अमृतांशू नेरुरकर
तैवान हा आजघडीला सेमीकंडक्टर चिपनिर्मिती क्षेत्रासाठी निर्विवादपणे सर्वात महत्त्वाचा देश आहे. आकाराने अमेरिकेहून अडीचशे तर भारताहून शंभर पटींनी छोट्या असलेल्या या पिटुकल्या बेटवजा देशाचा लॉजिक चिपनिर्मितीमधील (ज्यास ‘सिलिकॉन फाऊंड्री’ असंही संबोधतात) जागतिक स्तरावरील बाजारहिस्सा हा तब्बल ६७ टक्के इतका आहे. सात नॅनोमीटर किंवा त्याहूनही कमी लांबीरुंदीच्या, अत्याधुनिक तंत्रज्ञान वापरून होत असलेल्या चिपनिर्मितीत तर तैवानींची जवळपास मक्तेदारी (नव्वद टक्क्यांपेक्षा अधिक बाजारहिस्सा) आहे. चिप उत्पादन क्षेत्रात मैलाचा दगड ठरलेल्या ‘फॅबलेस मॅन्युफॅक्चरिंग’ प्रारूपाचा उगमही तैवानमधूनच झाला.
चिप पुरवठा साखळीतही (सप्लाय चेन) तैवानचं आज अनन्यसाधारण स्थान आहे. जर काही नैसर्गिक (भूकंप, सुनामी किंवा कोविडसारख्या साथींमुळे झालेली टाळेबंदी) किंवा मानवनिर्मित कारणांमुळे (तैवानचे स्वत:सोबत बळजबरीनं ‘एकीकरण’ करण्यासाठी चीनची चाललेली धडपड, त्यासाठी सातत्याने केली जाणारी युद्धखोरीची भाषा) तैवानमधील चिपनिर्मिती थांबली किंवा काही प्रमाणात जरी कमी झाली तर इतर जवळपास सर्व उद्याोगांच्या परिचालनावर गंभीर परिणाम होतील हे नक्की! मागील केवळ अडीच तीन दशकांत जागतिक चिपनिर्मितीचा केंद्रबिंदू बनलेल्या आणि त्यामुळेच भूराजकीय परिप्रेक्ष्यात आत्यंतिक महत्त्व प्राप्त झालेल्या या देशाचं सेमीकंडक्टर तंत्रज्ञान आणि त्याच्या निर्मितीच्या दृष्टिकोनातून विश्लेषण करणं म्हणूनच क्रमप्राप्त ठरतं.
पूर्व आशिया, आग्नेय आशियातल्या अन्य देशांप्रमाणे सेमीकंडक्टर चिपनिर्मिती उद्याोगातून होणारी रोजगार निर्मिती, त्यातून होणाऱ्या आर्थिक उन्नती- यादृष्टीनं या उद्याोगाचं महत्त्व तैवानलाही साठच्या दशकातच उमगलं होतं. त्यासाठीचे प्रयत्न शासकीय स्तरावर सुरू झाले होते. त्या काळात सरकारनं दिलेल्या आर्थिक पाठबळाच्या जोरावर अनेक तैवानी अभियंते अमेरिकी विद्यापीठांत इलेक्ट्रॉनिक विषयाचं पद्व्युत्तर शिक्षण घेऊन फेअरचाइल्ड सेमीकंडक्टर, टेक्सास इन्स्ट्रुमेंट्स (टीआय) अशा चिपनिर्मिती- कंपन्यांमध्ये काम करत असत. अंगभूत चिकाटी, अजोड मेहनत आणि उत्पादन प्रक्रियांमध्ये निरंतर सुधारणा करत राहण्याचा ध्यास या गुणांच्या जोरावर त्यातील काही जण उच्च पदावरही पोहोचले होते. त्यापैकी एक होता ‘टीआय’ कंपनीच्या चिप उत्पादन विभागाचा प्रमुख मॉरिस चँग!
अमेरिकेतील मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी (एमआयटी) या अग्रगण्य संस्थेत शिक्षण घेतल्यानंतर चँगनं सुरुवातीला सिल्वानिया या अमेरिकी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांची निर्मिती करणाऱ्या त्याकाळच्या बड्या कंपनीत काही वर्षं नोकरी केली. ट्रान्झिस्टर स्विचचा शोध लावून पुढं त्याचा व्यावसायिक कारणांसाठी सर्वप्रथम वापर करणाऱ्या विल्यम शॉकलीच्या संशोधनानं प्रभावित होऊन, चँगनं सेमीकंडक्टर क्षेत्रात आपली कारकीर्द घडवण्याचा निर्णय घेतला. सिल्वानियामध्ये त्याला उत्पादन प्रक्रियेची कार्यक्षमता (ज्याला तांत्रिक परिभाषेत ‘यील्ड’ असं म्हणतात) वृद्धिंगत करण्याचा अनुभव होताच. त्याचबरोबर त्याचा शॉकलीच्या सेमीकंडक्टर भौतिकशास्त्रावरील पुस्तकांचा तसंच शोधनिबंधांचा अभ्यास दांडगा होता. याच्या जोरावर त्याला अल्पावधीतच टीआयमध्ये काम करण्याची संधी चालून आली.
तेव्हा टीआयला नुकतेच आयबीएमच्या संगणकांसाठी चिप बनवण्याचं मोठं कंत्राट मिळालं होतं. पण टीआयकडून आयबीएमला होणारा चिपचा पुरवठा इतका सदोष होता की हे हातचं कंत्राट जाईल की काय अशी परिस्थिती निर्माण होऊ लागली होती. थोड्याच वापरानंतर चिपमध्ये उष्णता निर्माण होऊन तिचं काम थांबणं, कधी आतल्या ट्रान्झिस्टरच्या सर्किटमध्ये बिघाड होऊन ते बंद पडणं अशा समस्या वारंवार उद्भवत होत्या. आपल्या चिपची कार्यक्षमता सिद्ध करून हे कंत्राट टिकवणं हा टीआयसाठी प्रतिष्ठेचा प्रश्न बनला होता. अशा अनिश्चिततेच्या कालखंडात चँगनं टीआयमध्ये प्रवेश केला आणि आयबीएमसाठीच्या या चिपनिर्मिती प्रक्रियेमध्ये सुधारणा करण्याच्या प्रकल्पात काम करण्याची संधी त्याला सर्वप्रथम मिळाली.
खरं तर ही संधी कमी; जोखीम जास्त… कारण चँगनं प्रवेश केला त्याअगोदरच हा प्रकल्प गटांगळ्या खात होता. त्यामुळे टीआयमधील बहुतेकांनी या प्रकल्प टिकण्याची आशा सोडून दिली होती. पण अशा निराशाजनक वातावरणामुळे चँग जराही विचलित झाला नाही किंवा हा प्रकल्प सोडून दुसऱ्या एखाद्या ‘यशस्वी’ प्रकल्पात जाण्याची खटपटही त्यानं केली नाही. एखाद्या बौद्ध भिख्खूला शोभेल अशा धीरोदात्तपणे त्यानं या प्रकल्पामध्ये वापरल्या जात असलेल्या चिपनिर्मिती प्रक्रियेचं वस्तुनिष्ठ पद्धतीनं विश्लेषण करायला सुरुवात केली.
चिपनिर्मिती प्रक्रियेत वापरल्या जात असलेल्या विविध रसायनांवर प्रयोग करताना त्याला असं आढळून आलं की प्रत्येक रसायनाचा चिपनिर्मिती प्रक्रियेवर सर्वोत्तम प्रभाव पडण्यासाठी त्यांना वेगवेगळ्या तापमानावर विविध प्रकारचे दाब देण्याची गरज आहे. अशा प्रकारचे प्रयोग अक्षरश: दिवसरात्र करून चँगनं प्रत्येक रसायनासाठी प्रक्रियेच्या विविध टप्प्यांवर कोणत्या तापमानावर आणि किती दाब देऊन वापरणं योग्य होईल त्याचं एक कोष्टक तयार केलं. चँगनं सुचवलेल्या मार्गांचा व त्यानं बनवलेल्या या कोष्टकाचा वापर करून चिपनिर्मिती प्रक्रियेत यथायोग्य बदल केल्यानंतर चिपच्या कार्यक्षमतेतील फरक लगेचच दिसून येऊ लागला.
इतका की, दस्तुरखुद्द आयबीएमचं शिष्टमंडळ चँगच्या पद्धतींचा अभ्यास करण्यासाठी टीआयच्या कारखान्यांत भेट देण्यासाठी आलं. चँगच्या अलौकिक बुद्धिमत्तेला याहून मोठी पोचपावती मिळाली नसती.
अपेक्षेप्रमाणे लवकरच चँगला संपूर्ण टीआयच्या ‘इंटिग्रेटेड सर्किट’ विभागाचा परिचालन प्रमुख (‘ऑपरेशन्स हेड’) म्हणून बढती मिळाली. आणि त्याच सुमारास तैवानी शासनाकडून, ‘टीआयमार्फत सेमीकंडक्टर चिपनिर्मितीचा कारखाना तैवानमध्ये उभारण्यासाठी काय करता येईल’ या प्रश्नाचा पाठपुरावा चँगकडे करण्यास सुरुवात झाली. चँगच्या शब्दाचं वजन त्या वेळेला टीआयमध्ये पुष्कळ वाढलं होतं. इंटिग्रेटेड सर्किटचा (आयसी) शोध लावणाऱ्या जॅक किल्बीपासून, टीआयचा तत्कालीन मुख्य कार्यकारी अधिकारी मार्क शेफर्डपर्यंत सर्वच उच्चपदस्थांबरोबर चँगची रोजची उठबस होती.
त्यामुळे एका बाजूला टीआयच्या व्यवस्थापनाला तैवानमध्ये कारखाना हलवण्यामुळे चिपनिर्मितीचा खर्च आटोक्यात ठेवून त्यांची परिणामकारकता वाढवण्याच्या दृष्टीनं होऊ शकणारे फायदे पटवून देणं; तर दुसऱ्या बाजूला तैवानी सरकारी उच्चपदस्थांकडून टीआयला उपकारक ठरतील अशा अटी व शर्ती मंजूर करून घेणं आणि त्यासाठी त्यांची टीआयच्या संचालक मंडळाशी गाठ घालून देणं, अशी समन्वयकाची भूमिका चँगनं उत्कृष्टरीत्या पार पाडली. परिणामी, १९६८ साली टीआयनं चिपची अंतिम जुळवणी तसं त्यानंतर केल्या जाणाऱ्या चाचणीसाठीचा (असेम्ब्ली, टेस्टिंग) परभूमीवरवरचा पहिलाच कारखाना तैवानमध्ये उभारला. ‘ग्लोबलायझेशन’, ‘ऑफशोअरिंग’ अशा संज्ञा अस्तित्वातही नव्हत्या त्याकाळात सेमीकंडक्टर उद्याोगाचं जागतिकीकरण तैवानपासून सुरूदेखील झालं होतं.
टीआयच्या ऑफशोअरिंगमधल्या या यशाचा कित्ता पुढे कित्येक चिपनिर्मिती कंपन्यांनी गिरवला. अमेरिकी कंपन्यांकडून तैवानबरोबरच पुढे सिंगापूर, दक्षिण कोरिया, मलेशिया, व्हिएतनाम असा हा विस्तार होतच गेला आणि ऐंशीच्या दशकाच्या सुरुवातीपासूनच आग्नेय आणि पूर्व आशियाचा टापू हा चिपनिर्मितीमधल्या जुळवणी – चाचणी प्रक्रियांचं सर्वात मोठं केंद्र बनला. तैवानी शासनाच्या या धोरणाचा अर्थव्यवस्था वाढीला तसंच रोजगार निर्मितीला नक्कीच फायदा झाला होता. पण सरकारला एवढ्यावरच थांबून राहायचं नव्हतं.
चिपनिर्मितीच्या संपूर्ण शृंखलेत जुळवणी – चाचणी प्रक्रिया ही सर्वांत शेवटच्या पायरीवर येते. तोपर्यंत चिपची संरचना व त्याबरहुकूम निर्मिती पूर्ण झालेली असते. जुळवणी – चाचणी केंद्रांकडे तयार चिप व त्या ज्यावर चढवायच्या ते साहित्य (सब्स्ट्रेट, हीट स्प्रेडर, रेझिस्टर, कॅपॅसिटर इत्यादी) पाठवलं जातं. त्यांना एकत्र करून ते एक ‘पॅकेज’ म्हणून व्यवस्थित काम करतंय का याची चाचणी करणं व पुढे त्यांचं वितरण ग्राहकांकडे करणं ही कामं या केंद्रांवर केली जातात. साहजिकच रोजगारनिर्मिती पुष्कळ होत असली तरी संपूर्ण चिपनिर्मिती प्रक्रियेत होणाऱ्या नफ्याचा एक छोटा हिस्सा या केंद्रांना- आणि त्यावरल्या करांद्वारे सरकारला- मिळतो.
१९८५ पर्यंत तैवानी शासनाला हे कळून चुकलं होतं की चिपनिर्मिती प्रक्रियेत अधिक मूल्य असणाऱ्या पायऱ्यांवर चढायचं असेल तर त्यासाठी अमेरिकी किंवा युरोपीय कंपन्यांवर अवलंबून राहण्यानं काहीही साध्य होणार नाही. एखाद्या तैवानी कंपनीलाच ते हाती घ्यावं लागेल. यासाठी तैवानी शासनाने पुन्हा एकदा मॉरिस चँग या आपल्या भरवशाच्या व्यक्तीशी संवाद साधायला सुरुवात केली. शासन चँगकडे कोणता प्रस्ताव घेऊन गेलं व त्याने तो स्वीकारला का यावर एकविसाव्या शतकातील सेमीकंडक्टर उद्याोगाचे भवितव्य ठरणार होतं. त्याची चर्चा पुढल्या सोमवारी.
