क्या भारत सेमीकंडक्टर मैन्युफैक्चरिंग हब बन सकता है?

महामारी के बाद से सेमीकंडक्टर चिप्स शहर की बात रही है. ये छोटे छोटे चिप्स सभी इलेक्ट्रॉनिक: स्मार्टफोन, ट्रेन, कार, वॉशिंग मशीन के बारे में अभिन्न हैं.

हालांकि, जब तक कोविड लॉकडाउन के परिणामस्वरूप कमी नहीं आई थी, तब तक उन्हें जनता नहीं देख पाती थी. चिप्स की कमी के कारण, कई सामान या तो उपलब्ध नहीं थे या अधिक महंगे हो गए थे.

यह तब हुआ जब अधिकांश देशों की सरकार ने महसूस किया कि कुछ देशों में सेमीकंडक्टर उत्पादन का केंद्रण किया जाता है. 

उदाहरण के लिए, ताईवान, दुनिया की सबसे उन्नत सेमीकंडक्टर निर्माण क्षमता का 92% हिस्सा है, जबकि नीदरलैंड एकमात्र देश है जो चिप-निर्माण मशीन और दक्षिण कोरिया का उत्पादन करता है वह सबसे बड़ा चिप निर्माताओं में से एक है.

जब सेमीकंडक्टर चिप की कमी के कारण इलेक्ट्रॉनिक कंपनियों और ऑटोम्बाइल प्लेयर्स के शोरूम खाली हो गए, तो सरकार ने चीजों को गंभीरता से लेना शुरू कर दिया और सेमीकंडक्टर निर्माण क्षमताओं के निर्माण में निवेश करना शुरू कर दिया.

उदाहरण के लिए, वर्तमान में, अमेरिका सरकार सेमीकंडक्टर सप्लाई की समस्या को हल करने के लिए सेमीकंडक्टर सेक्टर में "कम से कम" $50 बिलियन का निवेश करना चाहती है.

भारत ने हाल ही में $10 बिलियन से अधिक के निवेश के साथ अपने 'सेमी-कॉन इंडिया कार्यक्रम' की घोषणा की. यह कार्यक्रम सेमीकंडक्टर, डिस्प्ले निर्माण और डिजाइन इकोसिस्टम में निवेश करने वाली कंपनियों को वित्तीय सहायता प्रदान करेगा.

क्या भारत सेमीकंडक्टर निर्माण का केंद्र बन जाएगा?

यह जानने के लिए, हमें पहले उद्योग को समझना होगा!

एक इंटीग्रेटेड सर्किट (IC) या चिप, जिसे सेमीकंडक्टर भी कहा जाता है, में सिलिकॉन (सेमीकंडक्टर) के कुछ मिलीमीटर में लाखों ट्रांजिस्टर पैक किए जाते हैं.

सेमीकंडक्टर इलेक्ट्रॉनिक्स को कार्य करने और संचालित करने और कंप्यूटेशन करने की अनुमति देते हैं. जो उन्हें आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए महत्वपूर्ण बनाता है.

सेमीकंडक्टर डिजाइन और निर्माण के लिए अत्यधिक जटिल प्रोडक्ट हैं. उन्हें आर एंड डी और पूंजी दोनों में उच्च स्तर के निवेश की आवश्यकता होती है. उद्योग कितना जटिल है यह समझने के लिए, हमें सेमीकंडक्टर उद्योग की वैल्यू चेन को समझना होगा.

 इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन ऑटोमेशन (EDA) और IP : सेमीकंडक्टर चिप्स का इस्तेमाल विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जाता है. और क्योंकि उनका अंतिम उपयोग अलग है, इसलिए उन्हें उत्पाद के अनुसार डिज़ाइन किया जाना होगा. चिप बनाने से पहले, एक सॉफ्टवेयर चिप का डिज़ाइन बनाता है. ये ईडीए चिप के प्रदर्शन को परिभाषित करते हैं. इन ईडीए को चिप्स के पीछे दिमाग मानें.

उदाहरण के लिए. ऐपल एक ईडीए है जिसके चिप्स को डिजाइन किया जाता है, जबकि चिप्स का निर्माण आउटसोर्स किया जाता है. 

चूंकि इस प्रक्रिया के लिए प्रतिभाशाली इंजीनियरों और आर एंड डी में बड़े इन्वेस्टमेंट की आवश्यकता होती है, इसलिए हम इसमें रेस का नेतृत्व करते हैं. ईडीए और आईपीएस का 74% हमारे आधार पर है.

ईडीए को आर एंड डी-इंटेंसिव गतिविधियों की आवश्यकता होती है-इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन ऑटोमेशन (ईडीए), कोर इंटेलेक्चुअल प्रॉपर्टी (आईपी), चिप डिजाइन और एडवांस्ड मैन्युफैक्चरिंग उपकरण और क्योंकि इसमें विश्व स्तरीय विश्वविद्यालय, इंजीनियरिंग प्रतिभा की बहुतायत और मार्केट द्वारा संचालित इनोवेशन इकोसिस्टम इस उद्योग को लीड करता है. 

BCG की रिपोर्ट के अनुसार, EDA को R&D में अपनी राजस्व का 40% इन्वेस्ट करना होगा. कस्टमर की बदलती आवश्यकताओं के कारण विशाल इन्वेस्टमेंट होता है. उदाहरण के लिए, अगर आप M1 चिप के साथ मैकबुक का उपयोग कर रहे हैं, तो आप स्पष्ट रूप से अपने अगले लैपटॉप को M1 से बेहतर प्रदर्शन करना चाहते हैं. इस ईडीए के कारण आर एंड डी में निरंतर निवेश करना होगा.

भारत के लिए इस सेगमेंट में एक मार्क बनाना मुश्किल है क्योंकि इसके लिए आर एंड डी क्षमताओं के निर्माण में बड़ी इन्वेस्टमेंट की आवश्यकता होती है.

अगला विनिर्माण है.

सेमीकंडक्टर बनाना या फैब्रिकेशन यूनिट स्थापित करना एक बिज़नेस है, केवल कुछ कंपनियां ही बंद कर सकती हैं. न केवल इन पौधों को इन्वेस्टमेंट में बिलियन की आवश्यकता होती है. निर्माण की प्रक्रिया जटिल है. निर्माण सेमीकंडक्टर में नैनोमीटर आकार के ट्रांजिस्टर को चिप में फिट करना शामिल है. यह प्रक्रिया काफी जटिल है.

क्या भारत सेमीकंडक्टर मैन्युफैक्चरिंग हब बन सकता है?

वर्तमान में दुनिया की सबसे उन्नत सेमीकंडक्टर निर्माण क्षमता - 10 नैनोमीटर से कम नोड्स में- वर्तमान में केवल दो देशों में दक्षिण कोरिया (8%) और ताइवान (92%) में केंद्रित है. बहुत से देश विनिर्माण केंद्र नहीं बना पाए हैं. भारत के साथ-साथ सेमीकंडक्टर हब बनना एक दूर का सपना है क्योंकि:

इसके लिए अत्यधिक कुशल श्रम की आवश्यकता होती है क्योंकि फैब्रिकेशन प्रोसेस जटिल है, इसमें 400- 1400 जटिल चरण शामिल होते हैं और कई चरणों में कमोडिटी केमिकल्स, स्पेशलिटी केमिकल्स और कई अलग-अलग प्रकार के प्रोसेसिंग और टेस्टिंग उपकरण और टूल्स जैसे अत्यधिक विशेष इनपुट की आवश्यकता होती है. इस प्रक्रिया के लिए, कंपनी को अत्यधिक कुशल श्रम की आवश्यकता होती है.

सेमीकंडक्टर चिप्स का उत्पादन स्वच्छ क्षेत्रों में किया जाना चाहिए क्योंकि संदूषित एयर कणों से इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बनाने वाली सामग्री के गुण बदल सकते हैं. तुलना करने के लिए, एक आम शहरी क्षेत्र में एम्बिएंट आउटडोर एयर में 0.5 माइक्रॉन या प्रत्येक क्यूबिक मीटर के लिए बड़े आकार के 35,000,000 कण होते हैं, जबकि सेमीकंडक्टर निर्माण उस आकार के शून्य कणों की अनुमति देता है. 
बड़ी पूंजी निवेश: सेमीकंडक्टर चिप्स के निर्माण के लिए बड़े निवेश की आवश्यकता होती है. इसके अलावा, क्योंकि चिप के डिजाइन तेजी से बदलते हैं, इन कंपनियों को हमेशा चिप बनाने के लिए नई टेक्नोलॉजी प्राप्त करने में निवेश करना होता है.  

उदाहरण के लिए, उद्योग में मार्केट लीडर, टीएसएमसी ने घोषणा की है कि यह अगले तीन वर्षों में अपने फैब्रिकेशन प्लांट में $100 बिलियन निवेश करेगा.

चिप निर्माण एक नकदी भूख वाला व्यवसाय है, जिसमें लंबे समय तक चक्र भी होता है और इसके कारण बहुत से खिलाड़ियों ने उद्योग को जीवित नहीं रखा है. पिछले 20 वर्षों में कटिंग-एज सेमीकंडक्टर निर्माताओं की संख्या 25 से 3 तक कम हो गई है —टीएसएमसी, सैमसंग और इंटेल. 

हालांकि सरकार प्रदान करके इकाइयों को स्थापित करने के लिए खिलाड़ियों को प्रोत्साहित कर रही है, लेकिन एक बार प्रोत्साहन उनके लिए जायंट के खिलाफ प्रतिस्पर्धा करने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है. उद्योग को विकसित करने के लिए हमें आर एंड डी क्षमताएं, कुशल जनशक्ति और गहरे जेब वाले निवेशकों की आवश्यकता होती है जो लंबे चक्र और बड़े निवेश को सहन कर सकते हैं.

इंडस्ट्री के ऊपर के खिलाड़ियों को चरणबद्ध तरीके से प्रोत्साहन की आवश्यकता होगी क्योंकि सेमीकंडक्टर बिज़नेस में इन्वेस्टमेंट को तोड़ने में बहुत समय लगता है.