3000억원 규모 국내 하프늄 전구체 시장 지각변동 예고
버슘머트리얼즈(현재 머크, 이하 버슘) 한국법인이 일본 트리케미칼래버토리(TCLC)를 대상으로 제기한 ‘하프늄(Hf) 전구체(프리커서) 특허 무효 심판’ 결과가 조만간 나올 예정이다. 업계에선 특허심판 결과 발표 전에 양측이 합의를 시도할 가능성이 있다는 관측이 제기된다. 만약 버슘이 TCLC 특허 사용과 관련해 합의에 이를 경우, 3000억원 규모 국내 하프늄 전구체 시장이 요동칠 전망이다. 특히 최근 SK하이닉스에 하프늄 전구체를 공급했던 SK트리켐의 지르코늄(Zr)계 전구체에 품질 문제가 발생한 만큼 SK하이닉스 공급망 변화에도 관심이 쏠린다.
20일 업계에 따르면 버슘은 TCLC를 상대로 하프늄 전구체 특허 관련 합의를 시도하고 있는 것으로 알려졌다. 지난해 초 버슘은 TCLC를 상대로 ‘하프늄계 화합물, 하프늄계 박막형성재료 및 하프늄계 박막형성방법’에 관한 특허무효 심판을 제기했다.
전구체는 화학 반응으로 특정 물질이 되기 전 단계의 용매 형태 물질을 말한다. D램용 하이케이(High-K, 고유전율) 전구체는 D램 핵심 요소인 커패시터 위에 원자층 단위로 얇게 증착된다. D램은 커패시터에 전하 저장유무로 0과 1을 판별한다. 선폭이 좁아질수록 커패시터 간 간섭 문제를 해결하기 위해 유전율이 높은 하이케이 물질을 증착해야 한다.
하프늄은 D램 커패시터나 메탈게이트 끝에 절연막을 형성하는 대표적인 하이케이 재료 중 하나다. 종전에는 지르코늄(Zr) 계열이 많이 쓰였으나 최근 미세공정이 고도화되면서 하프늄 비중이 높아지고 있는 추세다. 올해 삼성전자⋅SK하이닉스가 구매할 하프늄 전구체 물량은 금액 기준으로 약 3000억원 이상에 이를 것으로 추정된다. 이 같은 상황에서 제기된 이번 특허무효 심판을 두고 버슘과 TCLC가 합의에 이를 경우, 파장이 적잖을 것으로 예상된다.
지금까지 삼성전자와 SK하이닉스 등은 하프늄 전구체를 하나의 업체로부터 독점 공급받았다. 삼성전자는 아데카코리아로부터 전량 공급 받았다. 아데카코리아는 지난 1991년 동부한농화학⋅정밀화학과 일본 아사히덴카공업⋅닛쇼이와이가 합작 설립한 ‘한농아데카’의 후신이다. 2000년대 초 당시 동부그룹이 지분을 정리하면서 지금은 일본 아데카가 전체 지분을 보유한 자회사가 됐다. 삼성전자는 아데카코리아와 올해 말까지 하프늄 전구체 독점 공급계약을 체결한 것으로 알려졌다.
SK하이닉스의 경우 SK트리켐이 레이크머티리얼즈, 유피케미칼 등으로부터 재료를 공급받아 재가공해 SK하이닉스에 납품하고 있다. SK트리켐은 SK머티리얼즈와 하프늄 전구체 원천특허를 보유한 일본 트리케미칼래버토리(TCLC)가 합작 투자해 설립한 기업이다. SK트리켐은 TCLC로부터 받은 특허 실시권을 바탕으로 SK하이닉스에 하프늄 전구체를 공급하고 있다. 즉, 아데카코리아와 SK트리켐은 각각 삼성전자와 SK하이닉스에 납품하는 구조다.
TCLC와 버슘이 심판 결과를 앞두고 합의를 고민하고 있는 이유는 분명하다.
우선 버슘 즉, 한국머크는 올해 초 메카로 화학사업부인 ‘엠케미칼’ 인수를 완료했다. 엠케미칼은 이미 지금도 Zr계 전구체를 SK하이닉스에 공급하고 있다. 특허 합의가 성사된다면 하프늄 전구체도 SK하이닉스 등에 공급할 기회가 생긴다.
특히 버슘 입장에서 특허심판원에서 승리하더라도 만약 TCLC가 받아들이지 않는다면 분쟁이 장기화될 수 있다는 점이 불안요소다. 현재 TCLC 특허는 2026년 11월까지 유효한 것으로 전해진다. 특허심판에서 진 쪽은 일반 재판과 마찬가지로 특허법원에 심결취소소송(2심), 대법원에 상고심(3심)을 제기할 수 있다. 2~3심까지 진행되면 최소 2~3년 이상 시간이 소요될 수 있다. 그 사이 몰리브덴과 같은 새로운 물질이 전구체로 활용될 수도 있다.
TCLC 입장에서도 특허분쟁을 길게 끌고 가기가 부담스럽다. 끝까지 특허 방어에 나서다가 특허심판원에서 ‘무효’라는 결정이 나온다면 버슘 외 다른 기업에도 특허가 오픈될 수 있기 때문이다.
삼성전자와 SK하이닉스는 꾸준히 하프늄 전구체 공급망 이원화를 추진했다. 버슘과 TCLC가 합의에 이른다면 버슘이나 엠케미칼 등 머크 계열의 기업들은 새로운 시장 진입 기회가 생길 전망이다.
업계 한 관계자는 “명목상으로 이번 특허 분쟁은 버슘과 TCLC의 공방이지만 SK트리켐부터 시작해 레이크머티리얼즈, 유피케미칼, 디엔에프는 물론 삼성전자와 SK하이닉스 역시 이번 특허심판을 주목하고 있다”며 “현재 알려진 대로 버슘과 TCLC가 합의에 이른다면 하프늄 전구체를 둘러싼 독점 공급은 무너지고 새로운 형태로 공급망이 재편될 수 있다”고 말했다.
디일렉=강승태 기자 [email protected]
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