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화공·생물공학부 화학공학전공 엄한돈 교수가 참여한 공동연구팀이 반도체 제조의 고질적인 문제를 해결할 혁신적인 금속 촉매 화학 식각（MACE） 기술을 개발했다.

연구팀은 반도체 산업의 고질적인 문제로 꼽혀온 식각 공정의 한계를 극복하기 위해, 금속 촉매 화학 식각（MACE: Metal-Assisted Chemical Etching） 방식을 기반으로 두 가지 획기적인 기술을 제안했다.

기존의 반응성 이온 식각（RIE） 공정은 고비용 장비와 복잡한 공정으로 인한 부담이 컸으며, 수용액 기반의 MACE 방식은 구조 제어와 산업 적용 측면에서 한계가 있었다.

이러한 한계를 극복하기 위해 연구팀은 첫 번째 연구에서 세계 최초로 가스 상태에서의 금속 촉매 화학 식각（건식 식각（dry MACE））기술을 구현했으며, 특히 오존을 활용한 공정을 통해 식각 속도를 기존 산소 기반 공정보다 70배 가량 획기적으로 향상시키고, 완성도가 우수한 나노구조를 제작했다.

두 번째 연구에서는 촉매의 형태에 따라 식각 방향성을 정밀하게 제어할 수 있는 원천기술 개발을 통해 실리콘 나노구조의 고종횡비（high aspect ratio） 형성에 필요한 방향 제어가 가능해졌으며, 이는 고성능 반도체 소자 제작에 핵심적인 요소로 평가된다.

이번 연구 결과는 재료분야의 세계적 권위 학술지인 ‘Advanced Materials’（Impact Factor=27.4） 및 ‘Advanced Functional Materials’（Impact Factor=18.5）에 각각 게재되며, 이번 연구 성과는 차세대 반도체 소자의 성능 향상과 제조 효율성 제고에 크게 기여할 것으로 기대된다.

엄한돈 교수는 “이번 연구는 기존 촉매 화학 식각 기술이 수용액에서 진행돼 구조 제어와 오염 문제를 겪던 한계를 극복한 것으로, 가스 기반의 반도체 제조 공정과의 호환성을 높였다는 데 큰 의미가 있다”며 “이번 기술은 고성능 반도체 소자는 물론 센서, 태양전지 등 다양한 분야에 폭넓게 응용될 수 있으며, 차세대 반도체 공정의 경제성과 효율성을 획기적으로 개선할 수 있는 후속 연구를 적극 추진하겠다”고 밝혔다.