晶圆在光刻机中起着核心承载和图形转移对象的作用，是半导体芯片制造流程中不可替代的基础材料。

首先，晶圆的基本作用是作为电路结构的载体。在光刻工艺中，掩模上设计好的电路图形必须精确地转印到晶圆表面的光刻胶上。晶圆本身通常由高纯度硅材料制成，表面经过抛光和平整化处理，以确保纳米级结构能够均匀复制。晶圆不仅提供机械支撑，还承担电路层之间的叠加和多次光刻所需的平整度和热稳定性，这直接决定了芯片的良率和性能。

在光刻机内部，晶圆的工作原理可以分为几个关键环节。首先是晶圆的固定与搬运。在光刻过程中，晶圆必须被准确地放置在晶圆台（Wafer Stage）上，并通过真空吸附或机械夹持保持稳定。这一固定过程要求微米级甚至皮米级的平整度，确保晶圆表面与投影物镜的焦平面精确对齐。任何微小倾斜或翘曲，都会导致曝光图形失真，影响后续层叠精度。

接下来是晶圆的精密运动与扫描。在曝光过程中，晶圆台会按照计算精确移动，使掩模图形按扫描方式逐行或逐块转印到晶圆表面。晶圆台通常采用气浮或磁浮设计，配合激光干涉仪实现高精度位置控制，其运动精度可达到纳米甚至皮米级。这种运动不仅保证光刻胶区域的完整曝光，还允许在较大晶圆面积上实现均匀的图形转印，是晶圆在光刻机中最核心的动态作用。

对准系统也是晶圆在光刻机中的重要工作环节。晶圆上会预制对准标记，用于与掩模对齐。光刻机通过光学识别这些标记，实时调整晶圆台的位置和姿态，实现多层电路图形的精确叠加。晶圆的尺寸、形状和材料热膨胀特性都会影响对准精度，因此晶圆材料通常选择低热膨胀、高均匀性的单晶硅，以减小环境变化和热负荷对位置的影响。

晶圆表面处理和光刻胶涂布也是其在光刻机中的重要作用。晶圆表面需要涂布光刻胶层，厚度和均匀性对曝光效果至关重要。晶圆台在涂胶和曝光过程中保持水平和稳定，使光刻胶层在整个晶圆表面厚度均匀，从而保证图形的线宽一致性和边缘质量。晶圆在曝光后还承担热处理、显影和后续工艺步骤的基础作用，其机械稳定性和热导性直接影响光刻精度。

从系统角度来看，晶圆在光刻机中的作用不仅是被动接受图形，而是与光学系统、机械台和控制系统高度耦合的动态对象。晶圆的物理特性、表面状态、热响应以及运动行为，都会被实时监测，并作为控制算法输入，用于调整曝光能量、焦距和扫描速度。晶圆台和光刻机控制系统形成闭环，使纳米级图形能够稳定、重复地转印到晶圆上。

此外，晶圆还承担了光刻工艺的可重复性和良率保障功能。每片晶圆上的多个芯片需要在多次光刻后保持叠加精度，如果晶圆在定位或运动中出现偏差，将导致芯片功能失效。晶圆的平整度、厚度均匀性、翘曲控制以及热膨胀特性，是保证高端芯片制造中层间叠加精度的关键条件。

总结来看，晶圆在光刻机中既是光刻图形的载体，又是机械和光学控制的动态对象。它的工作原理可以概括为：提供稳定支撑和平整表面，配合光刻机的精密扫描和对准系统，实现光掩模图形的高精度、可重复转印，同时承担光刻胶层的均匀曝光和后续工艺条件调控。