SK하이닉스 탄소관리위원회의 소재 재활용 분과 송환욱(왼쪽부터) TL, 송부섭 팀장, 정용준 TL이 소재 재활용 기술과 관련해 회의하고 있다. [SK하이닉스 제공]

[헤럴드경제=김현일 기자] SK하이닉스가 그동안 해외 수입의존도가 높아 수급 불확실성이 컸던 네온(Ne) 가스 재활용 기술 개발에 성공했다.

SK하이닉스는 국내 반도체용 특수가스 기업 TEMC와 협업해 1년 여 만에 반도체 업계 최초로 네온가스 재활용 기술을 개발했다고 1일 밝혔다.

네온은 웨이퍼에 반도체 회로를 그리는 노광공정에 필수인 ‘엑시머 레이저 가스(Excimer Laser Gas)’의 주요 성분이다. 공기 중에 극소량만 존재해 양산이 어렵고 인공 제조가 불가능한 희귀 가스 중 하나로 꼽힌다.

네온은 레이저 광원으로 활용할 때 화학적으로 분해되거나 변형되지 않아 한 번 사용했더라도 불순물 제거 등의 분리·정제만 거치면 재활용할 수 있다. SK하이닉스는 이 점에 주목해 네온 재활용 기술 개발에 성공했다.

SK하이닉스와 TEMC는 노광공정 이후에 스크러버(반도체 생산공정 중 발생하는 가스, 화합물 등을 걸러내고 제거하는 장치)를 통해 공기 중으로 배출되던 네온가스를 수집 탱크에 포집하고, TEMC의 가스 처리과정을 통해 네온만 선택적으로 분리해 정제했다.

이렇게 정제된 네온은 다시 SK하이닉스로 공급돼 반도체 제조공정에 사용된다. 현재 네온 회수율은 72.7%에 이른다. SK하이닉스는 앞으로 지속적으로 정제수율을 개선해 네온 회수율을 77%까지 높인다는 계획이다.

네온 가스 재활용 과정. [SK하이닉스 제공]

네온 재활용 기술을 반도체 공장에 적용할 경우 연간 400억원 상당의 네온 구매비용(2022년 네온 단가 및 용인 반도체 클러스터 1기 팹 적용 기준)을 절감할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

앞서 SK하이닉스는 지난 2월 ‘재활용 소재 사용 중장기 로드맵’을 발표하고, 2025년까지 재활용 소재 비율 25%, 2030년까지 30% 이상으로 늘리겠다는 목표를 밝힌 바 있다. 특히 해외 의존도가 높은 소재의 수급 문제를 해결하고, 반도체 제조 전반의 밸류체인에 걸쳐 배출되는 온실가스를 감축해 경쟁력을 높이고 환경문제 해결에 기여하겠다는 계획이다.

이번 네온 재활용 기술 개발을 주도한 SK하이닉스 탄소관리위원회의 소재 재활용 분과는 반도체 공정에서 화학적으로 분해 및 변형되지 않는 모든 소재의 재활용을 최종 목표로 삼고 있다. 2025년까지 네온, 중수소(D2), 수소(H2), 헬륨(He) 등 4개 가스 소재와 황산(H2SO4) 등 화학 소재를 비롯해 총 10개 원자재의 재활용 기술을 개발할 방침이다. 2030년까지 화학적 변형이 없는 모든 소재에 대한 기술 검토를 완료한다는 것이 회사의 목표다.