환경보전, 저에너지

기사입력 2017.02.01 12:03
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● 개요: 최신 환경보전 대책(반도체업계)

 

온난화 방지, 화학물질 규제, 폐기물 삭감이라는 환경대책은 기업의 중요한 경영 과제중의 하나이고 기업 평가의 지표이기도 하다. 반도체업계는 온실효과가스(GHG : Greenhouse Gases)나 화학물질을 많이 사용하여 디바이스를 제조하기 때문에 다른 업계보다 앞서서 환경대책을 적극적으로 마련하고 있다. 그 중에서도 일본 기업의 대응은 디바이스 업체는 물론이고 그 환경대책에 참여하는 장비, 재료업체까지 포함해서 의식이 높고 세계에서 모범적으로 주도하는 수준에 있으나 환경의식을 높이는 것에는 넘어야 할 과제가 매년 증가하고 있는 것도 사실이다. 업계가 직면하고 있는 환경 과제를 테마별로 살펴본다.

 

● GHG 대책

 

세계 반도체업계 관계자들이 참여하고 있는 세계반도체회의(WSC)에서는 현재 GHG나 PFCs(Perfluoro Compounds : 과불화화합물)에 관한 구체적인 삭감 목표치를 갖고 있지 않다. 이것은 지금까지 노력에 의해서 당초 삭감 목표치를 이미 달성하고 있기 때문이다.


WSC에 의하면 2015년 PFCs의 절대 배출량은 3.65 MMTCE(Million Metric Tons Carbon Equivallent=100만 탄소환산톤)가 되어 2010년의 실적치에서 4.5% 감소하였다. 또한 2016년의 NER(Normalized Emission Rate)는 0.27kgCO2e/cm2가 되어 2010년의 실적치에서 17.1% 감소하였다. 2020년 목표치는 0.22kgCO2e/cm2을 향해 순조롭게 내려가고 있다. 삭감에 크게 역할을 마치고 있는 것이 새 라인에 있어서 "Best Practice의 추구"이다. Best Practice란 어떤 결과를 얻는데 가장 효율이 좋은 프로세스나 기법, 방법을 지칭한다. 예를 들면 반도체 업계에서는 Best Practice에 의해 새 라인에 배기가스 저감장비의 설치가 필수로 되고 있어서 해당 복수의 제조 장비를 한 대의 저감장비로 커버하는 것이 아니라 공정에 대응하여 개별로 저감장비를 설치하는 것 같은 요구를 하는 것으로서 배출량을 대폭적으로 저감한다.


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일본에서는 일찍이 저감장비를 도입하고 또한 디바이스 업체 자신이 반도체 신제품의 성능 자체를 향상시켜 저에너지 효과를 올리는 노력을 해 왔다. 일본전자정보기술협회(JEITA)에서는 전자부품회·부품환경전문위원회·전자부품LCA-WG·반도체부회·반도체환경위원회·에너지대책전문위원회가 공동으로 전자기기 제품에 포함되고 있는 반도체·전자부품의 저에너지 기여량을 정량적으로 표시하는 산정 방법을 확립하여 보급에 전력하여 2015년 5월에 동 연구로 JEITA 회장상을 수상하였다.


한편 과제도 있다. 저감장비를 신규 라인에 도입이 거의 의무화 되어서 배출량을 그이상 실질적으로 내리기가 어렵게 되었다. 새롭게 더 줄이는데는 저감장비를 설치할 수 없는 노후 Fab에 투자하여 재건립할 필요가 있으나 새로운 투자가 필요한 것 외에 웨이퍼 구경이 적기 때문에 저감량이 적어서 비용대비 효과가 크지 않다. 그리고 2010~11년에 배출량의 카운트 기준이 웨이퍼 생산면적당 단위(원단위)로 변경되었으나 현재 3차원 디바이스 증가에 따라서 생산면적 단위로 환산하면 불리하게 된다.* 로직에 있어서의 FinFET이나 메모리에 있어서 3D NAND 생산량이 급격히 증가되고 있기 때문에 면적기준으로의 환산은 원단위가 악화되기 때문에 이러한 흐름을 받아서 새로운 기준을 도입하려는 검토도 일부 있으나 생산국이나 개개의 업체에 따라서 3D 디바이스 제조 상황이 다르기 때문에 동일하게 맞추기는 어려울 것 같다.

    

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● 화학물질의 규제

 

REACH(신화학물질관리제도), RoHS(유해물질사용제한지침)로 대표되고 있는 화학물질 규제도 반도체 업계에서는 큰 관심사이다. REACH에서는 2016년 6월에 한 개 물질이 추가되어서 169개 물질이 되었다. 현재 반도체업계에서는 직접적으로 변하고 있는 물질은 없다. 그러나 업계가 주목하고 있는 것은 레지스트나 반사망지막에 사용되고 있는 PFOA(Perfluorooctanoic Acid)**를 둘러싼 동향이다. 제한물질로 되고 있어서 잔류성 유기오염물질의 제조 및 사용 폐기, 제한 등을 규제하고 있는 POPs(Persistent Organic Pollutants)***조약(일명, 스톡홀름 조약)에서도 심의중인 물질이다.


미국환경보호청(FPA)의 저감 프로그램에 의해 주요 불소재료 업체가 2015년에 PFOA 제조를 자체적으로 중지하였으나 아직 재고가 있고 기술적으로 대체가 어려워 새롭게 해외 중소 업체가 제조하고 있어서 완전히 사라지지 않았다. 따라서 어떤 대책을 해야 할 것인지가 여전히 반도체업계의 과제로 되고 있다. 한편 RoHS(유럽 RoHS)에서는 금지 물질이 추가되어서 총 10개 물질로 증가되었으나 추가된 4개 물질은 반도체업계에 직접적인 영향은 없다. 향후 주의해야할 점이 있다고 한다면 적용 제외 물질의 개선으로 즉, RoHS의 개정으로 각국의 동의가 필요하다. RoHS는 유럽이 발단하여 이것을 모체로 한 베트남판이나 대만판이라는 규제가 각국에서 속속 나오고 있다. 각각 유럽 RoHS를 모범으로 하고 있기 때문에 내용에는 큰 차이가 없으나 그중 중국판 RoHS는 유럽 RoHS를 따라서 Step 1에서 강제 인증을 따르는 Step2로 각각 이행할 것으로 되어서 독자적으로 규제를 강화할 가능성이 있다. 가정으로 Step2로 이행하지 않아도 개정(recast) 시기가 각국에서 산포로 혼란을 초래할 것 같다. WSC 개정에 관해서도 각국에서 발맞춰서 제정할 것을 요청하고 있다.

 

 

● 관련 국제회의 성황

 

JEITA의 반도체부회와 반도체환경전략위원회는 2016년 5월 31일~6월 2일 일본 고베시에서 반도체 제조에 대한 환경기술 워크숍 형식의 국제회의 "국제반도체 첨단과학기술환경 회의(IHTESH)"를 개최하였다. 1994년 벨기에에서 개최된 것을 시작으로 이번이 21회째가 되었으나 일본에서의 개최는 2008년 삿뽀로 이래 8년 만이다. 일본을 포함한 5개 나라와 지역에서 17개회사 140명이 모여서 PFCs 삭감, 저에너지기술, 수질원의 보전, 반도체 제품의 화학물질, 반도체를 둘러싼 신기술, 센싱 기술, 폐기물 저감 대응, 건강과 안전, ESH에 대응하는 새로운 접근이라는 9가지 섹션으로 개최되어서 43건의 기술 발표를 하였다. 키워드 섹션에는 경제산업성 디바이스 산업전략실장과 TEL 사장이 참석하였다. 다음 2017년에는 대만반도체공업회(TSIA)가 주최로 개최된다고 한다.


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