Uap-yang mengendapkan bahan film pada tekanan normal tidak membentuk film tipis yang ideal. Faktanya, jika tekanannya tidak cukup rendah (atau vakumnya tidak cukup tinggi), hasil yang baik juga tidak akan tercapai. Misalnya, ketika uap-mengendapkan aluminium di 10 2 Torr, lapisan film yang dihasilkan tidak hanya kusam, tetapi bahkan tampak abu-abu atau hitam. Kekuatan mekaniknya sangat buruk, dan penyikatan ringan dengan sikat rambut tupai dapat merusak lapisan aluminium.
Deposisi uap harus dilakukan dalam kondisi vakum tertentu karena alasan berikut:
1. Vakum yang tinggi memastikan bahwa jalur bebas rata-rata molekul yang menguap lebih besar daripada jarak dari sumber penguapan ke substrat. Karena gerakan termal molekul gas, tumbukan antar molekul sangat sering terjadi. Oleh karena itu, meskipun molekul gas berkecepatan tinggi (hingga beberapa ratus meter per detik), mereka bertabrakan dengan molekul lain beberapa kali saat mereka bergerak maju. Jarak yang ditempuh suatu molekul antara dua tumbukan berturut-turut disebut jalur bebasnya, dan rata-rata statistik jalur bebas sejumlah besar molekul disebut jalur bebas rata-rata.
Karena tekanan gas sebanding dengan jumlah molekul per satuan volume, maka jalur bebas rata-rata juga sebanding dengan tekanan gas. Pada deposisi film tipis vakum, jika jarak deposisi lebih besar dari rata-rata jalur bebas molekul, maka disebut deposisi vakum rendah, sedangkan jika jarak deposisi lebih kecil dari rata-rata jalur bebas molekul, maka disebut deposisi vakum tinggi. Selama pengendapan vakum tinggi, tumbukan antara atom (atau molekul) yang menguap dan molekul gas sisa dapat diabaikan, sehingga atom yang menguap terbang dalam garis lurus menuju substrat. Hal ini memungkinkan atom-atom yang menguap, yang mencapai substrat dengan energi kinetik tinggi, berkondensasi pada substrat untuk membentuk lapisan film yang relatif kuat. Selama pengendapan vakum rendah, tumbukan dapat menyebabkan atom yang menguap mengubah kecepatan dan arahnya, bahkan berpotensi membentuk kumpulan atom uap di ruang angkasa-mirip dengan pembentukan kabut oleh uap air di atmosfer.
2. Tingkat vakum yang lebih tinggi dapat mengurangi kontaminasi gas sisa. Pada tingkat vakum yang lebih rendah, ruang vakum mengandung banyak molekul gas sisa (seperti oksigen, nitrogen, air, dan hidrokarbon), yang dapat menimbulkan ancaman signifikan terhadap pengendapan-film tipis. Gas-gas ini bertabrakan dengan molekul film yang menguap, memperpendek jalur bebas rata-ratanya; mereka bertabrakan dan bereaksi dengan permukaan film yang sedang terbentuk; mereka menempel di dalam lapisan film yang sudah terbentuk, secara bertahap mengikisnya; mereka bereaksi dengan sumber penguapan pada suhu tinggi, mengurangi masa pakainya; dan mereka membentuk lapisan oksida pada permukaan film yang menguap, sehingga mengganggu proses pengendapan.
Oleh karena itu,mesin pelapis vakum penguapanharus dalam keadaan vakum untuk melapisi lapisan film, sehingga lapisan film akan kokoh dan bebas dari polutan.
