AIで材料開発革命！レゾナックが開発した革新的ツールとは？

AIが材料開発を加速！レゾナックの革新的ツールで半導体業界に革命

株式会社レゾナックは、AI（人工知能）を活用した画期的な材料探索ツールを開発し、大きな注目を集めています。このツールは、材料の最適な組成を従来の5分の1の時間で特定できるという驚異的な性能を誇ります。

従来の材料探索の課題

半導体パッケージの配線はますます微細化が進み、高性能なレジストが求められています。レジストの感光性樹脂の性能は、それを構成するポリマーに大きく依存します。ポリマーは多数のモノマーが結合したもので、最適なモノマーの種類と組成比を見つけるには膨大な組み合わせを検討する必要があり、従来は非常に困難でした。モノマー100種類から最適な5種類を選び、さらに組成比を決定するには、従来の方法では約10万年もの時間を要したと言われています。

AIとアニーリング技術の融合

レゾナックの開発したツールは、この課題を鮮やかに解決します。複数の目標特性値を設定し、AIモデルでこれらの特性値を満たす最適なポリマー物性を計算します。さらに、アニーリング技術を用いることで、最適なモノマーと組成比をわずか約10秒で算出することが可能になりました。アニーリング技術は、局所解に陥ることなく、高速で最適解を探索できる計算手法です。

半導体レジスト開発への応用

この技術は、半導体パッケージ用レジストの感光性樹脂の原料となるポリマーの探索に既に成功しています。開発されたポリマーを用いた試作品は、良好な特性を示し、現在は添加剤などの最適化を進めている段階です。このツールによって、配合から試作までの時間を熟練者による作業と比較して5分の1に短縮することに成功しました。

汎用ツールとしての展開

レゾナックは、このAIを活用した材料探索ツールを汎用的な配合最適化システムとして社内展開を開始しました。ユーザーは、組成物の目標物性と原料の物性を入力するだけで、目標物性に最適な原料配合比率を得ることができます。この技術はレジストポリマー設計だけでなく、樹脂設計や複合材料など幅広い分野への応用が期待されています。

レゾナックの計算科学への取り組み

レゾナックは、ミクロ/マクロシミュレーション、AI/MI（マテリアルズ・インフォマティクス）といった計算科学と情報科学を積極的に活用しています。計算情報科学研究センターのリソースの7割を半導体材料開発に充て、その成果を上げています。今後もこれらの技術を活用し、時代が求める高機能材料を迅速に開発することで、グローバル社会への貢献を目指しています。

レゾナックグループについて

レゾナックグループは、2023年1月に昭和電工グループと昭和電工マテリアルズグループ（旧日立化成グループ）が統合して誕生した企業です。半導体・電子材料の売上高は約3,400億円に上り、特に半導体後工程材料では世界No.1の地位を確立しています。同社の社名「Resonac」は、「RESONATE（共鳴する・響き渡る）」と「Chemistry（化学）」を組み合わせた造語です。今後、共創プラットフォームを活用し、国内外の企業との連携を強化することで、技術革新をさらに加速させていくことを目指しています。

アニーリング：局所解にはまらずに、高速で最適解を探索することが可能な計算手法