本发明涉及一种翘曲硅片吸附装置及其吸附方法，该装置包括吸盘和至少三个吸头组件，所述吸头组件分布于所述吸盘上，所述吸头组件包括吸嘴、球头、气缸以及位置传感器，所述吸嘴与所述气缸通过所述球头活动连接，并在所述气缸的作用下相对吸盘表面作升降运动，所述位置传感器设于所述气缸中。本发明在吸盘上增加至少三个吸头组件，当翘曲硅片无法被所述吸盘吸附时，所述吸头组件通过吸嘴以及气缸对所述翘曲硅片进行吸附并进行拉伸，直至所述翘曲硅片的下表面与所述吸盘的上表面贴合，从而完成对翘曲硅片的吸附。