SK하이닉스, 친환경 가스 'F2'로 'NF3' 일부 대체

낸드 채널홀 식각 공정에 불화수소 식각가스 도입 예정

2024-07-24 노태민 기자

SK하이닉스가 세정 공정에 쓰이는 삼불화질소(NF3)를 지구온난화지수가(GWP)가 낮은 가스로 대체한다. 일부 공정에는 삼불화질소를 불소가스(F2 Mix)로 대체한 것으로 확인됐다. SK하이닉스가 최근 발간한 '2024 지속가능경영보고서'에 따르면 삼불화질소를 GWP가 낮은 대체 가스로 전환하기 위한 평가를 진행했고, 2023년부터 일부 공정에 적용하고 있다. 이 가스 중 일부가 불소가스인 것으로 파악됐다. 삼불화질소는 반도체 세정 공정에 쓰인다. 화학기상증착(CVD) 공정 등 증착 공정에서 챔버 내부 잔류물을 제거하는데 사용된다. SK하이닉스가 삼불화질소 사용을 줄이려는 것은 GWP 때문이다. 삼불화질소의 GWP는 1만7200 수준으로 최근 사용량이 늘어나고 있는 불소가스와 비교해 현저히 높다. 불소가스의 GWP는 0이다. 업계에서는 불소가스의 GWP가 0 수준인 만큼, 넷제로 정책을 추진 중인 SK하이닉스, 삼성전자 등 기업이 사용량을 확대할 것으로 보고 있다. 업계 관계자는 "SK하이닉스가 불소가스 도입을 추진한 것은 오래된 일"이라며 "SK하이닉스를 비롯한 칩메이커들이 소재, 장비 회사와 협력해 GWP가 낮은 가스를 개발과 도입을 준비 중"이라고 말했다. 이어 "대표적인 케이스가 극저온(Cryo) 식각 장비에서 식각 가스로 활용되는 불화수소(HF)다"라고 덧붙였다. 불화수소도 불소가스만큼 GWP가 낮다. 불화수소의 GWP는 1 이하 수준으로, 기존 낸드 채널홀 식각에 쓰이던 불화탄소(CF) 계열과 비교해 낮다. 불화탄소 계열 가스인 사불화탄소(CF4), 팔불화사탄소(C4F8)의 GWP는 각각 6030, 9540이다. 친환경 가스로 전환은 소재 업체간 실적에도 영향을 미칠 것으로 보인다. 삼불화질소는 SK스페셜티, 효성화학 특수가스사업부가, 불소가스는 린데코리아, 플루오린코리아, 효성화학 특수가스사업부, 원익머트리얼즈 등이 생산 중이다. 다만 시장조사기관 마켓인사이트리포트는 글로벌 삼불화질소 시장 규모가 2022년 14억2430만달러에서 2029년 34억910만달러로 2배 이상 성장할 것으로 예상했다. 소재 업계 관계자는 마켓인사이트리프토의 시장 전망에 대해 "글로벌 반도체 생산량이 늘어나고 있는 만큼, 삼불화질소 사용량도 함께 늘어나는 것으로 풀이된다"라며 "반도체 공정이 GWP를 줄이는 방향으로 가는 것은 맞지만, 특정 소재(삼불화질소) 등을 배제하는 것은 불가능하다"고 설명했다.

디일렉=노태민 기자 tmnoh@bestwatersport.com
《반도체·디스플레이·배터리·전장·ICT·게임·콘텐츠 전문미디어 디일렉》