スパッタリングの範囲は、スパッタされた原子のエネルギー分布と、ターゲットから基板への原子の輸送様式を通して理解することができる。スパッタされた原子は通常、数十電子ボルト（eV）までのエネルギーを持ち、これは10万Kの温度に相当する。この高エネルギーにより、原子はターゲットから直線的に弾道的に移動し、基板や真空チャンバーに大きなエネルギーで衝突する。これにより、衝突した材料が再び放出されるリスパッタリングが発生する可能性がある。
ガス圧が高い場合、スパッタされた原子は、減速材として働くガス原子と衝突することがある。この衝突によって原子はエネルギーを失い、拡散運動へと移行する。この運動はランダムウォークを伴い、最終的に原子は基板や真空チャンバーの壁に凝縮する。弾道運動から拡散運動への移行は、バックグラウンドのガス圧に影響されるため、スパッタリングプロセス中に幅広いエネルギー状態にアクセスできる。
スパッタリングガスの選択もスパッタリングプロセスの範囲と効率に影響する。アルゴンのような不活性ガスは、化学的に安定しているため、一般的に使用されている。軽元素のスパッタリングにはネオンが使用されることもあるが、より重い元素のスパッタリングには、ターゲットの質量によりよくマッチし、運動量伝達を促進するクリプトンやキセノンが選択されることもある。化合物のスパッタリングには反応性ガスを使用することができ、プロセスパラメーターに応じて、ターゲット表面、飛行中、または基板上で化学反応を起こすことができる。
制御可能なパラメーターが多いスパッタ蒸着の複雑さにより、蒸着膜の成長と微細構造を高度に制御できる。このためスパッタリングは、多種多様な基板形状やサイズに多種多様な材料から薄膜を成膜するための、多用途で精密な方法となっている。
要約すると、スパッタリングの範囲は、ガス圧、スパッタリングガスの選択、プロセスパラメーターなどの要因によって制御される、高エネルギーの弾道衝突から低エネルギーの熱化運動までのスペクトルを包含している。この範囲によって成膜プロセスを精密に制御できるため、スパッタリングは材料科学と技術における貴重なツールとなっている。
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