Brevet FR2579911A1 — publié le 19861010

La présente invention concerne un procédé de formation d'une pellicule mince polycristallineprésentant d'excel- lentes caractéristiques électriques, à basse température et, plus spécialement, un procédé permettant de former, sur un substrat amorphe, une pellicule mince de silicium polycristallin possédant une densité élevée, une surface lisse et une orientation préférée, principalement grâce à un procédé dit du faisceau en amas ionisés. On utilise classiquement une pellicule mince poly- cristalline pour des électrodes MOS et LSI. Récemment, des recherches ont été faites pour étendre l'application de cette pellicule à un dispositif SOI (silicium-sur-isolant) dans lequel elle est employée comme région active, et à un transistor en pellicule mince (TFT) pour affichage à cristaux liquides et affichages électrolumines- cents (EL). Par exemple, dans un système de matrice active destiné à être utilisé pour améliorer la qualité d'image d'un panneau d'affichage à cristaux liquides et d'éléments de pellicule mince EL, on a employé du silicium polycristallin, aussi bien que du silicium amorphe, comme transistor en pellicule mince (TFT) pour commuter des éléments d'image. Le silicium polycristallin constitue un excellent matériau'pour transistors en ce qu'il offre une haute mobilité de porteurs qui permet des vitesses de commutation élevées, ceci étant une importante fonction des transistors. Ainsi, le silicium polycristallin ne convient pas seulement pour des affichages d'une haute qualité, mais il est en outre un matériau important pour l'intégration d'un circuit de commande à l'intérieur d'un substrat. Ainsi, le silicium polycristallin fonctionne beaucoup mieux que le silicium amorphe. Classiquement, on a principalement formé les pellicules de silicium polycristallin grâce à un procédé LPCVD (dépôt chimique sous forme vapeur à faible pression). Dans le procédé LPCVD, on introduit un gaz porteur et un gaz matière contenant du silicium dans un réacteur, après quoi une mince pellicule de silicium polycristallin se forme par réaction chimique à une pression réduite de l'ordre de 0,1 à 10 mm Hg, soit de 13,3 à 1 330 Pa, le substrat étant chauffé au moyen d'une source de chaleur placée à l'extérieur du réacteur. Alors que la vitesse de dépôt de la vapeur de silicium est faible dans le procédé LPCVD, ce dernier est préférable en ce que la pellicule résultante présente une uniformité excellente et, de plus, on peut traiter de nombreuses pellicules à la fois, de sorte que ce procédé est largement utilisé dans les opérations de production LSI. On utilise des substrats transparents, par exemple en verre et en quartz, dans un affichage à cristaux liquides puisque ces affichages font appel à la transmission de la lumière. Un verre à bas point de fusion est tout spécialement préférable comme substrat pour des affichages à cristaux liquides puisque des substrats faits de verre à bas point de fusion sont peu coûteux et que la production d'affichages de grande surface à l'aide de ce type de substrats est assez simple. Néanmoins, un inconvénient de ce matériau est qu'il ne peut virtuellement pas être traité à des températures dépassant 600 C, puisqu'il ne s'agit pas d'un matériau résistant aux tempé- ratures élevées. On sait que, lorsqu'on forme une pellicule mince de silicium polycristallin à l'aide du procédé LPCVD, il faut chauffer un substrat à une température de préférence supérieure à 600 C, puisque les pellicules minces de silicium obtenues à de basses températures deviennent amorphes. En résultat, le procédé LPCVD emploie inévitablement des substrats de quartz au lieu d'un verre à bas point de fusion; par conséquent, il n'est pas possible d'abaisser le coot d'un tel dispositif semiconducteur. Pour former un matériau pour dispositif semiconducteur d'une épaisseur de plusieurs centaines d'angstrôms à plusieurs milliers d'angstrôms, on utilise une pellicule mince de silicium polycristallin formée par le procédé LPCVD ou par un procédé de dépôt sous forme vapeur par faisceau électronique. Malheureusement, les pellicules minces de silicium polycristallin ayant cette épaisseur ne sont pas denses, ne sont pas lisses à leur surface et, de plus, des grains cristallins de celles-ci sont orientés de manière aléatoire; ainsi, ils n'ont pas l'orientation assez intense de . Comme cela sera décrit ci-après, l'intensité de l'orientation d'une pellicule, son degré de densité et la régularité de sa surface influencent fortement les caractéristiques d'un dispositif semiconducteur. La densité d'état d'interface d'une pellicule d'oxyde par rapport à un semiconducteur de silicium est très impor- tante dans un dispositif MOS (métal-oxyde-silicium) qui est norma- lement utilisé comme transistor en pellicule mince pour une matrice active. Plus la densité d'état d'interface est faible, et plus les caractéristiques d'un dispositif sont préférables. De façon générale, les grains cristallins du silicium polycristallin sont orientés de manière aléatoire. Ainsi, la densité d'état d'interface est beaucoup plus grande que celle du silicium monocristallin. Si l'on peut orienter uniformément les cristaux du silicium polycristallin, la densité d'état diminue et tend à s'approcher du niveau de densité d'état du silicium monocristallin, et, en outre, ceci empêche la diffusion des caractéristiques de frontière de grain du silicium polycristallin. Ainsi, on peut facilement ajuster les caractéristiques d'un dispositif semiconducteur. Il est également important de rendre les pellicules de silicium polycristallin denses et régulières sur la surface pour les basses températures afin d'obtenir des caractéristiques préfé- rables pour le dispositif semiconducteur; ainsi, un cristal ayant une densité élevée permet efficacement de réduire la densité non favorable de niveaux de défauts existant aux frontières des grains cristallins du polycristal, et un cristal présentant une surface lisse permet efficacement de réduire la densité d'état d'interface, telle que décrite ci-dessus. Une pellicule mince de silicium poly- cristallin satisfaisant ces conditions permet de faire fonctionner le dispositif semiconducteur avec une tension de seuil faible et confère une forte mobilité des porteurs. Ainsi, la formation d'une pellicule mince de silicium polycristallin à basse température et le procédé de formation de pellicule selon l'invention permettant que ces cristaux présentent une orientation intense sont très importants pour l'amélioration et la diversification des caracté- ristiques d'un dispositif dans lequel il est utilisé du silicium polycristallin. L'invention a été réalisée en relation avec les problèmes résultant des procédés classiques de formation de pellicules, et elle vise à fournir un procédé par lequel, en ionisant le silicium, on peut former, à des températures relativement basses, sur un substrat amorphe, une peLlicule mince de silicium polycristallin possédant une densité élevée, une surface lisse, une orientation préférée et d'exceLlentes caractéristiques électriques. Un procédé de formation d'une pellicule mince utilisant des ions selon l'invention comprend les opérations con- sistant à chauffer le silicium, qui est une source d'évaporation, faire évaporer le silicium chauffé dans le vide, ioniser et accélérer au moins une partie du silicium évaporé, et, ensuite, faire bombarder par ledit silicium un substrat en même temps que des éléments neutres. Ce procédé comporte le procédé de plaquage ionique, le procédé de dépôt par faisceau ionique, et le procédé du faisceau en amas ionisés.On limite la description d'un procédé de formation de pellicule mince, à effectuer ci-après, au procédé du faisceau en amas ionisés,par lequel on forme une pellicule mince ayant une densité élevée et un haut degré de pureté, mais le procédé de l'invention n'est naturellement pas limité à ce procédé. La description suivante, conçue à titre d'illus- tration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ces caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 présente la structure fondamentale d'un dispositif à faisceau en amas ionisésqui est employé pour former une pellicule mince de silicium polycristallin selon l'invention; - la figure 2 montre une vue en section droite de la structure d'un exemple; - la figure 3 est une vue en section droite agrandie d'une partie de surface de l'exemple formé par application d'une tension d'accélération de 0,5 kV; la figure 4 est une vue en section droite agrandie d'une partie de surface d'un exemple formé par application d'une tension d'accélération de 4,0 kV; - la figure 5 montre le résultat de mesure, obtenu à l'aide d'un diffractomètre à rayons X, pour un exemple formé par application d'une tension d'accélération de 0,5 kV; - la figure 6 montre le résultat de mesure, obtenu à l'aide d'un diffractomètre à rayons X, d'une exemple formé par application d'une tension d'accélération de 4,0 kV; l'axe latéral et l'axe longitudinal des figures 5 et 6 montrent respec- tivement l'angle de diffraction 2 0 et l'intensité relative; - la figure 7 montre la structure d'un transistor en pellicule mince; et - la figure 8 montre les caractéristiques du transistor en pellicule mince. Avant de décrire l'invention, on va faire ci-après une brève description du procédé de dépôt de vapeur par faisceau en amas ionisésdevant être utilisé dans les modes de réalisation. Comme représenté sur la figure 1, dans le procédé de dépôt sous forme vapeur par faisceau en amas ionisés,on chauffe du silicium 2, remplissant un creuset I du type fermé, et il s'évapore, après quoi il est éjecté dans une atmosphère o la pression est inférieure à 1/10 de la pression du silicium évaporé. Les électrons émis à partir d'un filament 4 sont injectés dans le silicium évaporé pour l'ioniser, après quoi le silicium ionisé est accéléré par une électrode d'accélération 5 et bombarde, en même temps que du silicium neutre, un substrat 7, sur lequel il se dépose, ce qui conduit à la formation d'une pellicule mince de silicium. Sur la figure 1, il est prévu un obturateur 6, une lampe infrarouge 8 servant à chauffer le substrat 7, et un tuyau 9 d'introduction de gaz par rapport au creuset 1. Selon le procédé ci-dessus décrit, les liaisons atomiques existant à la surface du substrat sont renforcées par l'utilisation de l'activité chimique des ions eux-mêmes et par l'énergie cinétique conférée par les ions accélérés. En outre, la formation d'une pellicule mince uniforme, dense et lisse à la surface peut être réalisée par l'effet de migration produit à la surface par suite de l'amortissement de l'amas. Comme représenté sur la figure 1, dans le procédé de formation d'une pellicule mince de silicium polycristallin, on peut effectuer une adjonction d'impuretés à la pellicule mince de silicium polycristallin en introduisant un gaz de traitement dans le dispositif représenté sur la'figure 1 à partir du tuyau 9, en fonction des circonstances. On peut introduire des gaz de dopage, tels que PH3, B2H6, dans la pellicule mince de silicium polycris- tallin pour commander sa conductivité, et des gaz tels que l'hydro- gène pour passiver la frontière des grains cristallins du silicium polycristallin. Le silicium ionisé permet efficacement l'introduction de ces gaz. Dans le but d'obtenir les informations particulières sur les caractéristiques du procédé de formation de pellicule à l'aide d'ions, on a mené énergiquement une recherche pour savoir s'il était possible ou non de former une pellicule mince de silicium polycristallin à des températures inférieures à 600 C. En résultat, il a été découvert que l'on pouvait produire une pellicule mince de silicium polycristallin, qui est à la fois dense et lisse à la surface et présente une orientation préférée, sur un substrat amorphe en ajustant les paramètres des ions et que ces facteurs permettent très efficacement d'améliorer les caractéristiques particulières d'un dispositif semiconducteur. Il faut noter que la structure et les caractéristiques d'une pellicule mince de silicium polycristallin sont affectées par le niveau de vide de la chambre d'aspiration, la température du substrat, la vitesse d'évaporation du silicium, le taux d'ionisation, et la tension d'accélération. Il est préférable de maintenir une pression de base inférieure à 10-4 Pa pour empêcher la contamination par des impuretés telles que l'oxygène, le carbone et l'azote dans la pel- licule. Il faut aussi noter que la vitesse d'évaporation du sili- o cium doit être pratiquement supérieure à une valeur de I à 3 A/s. La tension d'accélération et l'intensité du courant ionique sont les paramètres les plus importants pour la formation d'une pellicule mince de silicium polycristallin qui est dense et lisse à la surface et est orientée de manière intense. La tension d'accélération est le facteur le plus important en ce qui concerne l'orientation intense de la pellicule. Lorsque la tension d'accé- Lération se trouve dans un intervalle de plusieurs volts à plusieurs centaines de volts, Le substrat est rendu pur, le rendement de migration à La surface s'accélère, ce qui permet la formation efficace d'une pellicule mince, mais l'orientation des grains cristallins de la pellicule mince de silicium polycristallin ainsi formée est aléatoire. Ainsi, cet intervalle de tension n'est pas adapté à la formation d'une pellicule mince de silicium poly- cristallin dans laquelle les grains cristallins sont orientés de manière intense. Lorsque l'on effectue la formation d'une pelli- cule mince de silicium polycristallin avec une tension d'accélé- ration dépassant la valeur de 6 à 7 kV, il se produit une pulvé- risation et la pellicule est endommagée, si bien que la formation d'une pellicule mince de haute qualité ne peut être réalisée. Par exemple, lorsque la tension d'accélération vaut 10 kV, des ions de silicium passent dans la pellicule mince de silicium No jusqu'à une profondeur d'environ 150 A mesurée depuis la surface et ils détruisent les grains cristallins présents jusqu'à cette profondeur, ce qui fait passer les grains à l'état amorphe. On sait que la vitesse de recroissance d'un cristal de silicium est de plusieurs dizaines d'angstroms par seconde lorsque la tempéra- ture de formation de la pellicule est inférieure à 600 C. Ainsi, il est difficule de faire subir une complète recroissance à des grains cristallins qui ont été détruits pendant la formation de la pellicule. Lorsque la tension d'accélération se trouve dans l'intervalle de 1 à 5 kV, des ions de silicium pénètrent dans la pellicule mince de silicium jusqu'à une profondeur d'une à plusieurs dizaines d'angstroms. Ceci signifie que les grains cristallins situés typiquement entre la couche supérieure d'atomes et la dixième couche d'atomes sont détruits. Mais, dans ce cas, le degré auquel les grains cristallins sont détruits n'est pas si important, si bien que les grains cristallins peuvent être retrouvés pendant la formation de la pellicule dans l'intervalle de température ci-dessus indiqué. Lorsque des ions bombardent des grains cristallins paral- lèlement aux axes des cristaux, il se produit un effet tunnel, et le nombre de collisions d'ions avec les atomes de silicium d'un cristal diminue, ce qui rend difficile la destruction des cristaux. Une pellicule mince de siLicium polycristallin formée sans l'aide d'ions est orientée de manière aléatoire lorsque son épaisseur est de plusieurs centaines à plusieurs milliers de microns, c'est- à-dire qu'elle ne possède qu'une orientation peu intense de . Lorsqu'une pellicule mince de silicium polycristallin est formée à l'aide d'une tension d'accélération de 1 à 5 kV, les cristaux sont orientés de manière relativement intense, c'est-à-dire que les grains cristallins formés au hasard en ce qui concerne leurs orientations à la surface de la pellicule mince pendant la forma- tion de la pellicule sont détruits par les ions de silicium. Mais, le degré de destruction des grains cristallins ayant des axes d'orientation relativement uniformes et perpendiculaires au substrat n'est pas si important en raison de l'effet tunnel ci- dessus indiqué et, ces grains cristallins maintiennent leur confi- guration cristalline. En résultat, les grains cristallins qui possèdent l'orientation permettent une recroissance des grains cristallins détruits, ce qui conduit à la formation d'une pellicule mince de silicium polycristallin ayant une orientation intense. Au titre d'exemple applicable de ce procédé, il est possible d'ajuster un changement d'orientation d'une pellicule mince de silicium polycristallin en injectant des ions suivant une orien- tation oblique par rapport au substrat. Comme ci-dessus décrit, l'intensité du courant d'ions est un paramètre important pour la formation d'une pelli- cule mince de silicium polycristallin ayant une orientation intense, une densité élevée et une surface lisse. Eu égard à l'intervalle de création d'une cascade provoquée par une injection d'ions, il faut un pour cent, ou plus, de tous les atomes qui arrivent à la surface des cristaux pour former une pellicule mince polycristalline favo- rable. La migration est accélérée par la présence d'atomes au-delà de ce pourcentage, et les grains cristallins qui ont été légèrement déposés sur le substrat sont repulvérisés, ce qui entraîne la réali- sation de cristaux de silicium ayant une densité élevée et une surface lisse. Théoriquement, il n'existe aucun moyen pour calculer la quantité d'ions au moyen de laquelle il est réalisé une orienta- tion favorable des cristaux, mais, expérimentalement, il a été découvert que la quantité d'ions nécessaire à cet effet est de plus d'un pour cent à plusieurs unités pour cent des atomes qui arrivent à la surface des cristaux. On va décrire ci-après les modes de réalisation de l'invention. Mode de réalisation 1 On fait dans une chambre à vide telle que présentée sur la figure 1 un vide inférieur à 10-4 Pa, après quoi on chauffe à 2 000 C un creuset 1 rempli de silicium constituant une source de matériau de dépôt pour réaliser la formation de la pellicule avec une vitesse de dépôt de 100 A à 200 A par minute. Comme subs- trat 7, on utilise un substrat monocristallin de silicium 10 pos- sédant l'orientation . On traite thermiquement ce substrat- à 1 0 C pour former une pellicule de SiO2 11 d'une épaisseur de 3 000 A. Comme substrat, on peut utiliser du quartz, du SiO2 formé par CVD, du Si3N4 formé par CVD, ou un autre substrat amorphe tel que du verre pouvant supporter une température maximale de 500 à 600 C. On chauffe le substrat 7 à l'aide d'une lampe infrarouge 3 pour maintenir la température du substrat à 480 C. Les tensions d'accélération respectivement appliquées au creuset 1 et au subs- trat 7 sont 0,5 kV et 4,0 kV. La densité de courant des ions attei- gnant le substrat 7 à cet instant est d'environ 5 pA/cm2. L'épais- seur de la pellicule mince de silicium ainsi formée est de 0,2 pm. La figure 2 présente une vue en section droite de la structure de l'échantillon, o la référence 10 désigne un subs- trat de silicium (100); 11, une pellicule mince d'isolation amorphe, telle que SiO2 ou Si3N4 formée sur le substrat 10; 12, une pellicule mince de silicium polycristallin formée par le procédé du faisceau en amas ionisés.La figure 3 est une vue agrandie de l'échantillon formé par application d'une tension d'accélération de 0,5 kV, o la référence 13 désigne des grains cristallins de silicium possédant l'orientation ; 14, des grains cristallins de silicium ayant une orientation différente de . La figure 4 est une vue agran- die de la surface de l'exemple formé par application d'une tension d'accélération de 4 kV, o la référence 13' désigne des grains de silicium ayant l'orientation ; et 14', les grains cristallins de silicium ayant une orientation différente de . 25799 il Comme cela résulte clairement des vues agrandies montrant les surfaces d'exempetés sur les figures 3 et 4, le nombre de grains cristallins ayant l'orientation est légèrement supérieur à celui des grains cristallins 14 orientés de manière aléatoire lorsque la tension d'accélération appliquée vaut 0,5 kV. Le diamètre de ces grains cristallins est de 100 A à 300 A. On a mesuré les intensités de diffraction de cet exemple à l'aide d'un diffractomètre. la figure 5 montre les résultats de mesure de l'intensité de diffraction I en fonction de l'angle de diffrac- tion 2 e. La diffraction intense 18 que l'on voit au voisinage de l'angle (2 e = 69) est une diffraction de la face (400) du subs- trat monocristallin de silicium. Les diffractions par la pellicule mince de silicium polycristallin 12 sont identifiées, sous les numéros de référence 15, 16 et 17, comme réalisées respectivement par les faces (111), (220) et (311), donnant des pics au voisi- nage des angles (2 e = 23, 47 et 56). Les intensités de diffrac- tion des rayons X-varient selon les'faces de diffraction. Les intensités de diffraction de la poudre de silicium par les faces (220) et (311) sont respectivement de 0,6 et 0,35 lorsque l'on suppose que l'intensité de diffraction par la face (111) vaut 1. En conséquence, les rapports d'abondance des faces (111), (220) et (311) de l'exemple considéré sont respectivement 1,0: 1,4: 1,1, ce qui signifie que les échantillons ont une orientation assez intense de . Comme représenté sur la figure 4, un exemple formé par application d'une tension d'accélération de 4 kV comprend principalement des grains cristallins 13' ayant l'orientation . Les diamètres des grains cristallins 13' ayant l'orientation O O sont de 200 A à 500 A, ce qui est 1,5 fois plus grand que le dia- mètre des grains cristallins formés par application d'une tension d'accélération inférieure. Les intensités de diffraction de l'exemple considéré mesurées par un diffractomètre sont présentées sur la figure 6. Comme le montre la figure 6, comme dans le cas o les grains cristallins sont formés par L'application d'une tension d'accélération faible, les diffractions 15', 16' et 17' de la pelli- cule mince de silicium polycristallin 12 par les faces (111), (220) 2 5 7 9911 et (311) sont identifiées. Mais, dans cet exemple, la diffraction 16' effectuée par la face (220) est beaucoup plus intense que la dif- fraction 16. Inversement, les diffractions 15' et 17' effectuées par les faces (111) et (311) ne sont pas aussi intenses que 15 et 17, respectivement. Le rapport d'abondance des faces (111), (220) et (311) est 0,3: 2,0: 0,3 si l'on suppose que l'intensité de diffraction de la face (111) vaut 1, ce qui signifie que les grains cristallins de l'exemple ont une orientation intense suivant . Sur la base de ce qui précède, on voit qu'il est possible de former une pellicule mince de silicium polycristallin possédant une orientation hautement préférée sur un substrat amorphe à des températures plus basses que 600 C à l'aide du procédé de formation de pellicule mince de silicium utilisant des ions de silicium accélérés. La pellicule mince de silicium formée à l'aide d'ions de silicium ne présente aucune cavité entre les frontières des grains. L'observation à l'aide d'un microscope électronique par transmission révèle que les pellicules minces de silicium ainsi formées sont beaucoup plus denses qu'une pellicule formée par le procédé de dépôt sous forme vapeur ou le procédé LPCVD. En outre, l'observation au microscope électronique à balayage indique que la surface des pellicules minces de silicium ainsi formées est lisse, c'est- à-dire que ses irrégularités sont plus petites que No + 150 A. Mode de réalisation 2 De la même manière que pour le mode de réalisation 1, on a fait déposer du silicium polycristallin, d'une épaisseur de pellicule valant 2 000 A, sur un substrat (une pellicule d'oxyde d'origine thermique 22 d'une épaisseur de 1 000 A a été formée sur le silicium 21) par application de tensions d'accélération valant 0 kV et 4 kV, et on a formé des transistors en pellicule mince sur lesquels le silicium déposé faisait fonction de couche active, en vue de la comparaison des caractéristiques respectives. Comme représenté sur la figure 7, ces transistors en pellicule mince comprennent une couche active 23 constituée par le silicium polycristallin ci-dessus indiqué, une pellicule d'isolation de grille 24, et du silicium polycristallin 25. Plus spécialement, sur la couche active 23, il est formé une peLLicule d'isolation de grille 24 d'une épaisseur de 1 000 A, à L'aide du procécé CVD à pression normale. On forme sur la pellicule d'isolation de grille 24 une pellicute de silicium polycristaLLin 25 d'une épaisseur de o 4 000 A, servant d'électrode de grille, au moyen du procédé du faisceau en amas ionisésou du procédé CVD à pression réduite. On injecte des ions de bore, en une quantité de I à 3 x 1015 cm 2 dans l'électrode de grille 25, une région de source 26 et une ré- gion de drain 27 par application de 70 keV visant à réduire les résistances des transistors en pellicule mince. On forme des peLLicuLes de AlSi d'une épaisseur de o 000 A (les pellicules 26' et 27') destinées à servir d'électrodes de source et de drain. Après formation des dispositifs semiconduc- teurs, on effectue un traitement par plasma d'hydrogène pendant une heure à 350 C par application d'une puissance électrique de plasma de 100 W. Sur La figure 8, Les références A et B montrent respectivement la relation caractéristique existant entre les paramètres ISD et VG de dispositifs semiconducteurs formés par- application des tensions d'accélération respectives de 4 kV et O kV, o le seuil de B est 17,0 V et le seuil de A est 10,7 V. La mobilité des porteurs pour A est de trois à quatre fois plus élevée que celle de B, si bien que l'on obtient pour A une valeur préfé- rable (i est compris entre 20 et 30 cm2/Vs). Comme ci-dessus décrit, selon Le procédé de forma- tion de pellicule mince en silicium, on peut obtenir à une basse température ( lin ayant une densité élevée, une surface lisse et une orientation intense. L'utilisation de ce procédé autorise l'emploi comme subs- trat d'un verre ne résistant pas à La chaleur. En résultat, les dispositifs d'affichage à cristaux liquides peuvent être rendus peu coûteux et, en outre, on peut effectuer la production de dis- positifs d'affichage à cristaux liquides d'une grande taille. La pellicule mince de silicium polycristallin formée selon ce procédé n'est pas seulement dense et lisse à sa surface, mais elle présente aussi une orientation intense. Ainsi, dans un transistor MOS formé 2 79911 à l'aide de la pellicule mince de silicium polycristallin, la den- sité d'état existant à l'interface entre du silicium polycristallin et une pellicule d'oxyde diminue, la tension de seuil diminuant également. En outre, on améliore la mobilité des porteurs puisque le cristal possède une orientation favorable, et on diminue en même temps la dispersion de la caractéristique particulière du dispositif semiconducteur. Une pellicule mince de silicium polycristallin formée selon ce procédé permet non seulement une application à des intervalles plus larges, mais elle améliore en outre les carac- téristiques d'un dispositif dans lequel la pellicule mince ci-dessus indiquée est employée. Il faut noter qu'il est possible de cons- tituer à une température inférieure à 60 C une matrice active possédant des meilleures caractéristiques de fonctionnement. Il n'est pas possible de former, dans cette gamme de températures, une pellicule mince de silicium polycristallin ayant cette qualité selon les procédés classiques. Ainsi, la pellicule mince de silicium polycristallin formée selon l'invention contribue fortement à permettre la production de dispositifs d'affichage d'une haute qualité, par exemple à cristaux liquides. Les avantages obtenus par le procédé de formation de pellicules minces selon l'invention sont grands. On rappelle que, selon un aspect du procédé de l'in- vention, utilisant un faisceau en amas ionisés, on chauffe et on fait évaporer du silicium, qui constitue une source d'évaporation, remplis- sant un creuset de type fermé qui présente au moins un ajutage, on forme des amas consistant en groupe d'atomes par éjection dudit sili- cium évaporé hors de l'ajutage dans une chambre d'évaporation grâce à la condensation provoquée par une dilatation adiabatique, et on ionise au moins une partie du silicium évaporé constituant ledit amas. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'ima- giner, à partir du procédé dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. R E V E N D I CA T I 0 N S 1. Procédé de formation d'une pellicule mince de silicium polycristallin (12) sur un substrat amorphe (7; 10, 11), caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: ioni- ser (4) partiellement et accélérer (5) du silicium évaporé, bom- barder le substrat amorphe avec le silicium ionisé, en même temps qu'avec du silicium neutre, pour former sur le substrat une pelli- cule mince de silicium polycristallin (12) possédant une surface lisse et dense et une intense orientation. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes: chauffer et faire évaporer du silicium (2), qui constitue une source d'évaporation, remplissant un creuset (1) de type fermé qui présente au moins un ajutage (3);formerdes amas consistant en groupes d'atomes par éjection dudit silicium évaporé hors de l'ajutage dans une chambre d'évaporation grâce à la condensation provoquée par une dilatation adiabatique; et ioniser au moins une partie du silicium évaporé constituant ledit amas. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération consistant à maintenir au-dessous de 600 C la température du substrat amorphe que le silicium évaporé bombarde par ionisation partielle et accélération. 4. Procédé selon la ravendication 1 ou 2, caractérisé par l'opération consistant à appliquer audit ion de silicium une tension d'accélération appartenant à l'intervalle de I à 5 kV. 5. Procédé selon la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération consistant à introduire (9) un gaz dans ladite chambre de dépôt sous forme vapeur de manière à commander les caractéristiques de la frontière des grains ou à effectuer un dopage. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant à utiliser comme gaz l'un quelconque des gaz H2, PH3 et B2H6.