半導体技術に限界はないのでしょうか？？

daisy_peach_daisyさん

半導体技術が、「半導体製品の微細化」と言う意味では限界はあります。しかし、「一般的な半導体技術」と言うと「学問」の限界はないと思いますので、まだまだやるべきことは多いです。前者に関して、いくつかの視点でその限界に関して説明します。

1.製造技術の限界
半導体を作るためには、微細なパターンを正確に作る技術が必要です。ところが、現在の最先端のゲートサイズは90nmや65nmと0.1umを切っています。ところがこれを加工するための光は、i線で365nm、エキシマレーザでもKrF(248nm)、ArF(193nm)、F2(157nm)と加工サイズより大きい波長を利用しています。そのため、現在では光の干渉を考慮した設計を行っています。これ以上のサイズ縮小となると大掛かりなX線露光(上記波長もX線領域ですが;;)を利用するしかなく、簡単に製造すると言うわけにはいかなくなります。

2.物理法則による限界
現在の最小サイズのトランジスターでは、電子数10～数100個の電子の流れを制御するサイズとなっています。これ以下となると「電流」と考えるレベルではなくなり、波動関数を用いた「電子」を扱うレベルとなります。もちろん、この分野もSET(Single Electron Transistor)の様なものも研究されており、これ以下のサイズ縮小も可能ですが、これまでのトランジスタの概念と異なってくるため、回路設計が簡単でなくなると思います。
また、温度による誤動作を考えると、理論上では電圧は0.2V程度(kTより高い電位)まで制御電圧を落とすことは可能ですが、加工サイズの縮小による制御電圧の変化(2.5→1.8→1.1V)を考えると、限界は近いかもしれません。

3.経済的理由による限界
一番の理由がこれです。大昔の1umプロセス時代と現在の0.25um、0.18um・・・となるとかかる金額が数桁上昇します。これを一つの企業で作ることは不可能な時代となりました。この建造費は製品の価格に跳ね返ります。性能が数割あがるけど、金額が10倍と言うものを買う人がいるかと考えると、特殊な顧客(軍など)に限られてしまいます。極端な話を言えば、人間とコストをかければ、微細化は可能ですが、商売として成り立たねば意味がないのです。

以上の様な理由から、半導体の微細化に関しては、３、１、２の順の理由で微細化の限界が存在すると思います。