生成AIの誕生以来、AIの社会実装が本格化しています。自動車、ドローン、ロボットなどをAIで運用するフィジカルAIの発展によって、今後さらに、AIは産業や生活のインフラテクノロジーとなっていくことが予測されます。その一方で、AIの社会実装を進める上の課題も見えてきました。その一つが電力消費量の増大です。AIのパフォーマンスを最大にするため、AI半導体の消費電力は増大の一途をたどっており、データセンターの電力消費量は飛躍的に伸長しています。

このような中、今後AIを社会的なインフラとして活用していくには、AIチップの高効率化、データセンターの省電力化、通信の高効率化、さらには自動車、ロボットなど応用分野でも省エネルギー化が求められています。

信越化学グループは、全てのAI半導体の基板となるシリコンウエハー（単結晶シリコン）で世界のトップシェアを有するだけでなく、半導体回路のパターン形成、チップを保護するモールディングなどの製造工程に必要な材料を供給しています。また、半導体チップ・サーバーの冷却、ストレージや光通信など、AIのパフォーマンスを最大限引き出す環境を整えるための分野でも、多様な材料の開発・製造を手がけています。この多様な製品群を通じて、AI半導体でもさまざまな技術革新に寄与するだけでなく、データセンターをはじめAIの活用環境での省エネルギー化や資源の有効活用に幅広く貢献しています。

AI半導体はそのデータ処理能力の向上に向けて、最先端では回路線幅が数ナノメートル^※1にまで細密化し、さらにメモリーにおいては、DRAM^※2を何層にも重ねたHBM^※3など新たな技術が次々と登場しています。信越化学グループは最高品質のシリコンウエハーとともに、回路形成に不可欠な高純度の成膜ガス、回路のパターン形成に必要なフォトレジスト、回路パターン原板となるフォトマスクブランクス、防じん膜となるペリクル、さらに先端半導体の製造に欠かせないTBDB材料など、半導体製造工程だけでも最先端のニーズに対応する幅広い材料を提供するとともに、新規材料の開発を通じて、AI半導体の高効率化に寄与しています。また、チップの消費電力の増大によりますます重要になっているチップからの放熱に関しても、シリコーンを活用したTIM^※4により、効果的な放熱ソリューションを提供しています。

それでも、データセンターの冷却にかかる消費電力は、すでに施設全体の消費電力の40%程度に達していると言われています。今後、ますます大容量・高速化が進む中で、よりいっそう効果的な冷却システムが求められており、電気絶縁性の高い液体による冷却システム（液浸冷却）の導入も本格化しようとしています。信越化学では環境負荷の低い非フッ素系（non-PFAS^※5）で、安定性に優れるため長期間使用できるシリコーンオイルの液浸冷却システムの実用化を推進しており、データセンターの省エネルギー化に貢献するとともに、省資源化にも貢献します。

電力の制御に欠かせないパワー半導体分野でも、次世代材料の中心として注目される窒化ガリウム（GaN）の成長に最適化したQST™基板の開発に取り組み、データセンターの電力消費量の大幅な削減という課題に応えようとしています。

いま、AI半導体が牽引する形で、データ処理の高速化と低消費電力化を同時に目指す次世代技術として、光信号処理の領域をできるだけ拡張する光電融合というコンセプトの開発、実証が進んでいます。このような次世代技術で活用が期待されるSOIウエハー^※も、信越化学は、品質に優れた製品を安定供給しています。このほか、次世代プラットフォームに求められる特性を実現する光ファイバープリフォームや、光電融合のキーとなる光変調器用材料などの開発も推進。信越化学グループは、製造、販売、研究開発が一体となって社会や時代の要請をいち早くとらえ、AI分野をはじめ産業や生活の幅広い分野をカバーする製品群の安定供給を通じて、これからも持続可能な社会に寄与していきます。