Chef R&D de TSMC : il y a de la lumière à la fin de la pénurie de puces

Yuh-Jier Mii a commencé au rez-de-chaussée de Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. en 1994 en tant que responsable de l’intégration de la fabrication. Aujourd’hui, il est l’un des dirigeants de la société basée à Hsinchu en tant que vice-président senior de la recherche et du développement. Au cours de ses près de 30 ans chez TSMC, il a été impliqué dans la création de circuits intégrés de plus en plus denses.

Le membre de l’IEEE est en charge de la R&D pour les nouvelles puces construites à l’aide du nœud de processus 3 nanomètres de TSMC, qui devrait entrer en production plus tard cette année. (Le terme commercial nanomètre fait référence à une nouvelle génération améliorée de puces semi-conductrices en silicium.)

Le plus grand fabricant de puces sous contrat au monde remercie Mii de l’avoir aidé à maintenir son leadership technologique dans le segment de la fonderie de l’industrie mondiale des semi-conducteurs.

Pour son “leadership dans le développement de technologies de processus logiques de fonderie et de plates-formes de conception d’innovation ouverte à la pointe de l’industrie”, Mii est honoré du prix IEEE Frederik Philips 2022. Il partage le prix avec son collègue Cliff Hou, vice-président senior du développement technologique et de la recherche d’entreprise de TSMC. Le prix est parrainé par Philips.

“C’est un grand honneur d’avoir reçu ce prix”, déclare Mii. « J’ai découvert qu’il y avait de nombreux leaders exceptionnels dans cette industrie qui ont également reçu ce prix, comme le Dr Gordon Moore. C’est aussi spécial pour moi parce que je l’ai reçu avec Cliff, qui fait la partie conception du travail. Nous travaillons ensemble pour rendre la technologie utile à nos clients.

MOUVEMENTS AUDACIEUX

En grandissant, Mii s’intéressait à la physique, à l’astronomie et à toutes sortes de sujets liés à la science, dit-il. Comme la plupart des ingénieurs en herbe, il aimait démonter les choses pour voir comment elles fonctionnaient.

« Par nature, j’étais intéressé à faire de l’ingénierie, dit-il. “En grandissant à Taiwan, l’environnement a encouragé les gens à devenir scientifiques ou ingénieurs.”

Mii a obtenu un baccalauréat en génie électrique de l’Université nationale de Taiwan, ainsi qu’une maîtrise et un doctorat, également en EE, de l’Université de Californie à Los Angeles. Il a été embauché en 1990 en tant que chercheur au Thomas J. Watson Research Center d’IBM, à Yorktown Heights, NY Au cours de ses quatre années là-bas, il a travaillé sur la technologie CMOS 0,1 micromètre d’IBM qui, dit-il, avait des dimensions similaires à la technologie 90 nanomètres. technologie sur laquelle il a ensuite travaillé chez TSMC.

Mii a quitté IBM pour rejoindre TSMC. Il s’agissait, dit-il, d’un « changement important et audacieux du point de vue de nombreuses personnes – passer de la recherche pure à l’intégration des processus dans l’usine de fabrication. Mais je pense que c’était une bonne décision pour moi et une opportunité très rare. J’ai appris comment fonctionnent les opérateurs de fab, ce qu’ils ont en tête et ce qui est nécessaire pour rendre une technologie manufacturable.

“Il est important pour nous d’obtenir le talent et la sagesse du monde entier, pas seulement de l’équipe de Taiwan.”

Après avoir fait ses armes en tant que responsable de l’intégration fab, il a été promu directeur adjoint fab. Puis, en 2011, il a été muté à la R&D car plusieurs personnes étaient parties, raconte-t-il. Son temps en tant que chercheur chez IBM était sur le point de porter ses fruits.

“Parce que j’avais une certaine expérience dans la recherche, j’ai été transféré à la R&D et j’ai géré le programme 90 nanomètres, puis le 40 nm”, dit-il.

Plus tard, il a été chargé du développement des technologies de pointe de l’entreprise. Le rôle consistait à définir la technologie du processus et à diriger l’équipe qui la développerait pour la fabrication de puces semi-conductrices basées sur la nanotechnologie. C’étaient les plus petits transistors produits à l’époque.

Comme la plupart des grands dirigeants, Mii assiste à de nombreuses réunions. Cependant, il est toujours enthousiaste à l’idée de plonger pour aider à résoudre des problèmes.

« C’est excitant quand on voit un gros problème et qu’on trouve un moyen de le résoudre », dit Mii. “Grâce à mon équipe, qui est tout à fait compétente, je n’ai pas besoin de m’impliquer dans les détails de la résolution de problèmes, mais c’est toujours intrigant et excitant de trouver des solutions.”

LES DÉFIS DES SEMI-CONDUCTEURS

L’un des défis les plus importants de Mii, dit-il, est de déterminer les options pour chaque technologie qui apporteront le plus de valeur aux clients de TSMC ainsi que de fournir la solution dans un calendrier prévisible. C’était certainement le cas du prochain nœud 3 nm, qui succèdera au nœud 5 nm deux ans et demi plus tard. Le nœud 3 nm devrait arriver sur le marché plus tard cette année, et il travaille déjà sur la version 2 nm.

“Nous approchons de l’échelle atomique”, dit Mii. “Avant, nous pouvions réaliser le nœud de nouvelle génération en affinant le processus, mais maintenant, pour chaque génération, nous devons trouver de nouvelles façons en termes d’architecture de transistor, de matériaux, de processus et d’outils. Dans le passé, c’était à peu près un rétrécissement optique majeur, mais ce n’est plus une simple astuce.

Au début de sa carrière, développer une nouvelle technologie de processus signifiait simplement rétrécir le transistor en utilisant une meilleure lithographie. Mais cela nécessite plus d’innovation maintenant, dit-il.

Un autre défi, dit-il, est de trouver suffisamment d’ingénieurs talentueux.

La pénurie de semi-conducteurs est encore un autre obstacle auquel il a dû faire face. Selon son opinion personnelle – pas nécessairement celle de TSMC – il faudra deux à trois ans pour mettre en ligne de nouvelles fabs pour résoudre la situation. Il accuse en partie la pandémie de COVID-19 de perturber l’économie mondiale, mais l’omniprésence croissante de l’électronique dans la vie quotidienne provoque également une augmentation de la demande de semi-conducteurs.

Il dit que l’industrie a raté des signes indiquant que la demande augmentait. Cependant, dit-il, le domaine a beaucoup appris de la situation et il s’attend à ce qu’il fasse mieux à l’avenir.

“À l’heure actuelle, l’industrie investit énormément de capitaux dans la construction de capacités supplémentaires pour résoudre ce problème de pénurie de puces”, déclare Mii. “Nous avons aujourd’hui une image beaucoup plus claire de la demande future qu’il y a deux ans.”

SAGESSE DU MONDE

MII a rejoint l’IEEE en tant qu’étudiant diplômé à UCLA.

“En tant qu’étudiant en EE, il était naturel de rejoindre l’IEEE”, dit-il, “car c’est le portail permettant aux gens d’échanger des informations et d’apprendre.”

Il est toujours à l’IEEE pour apprendre, dit-il : « Nous allons toujours aux conférences pour échanger des informations avec les autres et aussi apprendre de nouvelles choses. Ces jours-ci, reconnaît-il, il n’a pas le temps d’assister à de nombreuses conférences, alors il envoie plutôt ses ingénieurs. Après leur retour, il organise une séance de débriefing pour en savoir plus sur les progrès et sur la direction que prend l’industrie.

“Développer la technologie par nous-mêmes ne suffit pas”, déclare Mii. “Dans mon rôle de leader, il est important pour nous d’obtenir le talent et la sagesse du monde entier, pas seulement de l’équipe de Taiwan.”