2000年代初頭、オルガノは超純水で磨いた技術の転換点を迎えていた。開発部門では、超純水以外の溶剤系におけるニーズと、不純物を除去するイオン交換樹脂のシナジーを探求する日々が続いていた。開発の主要メンバーとして参画していた伊藤が当時を振り返る。

「私たち開発部門では、有機溶媒を精製する技術に挑戦していました。これは事業部門と一丸となった取り組みで、半導体メーカーや電子材料メーカーが直面していた“クリーン化の壁”という課題に応えられる可能性を秘めていました。超純水で培ったクリーン化技術を応用展開できれば、多くのお客さまの困りごとを解決できる！シナジーの糸口が見つかったことで全社的プロジェクトとなり、技術、営業、経営層が一体となって一気に加速しました」と伊藤。電子材料精製用イオン交換樹脂プロジェクトの本格的なスタートだった。

しかし当時、溶剤系の電子材料に関する知見はまだなかった。そこで、伊藤たち技術者は事業部門の営業メンバーと一緒に顧客訪問を繰り返した。「多くのお客さまのお話を聞くにつれて理解が深まり、課題が見えてきました。除去したい物質は何か？下げたいレベルはどこか？イオン交換樹脂に求めるものは何か？日を追って仮説の確度が高まり、技術が製品になっていきました」と伊藤は言う。

半導体の製造工程では多種多様な電子材料が使われているが、半導体メーカーや電子材料メーカーの頭を悩ませているのが微量の不純物だった。営業として当時の状況を知る石原が説明する。

「半導体製造に必要な超純水がほぼ理論値の純度を達成していた一方で、電子材料の純度は低くウェハーの汚染原因となっていました。水も電子材料もきれいでなければ、半導体を作ることはできません。半導体メーカーさまから承った困りごとを電子材料メーカーさまに伝え、相談を重ねながら解決方法を練り上げていきました」

電子材料メーカーとしても、純度が足りないがゆえの歩留まりの悪さが深刻なボトルネックとなっていた。石原が続ける。
「製造した電子材料を半導体メーカーさまにお届けする際に、不純物の残留が原因で製品として成り立たないことに苦慮しているお客さまが多くいらっしゃいました。たとえば、沸点の違いを利用して不純物を除去する蒸留設備では、設備由来の金属不純物の残留や、沸点の近い不純物の除去に不安があります。あと一歩きれいに、ラスト1マイルを確かなものに。メーカーさまとサプライヤーさまのギャップを埋めることが、私たちのイオン交換樹脂の急務だと痛感しました」

2000年当時、世界の半導体トップメーカーには日本の総合電機メーカーの半導体製造部門が名を連ね、さらなる高度化へと突き進んでいた。電子材料精製用イオン交換樹脂は、まさに時代が要請した期待の先進技術だった。

電子材料精製用イオン交換樹脂の需要はこの10年で１が10の規模になった。そして、さらにこれからの10年で10が100の事業規模に成長すると見込まれている。その要因は高純度化の対象と要求値の増加にあると、技術営業の仁平が解き明かす。

「3nm^※、2nm世代へとロジック半導体の微細化が進み、不純物の除去レベルと除去対象が拡大しています。その結果、従来の技術では対応が難しい領域に課題がシフトし、新規のイオン交換樹脂の採用が活発化しています。一方で、AIやデータセンター等用途の拡大、スマートフォン・自動車の多機能化などによって、半導体製品そのものの需要も増加しています。それに伴い、既存のイオン交換樹脂の需要も拡大しているのです」

その言葉を受け、石原は「半導体はますます高速化し、電子材料をクリーン化するレベルも範囲も広がっていきます。先端技術だったものが５年後には一般的な技術になり、さらに新たな技術が出てきます。半導体産業を支える上で、我々は常に最先端技術をキャッチアップしていく必要があるのです」と強調する。

※nm（ナノメートル）。1nmは10億分の1メートル。半導体の超高性能化が進むほど数字が小さくなる。

電子材料の不純物を取り除く上で最大のハードルは、一品一様の難しさだ。つまり、精製対象や原料がお客さまによって異なるために、対象ごとに精製プロセスを設計する必要がある。さらにそこへ、情報非開示という事情が重なった。

開発担当の中村はこう説明する。「お客さまにとって技術の核心部分ですので、技術パートナーである我々であっても、精製対象の情報が開示されないケースが多々あります。溶剤が何であるかを秘匿したまま、金属不純物を除去してほしいと。しかし、不純物を取り除けても、秘匿された溶剤にダメージを与えてしまっては意味がありません。そこで、お客さまとディスカッションを重ねながら仮説を立て、イオン交換樹脂の候補や組み合わせ、処理方法を絞り込んでいきます。ここが非常にチャレンジングなところでした」

開発に求められるのは、精製対象とイオン交換樹脂に対する深い理解と、混合によって何が起こるかという推察力だ。これまでに培った知見も活用する。「難題をクリアした時の喜びに勝ることはありません」と中村の表情に笑みがこぼれる。

顧客ごとにイオン交換樹脂を最適化する上では、いくつもの手順を踏むこととなる。最初に精製対象や除去対象、精製レベルなどを調査し、次に候補となるイオン交換樹脂・組み合わせを決める。そこからラボ評価、スケールアップ評価を経て、実装となる。そのポイントを、引き続き中村が説明する。

「お客さまとのディスカッションから導いた情報やご要望を元に技術的な仮説を立て、数10mLの少量スケールで試験します。スクリーニングをかけて効果が見込まれそうなものを数100mL、数L、数10Lとスケールアップしていくのです。試験においては上手くいかないこともありますが、その結果も大事な知見になりますので、すべての仮説と検証は無駄にはなりません」

トライ＆エラーを繰り返し、確度を高めていくために、顧客からのフィードバックも重要だ。仁平は「我々は仮説に則ってイオン交換樹脂を提供し、お客さまの評価を仰ぎますが、そのやりとりを非常に重視しています。提供して、どのような評価だったかをきちんと確認して、新たな課題が見つかったら持ち帰って開発に伝え、採用に至る確度を高めていくのです」と語る。

半導体製造に関わるメーカー、サプライヤーは技術の最前線で、世界初のことに挑んでいる。オルガノのメンバーが取り組んでいるのは、そうした顧客を下支えする最前線のサポートなのだ。