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Après les perturbations liées à la pandémie qui ont provoqué une pénurie mondiale de semi-conducteurs et paralysé l’économie américaine à hauteur de plus de 200 milliards de dollars rien qu’en 2021, l’Administration Biden s’est engagée de façon massive à promouvoir la fabrication de semi-conducteurs sur le sol américain.
Adoptée en août 2022, la loi CHIPS consacre plus de 50 milliards de dollars à l’industrie américaine des semi-conducteurs. Cet apport financier sans précédent a déclenché une véritable « renaissance des fabs » aux États-Unis, des géants de l’industrie comme Intel, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) et Samsung ayant annoncé la construction de sites majeurs à travers le pays. Un point de préoccupation grandissant émerge néanmoins : les États-Unis disposeront-ils d’assez de travailleurs qualifiés pour répondre à la demande croissante d’emplois dans les années à venir ? Il s’agit là du principal obstacle potentiel à ce qui pourrait devenir une relance dynamique d’un secteur mondial essentiel à l’échelle nationale.
Pour répondre à cette pénurie de main-d’œuvre dans le secteur des semi-conducteurs — mise en lumière par plusieurs études et rapports récents — les fabricants de semi-conducteurs, les gouvernements des États et les universités unissent leurs efforts pour accélérer l’enseignement, la formation et les cursus dans tout l’enseignement supérieur. Vous trouverez ci-dessous une sélection parmi les initiatives majeures qui ont vu le jour dans le pays pour renforcer le vivier universitaire et développer la main-d’œuvre nationale des semi-conducteurs. (Remarque : cette liste n’est pas exhaustive et n’inclut pas les 45 millions de dollars de subventions accordées par la National Science Foundation à différentes universités.)
1. Établissement : The Ohio State University
État : Ohio
Bailleur de fonds : Intel
Investissement : 4,5 millions de dollars
Portée : En octobre dernier, Intel a octroyé trois subventions totalisant 4,5 millions de dollars à The Ohio State University et à plusieurs autres établissements partenaires. Sur ces fonds, 3 millions de dollars serviront à Ohio State, en collaboration avec d’autres universités et collèges de l’État, à créer le Center for Advanced Semiconductor Fabrication Research and Education (CAFE). CAFE sera un centre interdisciplinaire dédié à la recherche et à la formation, axé sur le développement d’une main-d’œuvre spécialisée dans la fabrication de semi-conducteurs au niveau régional, via des programmes d’apprentissage par l’expérience. Parmi les établissements partenaires figurent Ohio University, University of Cincinnati, Oberlin College et Kenyon College.
Une seconde subvention, d’un peu moins de 1,5 million de dollars, alimentera un partenariat coordonné par Ohio State pour promouvoir la diversité au sein de l’industrie. Sous le nom de Ohio Partnership for a Diverse and Inclusive Semiconductor Ecosystem and Workforce, ce programme à l’échelle de l’État associera différents établissements d’enseignement supérieur, y compris les universités historiquement noires (HBCUs) et centres techniques. Sa mission : diversifier la filière des semi-conducteurs dans l’Ohio via la conception de nouveaux cursus pour combler les lacunes éducatives, l’élargissement des cours d’introduction, ainsi qu’un accès en réalité virtuelle aux installations et technologies des semi-conducteurs, dont les salles blanches.
Enfin, Intel a attribué une troisième subvention à une équipe d’Ohio State axée sur les nouvelles applications innovantes de l’informatique quantique, dont l’intégration du Quantum Software Developer Kit (SDK) d’Intel dans les programmes universitaires.
2. Établissement : University of Illinois Urbana-Champaign
État : Illinois
Bailleur de fonds : Samsung Austin Semiconductor
Investissement : 1 million de dollars par an
Portée : En août dernier, Samsung Austin Semiconductor a annoncé le lancement de son plan de développement des talents « 5 étoiles ». Cette initiative nationale vise à renforcer la filière des semi-conducteurs en collaborant avec les établissements scolaires (K-12) et universitaires, afin de favoriser l’accès aux cursus d’ingénierie et filières STEM.
Dans le cadre de ce plan, l’engagement annuel du fabricant auprès de la Grainger College of Engineering de l’University of Illinois Urbana-Champaign permet à l’école de renforcer ses ressources et ses programmes pour les étudiants désireux de s’orienter vers les semi-conducteurs. Plus précisément, l’école d’ingénierie introduira le « Samsung Semiconductor Technology Program », qui offrira à 50 boursiers un accompagnement académique essentiel, tout en renforçant leurs compétences à travers le nouveau mineur en semi-conducteurs de l’UIUC.
3. Établissement : Michigan State University et Lansing Community College
État : Michigan
Bailleur de fonds : Michigan Economic Development Corporation (MEDC)
Investissement : 3,6 millions de dollars
Portée : En octobre 2023, la MEDC a annoncé un investissement de 3,6 millions de dollars destiné à promouvoir l'éducation et les débouchés professionnels dans le secteur régional des semi-conducteurs. Ce financement s’étend à plusieurs établissements, dont Michigan State University, Lansing Community College, Wayne State University, Michigan Technological University et Oakland University.
MSU, qui recevra 148 000 dollars, prévoit de consacrer ces fonds à un programme destiné aux collégiens et lycéens du Michigan, dans l’objectif de mettre l’industrie des semi-conducteurs à portée de jeunes publics qui percevaient auparavant ce domaine comme trop complexe ou inaccessible. D’après Leo Kempel, doyen de la College of Engineering de MSU, ces fonds permettront « de promouvoir la préparation à la carrière et la sensibilisation à l’industrie des semi-conducteurs auprès des collégiens et lycéens du Michigan ».
De son côté, Lansing Community College utilise ses 300 000 dollars pour mettre en place son « Technician Quick Start Boot Camp ». Ce stage intensif de 10 jours attribue aux participants une certification qualifiante pour débuter en tant que technicien dans l’industrie des semi-conducteurs.
4. Établissement : College of Western Idaho
État : Idaho
Bailleur de fonds : Idaho Workforce Development Council (IWDC)
Investissement : 4,2 millions de dollars
Portée : À l'automne dernier, le fabricant de semi-conducteurs Micron Technology, Inc., spécialisé dans les mémoires DRAM, NAND et NOR, a annoncé la construction d’une nouvelle usine de 15 milliards de dollars à Boise, Idaho. Peu après, l’Idaho Workforce Development Council a accordé 4,2 millions de dollars au College of Western Idaho pour former la main-d’œuvre qualifiée nécessaire à ce site et soutenir l’ensemble de l’écosystème florissant des semi-conducteurs en Idaho.
Le College of Western Idaho déploiera ces fonds pour développer son programme Advanced Mechatronics Engineering Technology. Ce diplôme interdisciplinaire associant ingénierie mécanique, informatique et développement logiciel forme les étudiants au métier de technicien, tant dans la fabrication de semi-conducteurs que dans d’autres technologies avancées. Selon Wendi Secrist, directrice exécutive de l’IWDC, ce financement permettra de « doubler la capacité » du programme. Les étudiants inscrits pourront effectuer un apprentissage chez Micron Technology, Inc. au siège de Boise.
5. Établissement : Virginia Tech
État : Virginie
Bailleur de fonds : Growth and Opportunity for Virginia (GO Virginia)
Investissement : 3,3 millions de dollars
Portée : GO Virginia, une initiative économique portée par les acteurs économiques de l’État, va accorder un financement d’amorçage à Virginia Tech et à une large coalition d’universités pour créer la Virginia Alliance for Semiconductor Technology (VAST). Basée au Virginia Tech Research Center, VAST sera dotée de « satellites » sur d’autres sites universitaires et vise à renforcer l’efficacité et la collaboration dans les secteurs des semi-conducteurs et des nanotechnologies en Virginie. Pour cela, VAST crée un réseau d’infrastructures permettant aux étudiants, professionnels et PME d’accéder à des laboratoires, salles blanches et équipements microélectroniques afin de favoriser l’interconnexion et l’accès à ces espaces spécialisés.
En plus de ce réseau unique, VAST lancera le Fast Track to Semiconductor Careers, un programme de formation pour adultes composé de trois parcours certifiants de 10 semaines : Fabrication de puces et caractérisation nano, Conditionnement et caractérisation des semi-conducteurs, Maintenance et réparation des équipements de semi-conducteurs. Ce parcours, axé notamment sur les anciens combattants et les publics éloignés de l’emploi, vise à former 600 adultes sur deux ans.
6. Établissement : University of Texas at Austin
État : Texas
Bailleur de fonds : Samsung Electronics et Samsung Austin Semiconductor
Investissement : 3,7 millions de dollars
Portée : La Cockrell School of Engineering de l’UT Austin reçoit deux dotations distinctes du géant des semi-conducteurs. La première, apportée par Samsung Electronics pour 2,7 millions de dollars, vise à élargir la filière de talents vers l’industrie en favorisant l’orientation d’un plus grand nombre d’étudiants vers le secteur. Elle financera des bourses pour les étudiants de licence, des aides pour les postgraduates souhaitant entamer une carrière dans le secteur, ainsi que le soutien de projets de fin d’études. Une partie des fonds contribuera également à la modernisation du Fab Lab de l’école, facilitant ainsi la formation et l’innovation en laboratoire.
En parallèle, Samsung Austin Semiconductor apporte un million de dollars dans le cadre de son plan de développement des talents « 5 étoiles », initiative déjà évoquée visant à diffuser les cursus semi-conducteurs dans l’ensemble de l'enseignement supérieur et à élargir le vivier de compétences. Les deux financements ont été annoncés en septembre.
7. Établissement : Georgia Tech
État : Géorgie
Bailleur de fonds : Semiconductor Research Corporation (SRC) et Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)
Investissement : 65,7 millions de dollars
Portée : L’investissement à Georgia Tech diffère radicalement des financements appliqués par les grands fabricants ou agences publiques. L’an dernier, SRC, consortium de recherche sur les semi-conducteurs, et la DARPA, agence de recherche du département de la Défense, ont annoncé le programme Joint University Microelectronics Program 2.0 (JUMP 2.0). Projet ambitieux aux vastes implications économiques et stratégiques, JUMP 2.0 vise à financer des travaux universitaires pour faire progresser « de larges catégories de systèmes électroniques pour les applications commerciales et militaires ».
Plus précisément, JUMP 2.0 finance des « recherches à haut risque et fort potentiel articulées autour de sept centres thématiques » dédiés au développement des technologies clés de demain. Georgia Tech a été choisi pour piloter deux de ces centres, axés respectivement sur la cognition et sur l’intelligent sensing to action. Le centre de recherche sur la cognition, baptisé Center for the Co-Design of Cognitive Systems (CoCoSys), se concentrera sur l’avancement des capacités de l’IA pour des applications stratégiques. Le hub intelligent sensing to action, désigné sous le nom de Center on Cognitive Multispectral Sensors (CogniSense), explorera de nouveaux concepts pour des capteurs électroniques plus dynamiques et adaptatifs. Les deux structures seront hébergées au sein de la School of Electrical and Computer Engineering (ECE).
À elles seules, ces deux unités de recherche à Georgia Tech illustrent la vitalité et la diversification de la recherche sur les semi-conducteurs en cette décennie. Par leurs investissements massifs dans l’hyper-spécialisation, la DARPA et le Département de la Défense soulignent le rôle déterminant de ces technologies, aussi bien pour les radars et systèmes d’armes que pour les conflits mondiaux futurs en microélectronique.
