Sputtering reaktif adalah variasi dari proses sputtering plasma yang digunakan untuk menyimpan film tipis ke bahan substrat. Dalam proses ini, bahan target, seperti aluminium atau emas, dilepaskan ke dalam ruang dengan atmosfer yang terbuat dari gas reaktif bermuatan positif. Gas ini membentuk ikatan kimia dengan bahan target dan diendapkan pada bahan substrat sebagai senyawa.
Sementara sputtering plasma normal terjadi di ruang vakum yang telah dikosongkan dari atmosfer, sputtering reaktif terjadi di ruang vakum dengan atmosfer bertekanan rendah yang terdiri dari gas reaktif. Pompa khusus pada mesin menghilangkan atmosfer normal, yang terbuat dari karbon, oksigen, dan nitrogen di antara elemen-elemen jejak lainnya, dan mengisi ruangan dengan gas, seperti argon, oksigen, atau nitrogen. Gas reaktif dalam proses sputtering reaktif memiliki muatan positif.
Bahan target, seperti titanium atau aluminium, kemudian dilepaskan ke dalam chamber, juga dalam bentuk gas, dan diekspos ke medan magnet intensitas tinggi. Bidang ini mengubah bahan target menjadi ion negatif. Bahan target yang bermuatan negatif tertarik ke bahan reaktif yang bermuatan positif, dan kedua elemen tersebut terikat sebelum mengendap di substrat. Dengan cara ini, film tipis dapat dibuat dari senyawa seperti Titanium-Nitrida (TiN) atau Aluminium-Oxide (Al2O3).
Sputtering reaktif sangat meningkatkan tingkat di mana film tipis dapat dibuat dari senyawa. Sementara sputtering plasma tradisional sesuai saat membuat film tipis dari satu elemen, film majemuk membutuhkan waktu lama untuk terbentuk. Memaksa bahan kimia untuk mengikat sebagai bagian dari proses film tipis membantu mempercepat laju di mana mereka menetap di substrat.
Tekanan di dalam ruang sputtering reaktif harus dikelola dengan hati-hati untuk memaksimalkan pertumbuhan film tipis. Pada tekanan rendah, film membutuhkan waktu lama untuk terbentuk. Pada tekanan tinggi, gas reaktif dapat “meracuni” permukaan target, yaitu ketika bahan target menerima muatan negatifnya. Hal ini tidak hanya menurunkan laju pertumbuhan lapisan tipis pada substrat di bawahnya, tetapi juga meningkatkan laju keracunan; semakin sedikit partikel negatif yang ada, semakin sedikit ikatan kimia yang dapat mereka bentuk dengan gas reaktif bermuatan positif dan dengan demikian, semakin banyak gas reaktif yang dapat meracuni permukaan target. Memantau dan menyesuaikan tekanan dalam sistem membantu mencegah keracunan ini dan memungkinkan lapisan tipis tumbuh dengan cepat.