반도체 산업에도 ESG에 대한 관심도 증가

반도체 산업에도 ESG에 대한 관심이 높아지고 있다. 반도체 제작을 위한 필수 공정 장비인 열처리(Diffusion Furnace), 이온 주입(Ion Implanter), 플라즈마 식각(Plasma Etching Machine)에서 매우 높은 온도를 요구한다. 예를 들어, 열처리 장비는 웨이퍼 투입 후 650~1100°C의 온도에서 작동한다.

 

TSMC의 탄소 배출량 추이

 

비메모리 파운드리 시장 내 M/S 55~60%를 장악하고 있는 TSMC의 경우, 탄소 배출량이 2017년 600만톤, 2019년 800만톤에 이어, 2020년에는 1,500만톤으로 급증했다. TSMC의 가스 배출량이 자동차 업체인 GM을 넘어선 것이다. TSMC 가 2021년부터 3년간 100조원을 CapEx로 투입하겠다고 밝힌 점을 감안하면, 향후 TSMC의 탄소 배출량은 캐파 증가와 함께 급증할 전망이다.

 

TSMC/삼성전자/인텔의 CO2 배출량 비교

 

TSMC의 전력 사용량은 대만 전체에서 4.8%에 달한다. 2022년에는 7.2%로 상승할 것으로 예상된다. 올해 TSMC는 2050년까지 net-zero emission 달성을 선언했다. 그리고 2030년까지 신재생 에너지 사용 목표치를 40%로 제시했다.

 

삼성전자의 CO2 배출량은 2020년 기준 1,290만톤으로 추정된다. 반도체 기업 중에서 TSMC에 이어 전세계 2위다. 인텔의 경우, 2020년 기준 CO2 배출량 288만톤으로 추정된다. TSMC, 삼성전자 대비 매우 적은 수치로, 태양광 등 그린 에너지를 82% 사용하고 있다고 한다.

 

반도체 팹 숫자가 증가하면, 관련 환경 이슈에 노출된다. 반도체는 제조 특성상 폐기물 또는 온실가스 배출이 많다. 오염물질의 적절한 처리뿐 아니라 사용량 절감이 필요하다. 폐기물 배출을 최소화하고 자원 재활용을 극대화해야 한다. 재생 에너지 활용도 필요하다.

 

공정 챔버 내 진행 온도 상승으로, 기존 액화 물질이 기화하면서 유해 가스 발생량이 증가한다. 가스를 정화시키는 장비가 스크러버다. 스크러버가 필요한 공정이 늘어나고 있다. 더불어 ESG 트렌드 확대에 따른 친환경 방식(플라즈마 등)의 장비 수요가 지속적으로 확대될 것으로 예상된다. 이미 주요 생산업체들은 에칭 공정 내에 플라즈마 스크러버 채택을 확대시키고 있다. ESG에 대한 요구는 스크러버 기술로 그치지 않고, 전체 장비/소재/부품 업계에 전반적으로 높아질 것으로 예상되어, 향후 장비/소재/부품 업계 변화에 주목해야 한다.