反応性スパッタリングは、物理蒸着（PVD）分野の特殊技術である。
反応性ガスとの化学反応により、ターゲット材料から薄膜を成膜する。
この方法は、従来のスパッタリング法では効率的な製造が困難な化合物の薄膜を作成する場合に特に有用である。
反応性スパッタリングの4つの主な用途
1.成膜効率の向上
従来のスパッタリング法は、単一元素の成膜には有効だが、化合物を扱う場合には効率が低い。
反応性スパッタリングは、成膜プロセス中に元素の化学結合を促進することで、化合物膜の形成を加速する。
これは、酸素や窒素などの反応性ガスをスパッタリングチャンバーに導入することで達成される。
反応性ガスは、ターゲット材料からスパッタされた粒子と反応し、酸化物や窒化物を形成する。
2.膜組成の制御と精度
反応性スパッタリングにおける成膜組成は、不活性ガス（通常はアルゴン）と反応性ガスの相対圧力を調整することにより、精密に制御することができる。
この制御は、窒化ケイ素（SiNx）の応力や酸化ケイ素（SiOx）の屈折率など、膜の機能特性を最適化する上で極めて重要である。
このような特性を微調整できる反応性スパッタリングは、特定の材料特性を必要とする用途において非常に貴重である。
3.商業用途
反応性スパッタリングは、商業プロセス、特にエレクトロニクス産業で広く利用されている。
反応性窒化タンタル・スパッタリングはその代表例で、薄膜抵抗器の作製に適した方法のひとつである。
この技術は半導体や誘電体の成膜にも不可欠であり、成膜特性を正確に制御することがデバイスの性能にとって重要である。
4.課題と制御メカニズム
スパッタリング・プロセスに反応性ガスを導入すると操作が複雑になり、成膜速度と膜特性にヒステリシスのような挙動が生じることが多い。
このため、作動ガス（不活性ガス）と反応性ガスの分圧などのパラメーターを注意深く制御する必要がある。
Bergモデルのようなモデルは、スパッタリングプロセスにおける反応性ガスの影響を予測・管理するのに役立ち、安定した予測可能な成膜を保証します。
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