"太陽電池基板上にパッシベーション反射防止層を形成する方法であって、第1のプロセス混合ガスを、処理チャンバ内のプロセス容積内に流すステップと、前記処理チャンバ内で、0.65W/cm2より大きい電力密度でプラズマを生成するステップと、前記プロセス容積内の太陽電池基板上に窒化ケイ素含有インターフェイスサブレイヤを堆積するステップと、第2のプロセス混合ガスを前記プロセス容積内に流すステップと、前記窒化ケイ素含有インターフェイスサブレイヤ上に窒化ケイ素含有バルクサブレイヤを堆積するステップとを含む方法。前記インターフェイスサブレイヤが、前記結果として得られるバルクサブレイヤの屈折率nよりも大きい屈折率nを有し、前記インターフェイスサブレイヤと前記バルクサブレイヤの両方が、0から0.1の吸光係数k値を有する、請求項1に記載の方法。前記インターフェイスサブレイヤが、2.4から2.6の屈折率を有し、前記バルクサブレイヤが2.00から2.15の屈折率を有する、請求項2に記載の方法。前記第1のプロセス混合ガスが窒素およびシランを含む、請求項1に記載の方法。前記窒素とシランの比が14:7である、請求項4に記載の方法。前記第2のプロセス混合ガスが、窒素、シラン、およびアンモニアを含む、請求項1に記載の方法。前記窒素とシランの比が約8.35であり、前記アンモニアとシランの比が約0.90である、請求項6に記載の方法。前記パッシベーション反射防止層が、実質的に、前記インターフェイスサブレイヤおよび前記バルクサブレイヤの両方を全体的に貫通するピンホールのない、請求項1に記載の方法。前記第2のプロセス混合ガスを前記プロセス容積内に流すステップの前に、前記プラズマを消すステップと、前記第2のプロセス混合ガスを前記プロセス容積内に流すステップの後に、前記プラズマを再点火するステップとをさらに含む、請求項1に記載の方法。太陽電池デバイス内に形成されるパッシベーション/ARC層であって、太陽電池の表面に形成される1つまたは複数のp型にドープされた領域の上に配設されるシリコン-窒素含有インターフェイスサブレイヤと、前記シリコン-窒素含有サブレイヤの上に配設されるシリコン-窒素含有バルクサブレイヤとを備え、前記インターフェイスサブレイヤが前記バルクサブレイヤの屈折率nよりも大きい屈折率nを有し、前記インターフェイスサブレイヤと前記バルクサブレイヤの両方が0から0.1の吸光係数k値を有する、パッシベーション/ARC層。前記パッシベーション/ARC層内の正味の正電荷の量が、前記太陽電池基板の前記表面において、1x1012クーロン/cm2より大きい電荷密度を有する、請求項10に記載のパッシベーション/ARC層。実質的に、前記インターフェイスサブレイヤおよび前記バルクサブレイヤの両方を全体的に貫通するピンホールのない、請求項10に記載のパッシベーション/ARC層。太陽電池上のパッシベーション層内に形成されるピンホールを検出する方法であって、太陽電池上に形成されたパッシベーション層を有する太陽電池を電解質の中に浸すステップと、前記太陽電池の金属に覆われる後側を介して電流を印加し、前記パッシベーション層の外面から前記太陽電池のドープされた領域に延びる任意のピンホールをメッキするステップと、前記ピンホールのいずれかの中をメッキする任意の金属を検出するステップとを含む方法。接合領域を有する基板と、前記基板の表面上のパッシベーション反射防止層であって、窒化ケイ素含有インターフェイスサブレイヤ、および前記インターフェイスサブレイヤの直ぐ上の窒化ケイ素含有バルクサブレイヤを備えるパッシベーション反射防止層とを備え、前記インターフェイスサブレイヤが前記バルクサブレイヤよりも大きい屈折率nを有し、前記パッシベーション層が実質的に前記インターフェイスサブレイヤおよび前記バルクサブレイヤの両方を全体的に貫通するピンホールのない太陽電池。太陽電池上に膜を形成するシステムであって、処理チャンバの処理容積内の太陽電池基板上にパッシベーション/ARC層を形成するためのプラズマ処理チャンバであって、前記パッシベーション/ARC層が第1のプロセス混合ガスから生成されるプラズマを使用して0.65W/cm2より大きな電力密度で前記太陽電池基板上に形成される窒化ケイ素含有インターフェイスサブレイヤ、および第2のプロセス混合ガスから生成されるプラズマを使用して0.65W/cm2より大きな電力密度で前記インターフェイスサブレイヤ上に形成される窒化ケイ素含有バルクサブレイヤを備えるプラズマ処理チャンバと、前記プラズマ処理チャンバと通信するシステムコントローラとを備え、前記システムコントローラが、前記プラズマ出力密度、前記第1のプロセス混合ガスの流量、前記第2のプロセス混合ガスの流量を制御するように構成され、そのため、前記インターフェイスサブレイヤが、前記結果として得られるバルクサブレイヤの屈折率nよりも大きい屈折率nを有し、前記インターフェイスサブレイヤと前記バルクサブレイヤの両方が、0から0.1の吸光係数k値を有するシステム。本発明は、一般に、高効率太陽電池デバイスを形成するための、高品質パッシベーション層を形成する方法を提供する。本発明から恩恵を受けることができる太陽電池基板としては、単結晶シリコン、多結晶マルチクリスタリン、multi-crystallineシリコン、多結晶ポリクリスタリン、polycrystallineシリコン、およびアモルファスシリコンすなわち薄膜セルを含む活性領域を有する基板が挙げられるが、太陽光を電力に変換するために使用される、ゲルマニウムGe、ガリウムヒ素GaAs、テルル化カドミウムCdTe、硫化カドミウムCdS、セレン化銅インジウムガリウムCIGS、セレン化銅インジウムCuInSe2、リン化ガリウムインジウムGaInP2、有機材料を備える基板ならびにGaInP/GaAs/GeまたはZnSe/GaAs/Ge基板などのヘテロ接合セルにも有用な場合がある。一般的に、パッシベーション層は、光がパッシベーション層を通過するとき光の反射および吸収を最小化するための望ましい光学特性、およびパッシベーション層が堆積される表面複数可を表面不動態化する、基板の隣接領域および表面をバルク不動態化する、およびパッシベーション層内に正の電荷を格納するすなわちフィールド不動態化するための望ましい機能特性を有することになる。したがって、パッシベーション層は、基板表面に見出される浅い欠陥を修復するため、望ましい濃度の水素を含む。パッシベーション層がこれらの機能を実施することが可能な機序としては、例えば、形成されたパッシベーション層が基板の領域内の欠陥を補正するため使用される水素Hの源となる能力、および基板表面でダングリングボンドを結び付けることが可能な形成された層の物理的かつ/または化学的性質が挙げられる。太陽電池用パッシベーション層の所望の特性の均衡をとることは、特に、パッシベーション層が反射防止コーティングとしても機能するときには、困難である。パッシベーション層として窒化ケイ素SixNy、SiNとも略記される膜を使用するとき、困難さが増す。なぜなら、所望の膜の特性を達成するには、特定の光学的品質または機能的品質を有するパッシベーション層を形成するために競合するプロセスパラメータを均衡させることを必要とするからである。例えば、パッシベーション層の光学的勾配特性を改善することを模索するとき、基板の表面パッシベーション、バルクパッシベーション、フィールドパッシベーションなどの機能的特性を犠牲にすることが多い。場合によっては、特性を1つの区域内で均衡させることさえ困難となる。例えば、太陽電池産業は、過去においてパッシベーション層の光学的勾配特性を実装するよう試みたが、典型的なプロセスでは、膜内に低い吸光係数kならびに高い屈折率nを得ることが困難であるので、失敗した。典型的な膜形成法を使用すると、高い屈折率nを有する膜を生成することは、高い吸光係数kを有する膜を生成することも意味する。換言すれば、従来方法にしたがって膜を形成すると、変数nおよびkはお互いを反映し、nおよびkは一般的に一緒に上昇または下降する。k値およびn値の大きさの間の独立性があれば、所望の光学特性および機能特性をパッシベーション層へ組み合わせる能力が可能になる、すなわちより低いk、したがってより少ない光損失、および同時により高いn、したがってより小さい反射率が可能になることになる。nおよびkの測定値は、nおよびkが測定される周波数、すなわち光の波長に依存することに留意されたい。本明細書において議論されるk値およびn値は、それぞれ400nmおよび633nmで測定される。膜の表面再結合速度SRVは、全ての他の特性と均衡させる必要がある、パッシベーション反射防止層の、別の難しい特性である。SRVは、基板の表面で自由電子と正孔が再結合し、したがってお互いを中性化する速度である。加えて、1つの区域で、所望の光学特性と対立する所望の機能特性などの所望の膜特性を達成するために、膜堆積速度を減少することが必要となり、したがってスループットおよび生産が減少する可能性がある。したがって、妥協せずに機能特性と光学特性を組み合わせる窒化ケイ素SixNyパッシベーション層を形成することは、一般的に難しく、それぞれ準最適な特性という結果になる。なぜならば、SiN材料は、お互いに独立にこれらの特性を実現することができないからである。本発明の実施形態は、一般に、所望の機能特性と所望の光学的勾配特性を組み合わせる能力を実現する、パッシベーション/反射防止層を形成する方法を提供し、従来技術に見出される、特性が連関する原因を回避する。発明者は、窒化ケイ素を堆積するために、より高い電力を使用することによって、典型的には2,000~3,000ワットWの間である通常の電力範囲を使用するときよりも、kとnがより独立になる傾向があることを発見した。高プラズマ電力密度によって、高誘電率値と高n値および低k値と低n値の伝統的な結合に基づく妥協ではない、光学特性と機能勾配特性の両方を呈する所望の膜特性の形成が可能となり、なおかつ、パッシベーション層を形成するため多層堆積を使用することによって、膜層全体を貫通して延びるピンホールが回避される。したがって、本発明の実施形態は、高屈折率を備えるが低吸光係数kを備える、パッシベーション/ARC層を形成する方法を提供する。膜形成のためのプロセス化学物質に特定の調整をすることによって、多層パッシベーション膜内の各サブレイヤは特定の特性を有することができ、各サブレイヤは、一緒に組み合わせて、所望の光学特性および機能特性を有するパッシベーション/ARC層を形成する。一実施形態において、パッシベーション層は、異なる組成、異なる物理特性、および/または異なる電気特性を有し、不動態化効果および光学特性を実現する1つもしくは複数の層、またはグレーデッド領域を備えることができる。例えば一実施形態において、パッシベーション層120は、図1C~図1Fに示されるように、シリコン-窒素含有インターフェイスサブレイヤ121およびインターフェイスサブレイヤ121上に形成されるシリコン-窒素含有バルクサブレイヤ122を備える。パッシベーション層形成プロセス図1A~図1Fは、太陽電池100の表面例えば、上面105上にパッシベーション/ARC層120を形成するために使用される処理シーケンス内の異なるステージ期間の、太陽電池基板110の概略断面図を例示する。図2は、太陽電池基板110上のパッシベーション層を形成するため使用されるプロセスシーケンス200を例示する。図2に見られるシーケンスは、図1A~図1Fに描かれるステージに対応する。太陽電池100の一実施形態において、底面106を有し結晶シリコンを含むp型基板110は、ベース領域101、およびイオン注入を含む他のプロセスを使用することができるが、典型的にはドーピングおよび拡散/アニールプロセスによってベース領域101上に形成されるn型ドープされたエミッタ領域102を有する。基板110は、太陽電池のベース領域101とエミッタ領域102の間に配設され、太陽電池100が光の入射光子によって照射されるとき電子-正孔対が生成される領域である、p-n接合領域103も含む。下記の議論は、主にp型ベース領域の上に形成されるn型エミッタ領域を有する基板を処理するための方法および装置を議論するが、この構成によって、本明細書に記載される本発明の範囲を限定することは意図していない。というのは、パッシベーション層は、n型ベース領域の上に形成されるp型エミッタ太陽電池構成であっても良いからである。図2を参照すると、プロセスシーケンス200期間に、基板110の表面は、基板の表面上にインターフェイスサブレイヤ121およびバルクサブレイヤ122を形成するため使用される複数のプロセスに曝される。以降は、処理チャンバ300図3と同様の処理チャンバ内で実施することができる、プロセス201~205の例である。一実施形態において、プロセスシーケンス200中で実施されるプロセスの全ては、1つまたは複数のシステム400内に見られる処理チャンバ431~437図4のうちの1つまたは複数で実施される。太陽電池基板110上にパッシベーション層を形成するために使用されるプロセスシーケンス200は、一般的に、図2中のプロセス201で示すように、基礎となる基板から自然酸化物を除去することにより始まる。太陽電池デバイスの通常の処理期間に、自然酸化物層115が、基板110の表面のうちの1つまたは複数上に形成することになる。プロセス201において、基板110の表面は洗浄され、酸化物層115を除去する図1A。一実施形態において、クリーンプロセス201は、基板110が反応性プラズマエッチングプロセスに曝されるドライクリーニングプロセスを使用して実施し、酸化物層115を除去することができる。一実施形態では、プロセス201において、図3中のチャンバ300などのプロセスチャンバ中に基板110の1つまたは複数を配設した後、自然酸化物層115は、窒素、フッ素、および水素を含む場合がある反応性ガスに曝される。次いで、反応性ガス複数可と反応した酸化物層115が熱的に処理され、基板表面から酸化物層を除去する。いくつかの実施形態において、熱処理は、処理チャンバ300、またはシステム400に見られる別の隣接するチャンバ内で実施されるアニーリングプロセスであって良い。いくつかの場合で、基板が確実に長期間酸素に曝されないことが望ましい場合がある。したがって、本発明のいくつかの実施形態において、基板がプロセス203~208の間に酸素に曝されないように、プロセス203~208のそれぞれを、クラスタツール、またはシステム400図4の真空プロセス容積内など、酸素がない不活性環境および/または真空環境内で実施することが望ましい。一実施形態において、基板キャリア425上に配設される基板110のバッチにプロセス201を実施した後、次いで基板は処理チャンバ内に配置され、そのため、202~206で実施されるプロセスを基板上に実施することができる。次に、図1Bおよび図2に示されるように、窒化ケイ素含有インターフェイスサブレイヤ121が、洗浄され、酸化物が除去された基板の表面105上に形成される。一実施形態において、インターフェイスサブレイヤ121は、約50オングストロームÅと約350Å厚の間の150Å厚などであって良い。一実施形態において、インターフェイスサブレイヤ121は、化学気相堆積CVD、プラズマ化学気相堆積PECVD、または物理的気相堆積PVD技法を使用して、上面105の上に形成される。プロセス202において、一態様では、インターフェイスサブレイヤ121を形成する方法は、処理チャンバ内のプロセス容積306内に第1のプロセス混合ガスを流すことを含む。プロセス203において、プラズマがプロセス容積306内で生成され、204において、窒化ケイ素含有インターフェイスサブレイヤ121が、プロセス204におけるプロセス容積306内の太陽電池基板110上に堆積される。次に、図1C~図1Dおよび図2に示すようにプロセス205において、シリコン-窒素含有バルクサブレイヤ122が、プラズマ化学気相堆積PECVDプロセスを使用してインターフェイスサブレイヤ121上に形成され、これにより、多層パッシベーション反射防止コーティング120を形成する。あるいは、バルクサブレイヤ122は、化学気相堆積CVDまたは物理的気相堆積PVD技法を使用してインターフェイスサブレイヤ121の上に形成することができる。PVDプロセスを水素雰囲気中での反応性スパッタリングで使用して、多層パッシベーション反射防止層を形成することができる。例えば、シリコンターゲットを窒素および水素雰囲気中でアルゴンでスパッタし、様々なSiN層を堆積することができる。一実施形態において、バルクサブレイヤ122は、600Å厚など、約400Åと約700Å厚の間であって良い。一例において、基板は、13.56MHzのRFプラズマに曝され、インターフェイスサブレイヤ121とバルクサブレイヤ122の両方を形成する。一実施形態において、第1および第2のプロセス混合ガスは、シリコン含有前駆体および窒素含有前駆体を含む。例えば、第1のプロセス混合ガスは、シランSiH4、窒素N2、および/またはアンモニアNH3を含むことができる。第2のプロセス混合ガスは、シランおよび窒素、シランおよびアンモニアNH3、またはシラン、アンモニア、および窒素を含むことができる。表1は、PECVDによってインターフェイスサブレイヤ121およびバルクサブレイヤ122を形成するために使用することができるプロセス条件の例を詳述する。表1は、プロセス量のリットル当たり単位の、SiH4、窒素、および/またはアンモニアの流量を列挙する。表1は、窒素含有前駆体例えば、N2とシリコン含有前駆体例えば、SiH4の流量の比、各堆積プロセスの電力密度、シャワーヘッドと基板支持体の間の間隔、および各サブレイヤ用の堆積時間も含む。例えば、インターフェイスサブレイヤ121を形成するための1つの実施形態において、窒素流量は、プロセス量のリットル当たり約77.30標準立方センチメートルsccmであり、シラン流量は、プロセス量のリットル当たり約5.25sccmである。インターフェイスサブレイヤ121は、毎分1,000Åから3,000Å、例えば毎分1,100Åの速度で堆積することができ、一方バルクサブレイヤ122は、毎分3,000Åより速い速度で堆積することができる。別の実施形態において、第2のプロセス混合ガスは、表1に示すシラン、アンモニア、および窒素の流量に、チャンバ容積のリットル当たり110sccmの流量で加えることができる水素ガスH2希釈剤も含むことができる。表1には示されていないが、アンモニアとシランの流量比は、バルクサブレイヤプロセス方策で、約0.90であって良い。シランガス流を注意深く制御することによって、所望の膜の光学特性および機能特性を達する助けとなると考えられる。バルクサブレイヤプロセス条件において、プロセスガス流は、一般的により大きい。当業者は、堆積プロセスの電力、圧力、間隔、および温度に依存して、ガス流量比を首尾良く変更することができる。一実施形態において、インターフェイスサブレイヤ堆積プロセスおよびバルクサブレイヤ堆積プロセスの両方の基板温度は、380°Cから390°Cなど、350°Cから400°Cに維持することができる。基板温度を維持するための様々な手段は、ロードロック加熱、基板支持体加熱、プラズマ加熱などであって良い。両方のサブレイヤは、約1.5トルのチャンバ圧力で堆積することができる。各サブレイヤ用のプラズマは、典型的なSiN堆積プロセスの2,000~3,000Wの範囲と比較して、13.56MHzの周波数で、約5,000Wなどの約4,350Wと約6,700Wの間のRF電力で提供することができる。RF電力は、シャワーヘッド310および/または基板支持体330に提供することができる。インターフェイスサブレイヤ堆積およびバルクサブレイヤ堆積の両方用のRF電力密度は、プラズマを生成するため、基板表面で約0.65W/cm2以上であって良い。例えば、RF電力密度は、いくつかの実施形態において、1.00W/cm2であって良い。別の実施形態において、RF電力密度は、約0.75W/cm2であって良い。電力密度は、より高い電力によって、インターフェイスサブレイヤおよびバルクサブレイヤ内の正電荷の増加が実現するので、できるだけ高くて良い。したがって、より高い電力によって、より良いフィールドパッシベーションが実現しSRVを下げる。別の実施形態において、インターフェイスサブレイヤとバルクサブレイヤの間の境界は、インターフェイスサブレイヤの方策からバルクサブレイヤの方策へのプロセスガスの遷移のとき、プラズマを停止し再起動することによる急激な遷移を用いて、より明確に画定することができる。この遷移は、様々なやり方で起こることができる。例えば、第1のプロセス混合ガスの流れを、第2のプロセス混合ガスが処理チャンバ内に導入される前に停止することができる。別の例では、シランガス流のみが停止され、一方第1のプロセス混合ガスの残りの前駆体複数可は流れつづける。例えば、インターフェイスサブレイヤ用のガス流の方策は、電力がオフの期間に、バルクサブレイヤの方策に遷移することができる。ガス流は、瞬時に完全なガス混合を実現するわけではない。したがって、プラズマ堆積プロセス中のこの中断によって、バルクパッシベーション層の方策用のガスが、プラズマ電力を再起動する前に、適切に混合することを可能にする。プロセス204後のプロセス中断は、約2秒続く場合があり、このことによって、第2のプロセス混合ガスがチャンバ内に流される前に、チャンバから第1のプロセス混合ガスを実質的にパージすることができる。プロセスの方策間の遷移期間に、シランの流れをランプアップし、シランの流れをチャンバにわたって均等に分布させ、その後、シャワーヘッドに電力を再供給してプラズマを再点火し、このことによりパッシベーション層120を形成することを終わらせることができる。インターフェイスサブレイヤの堆積後にプラズマ電力をオフにしバルクサブレイヤ堆積のためにプラズマを再起動することにより、より理想的で急激な遷移層を作ることによって膜の密度および最終的な効率を増加させる。中断期間に、基板温度は、一般的に約380°Cから390°Cの温度に維持される。他の実施形態において、電力は、バルクサブレイヤ堆積プロセス期間に、他の実施形態の最終的な電力設定にランプアップすることができる。いくつかの試験では、電力を停止し再起動することによって、膜の開回路電圧Vocを3ミリボルト増加することができる。別の実施形態において、バルクサブレイヤを、中断なしに、表1に示される方策などインターフェイスサブレイヤの方策からバルクサブレイヤの方策へと流れを遷移することによって形成させ、このことにより化学量論的組成を定義しない遷移層を作ることができる。ガス流量および/またはガス混合物組成を変化させて1つのプロセスの方策から次のプロセスの方策に遷移する一方、プラズマ電力はオンである。そのような実施形態での遷移層は、バルクサブレイヤ厚の10よりも3~5nm厚いまたは薄いが、堆積したパッシベーション層厚全体の7~8であって良い。結果として得られるインターフェイスサブレイヤ121およびバルクサブレイヤ122は、図1C~図1Dに概略的に例示されるように、p型にドープされた領域の上面105の上に、パッシベーション/ARC層120を形成する。一実施形態において、望ましい量のトラップされた正電荷を含む多層パッシベーションARC層120を形成し、p型領域の望ましい表面パッシベーションを実現することが望ましい。別の実施形態において、トラップされた正電荷は、n型にドープされた領域を有するn型基板の、望ましい表面パッシベーションを実現する。一実施形態において、多層パッシベーションコーティング120内に見出されるトラップされた正電荷の総量Q1およびトラップされた負電荷Q2の総量の合計は、十分なトラップされた電荷を有し、約1x1012クーロン/cm2と約1x1014クーロン/cm2の間、または約2x1012クーロン/cm2と約4x1013クーロン/cm2の間など、約1x1012クーロン/cm2以上の電荷密度に達する。別の実施形態において、トラップされた正電荷全体は、約5x1011クーロン/cm2から約1x1013クーロン/cm2であって良い。所望の電荷密度数の前に負号がないことは、単に、表面105が受ける電荷が正対負であることを示すことを意図し、したがってQ1の絶対値はQ2の絶対値より大きい。インターフェイスサブレイヤ121およびバルクサブレイヤ122のそれぞれが正および負の電荷を含む場合、本明細書で議論するQ1およびQ2の値は、電荷の正味の値であるか、または各それぞれの層内に持つ正電荷の総量の絶対値引く負電荷の総量の絶対値の合計である。一般的に、正電荷の量が増すと、太陽電池の寿命が増し、SRVが下がる。いくつかの実施形態において、表面105におけるまたは表面105の下の正孔を遠ざけるために、トラップされた電荷が望ましいフィールド強度を確実に有するように、トラップされた正電荷Q1の大部分を表面105から100オングストロームÅ以下に配置することが望ましい。なぜなら、正孔を遠ざける能力は、トラップされた正電荷Q1と正孔複数可の間で、距離の2乗分の11/d2で変わるからである。表2および表3は、本発明にしたがって形成されるインターフェイスサブレイヤ121およびバルクサブレイヤ122の様々な物理特性および電気特性を詳述する。表2は、各サブレイヤ内の原子状水素のパーセンテージ、屈折率nおよび吸光係数k値の範囲、ならびに膜密度を示す。インターフェイスサブレイヤ121は、およそ12原子などの、基板110のバルクパッシベーションおよび表面パッシベーション内で補助する、水素H濃度を有して良い。バルクサブレイヤ122は、およそ18原子などのH濃度を有して良い。パッシベーション/ARC層120の堆積後基板上で実施される焼成期間またはアニーリングプロセス期間に、バルクサブレイヤ122内の水素は、基板内へとドライブされ、基板のバルクパッシベーションも実現する。インターフェイスサブレイヤおよびバルクサブレイヤ内のHイオンのリザーバは、基板構造内の任意の空孔または結晶欠陥を不動態化するために、基板およびシリコン基板の上面にドライブすることができる。インターフェイスサブレイヤ121は、基板110の上面105上の唯一の層であるので、インターフェイスサブレイヤ121は、10cm/秒より小さな表面再結合速度SRVを有することができ、一方バルクサブレイヤは、上面105と接触せず、したがってバルクサブレイヤのSRVは重要ではない。堆積されたインターフェイスサブレイヤ121は、バルクサブレイヤ122より大きい屈折率nを有して良く、インターフェイスサブレイヤ121とバルクサブレイヤ122の両方は、0から0.1のk値を有して良い。一般的に、屈折率は、形成プロセスを終了するときに太陽電池を封入するために使用される結合材料と接触するパッシベーション/ARC層120で、結果として得られるセルをパッケージングするために選択される。適切な結合材料のいくつかの例としては、エチルビニルアセテートEVAまたはポリビニルブチラールPVBが挙げられる。したがって、光が、ガラスn=1.5、結合材料n=1.5、バルクサブレイヤ122およびインターフェイスサブレイヤ121を含むパッシベーション/ARC層120、およびシリコン基板n=3.0を通過するにつれ、各連続する媒体間の屈折率の違いが一般的に小さいので、各媒体を通過するときの各層のインターフェイスから反射される光の量が減少することになり、これによって、ガラスの下だがエミッタ領域102の上の膜から反射される光の量が減少する。例えば、インターフェイスサブレイヤ121およびバルクサブレイヤ122のn値は、それぞれ2.4および2.08であって良い。表3は、各サブレイヤのN-H/Si-H比の範囲、膜応力、膜の400Åで測定したときのフラットバンド電圧VFB、および膜厚を示す。これらの様々な層の測定された厚さは、テクスチャーの付いた表面上で測定された厚さである。したがって、これらの厚さは、各層の表面から表面である。例えば、研磨した基板を使用して製品基板と同時にプロセスを監視する場合、製品基板上の膜層121、122の結果として得られる厚さは、場合によってはスペースファクタと呼ばれる、知られている要因によって、研磨した基板より薄くなる。スペースファクタは、およそ70から90であって良く、すなわち、製品基板上の層の厚さは、研磨した基板上の層の厚さのおよそ70から90であって良い。一実施形態において、インターフェイスサブレイヤ121およびバルクサブレイヤ122は、それぞれ150Åおよび600Åであって良い。加えて、インターフェイスサブレイヤおよびバルクサブレイヤ内の応力は、圧縮性または伸張性であって良い。N-H/Si-H結合比は、サブレイヤ121、122の光学特性を調整するのに重要な場合がある。パッシベーション層120の堆積期間にプラズマの電力を増加することによって、結果として得られる堆積膜は、従来技術で使用されるより低いプラズマ電力設定、例えば2,000~3,000Wで堆積されるパッシベーション層と比較して、大きな屈折率およびより低いk値を有することになると考えられる。窒化ケイ素型パッシベーション層を有するシリコン太陽電池に見出される少なくとも2つの型の結合、Si-H結合およびSi-Si結合が、光の吸収の原因となる。しかし、Si-H結合およびSi-Si結合は、窒化ケイ素材料の一部ではなく、窒化ケイ素材料は、理論的には全てSi3N4であって、場合によって化学量論的窒化ケイ素と呼ばれる。しかし、Si3N4のみの化学量論的窒化ケイ素膜は、劣った太陽ARC材料となる。なぜならば、Si3N4のみの化学量論的窒化ケイ素膜内に水素がなく、このことによって、化学量論的窒化ケイ素の屈折率がおよそ1.9であるので、全体として劣った太陽電池効率を生じる。したがって、窒化ケイ素ARC層の反射防止特性および不動態化特性をさらに向上させるため、水素が窒化ケイ素ARC層に加えられる必要がある。しかし、水素がシリコン基板上の窒化ケイ素膜に加えられると、水素の一部がN-H結合およびSi-H結合を形成するために費やされる。Si-H材料がUV域の端で光を吸収し、全体のk値にはわずかな部分の寄与をする一方、Si-Si材料が可視光を吸収し、したがって全体のk値に大部分の寄与をする。太陽電池にとって所望のレベルの屈折率を得るため、過剰なシリコンが必要である。しかし、過剰なシリコンは、他のシリコンと結合する必要がない。パッシベーション層複数可の堆積期間に高いプラズマ電力を使用することによって、Si-Si結合の形成を完全に防止する必要はないが阻害し、成長する膜中にSi-Nおよび/またはSi-H結合の形成を増大させると考えられる。換言すれば、高いプラズマ電力密度によって、シリコン含有前駆体ガス中に見出されるSi原子と結合することから、成長する膜中の、かつ/または最初は基板表面のSi原子の結合を最小化する。Si-Si結合を最小化し、成長する膜中のSi-N結合およびSi-H結合のパーセンテージを増加することによって、堆積される窒化ケイ素膜のk値を調節および/または制御することができる。いくつかの構成において、プラズマ電力密度を調節して形成される窒化ケイ素膜のk値を調整および/または調節することが望ましい。所望の結合を破り、nとkの間の通常は正比例する関係を切り離すため、電力レベルは、窒化ケイ素層を形成するための従来の通常レベルの倍であって良い。したがって、シリコン基板と接触するインターフェイスサブレイヤ121は、従来技術の方法を使用して形成されるSiNパッシベーション膜と比較して、大きな屈折率および最適な光透過性を有し、Si-SiNインターフェイスにおける欠陥を不動態化する。インターフェイスサブレイヤ121の上部上に堆積されるバルクサブレイヤ122は、インターフェイスサブレイヤ121と比較して、電荷蓄積、水素保持、最適応力および速い堆積速度に調整することができる。構成要素層の厚さを選択して、光の吸収性損失を減少し、一方エミッタ領域上の層から反射される光の量を最小に保つこともできる。図1Dは、パッシベーション/ARC層120の拡大断面図である。バルクサブレイヤ122内のピンホール130およびインターフェイスサブレイヤ121内ピンホール131がそれぞれ例示される。描かれるピンホールは、真っ直ぐな側壁を有するが、不規則で直線でない形状のピンホールが通常存在する。化学気相堆積プロセスは、核形成により膜成長を開始し、その後粒成長が続く。隣接する粒子が粒子合体の点まで成長しつづけ、連続した膜を形成すると、基板区域全体が膜で覆われる。しかし、核形成および粒子合体による典型的な膜成長モードの性質に起因して、小さな間隙、ボイド、および孔などの不連続が、合体する粒子の境界に導入される可能性が高い。ピンホールなど、これらの境界で形成する膜中の欠陥によって、酸素または水分などの汚染が下にあるドープされた領域102に到達し、寿命の減少および太陽電池の不良率の増加をもたらす可能性がある。ひとたびチャネルまたはピンホールなどボイド様欠陥が、PECVD膜成長の最初のステージ期間に導入されると、ピンホールは、膜が厚くなるのにしたがって、膜の表面に存在しつづけることになる。アンモニアおよびシランガスは、PECVD窒化ケイ素膜の高速堆積に通常使用される。しかし、PECVDプロセス期間で、速い堆積速度は、一般的に膜が不連続となる結果となり、ピンホール様欠陥をもたらす。そのような欠陥の形成を減少させる1つの方法は、アンモニア、窒素、水素、およびシランを使用することにより、膜の堆積速度化学作用を減少させることである。アンモニア、窒素、およびシラン前駆体のプロセス条件を注意深く制御することにより、ほぼピンホールのないPECVDを、1,000Å/分などの比較的遅い堆積速度で基板上に成長させることができる。しかし、堆積速度がより遅いことは、所与のSiNの厚さに対し、より長い製造時間がかかることを意味する。一般に、シランおよびアンモニアのガス流が増加すると、SiN堆積速度が増加するが、ピンホールが作られる可能性も増加する。しかし、SixNy膜の複数の層が堆積される場合、任意の1つの層内のピンホール様欠陥が、別の層内のピンホール様欠陥と整合する可能性がなく、したがって、本質的にそのような欠陥をもたらすことが知られている速い堆積速度が、パッシベーション/ARC層120を作るサブレイヤを形成するため依然として使用することができる。したがって、上面、すなわちバルクサブレイヤ122の外面と、底面、すなわちインターフェイスサブレイヤ121とドープされた領域102の間のインターフェイスの間に延びるピンホールの可能性を、著しく減少することができる。図1Dに示されるように、パッシベーション/ARC層120は、インターフェイスサブレイヤとバルクサブレイヤの両方を完全に貫通するピンホール130、131が実質的にない。ピンホール130、131は、一般的に整合されず、蛇行経路を形成し、すなわち、上面から底面への経路は、ピンホールが全体的に直線の通路または2つの表面間の直接路を形成しないので、蛇行経路となる。換言すれば、ピンホールは、様々なサブレイヤ121、122内で依然として形成する場合があるが、組み合わせた層は、両方の層を全体的に、すなわちバルクサブレイヤの上面からインターフェイスサブレイヤの底面を貫通するピンホールが実質的に存在しないことができる。本発明の別の実施形態において、c-Si結晶シリコン太陽電池上でピンホールを検出する方法が提供される。ピンホールのサイズは、典型的には、直径/幅で、数十ナノメートルnmから数百nmの範囲である膜粒子サイズに依存する。しかし、そのようなピンホールの検出は、ピンホールが多くある場合を除いて、簡単または容易ではない。電気メッキ技法を使用する技法を使用して、太陽電池基板上のパッシベーション層複数可、例えば、c-Si太陽基板上のPECVDSiN内のピンホール様欠陥を明らかにすることができる。この技法の利点は、完成した太陽電池に適用できることである。PECVDSiNなどのパッシベーション層を備える太陽電池を、太陽電池の後側に適切な絶縁を施して、電解質中に浸し、太陽電池の金属例えば、Alで覆われた後側を通して電流を供給する。電力がシリコンに印加され、電解質がシリコンと接触する場合、電解質が回路を形成し、ピンホールのメッキをトリガする。この方法論を使用して、ピンホールがパッシベーション/ARC層120の外面からドープされたシリコン領域102に延びる場合、メッキ溶液からの金属、例えば電解質がCuSO4を含む場合は銅が、ピンホール上にメッキしてピンホールの上に成長を始め、やがて、ひとたび金属が完全にピンホールを満たすと外側へメッキすることになる。しかし、銅などの金属は、パッシベーション/ARC層120を貫通して全体に延びていないピンホール内はメッキしない。なぜならば、ピンホールがドープされた層102に延びる場合、回路がシリコンおよび電解質を介して形成され、電解質からの銅がピンホール内にメッキすることになるからである。メッキされた銅は基板の表面上で明るい円として現れ、円のサイズはピンホール開孔よりはるかに大きく、メッキ時間に依存して、数ミクロンから数百ミクロンのサイズで変動する。メッキされた銅が輝くことよって、ピンホールを光学顕微鏡下で検出することが可能になる。窒化ケイ素含有バルクサブレイヤの形成後、完成した太陽電池100の2つの異なる実施形態を例示する図1Eおよび図1Fに示すように、太陽電池をさらに処理して、他の保護層をもうけることができる。図1Eは、多層パッシベーション反射防止コーティング120を有する太陽電池100を描き、その上には、結合材料層124およびガラス基板126が配置される。結合材料層124は、太陽電池基板および太陽電池基板の上に形成される任意の特徴を封止し、ガラス基板126を備える保護層を形成する。別の実施形態において、パッシベーション層の上に保護層を形成するため、第3のプロセス混合ガスをプロセス容積内に流すことができ、プロセス207~208に示し、図1Fに示すように、バルクサブレイヤ122上に、酸窒化ケイ素SiONなどの、シリコン、酸素、窒素含有層を堆積することができる。この実施形態は、典型的には、実験室の研究および一般的な調査および試験用になされる。酸窒化ケイ素層は、1.9~1.8のn値を有することができる。第3のプロセス混合ガスは、シラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンOMCTS、テトラエチルオルトケイ酸塩TEOS、O2、O3、N2O、NO2、NH3、H2、およびN2のうちの少なくとも1つを含むことができる。これは、太陽電池の最終構造に背面ガラスカバーまたは基板が使用されない実施形態でなされる。太陽電池基板は、209に示すように、スパイク焼成プロセスで、850°Cで1秒間アニールすることができる。窒化ケイ素堆積後に太陽電池を高温焼成することによって、バルク窒化ケイ素層の品質を改善して、水素を基板中にドライブする。焼成プロセスは、加熱および冷却するための様々なランプを含むことができ、ランプは、太陽電池で使用されるペーストの種類に依存することができる、別の実施形態において、210に示すように、アニーリングを、窒化ケイ素含有バルクサブレイヤの堆積後に行うことができる。次いで、211および212に示すように、EVAまたはPVBなどの結合材料が、バルクサブレイヤ上に配置され、その後、背面ガラス基板が結合材料の上に配設され、続けて貼り合わされて、太陽電池製造プロセスを完了する。しかし、太陽電池上に焼成プロセスが実施されるか否かにかかわらず、表面パッシベーションを達成することができる。ハードウェア構成大面積基板を処理するように構成されるプラズマ化学気相堆積PECVDシステムは、優れた膜均一性を有するSiN層を速い堆積速度で堆積することができる。これは、特に、平行板、高周波PECVDシステムに当てはまり、この場合では、1つまたは複数の基板が、プラズマチャンバ内の2つの実質的に平行な電極間に配置される。チャンバのガス分配プレートが、一般的に第1の電極の役割を果たし、チャンバの基板支持体が第2の電極の役割を果たす。前駆体ガス混合物は、チャンバ内に導入され、電極のうちの1つに高周波RF電力を印加することによってプラズマ状態へとエネルギーを与えられ、基板の表面にわたって流されて、所望の材料の層を堆積する結果になる。チャンバのガスシャワーヘッドが堆積する平面の真上にあるチャンバの形状寸法は、システムにかなりのコスト、サイズ、または複雑さを追加せずに、高スループットで複数のグレーデッド層を形成するのに最適である。他の種類の処理チャンバを用いて、窒化ケイ素パッシベーション膜の、高いn特性および低いk特性の両方を達成することは困難である。なぜならば、他の種類の処理チャンバ内で高いプラズマ電力密度層を形成することが難しいからである。例えば、他の処理チャンバは、お互いが電気的に接続される多くの基板を有するカーボンボートシステムを使用する場合がある。カーボンボートシステム内の各基板は、アノードおよびカソードを形成し、このことが、本明細書に記載の処理チャンバ内で生成されるのと同じ種類のプラズマを阻むと考えられる。しかし、本明細書に記載のPECVDツールを用いると、平行板型処理チャンバの容量性結合によって、所望の光学特性および機能特性を備えるパッシベーション膜を形成するために使用される、より高いプラズマ電力密度が可能になると考えられる。図3は、図2に関連して例示され議論されるプロセスのうちの1つまたは複数を実施することができる、プラズマ化学気相堆積PECVDチャンバ300の一実施形態の概略断面図である。同様に構成されたプラズマ化学気相堆積チャンバは、SantaClara、CAに位置するAppliedMaterials、Inc.から入手可能である。他の製造業者からの堆積チャンバを含む、他の堆積チャンバを使用して、本発明を実施することは可能であることが意図される。処理チャンバ300内にもうけられるプラズマ処理構成は、図2に記載されるプロセスのうちの1つまたは複数を実施するために使用されるとき、他の構成を超える著しい長所を有すると考えられる。一実施形態において、PECVDチャンバ300は、一度に複数の基板を処理するように構成される。一実施形態において、プラズマ化学気相堆積PECVDチャンバ300は、垂直に積み重ねられた基板例えば、垂直炉システムで実施されるようなカセット内で積み重ねられた基板のバッチを処理することとは対照的に、図4に示すように、基板キャリア425上の平面のアレイに配置される複数の基板110を同時に処理するようになされる。平面のアレイに配置される基板のバッチを処理することによって、バッチ内の基板のそれぞれが、生成されるプラズマ、放射熱、および/または処理ガスに直接かつ同時に曝されることが可能になる。したがって、平面のアレイ内の各基板は、処理チャンバのプロセス容積内で同様に処理され、したがって、拡散タイプのプロセスおよび/または積み重ねたバッチの基板または背中合せに構成されたバッチの基板など、処理される従来構成のバッチ内の全基板にエネルギーを連続移送することに依存しない。一構成において、PECVDチャンバ300は、基板の移送および処理期間に、基板のバッチを保持するように構成される、基板キャリア425図3および図4を受け取るようになされる。一実施形態において、基板キャリア425は、処理の期間に、基板キャリア425に配設される複数の基板110の平面のアレイを支持するように構成される、約40,000cm2以上または約55,000cm2以上など約10,000cm2以上の表面積を有する。一実施形態において、基板キャリア425は、上向きまたは下向きの構成で、サイズが156mmx156mmx0.3mmである、約4と約49の間の太陽電池基板を保持する。一構成において、太陽電池基板のバッチは、複数のチャンバ間で基板キャリア425上の真空環境または不活性環境例えば、図4内の移送チャンバ420で移送され、汚染の可能性を減らしスループットを改善する。図3を再び参照して、チャンバ300は、一般的に、プロセス容積を画定する、壁302、底部304、シャワーヘッド310、および基板支持体330を含む。プロセス容積306は、基板キャリア425上に配設される基板を、チャンバ300の中へ、かつチャンバ300から外へ移送することができるように、バルブ308を介してアクセスされる。基板支持体330は、リフトピン338など、リフトシステムに結合される受取面332およびステム334を含み、基板支持体330を持ち上げたり下げたりする。チャンバ300内に維持されるシャドウフレーム333を、基板キャリア425の周囲の上に、任意選択で配置することができる。リフトピン338は、基板キャリア425を受取面332との間で動かすため、基板支持体330を貫通して移動可能に配設される。基板支持体330は、埋め込んだ加熱および/または冷却要素338も含み、基板支持体330を所望の温度で維持することができる。基板支持体330は、接地ストラップ331も含み、基板支持体330の周囲でRF接地を実現することもできる。一実施形態において、基板支持体330は、基板支持体330内に埋め込まれる電極図示せずに結合されるRF源図示せずを有し、そのため、RFバイアスを基板支持体330の上に配設される基板110に印加することができる。シャワーヘッド310は、シャワーヘッド310の周囲でサスペンション314によりバッキングプレート312に結合される。シャワーヘッド310を、1つまたは複数の中央支持体316によりバッキングプレートに結合して、たるみを防止する助けになり、かつ/またはシャワーヘッド310の直線度/曲率を制御することもできる。ガス源320がバッキングプレート312に結合され、ガスを、バッキングプレート312を通り、シャワーヘッド310の通路311を通って、基板受取面332に提供する。真空ポンプ309がチャンバ300に結合され、プロセス容積306を所望の圧力に制御する。RF電源322がバッキングプレート312および/またはシャワーヘッド310に結合され、RF電力をシャワーヘッド310に提供し、そのため、電場がシャワーヘッドと基板支持体の間に作られ、これによって、シャワーヘッド310と基板支持体330の間に配設されるガスを使用して容量的に結合したプラズマを生成する。約0.3MHzと約100MHzの間の周波数など、様々なRF周波数を使用することができる。エネルギーを与えられた、かつ/またはイオン化された核種を処理期間に処理面110Aの全ての部分に直接提供するチャンバ300構成の能力に起因して、容量的に結合したプラズマを基板110の処理面110A図3に直接接触させることは、基板の全てをプラズマに直接曝さない設計を超える長所を有すると考えられる。一実施形態において、加熱および/または冷却要素339は、約100°Cと約400°Cの間など、約400°C以下の基板支持体温度を堆積期間に実現するよう設定することができる。基板受取面332上に配設される基板キャリア425上に配設される基板の上面とシャワーヘッド310の間の堆積期間の間隔は、300ミルと約1,100ミルの間であって良い。例えば、窒化ケイ素含有インターフェイスサブレイヤ121の堆積期間の間隔は、窒化ケイ素含有バルクサブレイヤ122の堆積期間に、約800ミルと約1,100ミルの間であって良い。別の実施形態において、太陽電池上に膜を形成するシステムが開示される。システムは、処理チャンバのプロセス容積306内の太陽電池基板110上にパッシベーション/ARC層120を形成するため、チャンバ300などのプラズマ処理チャンバを含む。例えば、コンピュータ440といったシステムコントローラが、プラズマ処理チャンバと通信し、パッシベーション/ARC層120のインターフェイスサブレイヤ121およびバルクサブレイヤ122を形成するための処理条件および方策を制御するように構成される。コンピュータ440は、第1のプロセス混合ガスを含むガスの流量および組成物ならびに第1のプロセス混合ガスから生成されるプラズマの電力密度を制御することにより、インターフェイスサブレイヤ121を形成するためのプロセス条件を開始することができる。一定の堆積時間または他の事象後に、コンピュータ440は、中断遷移など、以前に議論した遷移の種類のうちのいずれかを使用して、第1のプロセス混合ガスから、バルクサブレイヤ122を形成するための第2のプロセス混合ガスへの遷移を実行することができる。こうして、コンピュータ440は、各サブレイヤを形成するため、処理チャンバ内のプロセス条件を制御し、そのため、インターフェイスサブレイヤおよびバルクサブレイヤは、以前に議論したように調整された光学特性および不動態化特性を有する。図4は、図3のPECVDチャンバ300または図2に関連して記載されたプロセスを実施することが可能な他の好適なチャンバなど、複数の処理チャンバ431~437を有するプロセスシステム400の一実施形態の概略上面図である。プロセスシステム400は、ロードロックチャンバ410およびプロセスチャンバ431~437に結合される移送チャンバ420を含む。ロードロックチャンバ410によって、基板をシステムの外側の周囲環境と移送チャンバ420および処理チャンバ431~437の中の真空環境の間で移送することが可能になる。ロードロックチャンバ410は、複数の基板110を支持するように構成される1つまたは複数の基板キャリア425を保持するように構成される1つまたは複数の排気可能領域を含む。排気可能領域は、基板をシステム400内に入れる期間にポンプ排気され、基板をシステム400から出す期間に通気される。移送チャンバ420は、移送チャンバ420内に配設される少なくとも1つの真空ロボット422を有し、真空ロボット422はロードロックチャンバ410と処理チャンバ431~437の間で基板キャリア425および基板を移送するようになされる。図4では7つのプロセスチャンバが示されるが、システム400は、任意の好適な数のプロセスチャンバを有することができる。システム400の一実施形態において、基板上で、第1の処理チャンバ431がプロセス201を実施するように構成され、第2の処理チャンバ432がプロセス202~206を実施するように構成され、第3の処理チャンバ433がプロセス207~208を実施するように構成され、第4の処理チャンバ434がプロセス209または210を実施するように構成される。他の実施形態は、プロセス201~210を実施するため、様々な組合せの、システム400の処理チャンバ431~437を使用することができる。システム400のさらに別の実施形態において、処理チャンバ431~437のうちの少なくとも1つが、基板上で、201~210など、プロセスの大部分を実施するように構成される。本明細書に記載の実施形態を使用して、シリコン-窒素含有パッシベーション/ARC層120を、従来技術のプロセスより実質的に速い速度で堆積し、一方、太陽電池パッシベーション層の品質に悪影響を及ぼすことなく、様々なパッシベーションの長所を全体的に実現することができる。例えば、インターフェイスサブレイヤは、シリコン基板を不動態化するために、シリコン基板のダングリングボンドと反応することができる、いくつかの水素およびシリコンラジカルを含む。インターフェイスサブレイヤの堆積のために形成されるプラズマの化学作用の種類は、バルクサブレイヤのプラズマの化学作用よりも多くの水素およびシリコンラジカルを有する。プラズマ堆積を実施するため、リモートプラズマ堆積チャンバなど他の種類のCVDチャンバを使用すると、窒化ケイ素層を作るための構成成分が、正しい化学量論的比率をもたらすために正しい混合でチャンバ内に流されるが、ひとたび膜が基板上に堆積されると、膜にわたってさらに制御することは可能でないと考えられる。しかし、PECVDなど、ダイレクトプラズマプロセスシステムでは、電力を増すことによって、Si:Si結合などのより弱い結合を破壊し、より強い結合を形成する一方で、膜が基板上に堆積される。図3に示すなどの、水平シャワーヘッドを有する堆積ツールにおいて、シャワーヘッド開孔または通路311は、基板に直接面し、プラズマを有する混合ガスが基板上に、直ぐに向かう。こうして、図3に示すツールは、膜層をその場で、すなわち処理期間に、チャンバに入るガス混合物を変えることにより速い堆積速度で、急速に変化する能力を有する。したがって、本発明の実施形態の1つの長所は、単一のチャンバを使用して、複数の窒化ケイ素パッシベーション層を堆積する一方、チャンバに流れるガスを変更する能力を実現できることである。上記が本発明の実施形態を対象とする一方、本発明の他のさらなる実施形態が、本発明の基本範囲から逸脱することなく考案することができ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲により決定される。"