SK하이닉스, 네온가스 2024년 100% 국산화

반도체 노광공정 필수원료
수입에 의존하다 자립화 성공
TEMC·포스코와 3각 협력
크립톤·제논도 국산화 추진

SK하이닉스가 반도체 제조 공정의 필수 소재이지만 그동안 중국산에 주로 의존했던 '네온(Ne) 가스' 국산화에 속도를 내고 있다. SK하이닉스는 현재 40% 수준인 국산 네온의 사용 비중을 2024년까지 100%로 확대할 계획이라고 5일 밝혔다.

네온 가스는 반도체 제조 공정 중 회로를 그려 넣는 노광 공정에 활용된다. 웨이퍼(반도체 원판) 위에 미세 회로를 그리는 엑시머 레이저 가스의 95%를 차지하는 소재가 바로 네온이다.

네온 가스는 반도체를 만들 때 없어서는 안 될 필수 소재이지만, 공기 중에 0.00182%밖에 존재하지 않는 희귀 자원이다. 국내 반도체업계는 네온 가스를 대부분 수입에 의존하고 있다.

하지만 올해 초부터 계속된 러시아·우크라이나 전쟁이 네온 가스의 수급을 어렵게 만들었다.

산업통상자원부에 따르면 지난해 한국 기업이 수입한 네온 가스 중 28%가 우크라이나(23%)·러시아(5%)산이다. 이 지역 정세가 불안해지면서 네온 가스 가격이 급등세를 보였다. 지난 2분기 중국산 네온 가스의 평균 t당 수입가격은 228만달러로, 1분기 평균 수입가격인 35만달러의 6.5배였다.

이에 SK하이닉스는 네온 가스 수급 안정화를 위해 국내 반도체 가스 제조 기업인 TEMC, 포스코와 협력해 네온 가스 국산화에 나섰다. 공기 중에 희박한 네온을 채취하려면 대규모 공기분리장치(ASU) 플랜트가 필요하기 때문에 막대한 투자 비용이 든다. 이를 극복하기 위해 세 회사는 기존 설비를 활용해 적은 비용으로 네온 가스를 생산하는 기술을 개발했다. 이렇게 만들어진 네온 가스는 포스코가 생산해 TEMC가 가공한 뒤 SK하이닉스에 공급된다.

SK하이닉스는 지난 4월부터 반도체 노광 공정에 국산 네온 가스를 사용했다. 현재 전체 사용량의 40%를 국산 네온으로 대체했다. SK하이닉스는 2024년에는 이 비중을 100%로 늘릴 방침이다.

또 SK하이닉스는 노광 공정 이후 회로 바깥의 불필요한 부분을 깎는 식각(에칭) 공정의 필수 소재인 크립톤(Kr)과 제논(Xe) 가스도 내년 6월까지 국산화할 계획이다. 크립톤과 제논 역시 러시아·우크라이나 수입 비중이 상당하다. 지난해 전체 크립톤 중 우크라이나 물량은 31%, 러시아 물량은 17% 수준이었다. 제논의 경우 우크라이나산이 18%, 러시아산이 31%로 절반 가까이를 차지한다.

윤홍성 SK하이닉스 원자재 구매담당 부사장은 "(네온 가스 국산화는)국내 협력사와 협업으로 수급 안정화에 크게 기여한 사례"라며 "지속적인 협력을 통해 반도체 원재료 공급망을 강화할 계획"이라고 말했다.

삼성전자도 네온 가스 자립에 나서고 있다. 구체적인 비중을 밝히지 않았지만 삼성전자도 최근 포스코에서 네온 가스를 일부 공급받기 시작한 것으로 알려졌다. 삼성전자는 이 밖에도 별도 투자를 통해 반도체용 가스 자립률을 높이기 위한 작업을 진행하고 있는 것으로 알려졌다.

[오찬종 기자]

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