UNIST 전기전자공학과 김명수 교수와 반도체소재·부품대학원 김병조 교수 연구팀은 '희생 금속 마스크 리소그래피' 공정을 통해 반도체 제작 과정에서 발생하는 포토레지스트 잔류물 문제를 해결했다고 24일 밝혔다. 2차원 반도체는 원자층 수준으로 얇아 미세한 오염에도 전하 이동 특성이 저하되는데, 기존 세척 방식은 소재 손상을 유발하는 한계가 있었다. 연구팀은 포토레지스트 도포 전 MoS₂ 채널 위에 5㎚ 두께의 금(Au) 희생 금속막을 형성해 오염을 차단하는 방식을 고안했다. 회로 제작 후 금속막을 제거하면 그 위에 붙은 포토레지스트 잔류물도 함께 제거된다. 해당 공정을 적용한 결과, MoS₂ 트랜지스터의 접촉저항은 기존 대비 약 10분의 1로 감소했으며 온전류는 약 10배 증가했다. 또한 금속막 제거 후에도 소재의 결정 구조에는 손상이 없음을 확인했다. 이번 연구는 특정 소자 구조에 국한되지 않고 다양한 2차원 반도체 공정에 활용 가능할 것으로 기대된다. 연구 결과는 국제학술지 '스몰(Small)'에 지난 8월 11일 온라인 게재됐다.