半導体産業は、過去70年の間に驚異的な進歩を遂げてきました。
しかし今、その成長の「壁」に直面しています。

技術、環境、人材、地政学、そして倫理。
これらの課題をどう乗り越えるかが、次の50年を決める鍵となります。

半導体の進化を支えてきたムーアの法則（集積度2年で2倍）は、
すでに限界を迎えつつあります。

・微細化が2nm以下になると「量子トンネル効果」により電子が漏れる。
・パターン形成が極端に難しく、製造コストが急増。
・EUVリソグラフィ装置の価格は1台数百億円規模。

→ 今後は「小さくする」から「構造を変える」「機能で勝つ」へ。

【方向性】
・3D積層（TSV、Chiplet）
・GAAトランジスタ、ナノシート構造
・AIによる回路最適化設計

シリコンの性能は限界に近づいており、新材料への移行が急務です。

・SiC（炭化ケイ素）：高耐圧・高温対応（EV・パワー半導体）
・GaN（窒化ガリウム）：高周波特性（5G・充電器）
・Ga₂O₃（酸化ガリウム）：次世代パワー素子
・グラフェン、CNT、2D材料：ポストシリコン材料として注目

→ 材料ごとに製造条件・装置が異なり、
　「装置開発と材料開発の協調」 が求められる時代に。

半導体製造は極めてエネルギーを消費します。

・製造時のCO₂排出、超純水・化学薬品の大量使用
・PFAS（有機フッ素化合物）規制への対応
・廃棄時のリサイクル問題（レアメタル・希ガス回収）

【対応方向】
・カーボンニュートラル工場（再エネ＋排出削減）
・PFASフリー材料・洗浄技術の開発
・クローズドループ生産（廃水再利用・材料循環）

→ グリーン半導体こそ次世代の競争力要素。

先端半導体の研究・設計・製造を担う人材が世界的に不足しています。

・理系離れ、製造業離れの加速
・AIや量子、ナノテクの複合知識が必要
・現場・研究・経営をつなぐ「統合人材」が足りない

【対応方向】
・教育現場と企業現場の連携（産学融合）
・AI・物理・経営を横断できる人材育成
・技能継承のデジタル化（ナレッジ共有・DX教育）

→ 半導体産業は技術の集合体であり、人の集合知でもある。

半導体は国家の戦略物資となり、世界的な争点になっています。

・米中対立による輸出規制（先端製造装置・AIチップ）
・台湾海峡リスク（世界供給の約7割が台湾）
・供給網の分断（サプライチェーンの再構築）

【対応方向】
・生産拠点の多極化（日本・米国・EUへの分散）
・材料・装置の自国調達率向上
・経済安全保障の強化（補助金・技術保護政策）

→ 「どこで作るか」よりも、「どこで止まらないか」が重要。

・先端工場の建設コストが1兆円を超える。
・EUV露光装置の価格・保守費が膨大。
・研究開発の分担構造（設計 vs 製造）に格差。

→ 単独企業では賄えない時代。
　共同開発、国家支援、企業連合の動きが進む。

（例）Rapidus（日本）、IMEC（ベルギー）、TSMC＋Sony（熊本）

AIや半導体が人の意思決定を代替する時代、
技術の“使い方”にも倫理的視点が求められます。

・監視社会、個人情報の濫用リスク
・軍事利用と民生利用の境界
・テクノロジー依存による「思考の退化」

→ 技術は中立ではない。
　「人を幸せにするための技術であるか」 が問われている。

これからの半導体開発は、「知能と生命の融合」へと進みます。

・AIが自ら回路設計を行う「自己進化型半導体」
・生体模倣（ニューロモルフィック）デバイス
・光・量子を使った新演算アーキテクチャ
・自然エネルギーと連動した呼吸する半導体構想

→ 技術だけでなく、「哲学・目的・美意識」を伴う進化が必要。

・微細化の限界を超えるため、新構造・新材料・新設計が進行中。
・環境・人材・地政学リスクは今後の産業存続を左右する。
・倫理・サステナビリティの視点なしに、次の発展はない。
・半導体は「知・技・心」を兼ね備えた産業へ進化していく。

１．微細化の限界をもたらす現象は？

２．半導体産業の新たな競争軸は？

３．技術の進化に必要な視点は？

コラム監修：角本 康司 (オーティス株式会社)
語学留学や商社での企画開発を経て2011年にオーティス株式会社入社。経営企画部を中心に製造・技術部門も兼任し、2018年より代表取締役として事業成長と組織強化に努めている。

※本記事は教育・啓発を目的とした一般的な技術解説であり、特定企業・製品・技術を示すものではありません。