ইন্ডিয়া সেমিকন্ডাক্টর মিশন ২০২১ সালে ৭৬,০০০ কোটি টাকার আর্থিক বরাদ্দ দিয়ে শুরু করা হয়েছিল। এই উচ্চাভিলাষী নীতিটি সেমিকন্ডাক্টরের ঘাটতির ব্যাপক প্রভাব প্রত্যক্ষ করার পর একটি স্থিতিশীল সেমিকন্ডাক্টর ও ডিসপ্লে বাস্তুতন্ত্র তৈরি করার জন্য ভারতের উদ্যোগের অংশ। যেহেতু চিপগুলি আরও নানা শিল্পের জন্য প্রয়োজনীয় হয়ে উঠেছে, এবং অতিমারি এর চাহিদার আকার পরিবর্তন করেছে, শিল্পের বাধাগুলি সরবরাহ বজায় রাখার পথে অন্তরায় হয়। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র (ইউএস)-চিন বাণিজ্য যুদ্ধ পরিস্থিতিকে আরও খারাপ করেছে, কারণ দুই দেশ প্রযুক্তি ও কাঁচামাল আটকে রেখে প্রতিযোগিতা করছে। স্বয়ংচালিত থেকে শুরু করে ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স পর্যন্ত শিল্পের বিভিন্ন বাধা বৈচিত্র্যময় ও স্থিতিস্থাপক সরবরাহ শৃঙ্খলের গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োজন তুলে ধরেছে। তবে প্রতিটি পর্যায়ের বিভিন্ন জটিলতা ও প্রয়োজনীয় বিশেষীকরণের কারণে সমগ্র মূল্যশৃঙ্খলের স্থানীয়করণ একটি একক দেশের পক্ষে অসম্ভব। পরিবর্তে, দেশগুলিকে দেখতে হবে কীভাবে তারা বিশ্বব্যাপী মূল্যশৃঙ্খলের মধ্যে একীভূত হয়ে বাকি বিশ্বের কাছে নিজেদের অপরিহার্য করে তুলতে পারে। ফ্যাব, আউটসোর্সড সেমিকন্ডাক্টর অ্যাসেম্বলি অ্যান্ড টেস্ট (ওএসএটি), এবং অ্যাসেম্বলি টেস্টিং মার্কিং অ্যান্ড প্যাকেজিং (এটিএমপি) প্ল্যান্টগুলিতে বিনিয়োগ করার পাশাপাশি, ভারতকে অবশ্যই দেখতে হবে যে এটি তার বিদ্যমান শক্তিগুলিকে কাজে লাগিয়ে বাস্তুতন্ত্রে মূল্য তৈরি করতে পারে।
যেহেতু চিপগুলি আরও নানা শিল্পের জন্য প্রয়োজনীয় হয়ে উঠেছে, এবং অতিমারি এর চাহিদার আকার পরিবর্তন করেছে, শিল্পের বাধাগুলি সরবরাহ বজায় রাখার পথে অন্তরায় হয়
সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে উচ্চ-বিশুদ্ধ রাসায়নিকের ভূমিকা
সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিং উৎপাদন প্রক্রিয়াজুড়ে ১৫০টিরও বেশি রাসায়নিক এবং ৩০ টিরও বেশি গ্যাস ও খনিজ ব্যবহার করা হয়। প্রথম পর্যায় হল ওয়েফার প্রক্রিয়াকরণ, যেখানে উচ্চ-বিশুদ্ধ গ্যাস[১] ব্যবহার করে অক্সিজেন-মুক্ত পরিবেশে গলিত সিলিকন থেকে বোল নামক একক-ক্রিস্টাল সিলিকনের ইনগটগুলি বার করা হয়। সিলিকন বোলগুলি একটি অভিন্ন ব্যাসের হয়, এবং তারপরে সেগুলিকে ওয়েফারগুলিতে কাটা হয়। তারপরে এগুলিকে টুকরো টুকরো করা হয় এবং ঘর্ষণ-সক্ষম পদার্থযুক্ত [২] একটি আধা-তরলের মধ্য দিয়ে নিয়ে যাওয়া হয়। এরপর সিলিকন ক্রিস্টাল জালির মধ্যে ঢোকানো হয় নিয়ন্ত্রিত পরিমাণে ডুপ্যান্ট[৩], যার ফলে নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি পূরণ করার জন্য এর বৈদ্যুতিক চরিত্রগুলি পরিবর্তিত হয়। সলভেন্ট ব্যবহার করে পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি সরানো হয়, এবং ঘষে তুলে ফেলতে সক্ষম এমন রাসায়নিক যান্ত্রিক প্ল্যানারাইজেশন অর্ধ-তরল ব্যবহার করে ওয়েফারগুলি পালিশ করা হয়।
সিলিকন ওয়েফারগুলিকে অত্যন্ত পরিষ্কার রাখতে হয় এবং সেজন্য উৎপাদনের প্রতিটি পর্যায়ে রাসায়নিক পরিষ্কার প্রক্রিয়ার মাধ্যমে দূষণ প্রতিরোধ করা হয়। [৪]
ফটোলিথোগ্রাফির প্রক্রিয়াটি ওয়েফারগুলিতে সার্কিট প্যাটার্ন স্থানান্তর করতে বিভিন্ন ফটোরেসিস্ট উপাদান[৫] ব্যবহার করে। এছাড়াও লিথোগ্রাফি ডেভেলপার, প্রাইমার, ফটোরেসিস্ট স্ট্রিপার ও গভীর ইউভি (আল্ট্রাভায়োলেট) গ্যাস ব্যবহার করা হয়।[৬]
একবার ওয়েফারগুলি তৈরি হয়ে গেলে পছন্দসই সার্কিটগুলি তৈরি করতে ধাতু, ইনসুলেটর ও সেমিকন্ডাক্টরগুলি সিলিকন ওয়েফার পৃষ্ঠে জমা করা হয়। এটি রাসায়নিক বাষ্প জমানোর মাধ্যমে সম্পন্ন হয়, যার জন্য অত্যন্ত নিয়ন্ত্রিত পরিবেশে বিশেষ গ্যাসের[৭] প্রয়োজন হয়। সিলিকন ওয়েফারের উপর জমা হওয়া স্তরগুলিকে বেছে বেছে অপসারণ করে সার্কিটগুলিকে ওয়েফারগুলিতে খোদাই করা হয়। এটি একটি সিক্ত (ওয়েট) প্রক্রিয়ার মাধ্যমে করা যেতে পারে যেখানে অ্যাসিডে ওয়েফারগুলিকে নিমজ্জিত করা হয়,[৮] অথবা বিশেষ গ্যাস[৯] ব্যবহার করে এমন শুষ্ক প্রক্রিয়ার মাধ্যমেও করা যেতে পারে। ইনপুট প্রক্রিয়া ছাড়াও, অর্ধপরিবাহী ম্যানুফ্যাকচারিং সরঞ্জামগুলিকে ক্ষয় ও দূষণ থেকে রক্ষা করতে ফ্লুরোপলিমারের[১০] মতো রাসায়নিকগুলি ব্যবহৃত হয়। এটি রাসায়নিক শিল্পকে সেমিকন্ডাক্টর বাস্তুতন্ত্রের মূল অবদানকারী করে তোলে।
প্রথম পর্যায় হল ওয়েফার প্রক্রিয়াকরণ, যেখানে উচ্চ-বিশুদ্ধ গ্যাস ব্যবহার করে অক্সিজেন-মুক্ত পরিবেশে গলিত সিলিকন থেকে বোল নামক একক-ক্রিস্টাল সিলিকনের ইনগটগুলি বার করা হয়।
এই বাস্তুতন্ত্রটি বিশেষভাবে উচ্চ বিশুদ্ধতার মানগুলির দাবি রাখে, যে কারণে প্রায়শই ধাতব সামগ্রী ও আর্দ্রতা প্রতি বিলিয়ন অংশে বা প্রতি ট্রিলিয়ন স্তরের অংশে পরিমাপ করা হয়। বিশেষত্বের ব্যতিক্রমী স্তরের অর্থ হল জাপান, দক্ষিণ কোরিয়া, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র ও জার্মানিতে অবস্থিত অল্প সংখ্যক সরবরাহকারীর উপর অতিরিক্ত নির্ভরশীলতা। বিশুদ্ধতার মান অর্জন এবং বজায় রাখার কারণে উৎপাদন ক্ষমতা বাড়ানোর গতি সীমিত হয়ে যায়। চিপমেকাররা সাধারণত নতুন উৎস বা রাসায়নিক সূত্রগুলি গ্রহণ করতে দ্বিধাবোধ করেন, কারণ প্রক্রিয়ার যে কোনও পরিবর্তন উৎপাদন কমিয়ে দেয়। এই ঘনত্ব সরবরাহ শৃঙ্খলকে বাধাগ্রস্ত করে তুলেছে। কোভিড-১৯ অতিমারি কারখানা বন্ধ হওয়া, শ্রমের ঘাটতি ও লজিস্টিক চ্যালেঞ্জের দিকে চালিত করেছিল, যা সরবরাহ শৃঙ্খলে ক্রমবর্ধমান প্রভাব ফেলেছিল। ভূ-রাজনৈতিক বিষয়গুলো ঘাটতিকে আরও বাড়িয়ে দিয়েছে। দক্ষিণ কোরিয়ার একটি আদালতের রায়ের প্রতিক্রিয়ায়, যেটি নিপ্পন স্টিলকে শাস্তি দিয়েছে, জাপান দক্ষিণ কোরিয়ায় ফটোরেসিস্ট ও হাইড্রোজেন ফ্লোরাইড[১১] রপ্তানি নিষেধাজ্ঞা জারি করে, যার ফলে একটি বড় বাধা তৈরি হয়। মার্কিন-চিন বাণিজ্য যুদ্ধ এবং সেমিকন্ডাক্টর স্বয়ংসম্পূর্ণতার উপর ক্রমবর্ধমান দৃষ্টি সরবরাহ শৃঙ্খলে বিশ্বব্যাপী ভারসাম্যহীনতার দিকে চালিত করেছে। চিন ভর্তুকি ও নিয়ন্ত্রক নমনীয়তার মাধ্যমে স্থানীয় রাসায়নিক ম্যানুফ্যাকচারিং বৃদ্ধি করে সমস্ত উপাদান ইনপুটগুলির উপর তার বিদেশী নির্ভরতা সীমিত করার জন্য জোরালোভাবে প্রয়াসী হয়েছে। রাশিয়া-ইউক্রেন যুদ্ধ ইউক্রেনীয় নিয়নের মতো বিশেষ উপকরণের সরবরাহকেও প্রভাবিত করেছে, যা রাশিয়ার ইস্পাত উৎপাদনের একটি উপজাত। বিশ্বের সেমিকন্ডাক্টর-গ্রেড নিয়নের ৪৫ থেকে ৫৪ শতাংশ দুটি ইউক্রেনীয় কোম্পানি ইঙ্গাস ও ক্রায়োইন থেকে আসে, যেগুলিকে রাশিয়ার হামলার পর থেকে তাদের কার্যক্রম বন্ধ করতে হয়েছে।
চিপমেকাররা সাধারণত নতুন উৎস বা রাসায়নিক সূত্রগুলি গ্রহণ করতে দ্বিধাবোধ করেন, কারণ প্রক্রিয়ার যে কোনও পরিবর্তন উৎপাদন কমিয়ে দেয়।
এই শূন্যস্থানগুলি বর্তমানে চিন পূরণ করছে, কিন্তু ক্রমবর্ধমান দাম এবং চায়না প্লাস ওয়ান কৌশলের কারণে ভারতের ইলেকট্রনিক্স রাসায়নিক শিল্পে নিজেকে প্রতিষ্ঠিত করার বিরাট সুযোগ রয়েছে। ভারতে ইতিমধ্যে একটি শক্তিশালী রাসায়নিক ম্যানুফ্যাকচারিং শিল্প-ভিত্তি রয়েছে যা দেশটিকে বিশ্বব্যাপী চাহিদা মেটাতে আরও অনেক বড় করে তুলতে পারে।
ভারতের রাসায়নিক শিল্প
ভারতীয় রাসায়নিক শিল্প বিশ্বের ষষ্ঠ বৃহত্তম, এবং দেশের মোট দেশজ উৎপাদনে (জিডিপি) ৭ শতাংশ অবদান রাখে। এটি ২০২৫ সাল নাগাদ ৩০৪ বিলিয়ন মার্কিন ডলার হবে বলে আশা করা হচ্ছে, যার মধ্যে বিশেষ রাসায়নিক ক্ষেত্র একটি উল্লেখযোগ্য অবদান রাখতে প্রস্তুত। ভারতের রাসায়নিক রপ্তানির ৫০ শতাংশেরও বেশি হল বিশেষ রাসায়নিকের ক্ষেত্রে অবদান, যার মধ্যে রঞ্জক, রঙ্গক ও সক্রিয় ফার্মাসিউটিক্যাল উপাদানগুলি অগ্রণী উপ-বিভাগ। সেমিকন্ডাক্টর মিশনে ব্যবহারের জন্য ভারতের রাসায়নিক ম্যানুফ্যাকচারিংয়ে তার বিদ্যমান দক্ষতা প্রবাহিত করার সম্ভাবনা রয়েছে। ভারত ইতিমধ্যেই অ্যাসিড, সলভেন্ট ও ইন্ডাস্ট্রিয়াল গ্যাস সহ বেশ কয়েকটি ব্যাপক মাত্রার ও বিশেষ রাসায়নিক উৎপাদন করে। যাই হোক, এই পণ্যগুলির বর্তমানে অর্ধপরিবাহী শিল্পের জন্য প্রয়োজনীয় অতি-উচ্চ বিশুদ্ধতার অভাব রয়েছে। ফটোরেসিস্ট, অতি বিশুদ্ধ জল, উচ্চ-বিশুদ্ধ হাইড্রোজেন পারক্সাইড এবং এচিং কেমিক্যালের উৎপাদন এখনও ন্যূনতম থেকে অস্তিত্বহীন। বিএএসএফ এবং সলভে-র মতো সেমিকন্ডাক্টরগুলির জন্য বিশেষ রাসায়নিকের ক্ষেত্রে বিশ্বব্যাপী অগ্রণীরা ভারতে কাজ করে। তবে এগুলি সেমিকন্ডাক্টরের নির্দিষ্ট ক্ষেত্রের পরিবর্তে বিস্তৃত রাসায়নিক বাজারকে পূরণ করে। এই ব্যবধানটি ভারতীয় নির্মাতাদের সক্ষমতা বিকাশের এবং সেমিকন্ডাক্টর-গ্রেড রাসায়নিক উৎপাদনে রূপান্তরের উল্লেখযোগ্য সম্ভাবনা উপস্থাপন করে।
ভারতের রাসায়নিক দক্ষতাকে তার সেমিকন্ডাক্টর চাহিদার সঙ্গে সারিবদ্ধ করা
বিশ্বব্যাপী সরবরাহ শৃঙ্খলে একীকরণের জন্য সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের মান ও আয়তনের উপযোগী রাসায়নিক উৎপাদন করার জন্য একটি সমন্বিত প্রচেষ্টা প্রয়োজন।
গবেষণা ও উন্নয়ন (আরঅ্যান্ডডি): উচ্চ-বিশুদ্ধ রাসায়নিক উৎপাদনে আরঅ্যান্ডডি উদ্যোগের জন্য আরও বেশি সমর্থন থাকা প্রয়োজন। বৈশ্বিক বাজারে সরবরাহের শূন্যতা পূরণ করার বিশাল সম্ভাবনা রয়েছে ভারতের। এই রাসায়নিকগুলি উৎপাদনের জন্য হয় দেশীয় উদ্ভাবন বা আন্তর্জাতিক অংশীদারিত্ব থেকে প্রযুক্তি স্থানান্তর করতে হবে। এর উপযোগী একটি যোগ্য কর্মী বাহিনী তৈরি করতে রাসায়নিক প্রকৌশল ও সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিং প্রক্রিয়াগুলিতে দক্ষতা বিকাশের প্রয়োজন হবে।
পরিকাঠামো উন্নয়ন: উৎপাদন সম্প্রসারণের জন্য রাসায়নিক ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের অত্যাধুনিক সুবিধা-কেন্দ্রগুলিতে এমন বিশাল বিনিয়োগ প্রয়োজন হবে যা কঠোর মান পূরণ করার পথ করে দেবে। এর জন্য উদ্বায়ী, বিষাক্ত ও অতি-উচ্চ-বিশুদ্ধ রাসায়নিকগুলি ব্যবহার করার জন্য কাঁচামাল, বিশেষ পরিবহণ ও স্টোরেজ সিস্টেমগুলির উপযোগী লজিস্টিক সরবরাহ শৃঙ্খল তৈরি করতে হবে।
পরিবেশগত সম্মতি: ক্ষেত্রটি প্রসারিত হওয়ার সময় এর বৃদ্ধির পরিবেশগত প্রভাবগুলি হ্রাস করা অত্যাবশ্যক। ২০২২-২৩ সালে ৫১.৯১ এমএমটি অনুমোদিত ক্ষমতার বিপরীতে ১৫.৬৬ মিলিয়ন মেট্রিক টন (এমএমটি) বিপজ্জনক বর্জ্য তৈরি হয়েছিল।
দায়িত্বশীল বর্জ্য ব্যবস্থাপনা, উপজাত দ্রব্যের পুনর্ব্যবহার, এবং নিঃসরণ ন্যূনতমকরণের মতো অনুশীলনগুলির শিল্প-ব্যাপী আনুগত্য নিশ্চিত করতে পরিবেশগত অডিট ও সার্টিফিকেশন বাধ্যতামূলক করা উচিত।
একটি শক্তিশালী সেমিকন্ডাক্টর বাস্তুতন্ত্র প্রতিষ্ঠা করার জন্য ভারতের লক্ষ্যের ক্ষেত্রে শুধুমাত্র ফ্যাব্রিকেশন ও ব্যাক-এন্ড সুবিধার চেয়ে একটি বিস্তৃততর দৃষ্টিভঙ্গি প্রয়োজন। তার কৌশলগত বাণিজ্য স্বার্থ রক্ষা করতে, ভারতকে বিস্তৃত সেমিকন্ডাক্টর বাস্তুতন্ত্রে একটি মূল সক্ষমকারী শক্তি হিসাবে নিজেকে প্রতিষ্ঠিত করতে হবে। শিল্পের প্রয়োজনের সঙ্গে তার বিদ্যমান সক্ষমতাগুলিকে সারিবদ্ধ করা ভারতকে সরবরাহকারী হিসাবে বিশ্বব্যাপী মূল্যশৃঙ্খলে গভীরভাবে একীভূত করবে। দেশের বিদ্যমান রাসায়নিক দক্ষতা এমনটি করার একটি উল্লেখযোগ্য সুযোগ দেয়। বিশেষায়িত ও টেকসই গবেষণা এবং পরিকাঠামো উন্নয়ন শুধুমাত্র গার্হস্থ্য সেমিকন্ডাক্টর ম্যানুফ্যাকচারিংকেই সমর্থন করবে না, বরং এমন সমমনস্ক বৈশ্বিক খেলোয়াড়দের সঙ্গে সম্পর্ক গড়ে তুলবে যারা অতি-গুরুত্বপূর্ণ সরবরাহ শৃঙ্খলের জন্য বিশ্বস্ত ও নির্ভরযোগ্য অংশীদার খুঁজছে।
আমোহা বাসরুর অবজারভার রিসার্চ ফাউন্ডেশনের সেন্টার ফর সিকিউরিটি স্ট্র্যাটেজি অ্যান্ড টেকনোলজি-র একজন জুনিয়র ফেলো।
[১] নাইট্রোজেন ও আর্গন
[২] সিলিকন কার্বাইড, বোরন কার্বাইড ও অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড
[৩] ফসফরাস, বোরন, আর্সেনিক, অ্যান্টিমনি ও বিসমাথ
[৪] আইসোপ্রোপ্যানল, প্রোপিলিন গ্লাইকল ইথার, অ্যাসিটোন, মিথাইল ইথাইল কিটোন, এন-বুটাইল অ্যাসিটেট, পাইরোলিডোন, সালফিউরিক অ্যাসিড, অ্যামোনিয়া, হাইড্রোজেন পারক্সাইড ও হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড
[৫] সাইক্লিক পলিসোপ্রিন রেজিন, গ্লিসিডিল মেথাক্রাইলেট ও ইথাইল অ্যাক্রিলেট।
[৬] আর্গন, ফ্লোরিন, নিয়ন ও ক্রিপ্টনের মিশ্রণ
[৭] নাইট্রোজেন, আর্গন, অক্সিজেন, হিলিয়াম ও হাইড্রোজেন
[৮] হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, সালফিউরিক অ্যাসিড, অ্যামোনিয়াম হাইড্রক্সাইড, টেট্রামেথিলামোনিয়াম হাইড্রক্সাইড, অ্যামোনিয়াম ফ্লোরাইড ও হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড
[৯] সিলেন, ফসফাইন, টংস্টেন, হেক্সাফ্লোরাইড, আর্সাইন, কার্বন মনোক্সাইড, ফ্লুরোকার্বন, সালফার, হেক্সাফ্লোরাইড এবং নাইট্রোজেন ট্রাইফ্লোরাইড
[১০] পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন, পারফ্লুরোঅ্যালকক্সি, পলিভিনাইলাইডিন ফ্লোরাইড ও ইথিলিন ক্লোরোট্রিফ্লুরোইথিলিন
[১১] এচিং প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত গ্যাস।
The views expressed above belong to the author(s). ORF research and analyses now available on Telegram! Click here to access our curated content — blogs, longforms and interviews.
PREV
