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Sep 02, 2023

Ein Mangel an Arbeitskräften in der Halbleiterbranche zeichnet sich ab. Die Hochschulen in Ohio wollen das beheben.

Chris Staudt studiert Elektromaschinenbautechnik an der Columbus

Chris Staudt studiert Elektromechanik am Columbus Sate Community College. Er hilft bei der Halbleiterforschung an den Nanotech West Labs des US-Bundesstaates Ohio und hofft auf eine Karriere in der Halbleiterindustrie.

„Ich mag also viele Strömungswissenschaften und viele Dinge, die sich effektiv mit der Art und Weise befassen, wie Logik fließt“, sagte Staudt. Er verwies auf die Art und Weise, wie Wasser durch einen Bach fließt oder wie Elektrizität durch einen Halbleiter fließt.

Ein Halbleiter ist genau das, was sein Name vermuten lässt – es handelt sich um ein Material, das manchmal, aber nicht immer, leitend ist und daher in der Lage ist, den Energiefluss zu steuern. Die Halbleiter, allgemein Chips genannt, die Forscher bei Nanotech West herstellen, sind komplexer und umfassen viele Komponenten und mehrere Prozesse zu ihrer Herstellung, sagte Dave Hollingshead, Leiter der Forschungsabteilung.

Diejenigen, die der Technologieriese Intel in zwei neuen Fabriken an einem Megastandort in New Albany herstellen wird, werden noch komplexer sein, sagte er.

Die Chipfabriken, die Intel als eine 20-Milliarden-Dollar-Investition bezeichnet, befinden sich im Bau und könnten bereits 2025 mit der Produktion beginnen. Intel hat angekündigt, 3.000 technische Arbeitsplätze im Unternehmen zu schaffen.

Doch Branchenexperten haben die Frage aufgeworfen: Wird es genügend Fachkräfte geben, um sie zu besetzen?

Arbeitskräftemangel

Ein Bericht des Finanzberaters Deloitte aus dem Jahr 2022 schätzt, dass es in den kommenden Jahren in den USA um 70.000 bis 90.000 Arbeitskräfte in der Halbleiterbranche mangeln wird. Die Semiconductor Industry Association vertritt einen konservativeren Ansatz und sagt, dass die expandierende Lieferkette mehr als 40.000 neue Arbeitsplätze schaffen wird, aber das sind immer noch viele Anzeichen für Hilfe gesucht.

„Ich denke, dass die Sorge um die Arbeitskräfte ein sehr berechtigter Kommentar ist“, sagte Peter Mohler, Interims-Vizepräsident des Enterprise for Research, Innovation and Knowledge (ERIK) des US-Bundesstaates Ohio. Es bringt alle Hochschulen der OSU zusammen, um an komplexen Herausforderungen zu arbeiten, zu denen auch die Stärkung der Halbleiter-Arbeitskräfte gehört.

Etwa 70 % der Arbeitsplätze in der Halbleiterproduktion werden technischer Natur sein und wahrscheinlich eine Ausbildung an einer technischen Schule oder einem Community College erfordern, sagte Mohler. Für die anderen 30 % ist ein Bachelor-, Master- oder Ph.D.-Ingenieurabschluss erforderlich.

Die Bemühungen, mehr Arbeitskräfte zu gewinnen, erfordern laut Mohler eine wachsende Zahl von Partnerschaften zwischen großen Forschungsuniversitäten, Community Colleges und technischen Schulen.

Gemeinschaftsarbeit

Mehr als 30 Institutionen in Ohio, Illinois, Indiana, Kentucky und Michigan sind jetzt Teil des von der OSU geführten Midwest Semiconductor Network, das sich auf Zusammenarbeit und Informationsaustausch konzentriert.

„Es geht nicht nur darum, dass ein Haufen akademischer Institutionen errät, was nötig sein wird, sondern es gibt direkte Kommunikationswege mit Intel oder anderen führenden Herstellern“, sagte Mohler.

Intel war nicht sofort erreichbar, um sich dazu zu äußern, ob es sich Sorgen um eine einsatzbereite Belegschaft macht. Doch letztes Jahr stellte das Unternehmen 100 Millionen US-Dollar im Laufe des nächsten Jahrzehnts bereit, um „unmittelbare technische Herausforderungen in der Halbleiterfertigung und Arbeitskräftemangel zu bewältigen“.

Die Hälfte der Mittel soll direkt in die Hochschulbildung in Ohio fließen.

Derzeit entwickeln sieben Verbände von Hochschulen und Universitäten im Bundesstaat Lehrpläne, die speziell auf die Unterstützung der Halbleiterindustrie zugeschnitten sind, sagte Jeff Robinson, Kommunikationsdirektor des Ohio Department of Higher Education.

Er sagte, dass die Colleges und Universitäten Ohios bestehende Lehrpläne erweitern und kurzfristige Bootcamps für Arbeitnehmer einrichten, die an einer beruflichen Veränderung interessiert sind, einjährige Zertifikate für den Einstieg in die Branche als Techniker sowie zusätzliche Bachelor- und Graduiertenstudiengänge einrichten.

Türen öffnen

Siddharth Rajan, Professor für Elektro- und Computertechnik sowie medizinische Wissenschaft und Technik an der Ohio State, hat dazu beigetragen, den Lehrplan der OSU für die Halbleiterproduktion zu überarbeiten.

„Wir mussten die Zahl der Studenten, die wir durchmachen mussten, um fast eine Größenordnung erhöhen“, sagte Rajan und würdigte damit die Diskussion in der Halbleiterindustrie über Arbeitskräftemangel.

Rajan sagte, die Universität habe ihre Labore modernisiert und die Kurse neu zusammengestellt, um eine Reihe von Programmen zu schaffen, von Bachelor-Programmen über Graduiertenzertifikate bis hin zu spezialisierten Master-Abschlüssen. Während einige neue Kurse im Herbst und im nächsten Frühjahr beginnen werden, besteht das Hauptziel laut Rajan darin, bestehende Programme für mehr Studenten zugänglich zu machen, unter anderem durch die Änderung der Anforderungen für einige Kurse.

„Die Halbleiterfertigung selbst erfordert viele verschiedene Disziplinen. Sie erfordert Chemie, Physik und Chemieingenieurwesen, mechanische Automatisierung und natürlich Elektro- und Computertechnik“, sagte er. „Und daher sind in einer Fabrik alle diese Disziplinen erforderlich. Daher ist all dieses Fachwissen erforderlich.“

Interesse wecken

Natürlich funktionieren die Programme und die Förderung nur, wenn Interesse in der Branche vorhanden ist.

Zurück bei Nanotech West sagte Hollingshead, dass die Halbleiterforschung schon immer in der etwa 20 Jahre alten Nanofabrikationsanlage an der Kinnear Road betrieben wurde, aber sie sei „ziemlich gewachsen“.

„Das Interesse ist seit der Intel-Ankündigung gestiegen“, sagte Hollingshead.

Neben der Erforschung neuer Materialien für Halbleiter – Silizium ist seit langem die Standardwahl – dienen die Reinraumeinrichtungen von Nanotech West als sichere Lernumgebung für Studenten wie Staudt und seinen Kollegen Zachary Reese vom Columbus State College.

Staudt und Reese, beide aus Galloway, sagten, sie würden wahrscheinlich in Ohio bleiben, nachdem Intel auf dem Weg dorthin sei.

Staudt sagte, er kenne andere Leute, die sich für die Halbleiterproduktion interessieren.

„Viele Leute tendieren mittlerweile allerdings zur Software. Ich glaube aber, dass das Interesse an Hardware immer noch da ist“, sagte Staudt.

„Für mich fühlt es sich an, als wäre ich wirklich der Einzige.“ sagte Reese. „Ich meine, [Staudt] wohnt etwa fünf Minuten entfernt, aber ich kenne niemanden, der sich für dieses Zeug interessiert. Also denken alle meine Freunde, dass ich mit diesem Kittel im Reinraum so cool bin, und ich“ „Ich bin wie ein Außenseiter.“