終わらない半導体の進歩

やはり進歩は止まってはいけない
これはすべてにおいて言える事ではないのか。
この様な電子部品も
小さくする方は、ナノ
大きくする方は、テラ
になり、今後もさらに次の桁に
移行して行くのは間違いない。

以下　抜粋

IT革命は、「ムーアの法則」がもたらしたといっても過言ではない。

「ムーアの法則」の２つの限界

　「ムーアの法則」の物理的限界とは、トランジスタなどの半導体素子が正常作動できるサイズ、回路パターンをウエハー上の形成するリソグラフィなどの加工技術に物理的限界が訪れるというものである。この限界は、配線幅などの最小加工寸法が20nm～10nmで訪れるといわれ、早ければあと10年から15年程度で到達すると考えられている。じつは最小加工寸法が100nmを下回った時点で、リーク電流（電気の漏れ）の発生など、スケーリング則を逸脱する課題がすでに明らかになっている。これらの課題解決には、従来の半導体デバイス製造に不要だった、固体物理や新材料の知見や技術が必要不可欠だったのである。

　もうひとつの限界、経済的限界とは製造コストである。「ムーアの法則」の素晴らしい点は、コストを据え置きのまま高性能化を果たせた点にある。言い方を換えれば、性能あたりの価格をどんどん下げてくれたおかげで、パソコンや携帯電話は、“一人1台”という時代を迎えることができた。だが、最小加工寸法65nmの回路・パターン設計をおこなう頃から、以前ほど価格面への恩恵を感じられなくなってきた。半導体の高集積化、微細化を追求すればするほど、製造コストの負担増が明確になってきたからだ。

　一つ目は、微細化を象徴する「ムーアの法則」を、限界を超えて推し進める「モア・ムーア」と呼ばれるアプローチだ。チャネル材料をシリコンからゲルマニウムや化合物半導体に換える研究や、カーボンナノチューブをチャネルとするトランジスタの研究など、前述の固体物理や新材料による課題解決が、これに相当する。あくまで、LSIの基本構成要素である相補型電界効果トランジスタ（以下、CMOS）の性能向上をめざす技術潮流だ。

　二つ目は、CMOSにおける「ムーアの法則」にピリオドが打たれたとしても、CMOSのさらなる高性能化を追究する「ビヨンドCMOS」である。従来のCMOSとはまったく異なる原理に基づき、CMOS性能をはるかにしのぐデバイスを創生する技術潮流である。研究者によって視点は異なるが、電子の有するスピンの自由度、核スピン、磁性を情報媒体に利用する新原理・新概念の研究がこれに当たる。

　そして、三つ目がCMOSへ新機能を追加しようという「モア・ザン・ムーア」と呼ばれる技術潮流だ。MEMS、各種センサーなどとCMOSとを融合し、集積化されると、従来のLSIでは不可能だった新機能が追加されることになり、システム全体として大幅な性能アップが見込める。「モア・ムーア」が伝統的な微細化から等価的な微細化に変遷しながら、引き続き微細化を追究する量的表現であるとすれば、「モア・ザン・ムーア」は多様化、すなわちマイクロセンサーやバイオチップなどエレクトロニクス応用にとどまらない新しい価値創造、質的表現として位置付けられているようだ。