Het talenttekort: hoe 7 universiteiten het tekort aan arbeidskrachten in de halfgeleiderindustrie aanpakken

Hier vindt u een overzicht van enkele van de meest toonaangevende initiatieven in het hele land om de instroom vanuit universiteiten te vergroten en de binnenlandse halfgeleiderarbeidsmarkt te versterken.

Het talenttekort: hoe 7 universiteiten het tekort aan arbeidskrachten in de halfgeleiderindustrie aanpakken

Nadat supply chain-problemen tijdens de pandemie hebben geleid tot een wereldwijde tekort aan halfgeleiders en de Amerikaanse economie alleen al in 2021 met meer dan $200 miljard heeft geschaad, heeft de regering-Biden een enorme toezegging gedaan om de productie van halfgeleiders op Amerikaanse bodem te stimuleren. 

De CHIPS Act, die in augustus 2022 werd ondertekend, wijst meer dan $50 miljard toe aan de Amerikaanse halfgeleiderindustrie. Deze ongekende financiële impuls heeft gezorgd voor een “fab renaissance” in de VS, waarbij industriële giganten zoals Intel, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) en Samsung de bouw van grote fabrieken door het hele land hebben aangekondigd. Een snel opkomende zorg is echter of Amerika over voldoende gekwalificeerd personeel zal beschikken om te voldoen aan de snel toenemende vraag naar arbeidskrachten in de komende jaren. Dit blijft het grootste mogelijke risico voor wat anders een dynamische binnenlandse heropleving van een essentiële mondiale industrie zou kunnen zijn. 

Om het dreigende tekort aan arbeidskrachten in de halfgeleidersector aan te pakken — dat aan het licht is gekomen door verschillende studies en rapporten van het afgelopen jaar — werken halfgeleiderfabrikanten, deelstaatregeringen en universiteiten samen om onderwijs, training en programma’s in het hoger onderwijslandschap op te starten. Hieronder vindt u een overzicht van enkele van de meest vooraanstaande initiatieven in het hele land die zijn gelanceerd om de universitaire pijplijn te versterken en de binnenlandse semiconductor-arbeidsmarkt te laten groeien. (Opmerking: deze lijst is niet volledig en bevat niet de $45 miljoen aan subsidies die door de National Science Foundation (NSF) worden toegekend aan verschillende universiteiten.)

1. School: The Ohio State University

Staat: Ohio

Financier: Intel

Investering: $4,5 miljoen

Wat het omvat: In oktober vorig jaar kende Intel drie subsidies toe, in totaal $4,5 miljoen, aan The Ohio State University en een aantal partnerinstellingen. Met $3 miljoen van deze financiering zal Ohio State samenwerken met verschillende andere hogescholen en universiteiten in de staat Ohio aan de oprichting van het Center for Advanced Semiconductor Fabrication Research and Education (CAFE). CAFE wordt een interdisciplinair onderzoeks- en opleidingscentrum, gericht op het ontwikkelen van een arbeidsmarkt voor halfgeleiderproductie op staatsniveau via ervaringsgerichte leerprogramma’s. Overige deelnemende instellingen zijn onder andere Ohio University, University of Cincinnati, Oberlin College en Kenyon College. 

Een tweede subsidie van net onder $1,5 miljoen is bestemd voor een partnerschap onder leiding van Ohio State met als doel meer diversiteit te creëren in de halfgeleiderproductie-industrie. Dit programma voor de gehele staat, Ohio Partnership for a Diverse and Inclusive Semiconductor Ecosystem and Workforce genaamd, is een samenwerking tussen hogeronderwijsinstellingen van allerlei aard, inclusief ‘historically Black colleges and universities’ (HBCU’s) en technische centra. Het partnerschap streeft naar meer diversiteit in de halfgeleiderarbeidsmarkt in Ohio door het ontwikkelen van nieuwe curricula voor het adresseren van opleidingshiaten, het uitbreiden van basisvakken en het bieden van virtualreality-toegang tot halfgeleiderfaciliteiten en -technologie, waaronder cleanrooms. 

Tot slot heeft Intel een derde subsidie toegekend aan een team van Ohio State gericht op innovatieve nieuwe toepassingen van quantum computing. Eén van de doelen van dit project is het opnemen van Intel’s Quantum Software Developer Kit (SDK) in het curriculum. 

2. School: University of Illinois Urbana-Champaign 

Staat: Illinois

Financier: Samsung Austin Semiconductor 

Investering: Jaarlijkse bijdrage van $1 miljoen

Wat het omvat: Afgelopen augustus kondigde Samsung Austin Semiconductor het 5-star workforce development plan aan. Dit nationale initiatief heeft als doel een pijplijn voor halfgeleiderproductie op te bouwen door samen te werken met K-12-scholen en hogeronderwijsinstellingen, zodat deelname aan technische opleidingen en andere STEM-richtingen wordt gestimuleerd. 

Als onderdeel van het workforce development plan geeft de jaarlijkse toezegging aan de University of Illinois Urbana-Champaign’s Grainger College of Engineering de instelling de mogelijkheid om haar middelen en programma’s voor studenten met interesse in de halfgeleidersector uit te breiden. Specifiek zal de ingenieursschool het “Samsung Semiconductor Technology Program” introduceren, waarmee 50 studenten essentiële academische ondersteuning ontvangen om hun technische vaardigheden en expertise te vergroten binnen de nieuwe semiconductor-minor van de universiteit.

3. School: Michigan State University en Lansing Community College 

Staat: Michigan 

Financier: Michigan Economic Development Corporation (MEDC)

Investering: $3,6 miljoen

Wat het omvat: In oktober 2023 kondigde de MEDC aan $3,6 miljoen te investeren in het bevorderen van opleiding en carrièrekansen in de regionale halfgeleidersector. De financiering wordt verspreid over een aantal scholen in Michigan, waaronder niet alleen Michigan State University en Lansing Community College, maar ook Wayne State University, Michigan Technological University en Oakland University. 

MSU ontvangt $148.000 en gebruikt deze middelen voor een programma voor middelbare scholieren met als doel de halfgeleidersector onder de aandacht te brengen van jongeren die dit veld voorheen mogelijk als te complex of onbereikbaar beschouwden. Volgens Leo Kempel, decaan van het MSU College of Engineering, zullen de middelen "de carrièrevoorbereiding en bekendheid met de halfgeleiderindustrie bevorderen onder middelbare scholieren in Michigan.” 

Lansing Community College daarentegen gebruikt zijn $300.000 om een “Technician Quick Start Boot Camp” te starten. Het 10-daagse programma biedt deelnemers een certificering waarmee zij direct aan de slag kunnen als beginnend technicus in de halfgeleiderindustrie. 

4. School: College of Western Idaho  

Staat: Idaho

Financier: Idaho Workforce Development Council (IWDC)

Investering: $4,2 miljoen

Wat het omvat: In het najaar van vorig jaar kondigde halfgeleiderproducent Micron Technology, Inc., gespecialiseerd in DRAM, NAND en NOR-geheugen, aan dat zij de bouw zal starten van een nieuwe waferfabriek van $15 miljard in Boise, Idaho. Ruim een jaar later heeft de Idaho Workforce Development Council $4,2 miljoen toegekend aan het College of Western Idaho om de staat te helpen een gekwalificeerd personeelsbestand op te bouwen voor deze fabriek en voor de rest van Idaho’s groeiende halfgeleidersector. 

Het College of Western Idaho zal deze middelen gebruiken om het Advanced Mechatronics Engineering Technology-programma uit te breiden. AMET is een interdisciplinaire opleiding, die elementen van werktuigbouwkunde, computertechniek en softwareontwikkeling combineert; en leidt studenten op tot technicus in de halfgeleiderproductie en andere geavanceerde technologiegebieden. Volgens Wendi Secrist, uitvoerend directeur van IWDC, zal de financiering "de capaciteit van het CWI-programma verdubbelen”. Studenten die zijn ingeschreven bij AMET kunnen solliciteren voor een stageplek bij Micron Technology, Inc. op het hoofdkantoor in Boise. 

5. School: Virginia Tech  

Staat: Virginia

Financier: Growth and Opportunity for Virginia (GO Virginia)

Investering: $3,3 miljoen

Wat het omvat: GO Virginia, een economisch ontwikkelingsinitiatief onder leiding van staatsondernemers, zal startfinanciering bieden aan Virginia Tech en een brede coalitie van universiteiten voor de oprichting van de Virginia Alliance for Semiconductor Technology (VAST). VAST krijgt haar hoofdvestiging op het Virginia Tech Research Center, maar heeft ook satellietlocaties bij diverse andere instellingen. Het belangrijkste doel is het bevorderen van efficiëntie en samenwerking binnen de halfgeleider- en nanotechnologiesectoren in de staat. Daartoe creëert VAST een netwerk van faciliteiten waarmee studenten, professionals en kleine bedrijven gebruik kunnen maken van laboratoria, cleanrooms en micro-elektronica-uitrusting, teneinde de connectiviteit te bevorderen en toegang tot deze gespecialiseerde ruimtes te verruimen. 

Naast dit unieke faciliteitennetwerk lanceert VAST ook de Fast Track to Semiconductor Careers, een omscholingsinitiatief voor volwassenen met drie certificeringsprogramma’s van elk tien weken: Chip Fabrication and Nano Characterization, Semiconductor Packaging and Characterization en Semiconductor Equipment Maintenance and Repair. Met een bijzondere focus op veteranen en ondervertegenwoordigde gemeenschappen streeft Fast Track to Semiconductor Careers ernaar 600 volwassen deelnemers op te leiden binnen twee jaar. 

6. School: University of Texas at Austin 

Staat: Texas

Financier: Samsung Electronics en Samsung Austin Semiconductor 

Investering: $3,7 miljoen

Wat het omvat: De Cockrell School of Engineering van UT Austin ontvangt twee afzonderlijke subsidies van de halfgeleiderproducent. De eerste, van Samsung Electronics, behelst een bijdrage van $2,7 miljoen en heeft als doel het uitbreiden van de pijplijn naar de halfgeleidersector door meer studenten toe te leiden naar deze sector. Met de subsidie worden beurzen voor bachelorstudenten en fellowships voor promovendi gefinancierd, evenals academische ondersteuning voor afstudeerprojecten. Een deel van de bijdrage wordt besteed aan de modernisering van het Fab Lab, zodat meer studenten kunnen worden opgeleid in het laboratorium en waardoor nieuw onderzoek en innovatie worden gefaciliteerd. 

Naast de subsidie van Samsung Electronics geeft Samsung Austin Semiconductor ook $1 miljoen als onderdeel van het 5-star workforce development plan. Dit eerder genoemde initiatief promoot semiconductor-curricula in het hele academische veld en versterkt de instroom naar de sector. Beide subsidies werden in september aangekondigd.  

7. School: Georgia Tech  

Staat: Georgia

Financier: Semiconductor Research Corporation (SRC) en Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) 

Investering: $65,7 miljoen

Wat het omvat: De aanzienlijke investering in Georgia Tech vertegenwoordigt iets fundamenteel anders dan de financiering door grote chipfabrikanten en overheidsinstanties. Vorig jaar maakten SRC, een onderzoeksconsortium in de halfgeleidersector, en DARPA, een onderzoeksinstelling binnen het Amerikaanse ministerie van Defensie, een programma bekend genaamd Joint University Microelectronics Program 2.0 (JUMP 2.0). Dit ambitieuze project met een brede reikwijdte en verstrekkende gevolgen voor zowel de Amerikaanse economie als de nationale defensie, heeft als doel universitair onderzoek te financieren naar het bevorderen van "brede klassen van elektronische systemen voor zowel commerciële als militaire toepassingen.”  

Concreet financiert JUMP 2.0 "high-risk, high-payoff onderzoek verspreid over zeven thematisch gestructureerde centra”, gericht op het ontwikkelen van essentiële technologieën voor de toekomst. Georgia Tech werd geselecteerd om twee van deze onderzoekscentra te leiden, respectievelijk gericht op cognitieve systemen en intelligente sensoren voor actie. Het cognitieve onderzoekscentrum, Center for the Co-Design of Cognitive Systems (CoCoSys), richt zich op de ontwikkeling van AI-capaciteiten voor cruciale toepassingen. Het intelligent sensing to action-centrum, Center on Cognitive Multispectral Sensors (CogniSense) geheten, onderzoekt methoden om elektronische sensoren te ontwikkelen die dynamischer en adaptiever zijn dan de huidige technologieën mogelijk maken. Beide centra zijn onderdeel van de School of Electrical and Computer Engineering (ECE). 

Samen tonen deze twee onderzoekscentra van Georgia Tech krachtig aan hoe vitaal en divers het onderzoek naar halfgeleiders in dit decennium is geworden. Door zwaar te investeren in deze hooggespecialiseerde onderzoeksgebieden maken DARPA en het ministerie van Defensie duidelijk welke prominente rol deze technologieën zullen spelen in alles van radar- en wapensystemen tot toekomstige mondiale micro-elektronicaconcurrentie.