中，安装凹槽112与吸附凹槽111连通，有利于在对吸附凹槽111抽真空的过程中，对位于密封圈12内侧的安装凹槽112部分进行抽真空处理，提高密封圈12设置处基底承受的负压作用，增大基底对密封圈12的挤压作用力，从而提高密封圈12与基底的接触紧密性及提高对基底的平整作用。

在本实施例中，安装凹槽112包括沿吸盘11厚度方向连通的安装槽部1121和容纳槽部1122，安装槽部1121位于容纳槽部1122的下方，且安装槽部1121的槽宽小于容纳槽部1122的槽宽。密封圈12的下端卡设在安装槽部1121内，且当密封圈12被压缩变形时，密封槽的上端容纳于容纳槽部1122中。采用卡接的方式，能够方便密封圈12的安装和拆卸，简化吸盘11的加工。在其他实施例中，密封圈12在安装凹槽112内的连接也可以是螺纹连接等其他可拆卸的连接方式。

为了提高密封圈12在安装凹槽112内的安装稳定性，在本实施例中，优选地，安装槽部1121的槽宽沿其槽底至其槽口逐渐减小，且安装槽部1121槽口的宽度小于密封圈12下端的宽度，使收缩的槽口增强对密封圈12下端的卡紧作用，使密封圈12与安装槽部1121过盈连接，提高连接紧密性和稳定性。更为优选地，在本实施例中，安装槽部1121为燕尾槽，方便加工。

在本实施例中，优选地，容纳槽部1122的横截面为矩形，容纳槽部1122的槽宽大于安装槽部1121的槽宽，提高对密封圈12的容纳能力，且便于安装凹槽112的加工。

在本实施例中，密封圈12优选由硅橡胶制成，具有较好的支撑强度、变形能力和密封性能。在其他实施例中，密封圈12还可以由其他材质制成，如氟橡胶等，只要满足密封圈12的硬度不能太硬，以免影响基底吸附可靠性，同时不能太软，以免基底吸附完毕之后密封圈12上端面粘接在硅片上，影响基底的交接可靠性以及硅片的污染的材质均可，且密封圈12的硬度优选为45～55绍尔硬度。

在本实施例中，为提高密封圈12的性能，密封圈12优选包括相连的安装部121和变形部122，安装部121与变形部122的下端连接，变形部122的上端沿远离安装部121的方向延伸。安装部121的横截面优选为与安装槽部1121适配的梯形，以方便安装部121卡入安装槽部1121中，且安装部121与安装槽部1121过盈配合。变形部122主要用于承当密封圈12在挤压力作用下的变形，且为提高变形部122的变形能力，在本实施例中，变形部122的横截面优选为沿密封圈12轴向方向延伸的折线形。即变形部122包括多个依次相连的折线板部1221，在密封圈12未受挤压时，相邻两个折线板部1221之间的夹角为60°～100°，且相邻两个折线板部1221采用圆弧过渡连接。该种密封圈12结构，在密封圈12受到挤压作用力时，相邻两个折线板部1221相互靠近，变形能力较强，能够减小基底完全吸附所用的真空吸附压力大小。

在本实施例中，变形部122包括三个折线板部1221，且单个折线板部1221的板厚为0.3～0.5mm。在其他实施例中，变形部122可以包括两个、四个或更多个折线板部1221，且折线板部1221的个数以及折线板部1221的板厚可以根据密封圈12所需的变形能力自行设计。

在本实施例中，优选地，位于密封圈12最上端的折线板部1221在远离安装部121的方向上沿密封圈12的中心向外延伸，以使密封圈12上端形成锥形开口，有利于提高基底与密封圈12的接触紧密性，防止真空泄漏。

在本实施例中，密封圈12在未接触基底时凸出基底吸附面的高度H1与吸盘11能容许的最大翘曲量相关，当吸盘11能容许的最大翘曲量越大时，H1越大。安装凹槽112的高度H2与密封圈12的变形性能及能容许的基底最大翘曲量相关，当吸盘11能容许的最大翘曲量一定时，密封圈12的变形能力越强，安装凹槽112的高度越小。因此，密封圈12未接触基底时凸出基底吸附面的高度H1与安装凹槽112的深度H2的大小应根据需求自行设置。在本实施例中，当吸盘11厚度为9mm，基底为8寸硅片，密封圈12采用硅橡胶制成，且H1＝6.5mm，H2＝5mm时，可以吸附最大翘曲量为13mm的硅片。

在采用上述吸盘组件1对基底进行吸附时，首先，使基底下表面与密封圈12上端接触，使密封圈12、基底与吸盘11之间形成封闭的真空吸附腔；再者，对吸附凹槽111进行抽真空，直至密封圈12完全位于安装凹槽112内，且基底下表面与基底吸附面完全贴合，实现吸盘11对基底的完全吸附。

在本实施例中，若基底直接放置在吸盘11上后再采用真空吸附，则密封圈12与基底初始接触时，密封圈12仅在基底重力作用下与基底接触，此时，若基底翘曲量较大，则为了吸附凹槽111成功抽真空处理，需要密封圈12在与基底初始接触过程中，即形成能够用于真空吸附的封闭的真空吸附腔。即，当基底翘曲量越大时，密封圈12凸出吸附面的高度需要越高，从而会同步增加安装凹槽112的深度与吸盘11的厚度。为减小密封圈12的尺寸和提高吸盘组件1的结构紧凑性，同时提高对翘曲基底的吸附能力和对基底的交接性能，在本实施例中，吸附装置10还包括交接机构2。

具体地，图8为本发明实施例提供的交接机构的结构示意图，图9为发明实施例提供的吸附装置的剖视图，图10为图9中J处的局部放大图。如图8-10所示，交接机构2包括底座21、托板23、垂向运动组件22和吸附组件。底座21用于支撑固定交接机构2，托板23设置在底座21上方，并通过垂向运动组件22与底座21连接，使托板23在垂向运动组件22的带动下沿垂直吸盘11的方向运动，以带动托板23沿垂直吸盘11的方向运动；吸附组件沿垂直于吸盘11的方向设置，且吸附组件的下端与托板23连接。

吸盘11上设置有与交接机构2配合的吸附孔114，吸附组件的上端能伸入吸附孔114内并密封吸附孔114，且吸附组件能在垂向运动组件22的带动下相对吸附孔114沿垂直于吸盘11的方向运动。吸附组件内开设有真空气道243，真空气道243的上端贯穿吸附组件的上端面以对基底进行吸附，真空气道243与真空源连通，以对真空气道243进行抽真空处理。

当采用交接机构2吸取基底时，垂向运动组件22带动托板23和吸附组件上升，使吸附组件上端面高出密封圈12时，将基底放置在吸附组件上端面并与基底下表面接触；真空源对真空气道243进行抽真空，使吸附组件对基底进行吸附，从而能够使吸附组件带动基底运动。当垂向运动组件22带动托板23和吸附组件下降时，基底在真空负压作用下随吸附组件朝向吸盘11运动，使基底逐渐与密封圈12接触并挤压密封圈，且在基底被带动向下运动的过程中，密封圈12在基底的重力作用以及基底向下运动力的共同作用下持续变形。从而，在本实施例中，通过设置交接机构2，由交接机构2首先吸附基底并带动基底下降与密封圈12接触，使密封圈12与基底接触时，密封圈12在基底重力和交接机构2对基底的吸附力作用下挤压变形，能够增大密封圈12与基底在之间的作用力，即使基底翘曲量较大，也能够使基底在交接机构2的垂向运动带动下与密封圈12紧密接触形成真空吸附腔，降低对密封圈12整体高度的要求，且能提高吸盘组件1对基底能容许的最大翘曲量，提高吸附装置10对翘曲基底的吸附能力。

在本实施例中，吸附组件包括吸附柱24和吸嘴25。吸附柱24与吸盘垂直设置，且吸附柱24的下端与托板23连接，上端能伸入吸附孔114中。吸附柱24沿其轴向开设有真空气道243，且真空气道243贯穿吸附柱24的上端面。吸嘴25环绕吸附柱24的上端设置，且吸嘴25的上端面高于吸附柱24的上端面，且吸嘴25的外表面能与吸附孔114的内壁密封贴合，以使吸嘴25在位于吸附孔114内时密封吸附孔114。

该种设置方式，使对基底进行吸附交接时，首先与吸嘴25上端边缘接触，然后在吸嘴25与基底之间迅速形成真空腔，实现交接机构2对基底的真空吸附，而后吸嘴25内表面与基底接触使吸嘴25变形，使吸附柱24上端面与吸嘴25接触，使吸附柱24对吸嘴25进行二次吸附，提高对基底的吸附稳定性。在本实施例中，优选地，吸嘴25上端面与吸附柱24上端面之间的高度差优选为0.2mm～1mm。

在本实施例中，为提高吸附孔114与吸嘴25的密封配合性能，优选地，吸附孔114为上端开口小、上端开口大的锥形孔，吸嘴25为与吸附孔114适配的锥形吸嘴，能够简化吸附孔114的加工，且提高吸嘴25对吸附孔114的密封性，且能防止吸嘴25从吸附孔114中向下脱出。进一步地，吸嘴25采用硅橡胶或其他弹性材料制成。

为实现吸嘴25在吸附柱24上的安装，吸附柱24的上端外壁上开设有环形的卡接槽，吸嘴25下端沿其轴向延伸有连接筒部251，连接筒部251内壁相内凸设有环形凸部2511，连接筒部251的内径等于吸附柱24的外径，且环形凸部2511密封卡设在卡接槽中，实现吸嘴25与吸附柱24的密封卡接连接。

在本实施例中，吸盘11上还开设有与吸附孔114的下端连通的穿接孔115，穿接孔115与吸附孔114同轴设置，且优选为圆柱形，有利于对吸附孔114的加工定位，在保证吸附孔114上端开口尺寸足够的同时，避免吸附孔114的下端开口过小影响吸附柱24相对吸附孔114的垂向运动。

在本实施例中，为增强交接机构2对基底交接和吸附的平稳性，优选地，吸盘11上设置有多个吸附孔114，吸附孔114的数量与吸附柱24一一对应设置，且每个吸附孔114的下端均连通有穿接孔115，每个吸附柱24的上端均设置有吸嘴25。多个吸嘴25的上端边缘位于同一平面，多个吸附柱24的上端面位于同一平面，通过多个吸嘴25和多个吸附柱24对基底在交接过程中进行吸附，能够提高基底的受力平衡性和吸附稳定性。且更为优选地，吸附孔114沿吸盘11的周向均匀间隔分布，以使多个吸附柱24能够对环绕基底中心对基底进行吸附，有利于在对基底的吸附过程中，对基底中心区域进行平整，更有利于后续吸盘11对基底的吸附。在本实施例中，吸附孔114、吸附柱24和吸嘴25的个数均为三个，在其他实施例中，吸附孔114、吸附柱24和吸嘴25的个数也可以为两个、四个或更多个。

在本实施例中，托板23为板状结构，且其沿径向向外延伸有多个连接臂236，多个连接臂236沿托板23的周向均匀间隔设置。连接臂236与吸附柱24一一对应，每个吸附柱24的下端均设置在连接臂236上。连接臂236的设置，有利于减小托板23的尺寸，缩小交接机构2的重量和占用空间。

在本实施例中，优选地，吸附柱24与连接臂236采用插接连接的方式，具体地，连接臂236上开设有插接槽235，吸附柱24的下端伸入插接槽235中并与插接槽235过盈配合。更为优选地，吸附柱24包括圆柱状的主体部241和沿主体部241轴向向下凸设的插接部242，插接部242的外径小于主体部241的外径，使主体部241与插接部242之间形成有限位台阶。插接部242插入插接槽235中并与插接槽235过盈配合，且限位台阶与托板23上表面抵接。有利于对吸附柱24与托板23的插接安装提供定位，另一方面方便吸附柱24和托板23之间的拆卸和组装，并能有效保证吸附柱24与托板23之间的气密封性。

吸附柱24沿其轴向开设有圆柱形的真空气道243，真空气道243贯穿吸附柱24的上下端面。为实现真空源对多个真空气道243的同步抽真空处理，优选地，托板23内部开设有连通气道，各个真空气道243的下端均与连通气道连通。图11为本发明实施例提供的托板的透视图，如图11所示，连通气道包括第一连通气道231和第二连通气道232，第一连通气道231的一端延伸至其中一个连接臂236并贯穿连接臂236的外壁，第一连通气道231的另一端与第二连通气道232垂直连通，且第二连通气道232的两端分别延伸至另外两个连接臂236并贯穿连接臂236的外壁。第二连通气道232的两端分别垂直连通有第三连通气道233的一端，第三连通气道233的另一端贯穿对应连接臂236处的外壁。且各个气道未连接其他气道的一端均设置有堵头234，防止各个气道中的产生真空泄漏。

第一连通气道231和第三连通气道233均与对应连接臂236处的插接槽235正对连通，从而使第一连通气道231与其中一个吸附柱24的真空气道243连通，两个第三连通气道233分别与另外两个吸附柱24的真空气道243连通。第一连通气道231处还连通有气源接头26，用于与真空源连通。真空源通过气源接头26对托板23内的连通气道进行抽真空，从而对各个吸附柱24进行抽真空。在本实施例中，托板23中连通气道的开设方式仅为示例性设置，在其他实施例中，连通气道的开设还可以采用其他的形式，只要能够实现各吸附柱24中真空气道243的连通即可。

在本实施例中，为方便交接机构2与曝光台20的配合安装，底座21为圆盘形底座。在本实施例中，曝光台20上的支撑座2071为圆筒状结构，底座21设置在气足201上，且位于支撑座2071的内侧。底座21的外径与支撑座2071的内径相等，以使底座21能够卡设在支撑座2071内，实现对交接机构2的定位安装。上平板203和吸盘座204的中心均开设有用于交接机构2上端穿出的穿接通孔，且穿接通孔的孔径优选等于底座21的外径。

垂向运动组件22设置在托板23和底座21之间。在本实施例中，垂向运动组件22优选包括音圈电机，采用音圈电机直接驱动托板23进行垂向运动，结构紧凑，运动精度高，体积较小。在其他实施例中，垂向运动组件22还可以为旋转电机配合齿轮齿条传动或丝杠螺母传动等，且能够实现垂向运动组件22的结构为本领域的常规设置，本实施例不再进行赘述。

交接机构2还包括导向组件27，用于对托板23的垂直运动进行导向。在本实施例中，导向组件27为直线导轨组件，其包括与托板23连接的导轨271以及与导轨271配合的滑块273，且滑块273通过导轨座272与底座21连接。在其他实施例中，导向组件27还可以为其他能够实现运动导向的结构形式，且导向组件27的设置为本领域的常规技术手段，本实施例不再进行赘述。

交接机构2还包括位移检测组件28，用于检测托板23垂向升降的位移。在本实施例中，位移检测组件28为光栅尺组件，检测精度高，可靠性强。在其他实施例中，位移检测组件28还可以为距离传感器、光电传感器等。且光栅尺组件、距离传感器及光电传感器均为现有技术，本实施例不再进行赘述。

本实施例还提供了一种用于非翘曲基底的吸附方法，包括以下步骤：

步骤S101：吸附柱24向上运动，使吸嘴25伸出吸盘11吸附面；

步骤S102：基底传输机械手将基底移动至交接机构2上，并使基底与吸嘴25接触；

步骤S103：对真空气道243进行抽真空，使吸嘴25吸附基底；

步骤S104：对真空气道243进行持续抽真空，基底挤压吸嘴25，使吸嘴25变形，基底与吸附柱24上端面接触，吸附柱24对基底进行二次吸附；

步骤S105：基底传输机械手退回；

步骤S106：吸附柱24带动基底向下运动，直至基底与密封圈12接触，吸盘11的吸附气道抽真空，使吸盘11对基底进行吸附，同时，对真空气道243停止抽真空；

步骤S107：吸附柱24继续下降，直至吸嘴25落入吸附孔114最低处；同时，继续对吸附气道进行抽真空，直至基底被吸盘11完全吸附。

本实施例还提供了一种用于翘曲基底的吸附方法，包括以下步骤：

步骤S201：吸附柱24向上运动，使吸嘴25伸出吸盘11吸附面；

步骤S202：基底传输机械手将基底移动至交接机构2上，并使基底与吸嘴25接触；

步骤S203：对真空气道243进行抽真空，使吸嘴25吸附基底；

步骤S204：对真空气道243进行持续抽真空，基底挤压吸嘴25，使吸嘴25变形，基底与吸附柱24上端面接触，吸附柱24对基底进行二次吸附；

步骤S205：基底传输机械手退回；

步骤S206：吸附柱24带动基底向下运动，直至基底与密封圈12接触，吸盘11的吸附气道抽真空，使吸盘11、吸附柱24和吸嘴25同时对基底进行吸附；

步骤S207：吸附柱24带动基底继续向下运动，以使基底、密封圈12与吸盘11形成密封吸附腔；

步骤S208：吸附柱24继续带动基底向下运动，直至吸嘴25落入吸附孔114最低处后，吸附柱24停止运动，且停止对真空气道243的抽真空；

步骤S209：继续对吸盘11的吸附气道抽真空，直至密封圈12完全压入安装凹槽112中，且基底被吸盘11完全吸附。

在本实施例中，应用于翘曲基底的吸附方法也能同样适用于对非翘曲基底的吸附。

本实施例还提供了一种光刻设备，包括上述的曝光装置。

实施例二

本实施例二提供了一种曝光装置，包括曝光台20和吸附装置10，与实施例一相比，本实施例二提供的曝光装置与实施例一基本相同，不同之处在于吸盘组件1中的密封圈12结构形式不同，本实施例仅对与实施例一不同的结构进行描述，不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

图12为本实施例提供的吸盘组件的剖视图，图13为图12中K处的局部放大图，如图12和13所示，在本实施例中，密封圈12包括横截面为长条孔状的O型密封圈本体，密封圈本体的底部穿过有橡胶绳123，将穿过橡胶绳123的密封圈12利用橡胶绳123压入吸盘11的安装槽部1121中，使密封圈12下端密封卡设在安装槽部1121中。优选地，在本实施例中，密封圈12的横截面厚度为0.1～0.2mm。

本实施例还提供了一种应用于普通基底的吸附方法，采用上述的吸附装置10，吸附方法具体可参考实施例一，本实施例不再进行赘述。

本实施例还提供了一种应用于翘曲基底的吸附方法，采用上述的吸附装置10，吸附方法具体可参考实施例一，本实施例不再进行赘述。

本实施例还提供了一种光刻设备，包括上述的曝光装置。

实施例三

本实施例提供了一种曝光装置，包括曝光台20和吸附装置10，与实施例一相比，本实施例提供的曝光装置与实施例一基本相同，不同之处在于吸盘组件1中的密封圈12结构形式不同，本实施例仅对与实施例一不同的结构进行描述，不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

图14为本发明实施例提供的吸盘组件的剖视图，图15为图14中L处的局部放大图，如图14和15所示，在本实施例中，密封圈12包括安装部121和变形部122，安装部121的横截面为与安装槽部1121适配的梯形，变形部122的下端与安装部121的内侧边缘连接，变形部122的上端沿远离吸盘11中心的方向延伸，使密封圈12形成上端开口大、下端开口小的锥形结构。优选地，在本实施例中，变形部122的厚度为0.3～0.5mm，密封圈12凸出基底吸附面的高度及安装凹槽112的厚度由吸盘11能容许的最大翘曲量及密封圈12的变形能力决定。

本实施例还提供了一种应用于普通基底的吸附方法，采用上述的吸附装置10，吸附方法具体可参考实施例一，本实施例不再进行赘述。

本实施例还提供了一种应用于翘曲基底的吸附方法，采用上述的吸附装置10，吸附方法具体可参考实施例一，本实施例不再进行赘述。

本实施例还提供了一种光刻设备，包括上述的曝光装置。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。