한 통의 변호사 서한에서 시가총액 264억 대만달러까지 듀폰의 30년 독점을...

연 매출 1억여 대만달러에 불과한 대만의 폴리우레탄(PU) 화학 기업이, 5,000만 대만달러(당시 환율로 약 15억 원)를 들여 4년에 걸친 소송을 벌였다. 그로부터 16년 뒤, 이 회사는 공모가 258대만달러로 상장해 첫날 장중 한때 58% 급등하며 408대만달러까지 치솟았고, 상장 한 달 만에 440대만달러 고점을 찍었다. 시가총액은 264억 대만달러(현재 환율로 약 1조 3,000억 원)로 불어났다.

2006년, 롬앤하스 일렉트로닉 머티리얼즈(이후 글로벌 화학 기업 듀폰에 통합된다)의 변호사 서한가 지승과기(IV Technologies, iVT)의 사무실에 도착했다. 특허 침해를 주장하는 내용이었다.

당시 송승과기재료(PVI, 대만증권거래소 7768) 산하에서 반도체 제조용 CMP 연마 패드를 만들던 이 자회사는 정식 출범한 지 2년에 불과했고, 연 매출은 1억여 대만달러에 그쳤다. 반면 듀폰은 이 분야에서 이미 30년 동안 독점적 지위를 쌓아 온 상태였다.

PU 화학에서 출발한 이 작은 대만 기업이 소송 첫해조차 버텨내리라고는 아무도 예상하지 못했다.

CMP 시장의 진입이 왜 그토록 어려운가 — 30년간 이어진 과점

CMP(화학기계연마, Chemical Mechanical Planarization)는 웨이퍼 제조에서 가장 핵심적인 ‘평탄화’ 공정이다.

칩을 고층 빌딩에 비유하자면, 새 층을 올리기 전에 그 아래층 바닥이 완벽하게 수평이어야 한다. 그렇지 않으면 건물은 층을 쌓을수록 점점 기운다. CMP는 바로 이 ‘고르게 만드는’ 작업을 맡는다. 여기에는 두 가지 핵심 소모품이 함께 쓰인다. 연마 패드(CMP 패드)는 사포처럼 물리적 마찰을 가하고, 슬러리는 용제처럼 화학 반응을 일으킨다. 둘이 맞물려 웨이퍼 표면을 원자 수준에 가까운 평탄도까지 갈아낸다.

모든 공정 사이클에서 CMP는 빠질 수 없으며, 웨이퍼 한 장은 출하 전까지 20~50회의 CMP를 거친다. 횟수가 이토록 많은 이유는, 첨단 공정이 갈수록 복잡해지는 3D 트랜지스터 구조와 십수 층에 이르는 금속 배선 탓에 층마다 극도로 정밀한 평탄화를 요구하고, 이것이 수율을 좌우하기 때문이다. 7나노, 3나노, 2나노로 노드가 미세해질수록 ‘평탄’의 기준은 나노미터 단위까지 엄격해진다. 이 척도에서는 미세한 높낮이 차이 하나가 상층 회로를 쌓을 때 정렬을 어긋나게 해, 웨이퍼 한 장을 통째로 폐기하게 만든다.

그만큼 연마 패드와 슬러리의 기술 장벽은 갈수록 높아지고, 제품이 전문화된 기업일수록 가치가 커진다. 시장조사기관 밸류에이츠 리포트(Valuates Reports)에 따르면, 세계 CMP 연마 패드 시장은 2023년 9억 4,000만 달러, 2024년 10억 5,800만 달러를 기록했고, 2031년에는 17억 400만 달러로 성장할 전망이다. 연평균 성장률은 7.1%다.

이 시장은 지난 30년간 소수의 거대 기업이 과점해 왔다.

미국 듀폰(DuPont), 일본 후지보 홀딩스(Fujibo), 미국 캐벗(Cabot, CMP 사업은 2021년 엔테그리스에 통합)—이 세 화학 대기업이 세계 시장의 대부분을 나눠 가졌다. 이 가운데 듀폰은 전체 시장에서 주도적 지위를 유지하고, 후지보는 소프트 패드 분야에서 높은 점유율을 확보하고 있다.

2000년대 이전까지 대만 기업 가운데 TSMC의 연마 패드 공급망에 진입한 곳은 한 곳도 없었다. 그러던 중, 본래 PU 화학을 하던 한 대만 기업이 도전에 나섰다.

송승과기 창업자 주밍구이(朱明癸)에게 하이테크 업계는 낯선 영역이었다.

2000년, 반도체 연마 패드를 처음 본 순간 주밍구이의 머릿속에 떠오른 생각은 ‘이건 PU 아닌가? 우리가 만들 수 있는 것’이라는 것이었다. 확인하기 위해 그는 일부러 TSMC 엔지니어를 찾아가 상담했다. 돌아온 답은 한마디였다. “만들 수야 있죠. 하지만 대기업들이 꽉 쥐고 있어서, 몇 년째 아무도 못 만들고 있습니다.”

주밍구이는 과감히 도전하기로 했다. 6년 뒤, 예상대로 그는 롬앤하스(이후의 듀폰)로부터 변호사 서한를 받는다. 그러나 이는 주밍구이가 진작 예상하고 몇 년에 걸쳐 대비해 온 관문이었다.

이후 4년 동안 벌어진 일은 대만 반도체 소재의 폴리머 패드 공급망 구조를 바꿔 놓았다. 오늘날 매출총이익률 67%에 이르는 송승의 반도체 사업, 양안에 걸친 고객, 올해 5월 7일 258대만달러로 상장한 첫날 장중 한때 58% 급등하며 408대만달러까지 치솟은 이야기—이 모든 것이 그 한 통의 변호사 서한에서 시작됐다.

PU 화학기업의 비상식적 선택 — 공장보다 먼저, 법학대학원으로

듀폰, 후지보, 캐벗—이 세 화학 대기업의 진짜 강점은 시간이었다.

연마 패드 한 장이 팹(fab)에 들어가는 것은 ‘한 번 팔고 끝’인 거래가 아니라 ‘장기간 묶이는’ 관계다. TSMC가 새 공정 노드를 개발하는 데는—이를테면 7나노에서 5나노로 나아가는 데는—보통 2~3년이 걸린다. 이 개발 기간 내내 패드 공급사는 팹과 발을 맞춰야 한다. 배합을 조정하고, 웨이퍼 테스트를 함께 하고, 인증을 함께 거치며 새 노드가 양산에 들어갈 때까지 동행한다. 하나의 노드에서 새 패드 하나를 인증하는 데만 수백 차례의 테스트가 든다.

세 대기업은 이 ‘동반 개발’ 메커니즘에 오랫동안 깊숙이 편입되어 있었고, 중소기업이 따라붙을 여지는 거의 없었다.

지난 30년간 대기업과 선도 공급사는 서로 묶여 왔다. 듀폰, 후지보, 캐벗은 TSMC, 인텔, 삼성과 함께 28나노, 16나노, 7나노, 5나노를 거쳐 왔다. 칩 제조사가 다음 노드로 넘어가기 전에, CMP 연마 패드의 선도 공급사는 이미 차세대 패드를 설계하고 특허를 출원했으며, 고객과 함께 실험실에서 수년간 공동 검증을 마친 상태였다.

어느 팹이든, 오랜 세월 손발을 맞춰 온 공급사를 교체하는 것은 값비싼 선택이다.

오랜 공동 개발과 쌓인 호흡은 새 공급사가 쉽게 대체할 수 있는 것이 아니다. 새 공급원을 들이려 해도 최소 6~12개월의 인증을 거쳐야 하고, 그사이 호흡이 맞지 않아 차질이 생기면 생산 라인 전체가 풀가동하지 못하는 곤경에 빠질 수 있다.

생산능력은 팹이 가장 낭비할 수 없는 자원이다. 패드 공급사를 바꿔 생산 라인을 유휴 상태로 두는 것은, AI 칩이 공급 부족인 지금 천문학적인 대가를 치르는 일이다.

따라서 TSMC 같은 첨단 공정 공급 생태계에 진입하려는 신규 기업은 기술과 품질이 합격선에 드는 것만으로는 부족하다. 다음 기술 노드의 개발 주기를 기다리는 인내, 그리고 그 2~3년을 TSMC와 함께 실험하고 검증하는 각오가 있어야 한다. 이 ‘시간의 진입장벽’을 지난 30년간 대만 본토 기업은 한 곳도 넘지 못했다.

주밍구이는 이 규칙을 받아들이지 않았다.

1984년, 그는 PU(폴리우레탄) 화학을 기반으로 주창화공(久昌化工)을 세웠다. 1986년에는 올해 상장한 모회사, 즉 송승과기재료를 정식으로 설립했다. 초기 제품은 테니스 라켓 손잡이와 내부 충전재였고, 이후 스포츠용 깔창, 스케이트보드 경기용 휠 등 PU 제품으로 영역을 넓혔다. 2002년에는 송승 산하 반도체 자회사로 지승과기를 따로 세워 CMP 연마 패드에 전념하게 했다.

1997년 아시아 외환위기 이후, 주밍구이는 전통적인 PU 화학이 환율과 제품 수명주기에 휘둘린다는 것을 절감하고 ‘오래 경영할 수 있는 고부가 산업’으로 옮겨가야 한다고 판단했다. 그가 겨냥한 방향은 반도체였다. 팀이 쌓아 온 PU 수직계열화 역량, 즉 상류의 원료 합성부터 하류의 제품까지 이어지는 일관 공정이야말로 듀폰 같은 대기업에 없는 것이라고 그는 믿었다.

그러나 TSMC 공급망에 진입하기 위해 그가 가장 먼저 한 일은 연구개발이 아니었다. 법학대학원에 들어가 공부하는 것이었다.

주밍구이가 들어간 곳은 국립양밍자오퉁대학 과학기술법률대학원(과학기술과 법이 만나는 영역을 전문으로 하는 대학원)이었다. 학위가 목적이 아니라 ‘특허 변호사가 하는 말을 알아듣기’ 위해서였다. 듀폰 같은 상대와 경쟁하려면 기술은 팀에 맡길 수 있어도 경영자 자신이 특허 리스크를 모르면 회사는 언제든 침몰할 수 있다는 것을 그는 알고 있었다.

그래서 그는 수백만 대만달러를 들여 공신력 있는 기관에 상세한 특허 감정 보고서를 의뢰하고, CMP 분야에서 듀폰이 보유한 수천 건의 특허를 하나하나 대조했다. 제품이 하나도 없는 단계에서 반도체 전문성을 갖춘 전속 법무 전문가를 먼저 채용했다. 그루브 설계 하나, PU 배합 하나까지 먼저 법무가 듀폰의 특허 목록과 대조한 뒤에야 다음 단계로 넘어가게 했다.

2002년, 그는 지승과기를 정식으로 설립했다. 그리고 2006년, 예상대로 글로벌 대기업의 변호사 서한가 날아들었다.

2009년 판결 전야 — 4년의 소송과 한 편의 박사 논문

2006년, 롬앤하스(이후의 듀폰)는 지승과기를 상대로 정식으로 특허 침해 소송을 제기했다.

그러나 그해 지승의 전사 연 매출은 1억여 대만달러에 불과했다. 소송 비용은 5,000만 대만달러, 연 1,250만 대만달러로 예상됐다. 그럼에도 주밍구이는 연구개발 투자를 줄이지 않았고 시장 개척도 멈추지 않았다. 그가 택한 것은 병행 전략이었다. 몇 년을 준비해 온 특허 소송을 치르는 한편으로, 고객사에 샘플 출하를 이어 가고 TSMC가 받아들일 수 있는 고사양 제품 개발을 계속했다.

오랫동안 특허법을 연구해 온 주밍구이는 상대가 무엇을 기다리는지 알고 있었다. 듀폰은 이 소송을 이길 필요가 없다. 충분히 오래 끌어, TSMC와 UMC의 구매 부서에 ‘지승에는 법적 리스크가 있다’는 한마디만 각인시키면 주밍구이를 궁지로 몰 수 있었다.

과학기술법률대학원에서 쌓은 지식, 그리고 여러 해에 걸쳐 축적한 특허 목록 데이터베이스가 이때 빛을 발했다.

이들은 전 세계 특허 자료를 뒤졌고, 마침내 어느 나라에서 듀폰의 해당 특허보다 먼저 관련 기술을 발표한 한 편의 박사 논문을 찾아냈다. 그 박사 과정 학생과 지도교수를 해외에서 대만으로 초청해 증빙 자료를 남겼다.

그리고 법정에서 두 가지를 했다. 하나는 지승의 배합 기술이 듀폰과 달라 침해에 해당하지 않음을 입증하는 것, 다른 하나는 듀폰의 특허 자체가 무효임을 입증하는 것이었다.

1심에서 두 소송 모두 지승이 승소했다. 듀폰은 항소를 결정했다.

이 소송은 4년간 이어졌고, 대만 반도체 업계에서 큰 주목을 받았다.

4년 동안 지승은 물러서지 않았고 듀폰도 포기하지 않았다. 양측 변호인단은 각각 수천 건의 서류를 쌓았다. 주밍구이가 진다면 지승은 반도체 공급망에서 영원히 퇴출된다. 이긴다면, 지난 30년간 이 제품 분야에서 듀폰에 감히 맞서—그리고 살아남은—미국계도 일본계도 아닌 최초의 기업이 된다.