반도체 공정기술은 무엇을 특허로 공개하고 비밀로 남길까?

반도체 소재기업이 새로운 증착·열처리 조건을 개발했습니다. 특정 온도와 투입 순서에서 막의 균일성이 좋아졌지만, 출원하면 경쟁사에도 공정 정보가 공개됩니다. 영업비밀로만 보유하면 독자적인 재개발이나 공급망을 통한 정보 유출에 대비해야 합니다. 제품은 팔면서 제조 노하우는 어떻게 보호해야 할까요?

이 질문은 ‘공정기술은 영업비밀, 제품기술은 특허’라고 단순화해서는 답하기 어렵습니다. 경쟁사가 무엇을 외부에서 분석할 수 있는지, 등록 이후에는 어떤 실시행위를 입증할 수 있는지, 해당 정보가 얼마나 많은 협력사에 전달되는지에 따라 전략이 달라집니다.

1. CMP에서는 소재의 조성과 실제 연마행위가 서로 다른 기술입니다

CMP(화학적·기계적 연마)는 회전 패드와 슬러리를 사용해 웨이퍼 표면을 평탄화합니다. 연마입자는 기계적 제거에 기여하고, 첨가제와 표면 반응은 특정 막의 산화·용해·흡착을 바꿀 수 있습니다. TiN, SiN, 붕소 도핑 실리콘처럼 서로 다른 막을 동시에 처리할 때 중요한 것은 평균 연마속도만이 아닙니다. 어느 막이 어느 속도로 제거되는지의 선택비가 목표 구조와 후속 공정조건에 영향을 줍니다.

SK하이닉스·한양대 산학협력단의 미국 등록특허 US12584039B2는 폴리올이 장벽층에 수소결합으로 흡착된 슬러리를 이용한 연마방법을 다룹니다. 명세서는 작은 폴리올 분자가 연마입자·TiN 표면에 흡착하는 방식을 고분자 흡착과 비교하고, 표면 전하 및 산화 거동이 달라질 수 있는 기전을 설명합니다.

여기서 중요한 점은 슬러리의 성분표와 실제 연마공정이 다르다는 사실입니다. 고객에게 전달되는 슬러리 시료에서 폴리올·연마입자의 조성과 농도를 확인할 수 있는지, 반대로 완성 웨이퍼만으로 슬러리 투입 순서·패드압력·회전속도를 알아낼 수 있는지는 별개의 문제입니다. 두 대상은 필요한 분석장비도, 보호 가능한 청구항도 달라질 수 있습니다.

명세서의 Fig. 2는 제품에 남는 막의 차이와 그 차이를 만들어낸 공정조건을 연결하는 실험근거입니다. 동시에 특허를 공개하면 경쟁사도 기술의 유효한 방향과 비교예를 알게 됩니다. 그래서 어떤 성능을 청구항에 묶을지와 구체 레시피 중 어디까지 공개해야 발명을 실시할 수 있는지를 출원 전 함께 결정해야 합니다.

2. 공개공보에서는 조성물, 등록공보에서는 제조방법이 중심이 됐습니다

이 발명의 미국 공개공보 US20240271006A1에는 연마입자·용매·첨가제 등을 포함하는 슬러리 조성물 독립항과 슬러리를 적용하는 방법 청구항이 함께 있었습니다. 그러나 2026년 3월 등록된 US12584039B2의 독립항 1은 슬러리를 웨이퍼에 적용하고 저장노드 전극·장벽층·식각정지막이 포함된 표면을 연마하는 CMP 방법을 청구합니다. 이 방법에는 장벽층 표면에 수소결합으로 흡착된 폴리올이라는 관계가 포함됩니다.

이 차이는 제조방법과 소재판매를 동일한 실시행위로 보아서는 안 된다는 점을 보여줍니다. 납품된 슬러리의 성분은 공급제품 분석으로 확인할 가능성이 있지만, 등록 방법항의 실시 여부는 실제 연마공정의 사용상황이 쟁점이 됩니다. 다만 이 등록 1건에 조성물 독립항이 없다는 이유만으로 관련 조성물 보호가 모두 사라졌다고 단정할 수는 없습니다. 연계된 2026년 미국 후속 공개출원 및 한국 등 다른 국가의 청구항을 별도로 검토해야 합니다. 등록 과정의 보정 이유도 공식 심사서류를 확인해야 알 수 있습니다.

3. 조성물 특허의 수치와 그래프는 경쟁사에도 연구단서를 남깁니다

Versum Materials의 미국 등록특허 US10745589B2는 코발트 함유 기판의 CMP 조성물 독립항 1에서 연마제, α-알라닌, 인산염, 부식억제제, 산화제와 물 등의 성분 및 농도범위를 청구합니다. 미국 독립항 1의 인산염은 2~50ppm이며, 같은 발명군의 한국 등록 KR101982713B1 독립항 1에서는 2~100ppm입니다. 동일한 기술을 소개하더라도 어느 나라의 어느 등록항인지에 따라 범위가 달라집니다.

이 그림의 의미는 특정 ppm 값을 따라 하면 된다는 것이 아닙니다. 발명의 설명과 시험 그래프가 공개되면 경쟁사는 어떤 변수가 중요했는지와 어느 조건에서 반응이 급격히 변했는지를 학습할 수 있습니다. 특허로 공개하는 선택은 그 대가로 청구범위에 따른 배타적 권리를 얻을 가능성을 검토하는 일입니다. 권리로 확보할 수 있는 구성보다 공개해 버리는 노하우가 큰지, 그 반대인지를 먼저 평가해야 합니다.

4. 비밀로 남길 레시피에도 입증 가능한 관리체계가 필요합니다

부정경쟁방지법 제2조 제2호에 따르면 영업비밀은 공공연히 알려지지 않았고 독립된 경제적 가치가 있으며 비밀로 관리된 유용한 기술·경영상 정보입니다. 따라서 연구팀이 중요하다고 생각한 정보라고 해서 모두 영업비밀로 보호되는 것은 아닙니다. 무엇이 비밀인지 특정할 수 있어야 하고, 접근권한·반출 제한·위탁업체 제공범위·비밀유지 의무와 실제 관리 기록이 있어야 합니다.

반도체 공정에서 영업비밀 후보가 될 수 있는 정보는 장비별 가스유량·투입순서, 온도와 유지시간, 패드·슬러리 조건의 장기간 최적화 데이터, 수율이 흔들릴 때의 교정 노하우 등입니다. 회사는 DoE(실험계획법) 결과와 recipe 버전, 장비 로그·변경 승인, 협력사 전달이력을 구분해 관리할 필요가 있습니다. 독자적인 기술개발이나 합법적인 역설계까지 무조건 금지할 수 있는 특허권과 같은 권리가 생긴다고 이해해서도 안 됩니다.

반대로 특허를 선택한다면 특허법 제42조의 실시가능한 발명 설명과 청구범위 뒷받침·명확성 요건을 검토해야 합니다. 비밀로 지키려던 핵심 조건을 명세서에 상세히 적어 공개한 뒤 청구항에는 없다는 이유만으로 계속 비밀이라고 볼 수 없습니다. 지식재산처의 특허·영업비밀 전략 가이드라인도 역설계 가능성과 공개·모방위험을 고려한 보호수단의 선택·조합을 강조합니다.

5. INTLAW의 기판·박막 수행경험에서는 기술을 어떻게 나누어 봤을까요?

INTLAW는 반도체 소재·공정 기업 C사의 기판 제조공정에서 차별적인 기술요소를 분석하고, 내부 공정뿐 아니라 완제품이나 장치에서 외부 확인 가능한 구성으로 보호할 대안을 검토했습니다. 반도체 부품 기업 B사의 광학 박막 과제에서는 적층·재료와 제조조건을 경쟁특허와 대조하면서 생산성 및 설계변경 가능성을 함께 살펴봤습니다. 이러한 경험을 바탕으로 소재의 조성, 제품에 남는 구조와 내부 제조 레시피의 보호대상을 구분합니다.

이 업무를 출원과 연구개발 의사결정으로 연결하면, 먼저 분석자료를 세 부류로 나누는 것이 유용합니다. 완제품에 남는 적층·표면구조·전기적 특성, 납품되는 소재에서 확인할 수 있는 조성·불순물·안정성, 생산라인에만 남는 순서·설정·작업 노하우입니다. 앞의 두 부류는 외부 관찰·분석 가능성을 살펴보고, 마지막 부류는 권리행사의 증거 확보 가능성과 비밀관리·공급망 노출위험을 비교합니다.

제품 분석만으로 숨겨진 공정이 확인되는 경우도 있고, 반대로 제품에는 흔적이 적어도 위탁생산·공동개발 과정에서 레시피가 널리 공유되는 경우도 있습니다. 그래서 외부에서 발견할 수 있는가와 조직이 비밀을 계속 지킬 수 있는가는 별도로 평가해야 합니다. 출원 여부를 정하는 회의에는 개발·생산·영업·특허 담당자가 동일한 증거를 놓고 참여해야 하는 이유입니다.

6. 마치며 — 출원보다 먼저 바뀌어야 할 연구개발 질문

신규 제조조건이 발견되면 특허 건수부터 정하기보다 세 가지를 확인하는 편이 유용합니다. 경쟁사가 제품이나 납품된 소재에서 무엇을 알아낼 수 있는지, 회사 내부에서만 재현되는 핵심 노하우는 무엇인지, 두 영역의 기술효과를 어떤 비교시험으로 설명할 수 있는지입니다. 그 결과에 따라 제품·조성물·제조방법 청구항을 나누고, 공개되지 않은 노하우는 영업비밀로 관리하는 방식을 검토할 수 있습니다.

다음 실험도 보호전략과 연결해야 합니다. 완제품에서 발견되는 차이를 주장하려면 재현성 있는 단면·조성·성능시험을 남겨야 합니다. 공정변수의 효과를 주장하려면 변수를 분리한 비교배치와 공정 이력·수율분포를 확보해야 합니다. 레시피를 비밀로 유지한다면 누가 어느 버전을 언제 열람하고 외부 업체에 어떤 정보를 제공했는지까지 기록해야 합니다.

좋은 보호전략은 제조기술을 특허 또는 영업비밀 중 하나로 단순히 분류하는 일이 아닙니다. 경쟁사가 확인할 수 있는 차이는 권리로 검토하고, 내부에서만 통제할 수 있는 지식은 실제 관리체계로 보호하는 일입니다. 이 구분이 분명해야 다음 제품개발과 출원도 서로를 약화시키지 않습니다.