■常に終焉説が囁かれる「ムーアの法則」
ムーアの法則とは、1965年に米インテルの創業者の一人、ゴードン・ムーア氏が提唱した「半導体のトランジスタの
集積度は2年で2倍になる」という法則である。
集積度を2倍にする際、トランジスタの寸法が変わらなければ半導体チップが巨大化していく。
そうならないように、集積度の向上とともにトランジスタの寸法を微細化する。
したがって、ムーアの法則と微細化は表裏一体の関係にある。
ムーアの法則が提唱されてから50年が経過したが、その間に何度もその終焉説が囁かれた。
なぜなら、半導体の微細加工技術が幾度となく困難に直面したからだが、半導体業界はその都度、壁をブレークス
ルーしてきた。
その具体的な一例を示そう。
筆者は2007年、リソグラフィ技術に関わっている世界のキーパーソンたちに、「半導体微細化の限界は何nm（ナノ
メートル）か？」というインタビューを行った。
リソグラフィ技術とは、半導体ウエハ上に微細なパターンを形成する技術で、半導体製造工程の中で最も重要な技
術の一つである。
Business Journal[2015.06.24]文＝湯之上隆／微細加工研究所所長
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図1
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図2
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図3
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図４
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図5
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>>1つづき
その結果、半数以上が45〜32nmと回答した。最も挑戦的な人たちですら、22nmが限界だと答えた。
それから8年が経過したが、現在では半導体の微細化は20nmを軽々と突破し、10 nm台が量産されている。
8年前のリソグラフィの専門家の予測は、見事なまでに全員外れたわけだ。
このような微細化を可能にしたのはマルチパターニングという技術であるが、このマルチパターニングを何回も繰り
返せば7〜5nmまでは微細化でき、そのあたりが限界だろうといわれている。
しかし、これまでの微細化の歴史を考えれば、7〜5nmに到達した後も人類はきっとさらなる微細化技術を見つける
に違いない。
■国際半導体技術ロードマップ（ITRS）
半導体の微細化は、国際半導体ロードマップ専門委員会が発行するロードマップ（ITRS：International Technology
Roadmap for Semiconductors）を基に、半導体メーカー、製造装置メーカー、材料メーカーなどがベクトルを合わせ
て開発を進めている。
このロードマップの中心的な存在として、実質的に今日まで微細化を牽引してきたのは、パソコン用プロセッサの
80％を独占し23年間も世界半導体売上高1位に君臨し続けている米インテルである。
このような実態から、「ITRSとはIntel Technology Roadmap for Semiconductors（インテルのためのロードマップ）」
と皮肉られることも多かった。
03年以降の各種半導体デバイスの技術世代（最小加工寸法）とその量産開始年を見てみると、インテルのプロセッサ
（MPU）よりもNANDフラッシュメモリ（スマートフォン＜スマホ＞やPCに使われる大容量の不揮発性メモリ）のほうが
若干、微細化が先行していることがわかる（図1）。
これは、NANDフラッシュメモリの構造では繰り返しパタンが多いために、マルチパターニング技術を適用しやすいと
いう事情による。
>>1>>2つづき
各種デバイスの中では11年以降、DRAM（スマホやPCに使われるランダムアクセス可能なワーキングメモリ）の微
細化が若干スローダウンしているように見えるが、これは、DRAMで電荷を保持することによりメモリ動作を行うキャ
パシタ用に非常に深い孔を形成しなくてはならず、これがボトルネックになっているからだ。
しかし、どのデバイスも多少のバラツキはあるものの、微細化はとどまることなく進んでいる。
■ムーアの法則は指数関数の法則
話はちょっと横道にそれるが、図1の縦軸が対数軸になっていることの意味を説明しておきたい。
冒頭で述べたが、ムーアの法則は、2年でトランジスタの集積度が2倍になる、すなわち指数関数の法則である。
また、それに伴って、トランジスタの面積を半分にするように微細化を進める。
例えば、45nm世代の次の微細化は、次のように計算される。
32●（ニアリーイコール）●（ルート）（45×45/2）
図1のMPUの微細化が90→65→45→32→22→14nmと進んでいるのは、次々とトランジスタの面積を半分にしている
という意味がある。
よって、微細化のトレンドも指数関数的であるため、対数軸でグラフを描くのである。
ところが、これをリニアの縦軸で描くと図2のようになる。
随分、図1とは印象が異なることに気付かれただろう。
リニアの縦軸を使うと、微細化が進むにつれて前世代との差が小さくなることから、自然と「微細化が終焉する」とい
う結論が導かれてしまうのである。
実際に「日経エレクトロニクス」（日経BP社／15年4月号）でリニアの縦軸の図2を示して、09年付近で微細化が大幅
にスローダウンしていると結論付け、『さらばムーアの法則』という記事を掲載した。