研削砥石(グラインディングホイール:Grinding Wheel)とは、硬い砥粒を結合材で固めて円盤やリング状にした工具で、高速で回転させて材料の表面を削り取るのに使います。半導体では、ウェハの裏面を削って薄くするバックグラインド(裏面研削)、ウェハの外周の形を整える面取り、シリコンのインゴットやSiCなど硬い基板の加工に使われます。
半導体用の研削砥石では、砥粒にダイヤモンドを使うのが一般的です。砥石の性能は、砥粒の大きさ(番手)と、砥粒を固める結合材で決まります。番手は数字が大きいほど砥粒が細かく、裏面研削では、まず粗い砥石(#300〜#600程度)で速く削り、次に細かい砥石(#2000程度以上)で削った面の傷やダメージを減らす、という2段階の研削が標準です。結合材には、樹脂で固めるレジンボンド、セラミックス質で固めるビトリファイドボンド、金属で固めるメタルボンドがあり、削る速さ、面の粗さ、砥石の寿命のバランスを左右します。
研削砥石は、使ううちに砥粒が摩耗したり、削りくずが目詰まりしたりして切れ味が落ちるため、表面を整えて新しい砥粒を出す目立て(ドレッシング)を行います。裏面研削でウェハを数十μm以下まで薄くする場合は、研削で残る微細な傷や加工ダメージがチップの強度を下げるため、研削の後にポリッシュやエッチングでダメージ層を除きます。研削装置と砥石は、ディスコや東京精密などの装置メーカーと、砥石メーカーが組み合わせて最適化しています。