A Samsung már 2018-ban bejelentette, hogy tervezik a 3 nm-es node-jukat, amelynél a FinFET tranzisztorstruktúrát a GAAFET fogja váltani. Az utóbbi, Gate All Around FET, azaz nanohuzalos technológiára a skálázhatóság megőrzése miatt van szükség, mivel a 3 nm-es csíkszélességen a FinFET működése már nem optimális.
A dél-koreai óriáscég a nemrég megrendezett Samsung Foundry 2021 rendezvényen a korábbinál konkrétabban vázolta az új gyártástechnológiákkal kapcsolatos terveit. Továbbra is kétféle 3 nm-es, GAAFET tranzisztorstruktúrát használó node készül, előbb a 3GAE (3 nm gate-all-around early) érkezik, később pedig a 3GAP (3 nm gate-all-around plus). A 3GAE esetében a tömeggyártás a 2022-es esztendő végén kezdődik meg, de ezt főleg házon belül fogják használni, vagyis a Samsung LSI divízión kívül nem valószínű, hogy bárki tervezne még rá lapkát.
Az igazán fontos fejlesztés a 3GAP (3 nm gate-all-around plus) lesz, amelyet már a partnerek is igénybe fognak venni, a tömeggyártás pedig a 2023-as év végén kezdődhet meg rajta.
A háttérben már készül a 2 nm-es eljárás, amely a technológiai alapokat tekintve a 3 nm-es node-ok erőteljes továbbfejlesztése lesz, vagyis ugyanúgy GAAFET tranzisztorstruktúrát használ a Samsung saját, nanolapokra épülő implementációjával. Ennek elérhetősége egyelőre eléggé távoli, jelenleg leghamarabb 2025-ben lehet esedékes a tömeggyártás.
Amellett, hogy a modern gyártástechnológiák fejlődnek, a Samsung látja, hogy nem csak erre van igény, így bejelentettek egy 17 nm-es node-ot is. Ez azoknak a cégeknek lehet hasznos, amelyek még mindig 28 nm-es bulk eljárásra építenek. Utóbbi nagy előnye, hogy olcsó, de nem nagyon lehet róla továbblépni, hiszen a következő ugrást a 14 nm-es FinFET node jelentené.
A Samsung 17 nm-es eljárása egy trükkös megoldást kínál, ugyanis kombinálja a 14 nm-es FEOL-t (Front-End-Of-Line) és a 28 nm-es BEOL-t (Back-End-Of-Line). Ez azért hasznos, mert ilyen formában a meglévő ügyfelek hozzájuthatnak a modernebb FinFET tranzisztorokhoz, elvégre ezeket kell alkalmazni az új FEOL miatt az egyes rétegeken, de az áramkörök egyéb részei a régebbi eljárással lesznek kialakítva.
Ez tényleg egy arany középút abban az esetben, ha a 14 nm-es FinFET node túl drágának számít, viszont a 28 nm-es eljárásról el kellene mozdulni. Ráadásul a BEOL jellegzetességei miatt a költségek csak a FEOL oldalán nőnek, illetve a 28 nm-es dizájnokkal részben kompatibilis az új opció.
A Samsung szerint a 17LVP (17 nm Low Power Value) node 43%-kal jobb tranzisztorsűrűséget, 39%-kal nagyobb teljesítményt, illetve 49%-kal kedvezőbb energiahatékonyságot kínál az öregedő 28 nm-es eljáráshoz viszonyítva.
Ezt a vonalat folytatva a Samsung még tervez egy 14nm-es LPU node-ot is, amelyet speciálisan az eMRAM-ra, illetve a különféle mikrovezérlőkre szabnak.
A gyártókapacitást is megnöveli a cég az elkövetkező években. Jelenleg az S5-ös üzem EUV-re tervezett gyártósorainak bővítésére a koncentrálnak. Ebből a szempontból az első fázis már megkezdődött, míg a tervezett második fázis legkésőbb 2023-ban startol. Végeredményben ez annyit jelent majd, hogy 2026-ra hozzávetőleg megduplázódik a jelenleg elérhető kapacitás, és erre minden bizonnyal lesz is jelentkező.
