SK하이닉스, 업계 최초 네온가스 재활용 기술 개발

[이데일리 김정남 기자] SK하이닉스(000660)는 국내 반도체용 특수가스 기업 TEMC와 협업해 반도체업계 최초로 네온(Ne) 가스 재활용 기술을 개발했다고 1일 밝혔다.

네온은 희귀 가스(Rare Gas·공기 중에 극소량만 존재하기 때문에 양산이 어렵고 인공 제조가 불가능한 희소성 높은 산업용 가스) 중 하나다. 반도체 노광공정(레이저 등으로 웨이퍼에 반도체 회로를 그리는 공정)에 필수적인 엑시머 레이저 가스의 주요 성분이다.

네온은 레이저 광원으로 활용할 때 화학적으로 분해되거나 변형되지 않는다는 특징이 있다. 이 때문에 한 번 사용한 네온은 불순물 제거 등의 분리·정제를 거치면 재활용이 가능하다. SK하이닉스는 최근 국제 정세 불안 탓에 네온의 수급 불확실성이 커지자, TEMC와 함께 재활용 기술 개발에 나서 1년여 만에 성과를 냈다. SK하이닉스는 그간 네온 수급을 수입에 의존했다.

SK하이닉스 탄소관리위원회 소재 재활용 분과의 송환욱 TL, 송부섭 팀장, 정용준 TL(왼쪽부터)이 소재 재활용 기술과 관련해 회의하고 있다. (사진=SK하이닉스 제공)

SK하이닉스와 TEMC는 노광공정 이후 스크러버(반도체 생산 공정 중 발생하는 가스·화합물 등을 걸러내고 제거하는 장치)를 통해 공기 중으로 배출하던 네온 가스를 수집 탱크에 포집하고, TEMC의 가스 처리 과정을 통해 네온만 선택적으로 분리해 정제했다. 이렇게 정제된 네온은 다시 SK하이닉스로 공급돼 반도체 제조 공정에 쓰인다. 현재 네온 회수율은 72.7%에 이른다. SK하이닉스 측은 “지속적으로 정제 수율을 개선해 네온 회수율을 77%까지 높일 계획”이라고 했다.

네온 재활용 기술을 반도체 팹에 적용할 경우 연간 400억원 상당의 네온 구매 비용을 줄일 수 있을 것이라고 SK하이닉스는 전망했다. 아울러 네온 생산 과정에서의 온실가스 배출량을 1만2000tCO2e/yr(연간 이산화탄소 환산량·단위는 t) 줄이는 효과까지 낼 것으로 보인다.

기술 개발을 주도한 곳은 SK하이닉스 탄소관리위원회의 소재 재활용 분과다. 분과는 오는 2025년까지 네온, 중수소(D2), 수소(H2), 헬륨(He) 등 4개 가스 소재와, 황산(H2SO4) 등 화학 소재를 비롯해 총 10개 원자재의 재활용 기술을 개발할 계획이다.

SK하이닉스 관계자는 “2030년까지는 화학적 변형이 없는 모든 소재에 대한 기술 검토를 완료할 것”이라며 “해외 의존도가 높은 소재의 수급 문제를 해결할 것”이라고 했다.

(사진=SK하이닉스)