
기술격차 유지하며 점유율 50% 유지 … B4C 링과 단결정 SiC 개발
2026년 창립 30주년을 맞이한 TCK(Tokai Carbon Korea)가 반도체 분야에서 성장을 가속화하고 있다.
1996년 한국-일본 합작기업으로 설립된 TCK는 일본 도카이카본(Tokai Carbon)의 한국 자회사로 반도체 제조장비용 소재 사업을 영위하고 있다.
고순도 흑연 소재 사업으로 시작해 2002년 도입한 도카이카본의 화학적 기상증착법(CVD) 기술을 활용해 SiC(실리콘 카바이드) 막과 TaC(탄탈럼 카바이드) 막을 피복함으로써 파티클 발생을 억제하고 내열성을 강화한 특수코팅 흑연 소재, 초고순도 솔리드 SiC 소재로 사업을 확대했다.
특히, 2012-2024년에는 연평균 21%의 높은 성장률을 기록해 주목된다. 2022년 영업이익률 39.8%를 기록했으며, 2023년 반도체 시장 침체의 영향으로 매출, 영업이익이 감소했으나 2분기부터 성장 기조를 회복했고 2024년 매출이 2757억원으로 전년대비 21.7%, 영업이익은 807억원으로 21.1% 급증했다.

TCK의 매출 가운데 70%는 솔리드 SiC가 차지하고 있다.
솔리드 SiC는 고순도 흑연을 적용한 기판 위에 CVD로 SiC 후막을 형성한 다음 베이스 소재를 제거해 얻어지는 SiC를 가공한 것으로, 대표제품은 솔리드 SiC 포커스 링이다.
솔리드 SiC를 고리 형태로 가공해 우수한 강도와 내구성이 특징이며 TCK가 세계 최초로 개발해 2014년부터 공급하고 있다. 포커스 링은 플라즈마화된 에칭가스로부터 장비를 보호하는 역할을 한다.
TCK는 SiC 포커스 링 세계 1위로 압도적인 시장점유율을 자랑하고 있다. 특히, 기술 특허와 도카이카본의 등방성 흑연, 고순도화 및 특수코팅 처리, 솔리드 SiC 생산으로 이어지는 후공정 통합체제가 강점으로 평가되고 있다.
아울러 2023-2024년 반도체 시장 침체기에도 꾸준히 투자하며 후공정 분야에서 세계 최대・최첨단 생산설비를 확보했을 뿐만 아니라 엄격한 품질관리체제도 갖추었다. 현재는 반도체 제조장비 생산기업들의 설계 단계부터 밀접하게 협업하는 전략적 파트너 포지션을 확립한 것으로 평가된다.
솔리드 SiC 포커스 링은 3D 낸드(NAND) 영역을 핵심시장으로 주목하고 있다.
포커스 링은 수백단에 달하는 적층막을 관통하는 수직 구멍을 정밀하게 뚫기 위해 에칭 횟수와 플라즈마의 출력이 커지면서 요구되는 성능이 고도화되고 실리콘(Si), 쿼츠 포커스 링에서 솔리드 SiC 포커스 링으로 전환되고 있다.
최근 시장 구조가 급변함에 따라 TCK도 사업 전략을 재검토하고 있다. 2022년 하반기부터 서드파티의 저가 솔리드 SiC 포커스 링 채용이 확대되고 있기 때문이다.
다만, TCK는 여전히 글로벌 시장에서 50%의 점유율을 유지하고 있으며 기술 격차를 유지함으로써 글로벌 1위를 사수할 방침이다.
2025년 말 430단을 기록한 3D 낸드 적층수가 2030년에는 1000단을 돌파할 것으로 예상되면서 극저온 에칭 장비를 비롯한 최첨단 기술 개발이 시급한 반도체 장비 생산기업들이 TCK에 더욱 의존하게 되고, 개발 난도가 높아질수록 진입장벽이 높아지기 때문에 TCK가 수혜를 입을 것으로 기대하고 있다.
D램, 로직 반도체 역시 3D-D램과 게이트 올 어라운드(GAA), 상보형 전계효과 트랜지스터(CFET) 등 복잡한 3D 적층구조 적용이 확산할 것으로 판단하고 있다.
생성형 AI(인공지능)용 고대역폭 메모리(HBM) 역시 D램 적층수가 커지는 흐름과 맞닿아 있으며 현재 D램 및 로직 반도체의 에칭과 HBM의 TSV(실리콘 관통전극) 공정에서 사용하는 포커스 링은 실리콘, 쿼츠가 주류를 형성하고 있으나 기술이 발전함에 따라 솔리드 SiC 채용이 확대될 가능성이 제기되고 있다.
TCK는 2023년 안성공장에 CVD 장비를 증설해 솔리드 SiC 생산능력을 끌어올렸고 앞으로도 수요에 맞추어 생산능력 확대 투자를 검토할 계획이다.
뿐만 아니라 성장동력으로 이미 차세대 에칭 장비용 소재로 SiC보다 에칭 내성이 높은 B4C(보론 카바이드) 링 개발을 완료했고 SiC 웨이퍼의 원료인 단결정 SiC도 개발하고 있다. 기존 승화법보다 높은 생산성과 품질을 기대할 수 있는 생산기술을 연구하고 있는 것으로 알려졌다.