極大極小1

コンピュータ世界をのぞいてみれば

今回のタイトルは｢極大極小｣。対極にある概念である。こうした対
極にある概念をパースペクティブを整えて同時に見てみようという
だけの試みである(^^ゞさて、どんな話になるんだろうか＼(^^ )

こんなＳＦ短編小説の一場面を覚えている。時代は未来。プラモデ
ルの大いなる流行。そんな世界で、片や月の実物大模型を作り、片
や原子の実物大模型を作っている者がいる。プラモデルが大人の遊
びとしてどんどん精緻なものになっていった時代の小説である。極
大と極小の対比は、そのカリカチュアであったのかもしれない。

ことがそんな話なら、カリカチュアとして気楽に語ることもできる
だろう。ところが、産業の現場にこの極大極小を持ち込んでくると
｢実現すべき課題｣という目標や目的の明確性を規定するものとなっ
て、開発者たちに大きな荷物を背負わせるものとなる。そのひとつ
の例が半導体の分野にある。

半導体の世界における極大極小は、素材の極大と製品の極小という
場面において現れてくる。例えば2001年５月に半導体関連のこんな
ニュースが流れた｡半導体の世界的なメーカーが300mm(12インチ)ウ
エハーシリコン上に0.13μm(マイクロメートル｡100万分の１m)のプ
ロセス技術を使ったコンピュータチップを製造したというものだ。

300mmウエハーが実現すると、従来の200mm(８インチ)ウエハーと比
較して半導体製造に利用できる有効表面積は2.25倍となり、ウエハ
ー1枚あたりで製造することのできるチップの数は約2.4倍に増加す
るという。それにしても、わずか100mm(4インチ)の増大を極大とし
て取り上げるのは、大袈裟な感じがするかもしれない。

しかしシリコンウエハーとは、シリコンの巨大な単結晶を精製しな
がら作り出し、切り出すものだ。物質の単結晶､しかも99.9999……
と９がずらりと並ぶ究極の精度を求めた単結晶が半導体素材として
のシリコンである。自然界には存在し得ない極大の単結晶を求め続
けることによって初めて作り出すことが可能なのが半導体素材の世
界なのである。わずか直径100mmの増大がまさに極大の世界に属す
る話なのである。

そして一方、同じニュースの中で、ウエハーに作り込むプロセス技
術を0.18μmから0.13μmへ微細化することによって、チップの生産
量が従来の4倍まで増加できるようになったことも報じられている。

半導体チップの製造技術がミクロンオーダーであるのは周知の事実
だが､｢最も薄い1.5nmの酸化膜を実現｣という報道に接すると、すで
にその世界はナノ(nm＝ナノメートル｡１億分の１ｍ)という極小の
世界にまで到達していることを知ることができる。このままいけば
分子や原子を１列に並べるしかない極小の世界にまで達するのも時
間の問題だということができるだろう。

日常的に使っている携帯電話やパソコンをはじめとする電子機器に
よってIT(Information Technology)の恩恵に浴しているその向こ
う側では、こうした極大と極小に関わる壮絶ともいえる技術開発が
行われているのだ。極大極小というパースペクティブで並べてみる
と、改めてそのすごさが実感できる気がする。

[2]へ続く