인더뉴스 이종현 기자ㅣSK하이닉스[000660]가 국내 반도체용 특수가스 기업 TEMC와 협업해 반도체 업계 최초로 네온(Ne) 가스 재활용 기술을 개발했다고 1일 밝혔습니다.
앞서 SK하이닉스는 지난 2월 '재활용 소재 사용 중장기 로드맵'을 발표하고 2025년까지 재활용 소재 비율을 25%, 2030년까지 30% 이상으로 늘리겠다는 목표를 밝혔습니다.
네온은 희귀 가스 중 하나로 레이저 등으로 웨이퍼에 반도체 회로를 그리는 공정인 반도체 노광공정에 필수적인 엑시머 레이저 가스(Excimer Laser Gas)의 주요 성분입니다. 네온은 레이저 광원으로 활용할 때 화학적으로 분해되거나 변형되지 않는다는 특징이 있어 한 번 사용한 네온은 불순물 제거 등의 분리 및 정제만 거치면 재활용이 가능합니다.
양사는 노광공정 이후에 가스와 화합물을 걸러내는 장치인 스크러버를 통해 공기 중으로 배출되던 네온 가스를 수집 탱크에 포집하고 TEMC의 가스 처리 과정을 통해 네온만 선택적으로 분리해 정제했습니다. 이렇게 정제된 네온은 다시 SK하이닉스로 공급되어 반도체 제조 공정에 사용됩니다. 현재 네온 회수율(배출량*포집량*정제수율)은 72.7%로 앞으로 77%까지 높일 계획입니다.
업계에서는 네온 재활용 기술이 반도체 팹에 적용될 경우 연간 400억원 상당의 네온 구매 비용이 줄어들 고 네온 생산 과정에서의 온실가스 배출량 역시 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
한편, SK하이닉스 탄소관리위원회의 소재 재활용 분과는 2025년까지 ▲네온 ▲중수소(D2) ▲수소(H2) ▲헬륨(He) 등 4개 가스 소재와 황산(H2SO4) 등 화학 소재를 비롯해 총 10개 원자재의 재활용 기술을 개발할 계획입니다. 2030년까지는 화학적 변형이 없는 모든 소재에 대한 기술 검토를 완료한다는 것이 목표라고 SK하이닉스는 전했습니다.
이를 위해 분과는 재활용 기술을 '기술 성숙도'에 따라 5단계로 분류하고 2025년까지 네온 등 10개 원자재에 대해 적어도 3단계(소재 인증) 이상의 기술 확보 추진을 계획 중입니다. 3단계 이상의 기술을 확보하기 위해서는 실증과 재현성이 검증되고 최적화 실험을 통과해야하는 만큼 실제 활용에 있어 유의미한 단계가 될 것이라는 평가입니다.
SK하이닉스는 "해외 의존도가 높은 소재의 수급 문제를 해결하고 반도체 제조 전반의 밸류체인에 걸쳐 배출되는 온실가스를 감축하여 회사의 경쟁력을 높이고 환경 문제 해결에 기여하겠다"고 강조했습니다.
