SFV - Societe Francaise du Vide

Destiné à un public de techniciens, ingénieurs, chercheurs ou cadres désireux de se former ou d'approfondir leurs compétences dans le domaine du dépôt chimique en phase vapeur, cette formation vise à fournir non seulement les éléments fondamentaux gouvernant la synthèse de films minces à partir des approches technologiques les plus utilisées, mais également  une démarche de type génie des procédés qui permet de prendre en compte efficacement les problèmes de mise en échelle de réacteurs.

Les bases phénoménologiques communes aux procédés CVD seront tout d'abord présentées en s'attachant particulièrement à décrire ces concepts fondamentaux des techniques CVD depuis la formation des espèces réactives en phase gazeuse jusqu'aux propriétés des films déposés de manière à couvrir la diversité des processus mis en oeuvre dans chaque procédé.

Les principales approches de modélisation de tels procédés seront ensuite abordées pour décrire les difficultés relevant des couplages multi-échelles aujourd'hui fortement étudiés.

Enfin le cours s'ouvrira sur les plus récentes avancées de la recherche dans les domaines abordés, en particulier au regard des développements actuels conduits autour des matériaux nanostructurés et dans la conception et la réalisation de nanosystèmes.

En complément à ces enseignements théoriques, la mise en oeuvre pratique de diférents procédés CVD au travers de différentes expériences permettra une illustration concrète des concepts abordés précédemment.

• CVD thermique
• CVD assisté par plasma
• CVD à partir de précurseurs organo-métalliques
• CVD assisté par laser

• Travaux pratiques de CVD thermique, PECVD, MOCVD et LACVD

Ce stage est destiné aux techniciens, ingénieurs ou chercheurs qui souhaitent approfondir leurs connaissances dans ce domaine. Il a pour objectif de permettre aux participants de comprendre les mécanismes de croissance et les phénomènes physiques et chimiques associés à l'élaboration des films minces.

• Rappel concernant la théorie cinétique des gaz : notion de pression,distribution de type Maxwell-Boltzmann, libre parcours moyen, flux de particules sur une surface.

• Interaction ions-surface : ralentissement des ions dans un solide, cascade de collisions, collision binaire,notion de taux de pulvérisation, énergie seuil de pulvérisation.

• Notions sur les plasmas de décharge basse pression : définitions, grandeurs, interface plasma-paroi, les différents types de décharge, caractérisation d'un plasma.(cours & TP)

• Mécanismes de croissance : description des modes de croissance exemples de structuration. (cours & TP)

• Systèmes de contrôle temps réel : description des différentes techniques d'analyse du procédé. (cours & TP)

• Introduction :
  Brève histoire du vide

• Composition de la matière, les atomes et les molécules.

• Les gaz et la pression. Comportement des gaz depuis l’atmosphère jusqu’au vide.

• Les pompes à vide : leur mise en oeuvre, leurs caractéristiques, leurs limites.
  - Les pompes pour vide primaire
  - Les pompes pour vide secondaire et ultra-vide
• La mesure du vide - principaux types de jauges à vide

• Les fuites : causes et conséquences

• La propreté des surfaces

• Le dégazage : évaporation et désorption

• Les machines de dépôt sous vide.

L'objectif de ce stage de trois jours et demi est de donner aux participants, ingénieurs et techniciens du milieu industriel et académique, les connaissances théoriques et l'expérience pratique qui leur permettront de sélectionner et d'exploiter la ou les techniques de caractérisation dont ils auront besoin pour résoudre un problème de surface ou de couches minces, lié à la fabrication ou à l'usage de matériaux. Les domaines d'applications sont larges en termes de matériaux (métalliques, semiconducteurs, oxydes, polymères), de phénomènes (corrosion, oxydation, adhésion, catalyse, tribologie), de secteurs industriels (automobile, aéronautique, électronique, chimie).

Aux formations théoriques et pratiques s'ajoute une séance questions-réponses au cours de laquelle les participants au stage pourront poser à l'animateur et aux intervenants des questions sur les problèmes spécifiques auxquels ils sont confrontés.

Ils seront ainsi orientés dans leur choix de la technique d'analyse des surfaces et des couches minces appropriée.

Introduction :
Pourquoi analyser les surfaces et les couches minces ?

Analyse chimique des surfaces par spectroscopiess électronique : spectroscopie de photoélectrons (XPS/ESCA), spectroscopie Auger (AES).

Analyse et imagerie des surfaces et des couches minces par spectrométrie ionique (SIMS).
Analyse topographique et structurale des surfaces par microscopie à champ proche : microscopie à effet tunnel (STM) et microscopie à force atomique (AFM).

Pour chacune des techniques, le plan du cours est le suivant :

• Principe
• Instrumentation
• Exploitation des résultats
• Exemples d'application

TRAVAUX PRATIQUES

• Démonstrations sur appareils (XPS, ToF-SIMS, STM et AFM)

• Travaux dirigés portant sur l'exploitation des données obtenues par XPS, ToF-SIMS, STM et AFM

Séances questions-réponses sur les préoccupations des participants (exemples de questions fréquemment posées : "Voici mon problème : ..., Y a-t-il une technique d'analyse des surfaces adaptée à la résolution de ce problème ? Où est-elle disponible ? Quel serait le coût des analyses ?...)

Formation organisée en partenariat avec Chimie ParisTech (ENSCP)

• Introduction :
  Brève histoire du vide

• Composition de la matière, les atomes et les molécules.

• Les gaz et la pression. Comportement des gaz depuis l’atmosphère jusqu’au vide.

• Les pompes à vide : leur mise en oeuvre, leurs caractéristiques, leurs limites.
  - Les pompes pour vide primaire
  - Les pompes pour vide secondaire et ultra-vide
• La mesure du vide - principaux types de jauges à vide

• Les fuites : causes et conséquences

• La propreté des surfaces

• Le dégazage : évaporation et désorption

• Les machines de dépôt sous vide.

Ce stage de deux jours et demi s'adresse aux techniciens et ingénieurs du milieu industriel et académique qui ont à mettre en œuvre des procédés de dépôt sous vide.

Cette formation donne les bases indispensables à une bonne compréhension des différents processus conduisant à la formation de films minces et vise à donner l'essentiel des connaissances nécessaires à la mise en œuvre des différents procédés de dépôt physique.

COURS THEORIQUES : 1,5 jour

• Les processus physiques, thermiques, sputtering, différents types de dépôts (corps simples et dépôts réactifs), scénario de croissance : de l'adsorption à la formation du film

• Évaporation thermique, bombardement électronique

• Procédés assistés par plasma

• PVD (incluant PVD simple, réactive, magnétron)

• Procédés assistés par faisceaux d'ions

• IBAD, Ion Plating

• PLD

• Epitaxie par jet moléculaire 

TRAVAUX PRATIQUES : 1 jour

• Réalisation de dépôt par évaporation

• PVD magnétron réactive en salle blanche

• Epitaxie par jet moléculaire

Nombre de participants limité (manipulation en salle blanche)

Cette formation s’adresse aux opérateurs et techniciens ayant à assurer le bon fonctionnement et l’entretien d’une installation sous vide.

Elle a pour objectifs :

• D’identifier les points sensibles des installations et d’évaluer l’influence des principaux facteurs de performance.

• De décrire les constituants essentiels (pompes, canalisations, jauges) en faisant ressortir leurs caractéristiques spécifiques et leurs limites d’utilisation.

• D’étudier les conditions de mise en œuvre et d’entretien des systèmes de pompage.

Le but est de permettre au stagiaire de faire fonctionner et de maintenir l’installationde vide dans les conditions optimales, ainsi que de porter un premier diagnostic en cas de dégradation des performances ou de dysfonctionnement.

• Rappel pratique des principes fondamentaux de la technique du vide
• Conception des installations et analyse des éléments qui conditionnent la performance (liés à la conception, liés auprocédé, externes).
• Mise en oeuvre et entretien des principaux composants d'une installation de vide :
  - Pompes primaires (sches et à joint d'huile)
  - Pompes Roots ; Pompes secondaires
  - Canalisations, raccords et accessoires
  - Jauges

• Couplage de pompes ; avantages et limites des diverses combinaisons en fonction de l’utilisation.

• Principales causes de dysfonctionnement.

• Éléments de diagnostic.

COURS

• Lithographie optique : principe, configurations, procédé, applications

• Lithographie électronique : principe, procédé, applications

• Nano-impression : principe, configurations, applications

• FIB (Focused Ions Beam) : principe, applications

TRAVAUX PRATIQUES

• Travaux pratiques de lithographie optique
  - Spin coating
  - Lithographie
  - Dépôt, gravure, lift-off

• Travaux pratiques de lithographie électronique
  - Dessin des masques
  - Écriture par faisceau d'électrons
  - Dépôt par évaporation
  - Lift-off
  - Caractérisation

Comprendre les exigences de la pratique du vide poussé pour assurer une mise en œuvre correcte dans les procédés de fabrication ou dans la conception des équipements. Une connaissance élémentaire des techniques du vide est souhaitable préalablement à ce stage.

Les principes fondamentaux indispensables sont exposés simplement, puis on explique le fonctionnement et le rôle des matériels en précisant leurs compatibilités et les domaines d'utilisation.

COURS

Les gaz permanents - Les vapeurs condensables, la pression, la pression de vapeur - Le libre parcours moyen, les fréquences de collisions, la transition  "État visqueux - État moléculaire", le nombre de KNUDSEN. Le rôle des parois, le taux d'incidence, le temps de séjour, le taux de recouvrement, le volume fictif.

Les différents moyens de pompage, le pompage sec, les accessoires, le flux gazeux, le débit massique, la vitesse de pompage, la conductance. Le groupe de pompage, la pression limite, le dégazage des matériaux, les fuites, l'évaporation, la rétrodiffusion,la perméation. Mesures de pressions, manomètres absolus, manomètres relatifs, mesures de pressions partielles. Conception des enceintes à vide, fabrication, nettoyage, mesure d'étanchéité, stockage, exploitation. Analyse des gaz. Rappel physico-chimique sur les matériaux et leurs interactions avec les gaz.

TRAVAUX PRATIQUES

3 séances de travaux pratiques sur l'obtention et la mesure du vide concrétisent les informations apportées.

• Influence des conductances

• Rôle des parois : le dégazage
• Mesures des pressions partielles

Ce stage est destiné aux techniciens, ingénieurs ou chercheurs qui souhaitent comprendre et apprendre à utiliser les différentes techniques d'élaboration des couches minces.

• Préparation de surface : un exemple particulier : les supports souples.

• Évaporation de films minces : principe, configurations géométriques source échantillon, application au milieu industriel.(Cours & TP)

• Pulvérisation cathodique : principe des différentes variantes (diode, triode, magnétron, RF et continu), pulvérisation réactive, configuration géométrique, exemples dans le milieu industriel. (Cours & TP)

• Dépôt chimique en phase vapeur (CVD) : principe de la technique, les différentes variantes, applications dans le milieu industriel. (Cours &TP)

• Contraintes mécaniques et adhérence de film sur une surface : définition des paramètres mécaniques des films, influence du mode de croissance sur la contrainte et l'adhérence, description des outils de diagnostics.

• Fonctionnalisation des surfaces par plasma - Traitement de surface - Greffage - Ablation - Hydrophilie - Hydrophobie - Adhésion -Vieillissement.

• Dépôt couche mince - Dépôt basse pression - Dépôt pression atmosphérique - Hydrophilie - Couches barrière - Couches hydrophobes - Couches minces pour l'optique. (Cours & TP)

Ce stage de 4 jours a été conçu pour permettre aux techniciens supérieurs et ingénieurs d'acquérir des notions théoriques et pratiques sur la cryogénie.

25% du temps est traité en travaux pratiques sur équipements actuels et pédagogiques.

EXPOSÉS ET TRAVAUX DIRIGÉS

• Thermodynamique des fluides

• Production des basses températures : liquéfacteur - cryogénérateur

• Transferts thermiques

• Echangeurs de chaleur

• Stockage et transfert de cryofluides

• Vide et cryogénie

• Thermométrie : capeurs et principe de mesure

• Evaluation thermo-mécanique d'un cryostat

TRAVAUX PRATIQUES ET DÉMONSTRATIONS

• Mesures de températures

• Transfert d'hélium

• Mesures de niveau d'hélium

• Mise en oeuvre d'un bain d'hélium liquide normal et superfluide

COURS : (1 jour)

Notions de base sur la physique des basses pressions :

• Définitions - Différents domaines de vide - Domaines d'application -Flux gazeux - Lois des gaz parfaits -Libre parcours moyen - Chocs sur les parois - Temps de formation d'une monocouche - Écoulement des gaz - Conductance - Phénomènes de surface (adsorption,désorption) - Perméation - Fuites

Production du vide :

• Panorama de l'ensemble des pompes - Caractéristiques générales des pompes (capacité d'aspiration, pression limite...) -Technologie de quelques pompes (pompe à palettes, dépresseur Roots, pompe à membrane, pompe turbomoléculaire, pompe à diffusion, pompe ionique)

Mesure du vide :

• Panorama de l'ensemble des jauges - Principe de fonctionnement

TRAVAUX DIRIGES : (1/2 journée)

Calculs de descente en pression (vide primaire, vide secondaire). Conception d'une installation (choix de pompes) en fonction d'un cahier des charges. Commande de matériels : établir une liste de matériels en fonction des besoins à partir des catalogues des fournisseurs.

TRAVAUX PRATIQUES : (2 heures par TP, sauf TP 5 une 1/2 journée)

TP1 vide primaire : utilisation d'une pompe à palettes, mesure du temps de descente, calculs et association de conductances.

TP2 vide primaire : avec une installation de type industriel (pompe à palettes + dépresseur Roots) : mesure de la descente en pression dans une enceinte, pompage en volume, pompage en surface, mesure de taux de compression.

TP3 mesure du vide : mesure du vide primaire et secondaire, mesure de pressions partielles (spectromètre de masse), utilisation d'une pompe à palettes et d'une pompe turbomoléculaire.

TP4 dépôt sous vide : métallisation d'une plaque de verre, utilisationd'une pompe à membrane, d'unepompe turbomoléculaire et d'une pompe ionique.

TP5 : Démontage et remontage d'une pompe à palettes, liste des pièces détachées, maintenance.

Dans le contexte "développement durable et nouveaux procédés de réfrigération", il s'agit de découvrir les innovations en réfrigération et les économies d'énergie associées. Les objectifs sont donc les suivants :

• Comprendre le fonctionnement d'un réfrigérateur thermo-acoustique et d'un tubeà gaz pulsé

• Manipuler 4 heures sur chaque système

• Prendre connaissance des applications et de leurs mises en œuvre.

• La thermodynamique et la thermique des machines de réfrigération

• La thermique des fluides oscillants : échangeurs de chaleur

• Concept et théorie de la thermo-acoustique
• Métrologie en thermo-acoustique
• Le générateur d'ondes et le réfrigérateur Thermo-acoustique : cours et travaux pratiques
• Le tube à gaz pulsé : Historique et réfrigérateur cryogénique : cours et travaux pratiques

Pédagogie : Cours et exercices devant les maquettes de travaux pratiques.

Validation immédiate des concepts introduits.

En partenariat avec la formation permanente de la faculté des sciences et de l'institut de physique nucléaire d'Orsay (Univ. paris XI) et avec la participation des ingénieurs de la société Hekyom.

Contact
Eliane LAVALETTE
Tél. : 01 69 15 36 89 - Fax : 01 69 15 36 99
eliane.lavalette@u-psud.fr

Le contrôle d’étanchéité par traceur hélium est une technique performante, mais qui demande un minimum de connaissance du vide et des conseils pratiques.

Ce module s’adresse à toute personne devant maintenir des installations fonctionnant sous vide ou réaliser le contrôle de tout produit présentant une contrainte d’étanchéité.

Ce module apporte les connaissances essentielles pour :

• Effectuer rapidement un test de fuite.

• Mettre en place un poste de contrôle étanchéité.

• Préparer des pièces pour le contrôle.

• Savoir si le contrôle par traceur hélium est la méthode optimale.

• Connaître les paramètres qui influent sur le résultat, sur la rapidité, sur la faisabilité d’un test.

• Comprendre le fonctionnement d’un détecteur de fuite. Le choisir,le maintenir.

COURS

Le contrôle étanchéité hélium : applications, marché. Principes et méthode selon les pièces à tester. Évaluation de l’importance d’une fissure,les unités. Principes de base des techniques du vide, écoulement laminaire et moléculaire, conductance, pressionpartielle, concentration. Influence de la position sur un groupede pompage… Temps de réaction, bruit de fond, affaiblissement du signal. Critères de choix d’un détecteurhélium, ses composants. Vitesse de pompage hélium, sensibilité. Cas concrets définis par les stagiaires.

TRAVAUX PRATIQUES ET DIRIGÉS

3 TP encadrés par 2 intervenants permettent au stagiaire de se réapproprierles notions qui ont été vues en cours, de poser les questions qui le concernent.

• Principes physiques mis en oeuvre
• Instrumentation
• Exploitation quantitative des résultats (sensibilité, précision, résolution spatiale...)
• Considérations sur la facilité de mise en oeuvre et le coût.

Introduction sur l'importance de problèmes de surfaces

• Quelques exemples concrets
• Présentation d'un tableau récapitulatif des types de problèmes posés relevant de la caractérisation de surface.

Présentation exhaustive des différentes techniques

• Spectroscopie d'électrons Auger
• Spectrométrie de masse d'ions secondaires (SIMS)
• Microscopie électronique à balayage et spectroscopie EDS
• Spectrométrie de rétro-diffusion d'ions Rutherford (RBS)
• Imagerie sur coupes par faisceaux d'ions (FIB)
• Spectroscopie de photo-électrons (XPS)
• Profilomètrie
• Microscopie à force atomique (AFM)
• Fluorescence X (TXRF)
  

Conclusion générale :

• Avantages et inconvénients de chaque technique pour un problème donné

Les matières plastiques ne permettent pas d'adhérer et de déposer facilement une couche métallique. Aussi a-t-il fallu développer, comme pour les secteurs du collage, des peintures et vernis, différentes techniques de préparation de surface, puis mettre en place des procédures de métallisation.

Les techniques de préparation de surface sont très variées et consistent soit en des traitements chimiques, parfois sévères et toxiques, soit mécaniques ou bien encore physiques faisant intervenir des faisceaux d'électrons, d'ions voire des plasmas.

La métallisation peut, elle aussi,reposer sur des procédures chimiques ou physiques telles que l'évaporation et la pulvérisation...

• Les différents procédés :évaporation,pulvérisation

• La fonctionnalisation des plastiques : principes,procédés,applications

• La métallisation des plastiques : principes,procédés,applications

• Le contrôle de l'adhérence de la couche métallique

• Les caractérisations physicochimiques et électriques

• Le contrôle de l'adhérence de la couche métallique

Table ronde en fin d'après-midi avec les intervenants pour traiter les études de cas proposés par les stagiaires.

Il est demandé aux stagiaires d'envoyer leurs études de cas avec le bulletin d'inscription.

Cette formation s'adresse aux personnels qui utilisent les plasmas comme des outils pour des applications faisant appel au traitement de surface, au dépôt ou à la gravure, dans des domaines très divers tels que la mécanique, l'optique, la décoration, la micro-électronique, etc.

Ce stage se déroule sur trois jours, avec une première moitié de cours et une seconde moitié de travaux pratiques. Le premier jour a pour but d'apporter des connaissances de base concernant la physique des plasmas (processus de créations et de pertes des espèces au sein du plasma, grandeurs caractéristiques qu'il est nécessaire de diagnostiquer pour une meilleure optimisation et un meilleur contrôle des procédés plasma, description des différents types de plasmas et de réacteurs à plasma...). Un cours ciblé sur les plasmas haute pression et leurs applications sera également dispensé. La deuxième partie du cours (2e matinée) concerne l'initiation aux diagnostics des plasmas, à la fois électriques (sondes de Langmuir) et optiques (spectroscopie d'émission et d'absorption). Le second après-midi et le 3e jour sont dédiés à la mise en pratique des connaissances acquises dans le domaine des diagnostics optiques et électriques des plasmas, grâce à des travaux pratiques effectués sur divers types de réacteurs à plasma.

COURS

• Initiation à la physique des plasmas:processus de création et de pertes

• Grandeurs caractéristiques des plasmas (densités et énergies des espèces neutres et chargées, potentiels)

• Production des plasmas :
  - Décharges électriques dans un gaz :continues - RF micro-ondes
  - Phénomènes aux électrodes, pulvérisation

• Méthodes de diagnostics des plasmas :
  - Les sondes électrostatiques
  - La spectroscopie optique d'émission
  - La spectroscopie d'absorption
• Réacteurs à plasma dans l'industrie
  - Plasma à haute pression et applications

TRAVAUX PRATIQUES

3 TP d'une demi-journée portant sur la caractérisation électrique (sonde de Langmuir) et optique (spectroscopie d'émission) sur différents types de réacteurs plasma (magnétron / micro-onde / RF)..

Fournir les connaissances de vbase concernant la microscopie quantitative et les techniques récentes de traitement et d'analyse automatiques d'images.

L'accent sera mis sur l'utilisation pratique de ces techniques, notamment par l'intermédiaire de démonstrations, de travaux pratiques sur logiciel et d'études decas industriels.

Ce stage est destiné aux ingénieurs, techniciens supérieurs, chercheurs, débutant dans le domaine de la caractérisation quantitative des microstructures.  

Un contact préalable avec des analyseurs d'images est souhaitable mais non indispensable.

• Chaîne d'acquisition - traitelent - anallyse automatique d'images

• Principales opérations de traitement d'images

• Stéréologie et calculs d'erreurs

• Applications industrielles

• Démonstrations et travaux pratiques

Cette formation s'adresse aux ingénieurs, chercheurs et responsables de laboratoires désireux de mieux connaître les techniques d'analyse par faisceaux d'ions de haute énergie.

La première journée s'articulera autour de l'exposé des fondements théoriques des méthodes, puis la présentation détaillée de chacune des techniques, en s'appuyant sur des exemples concrets d'application à des problèmes industriels.

Le second jour sera consacré aux aspects techniques et opérationnels, sur les moyens mis en œuvre et leur accessibilité. Enfin, le stage se terminera par une visite des installations du Centre d'Etudes Nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG), avecl'utilisation des outils et l'analyse d'objets en rapport avec les intérêts des participants.

COURS

• Interaction rayonnement matière
• Techniques analytiques et applica-tions industrielles
  - RBS / ERDA - PIXE - NRA
•  Le matériel mis en œuvre :
  - les accélérateurs de particules et leurs accès
  - Les détecteurs associés à la mesure
  - L'acquisition des données et les programmes de dépouillement

TRAVAUX PRATIQUES ET DEMONSTRATIONS

• Visite des installations du CENBG

• Mise en œuvre d'une technique d'analyse par faisceau d'ions

Ce cours définit les phénomènes rencontrés en "vide poussé et en ultravide". Une meilleure compréhension du dégazage (ou désorption) par la mesure et l'interprétation de l'évolution de la pression dans les enceintes à vide conduira à améliorer les montages existants et à concevoir de nouvelles installations dans la recherche du meilleur rapport qualité-prix.

On montrera comment il est possible de diminuer le dégazage et obtenir des pressions largement inférieures à 10-6 Pa (10-8 mbar), même sur de très grandes installations. Les techniques mises en œuvre pour l'ultravide peuvent être avantageusement appliquées dans des vides nettement moins poussés dans un souci d'économie pour l'investissement et la maintenance.

• Phénomènes rencontrés en vide poussé
• Libre parcours moyen
• Temps de séjour
• Désorption
• Pollution...
• Notion d'interface gaz-métal, absorption et diffusion de l'hydrogène

• Le matériel utilisé : pompes, joints, brides...

• Les bâtis ultravide

• Technologie des enceintes : traitement et conditionnement (nettoyage, étuvage, décharge luminescente)
• La mesure
• Discussions sur quelques cas classiques

Ce stage de 4 jours a été conçu pour permettre aux techniciens et techniciens supérieurs d'acquérir des notions théoriques et pratiques de base sur la cryogénie.

40% du temps est traité en travaux pratiques sur équipements actuels et pédagogiques.

EXPOSÉ ET TRAVAUX DIRIGÉS

• Thermodynamique des cryofluides

• Transferts thermiques

• Thermométrie

• Stockage et transfert de cryofluides

• Eléments constitutifs d'un cryosystème

• Evaluation thermo-mécanique d'un cryostat

TRAVAUX PRATIQUES ET DÉMONSTRATIONS

• Mesures de températures

• Transfert d'azote et d'hélium

• Mise en oeuvre d'un bain d'hélium liquide

• Mise en froid d'une masse métallique

Cette formation s’adresse aux opérateurs et techniciens ayant à assurer le bon fonctionnement et l’entretien d’une installation sous vide.

Elle a pour objectifs :

• D’identifier les points sensibles des installations et d’évaluer l’influence des principaux facteurs de performance.

• De décrire les constituants essentiels (pompes, canalisations, jauges) en faisant ressortir leurs caractéristiques spécifiques et leurs limites d’utilisation.

• D’étudier les conditions de mise en œuvre et d’entretien des systèmes de pompage.

Le but est de permettre au stagiaire de faire fonctionner et de maintenir l’installationde vide dans les conditions optimales, ainsi que de porter un premier diagnostic en cas de dégradation des performances ou de dysfonctionnement.

• Rappel pratique des principes fondamentaux de la technique du vide
• Conception des installations et analyse des éléments qui conditionnent la performance (liés à la conception, liés auprocédé, externes).
• Mise en oeuvre et entretien des principaux composants d'une installation de vide :
  - Pompes primaires (sches et à joint d'huile)
  - Pompes Roots ; Pompes secondaires
  - Canalisations, raccords et accessoires
  - Jauges

• Couplage de pompes ; avantages et limites des diverses combinaisons en fonction de l’utilisation.

• Principales causes de dysfonctionnement.

• Éléments de diagnostic.

COURS

• Notions de base en technique du vide
• Pompes primaires mécaniques
• Pompes à diffusion d'huile
• Pompes turbo-moléculaires
• Manométrie des basses pressions
• Pompes ioniques
• Pompes cryogéniques
• Détection de fuites

TRAVAUX PRATIQUES

• Démonstration des lois fondamentales
• Mise en évidence  des propriétés des vapeurs condensables (pompage de l'eau, paroi froide, gaz carbonique)

• Entretien des pompes primaires mécaniques
• Démontage et remontage (d’une pompe à palettes, d’une pompe sèche, d’une pompe Roots, d’une pompe turbomoléculaire)
• Manipulation sur différents groupes de pompage
• Visualisation de la pollution par l’huile à l’amorçage et au désamorçage d’une pompe à flux de vapeur

• Influence du regazage à l’air atmosphérique ou à l’azote sec

• Utilisation et étalonnage des jauges primaires (Pirani - Thermocouple) et secondaires (Penning)
• Spectrométrie de masse des gaz résiduels
• Détection de fuites
• Pompes primaires sèches
• Pompes ionique et titane
• Pompes cryogéniques
• Démonstration de matériel

Cette formation s’adresse aux concepteurs et utilisateurs d’installations sous vide. Elle a pour but de leur permettre d’évaluer le temps de pompage d’une installation et de les sensibiliser aux nombreux facteurs intervenant lors de la mise sous vide.

La maîtrise de ces facteurs est essentielle pour optimiser le dimensionnement de l’installation et du système de pompage associé. Les TP et TD permettront de réfléchir ensemble sur des cas pratiques et d’illustrer les phénomènes décrits en cours. Les résultats obtenus seront comparés à ceux fournis par un logiciel de calcul.

Pour suivre cette formation, une connaissance de base des techniques du vide est souhaitable.

• Bref rappel des principes fondamentaux de physique du vide Etat gazeux - unités - lois des gaz parfaits - notions de théorie cinétique des gaz - écoulements

• Démonstration expérimentale d'une descente en pression

• Mise en évidence des différentesphases de pompage et des phénomènes associés

• Les principaux constituants d'uneinstallation et leur influence sur la mise sous videPompes - canalisations - jonctions - matériaux

• Pompage en vide primaire -Facteurs déterminants

   Calcul des temps de pompage

• Pompage en vide secondaire - Influence des conductances et des dégazages sur la mise sous vide ou plages de pompes - Calcul du dimensionnement des pompes primaires dans les systèmes de pompage

• Couplage primaire / secondaire -Couplage primaire / roots

TD
Exemple de calcul des temps de mise sous vide. Vérification des calculs avecun logiciel. Dimensionnement des pompes primaires dans les systèmes.

TP
Vérification expérimentale des temps de pompage. Mise en évidence de l'influence des paramètres externes(canalisations,humidité,dégazage...).

La gravure de matériaux en couches minces par plasma est aujourd'hui une étape incontournable dans la fabrication des composants et dispositifs en microélectronique et micro ou nanotechnologie.
Ce stage de 2 jours est destiné aux techniciens, ingénieurs ou chercheurs, qui souhaitent approfondir leurs connaissances dans ce domaine. Il a pour objectif de donner aux participants une bonne compréhension du principe et des mécanismes de la gravure par plasma.

Le cours théorique et les discussions autour des résultats expérimentaux et des problèmes de transfert de motifs occuperont la moitié du stage. L'autre moitié du temps sera consacrée aux travaux pratiques. Une très large place est accordée aux discussions, les stagiaires sont invités à soumettre leurs problèmes et à exposer les questions qui les intéressent.

COURS THEORIQUES

• Principe de la gravure par plasma

• Quelques notions fondamentales sur les plasmas

• Interaction plasma-surface : principaux mécanismes

• Transfert de motifs : effet des paramètres, problèmes rencontrés

• Contrôle et compréhension du prccédé de gravure - les différents diagnostics

• Introduction aux TP du stage

TRAVAUX PRATIQUES :

Les notions vues en cours seront mises en pratique par des manips de gravure dans un réacteur à couplage inductif (ICP). Ces exemples permettront aux stagiaires d'aborder de façon concrète un grand nombre de notions générales sur la gravure.

A l'aide de diagnostics de surface et de diagnostics plasmas, nous essaierons de mieux appréhender l'influence des paramètres macroscopiques du procédé (pression, puissance, nature du gaz, polarisation du porte-échantillon...) sur la vitesse de gravure, la sélectivité d'attaque entre deux matériaux, l'anisotropie de la gravure...

• Un lyophilisateur

• Cloche à vide transparente

• Pompe à palettes mono-étagée

• Pompe à palettes bi-étagée

• Introduction : Principe de la lyophilisation

• Composition d'un lyophilisateur

• Différentes étapes d'un cycle de lyophilisation

• Congélation : pourquoi faut-il congeler les produits, différence entre congélation rapide et lente

• Mise sous vde, les points à respecter

• Sublimation, les différentes phases, les points à respecter pour ne pasdétériorer le produit

• Dessiccation finale,explications des différents paramètres à respecter pour ne pas détériorer le produit

• Comment déterminer la fin du cycle de lyophilisation

TRAVAUX PRATIQUES

Un TP encadré par un intervenant permettra aux stagiaires de se familiariser avec un lyophilisateur et de mettre en application les notions vues pendant le cours.

• Introduction :
  Brève histoire du vide

• Composition de la matière, les atomes et les molécules.

• Les gaz et la pression. Comportement des gaz depuis l’atmosphère jusqu’au vide.

• Les pompes à vide : leur mise en oeuvre, leurs caractéristiques, leurs limites.
  - Les pompes pour vide primaire
  - Les pompes pour vide secondaire et ultra-vide
• La mesure du vide - principaux types de jauges à vide

• Les fuites : causes et conséquences

• La propreté des surfaces

• Le dégazage : évaporation et désorption

• Les machines de dépôt sous vide.

Ce cours s’adresse aux personnels de maintenance, de production et de développement. Cette formation à 50% théorique et à 50% pratique nécessite une connaissance préalable des principes de base des techniques du vide. Elle a pour but d’expliquer et surtout de montrer les principes de fonctionnement des différents composants intervenant dans un système de pompage cryogénique. À la fin de cette formation, le stagiaire sera capable d’installer et de mettre en route une pompe cryogénique, de comprendre la plupart des dysfonctionnements liés à l’utilisation de ce type de pompe.

De plus, par l’acquisition du vocabulaire technique spécifique, le stagiaire sera capable de dialoguer directement avec les fournisseurs de pompes cryogéniques.

•  Pompe cryogénique 1500 l/s et compresseur d'hélium.

•  Outillages spécifiques à la maintenance des têtes froides.

• Les unités de mesure

• Principe du pompage cryogénique :
  - Cryocondensation
  - Cryosorption
  - Piegeage cryogénique

• Principe du pompage cryogénique à cryogénérateur :

• Caractéristiques techniques :
  - vitesse de pompage
  - courbes de débit
• Principe de fonctionnement d’une tête froide
  

• Régénération

• Cryostat

• Étude d’un schéma synoptique d’une installation à pompe cryogénique

• Raccordement des différents éléments d’une pompe cryogénique

• Mise en service d'une pompe cryogénique

• Avantages d'une pompe cryogénique

• Maintenance d'une pompe cryogénique

• Entretien, pannes et anomalies

Ce cours s’adresse aux personnels de développement, production et maintenance.

Cette formation à 70% théorique et à 30% pratique ne nécessite aucune connaissance particulière.

Elle a pour but d’expliquer et de montrer les différentes techniques de génération et d'utilisation du vide dans l'industrie.

D’expliquer et de montrer les principes de fonctionnement des différents composants utilisés dans les techniques du vide utilisées : les pompes à joints d'huile et pompes sèches, Roots et appareils de mesures.

Mise en évidence des problèmes engendrés par l’humidité, et des solutions à mettre en œuvre.

Un point particulier sera fait sur le principe de fonctionnement des centrales de vide simple ou double flux et de leurs avantages par rapport aux systèmes de vide traditionnels.

• Cloche à vide transparente

• Pompe à palettes mono-étagée

• Pompe à palettes bi-étagée

• Pompe Roots

• Appareils de mesure de vide type à membrane et Pirani

• Introduction : le vide dans l'industrie

• Qu'est-ce que le vide et que peut-on en faire ?
• Comment faire le vide ?
• Mesure et unités de mesure du vide
• Les différents types de pompes utilisées dans le
  vide primaire : pompes à joint d'huile, pompes sèches
• Le comportement des pompes à vide en milieu humide

• Le lest d'air, pourquoi et comment

• Les centrales de vide et leurs utilisations
• Influence des canalisations sur le temps de descente en vide

• Critères de choix des pompes à vide

• Les accessoires de raccordement

Ce stage s'adresse aux techniciens de la recherche et de l'industrie concerné par l'exploitation et la maintenance d'installations sous vide (nucléaire, microélectronique, chimie, métallurgie, agroalimentaire...) ou par le contrôle de procédés sous pressions reduites (oxydation, nitruration, dépôts, ...).

Le stage consiste en un rappel des connaissances en chimie et physique nécessaires à une bonne compréhension de l'analyse des gaz jusqu'à la mise pratique d'approches quantitatives pour accéder à la composition de mélanges de gaz résiduels ou synthétiques.

COURS

• Bases physiques de l'ionisation des gaz
• Lignes d'introduction de gaz
• Spectromètre de masse quadripolaire appliquée à l'analyse des gaz :
  - Principe
  - Description et fonctionnement : sources d'ions, filtre quadripolaire (séparation, résolution, gamme de masses ...), détection et comptage.
• Analyse des gaz : identification des pics d'ions moléculaires, de fragmentation, multichargés, isotopiques dans les spectres de masse : optimisation des conditions d'analyse : analyses qualitative et quantitative.

TRAVAUX DIRIGES ET PRATIQUES

Travaux dirigés :

• Exploitation des spectres de masse : identification des constituants d'une atmosphère résiduelle ou de mélanges gazeux synthétiques (analyse qualitative).
• Calcul des fractions ioniques, moléculaires et pressions partielles : détermination des pressions réelles et de la composition de mélanges gazeux par l'utilisation de corrections de sections efficaces (analyse quantitative).

• Description de l'appareillage, acquisition de spectres de masse de gaz résiduels, de gaz purs (calibrage en sensibilité, taux de fragmentation, rapports isotopiques)
• Analyse quantitative de mélanges gazeux types (air, Ne-Ar).
• Détermination pratique des corrections de section efficace (jauge à membrane)
• Conclusions du stage : discussion des résultats, cas d'analyse soumis par les stagiaires...

Apporter les connaissances métallurgiques nécessaires pour une utilisation judicieuse du titane et de ses alliages.

Présenter les principales applications industrielles (moteurs, structures aéronautiques, chimie, médical...) et montrer les potentialités de développement de cette famille de matériaux.

• Introduction au Titane et à ses alliages - Structure - Propriétés
• Elaboration du titane.
• Formation des microstructures dans les alliages de titane au cours des traitements thermiques et thermomécaniques.
• Propriétés, traitement thermique et principales applications industrielles des trois grandes familles d'alliages : a, (a+b) et b

• Résistance à la corrosion du titane et de ses alliages

• Mise en œuvre du titane et de ses alliages : formage (forgeage,matriçage,formage superplastique...) et traitements thermiques associés, usinage, préparations et traitements de surfaces, soudage, soudage-diffusion...

• Applications émergentes et aspects technico-économiques

• Spectroscopie : émission optique,sources diverses,caractéristiques de la source à décharge luminescente

• Optique :
  - systèmes d'éclairage, disperseurs, détecteurs
  - spectromètres : monochromateurs et polychromateurs

• Acquisition et traitement du signal :soutien informatique :

• Exemples d'installations : sources à décharge luminescente, polychromateurs

• Spectres :
  - raies, interférences et fond spectral
  - application à l'analyse élémentaire des matériaux : analyses qualitative et quantitative

• Analyse élémentaire : calibration,incertitudes,applications (analyse élémentaire quantitative en volume)

• Examen de divers matériaux simple couche ou multicouches (conducteurs et isolants)

• Analyse élémentaire de couches minces : caractéristiques de l'érosion par décharge luminescente,profil d'éléments en fonction de la profondeur,sources d'incertitudes,analyse quantitative

• Domaines d'application de la SDL : situation par rapport aux autres techniques d'analyse

Trois demi-journées sontconsacrées aux essais sur appareil.

Le nombre de participants est limité à 7.