KR101097577B1

KR101097577B1 - 게르마늄수소화물의 분해를 억제하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101097577B1
Application number: KR1020057007442A
Authority: KR
Inventors: 에드워드 스텀; 루핑 왕; 제임스 디에츠
Original assignee: 인티그리스, 인코포레이티드
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2015-11-24
Also published as: EP1558363A1; TWI305154B; AU2003286671A8; EP1558363A4; MY131132A; WO2004039478B1; EP1558363B1; ATE511909T1; AU2003286671A1; WO2004039478A1; KR20050062780A; US6716271B1; JP2006520443A; TW200413080A

Abstract

본 발명은 게르마늄수소화물 가스가 흡착 및 자유상태 게르마늄수소화물 가스를 포함하는 용기내 활성화된 탄소 흡착 매질상에 흡착하여 존재하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템에 관한 것이다. 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 자유상태자유상태마늄수소화물 가스가 폭연작용을 거치는 즉, 65℃, 650torr 폭연조건에서 흡착된 게르마늄수소화물 가스와 관련하여 폭연작용 저항성을 갖고, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 흡착된 게르마늄수소화물 가스의 폭연작용을 유지하지 않거나, 이어서 일어나는 폭연작용을 거치기 위해 게르마늄수소화물 가스를 열적으로 탈착한다. 활성화된 탄소 흡착 매질의 폭연작용 저항성은 외부의 흡착가능한 물질을 제거하기위해 흡착물질의 전처리 및 가스 저장에서 흡착 매질의 가득찬 단계의 유지 및 최소한 30%의 실질적인 값으로 용기의 분배에 의해 촉진된다.

게르마늄수소화물, 활성화된 탄소 흡착 매질, 패시베이션, 폭연작용

Description

게르마늄수소화물의 분해를 억제하기 위한 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR INHIBITING DECOMPOSITION OF GERMANE}

본 발명은 게르마늄수소화물(Germane)의 분해를 억제하기 위한 방법 및 장치와, 상기 장치를 포함하고 상기 방법을 수행하도록 배열된 반도체 공정 시스템에 관한 것이다.

게르마늄수소화물(Germane(GeH₄))은 자발적으로 분해하기 쉬운 매우 반응성이 큰 가스이다. 반응 속도에 따라, 게르마늄수소화물의 자발적인 분해는 폭연작용(deflagration(sub-sonic reaction:아음속반응)) 또는 폭발(exposion(supersonic reaction:초음속 반응))을 일으킨다.

상기 가스를 담고 있는 폐쇄 용기와 같은 밀봉된 패키지에서, 게르마늄수소화물의 자발적인 분해는 패키지내 압력 및 온도의 매우 빠른 증가를 일으킨다. 극도의 경우에는, 상응하는 패키지의 온도 및 압력의 한계를 초과하는 정도의, 압력 및 온도에서의 급증이 일어나서, 결국 패키지가 폭발되고 게르마늄수소화물은 주위로 분산된다.

게르마늄수소화물은 무작위 폭연작용이 발생한다고 알려져 있다. 결과적으로, 게르마늄수소화물의 패키지 밀도는 물질이 분해될 때 얻어질 수 있는 압력에 의해 전형적으로 제한된다. 분해반응은 다음과 같다.

GeH₄(g) → Ge(s) + 2H₂(g)

이 분해반응은 초기값(가스의 분자량)보다 두배인 생성물의 분자량을 나타낸다. 이 효과는 분해반응의 발열 특징과 결합되어, 결국 폭발을 물론, 폭연작용으로 용기내 압력이 빠르고 실질적으로 증가한다.

상기 언급한 게르마늄수소화물의 분해 민감성은 이 가스의 상업적 적용을 크게 제한한다. 게르마늄수소화물은 반도체 제조시 반도체 필름 또는 재료의 도펀트(dopant) 또는 대량 구성성분과 같은 게르마늄(Ge)의 원천 반응물로서 유용한 반면, 화재와 폭발의 위험으로 인하여, 다른 덜 적당한 게르마늄 원천 반응물을 사용하게 되거나, 또는 대안적으로 이중-밀폐(double-containment) 용기, 화염 방지 시스템 및 다른 안전 장치들을 이용함으로써, 이 자발적인 분해의 위험으로 인해 반도체 제조시설 및 그 오퍼레이터들이 위험에 빠지지 않게 해야 한다.

그러므로, 선행기술의 전술한 결점을 피하는 게르마늄수소화물의 이용을 위한 장치 및 방법을 제공한다면, 당해 기술분야에 있어 실질적인 진보가 될 것이다.

발명의 요약

본 발명은 실질적으로 게르마늄수소화물 가스의 자발적인 분해의 위험과 결과를 감소시키는 방식으로 게르마늄수소화물을 제공하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

장치면에서, 본 발명은 게르마늄수소화물의 저장 및 전달 시스템에 관한 것으로서, 이 시스템은:

폐쇄된 내부 용량(interior volume)을 갖는 가스 저장 및 분배 용기와;

상기 가스 저장 및 분배 용기의 내부 용량내 활성화된 탄소 흡착 매질(activated carbon sorbent medium)와;

상기 가스 저장 및 분배 용기내의 게르마늄수소화물(germane) 가스로서, 상기 내부 용량내의 상기 흡착 매질상에 흡착된 게르마늄수소화물 가스 및 상기 내부 용량내에 존재하는 자유상태 게르마늄수소화물 가스를 비흡착상태로 포함하는 상기 게르마늄수소화물 가스와;

상기 흡착 매질로부터 게르마늄수소화물의 탈착 및 상기 용기로부터 분배하기 위한 수단을 포함하고;
상기 내부 용량 내에 비흡착상태로 있는 상기 자유상태 게르마늄수소화물이 폭연작용을 일으키는 상태에서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 그 위에 흡착된 게르마늄수소화물 가스와 관련하여, 폭연작용 저항성(deflagration-resistant)을 가지는 것을 특징으로 한다.

방법적 측면에서, 본 발명은 게르마늄수소화물의 저장 및 분배 방법에 관한 것으로서, 이 방법은:

자유상태 게르마늄수소화물 가스를 비흡착상태(non-adsorbed state)로 포함하는 밀폐 구역(containment zone)에서 활성화된 탄소 흡착 매질상에 게르마늄수소화물 가스를 물리적으로 흡착하는 단계와;

상기 활성화된 탄소 흡착 매질로부터 게르마늄수소화물을 선택적으로 탈착하고, 이 게르마늄수소화물을 상기 밀폐 구역으로부터 배출하는 단계를 포함하고;
상기 밀폐 구역내에 비흡착상태로 있는 상기 자유상태 게르마늄수소화물이 폭연작용을 일으키는 상태에서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 그 위에 흡착된 게르마늄수소화물 가스와 관련하여, 폭연작용 저항성(deflagration-resistant)을 가지는 것을 특징으로 한다.

가스 저장 및 분배 용기의 내부 용량에서 자유 게르마늄수소화물이 폭연작용을 일으키는 상태 및 활성화된 탄소 매질 흡착의 폭연작용 저항성은 65℃의 온도 및 650torr의 압력에서 측정된다.

또다른 측면에서, 본 발명은 사용하기 위한 활성화된 탄소 흡착 물질을 준비하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법은:

상기 흡착 물질을 비활성 가스로 퍼징(purging)하는 단계;

상기 흡착 물질로부터 비활성 가스를 제거하는 단계;

진공하에서 상승된 온도까지 흡착물질을 가열한 다음, 상기 흡착물질을 탈수시키기에 충분한 시간동안 상기 진공과 상승된 온도로 유지하는 단계;

진공하에서 주위 온도까지 흡착물질을 냉각시키는 단계;

상승된 온도에서, 흡착물질과 흡착 친화도가 있는 소르베이트 가스로 상기 흡착물질을 패시베이션(passivating)하는 단계;

상기 흡착물질로부터 소르베이트 가스를 제거하는 단계; 및

상기 흡착물질을 진공하에서 주위 온도까지 냉각시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 특징 및 구현은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위로부터 더욱 명백해질 것이다.

발명의 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 구현예

본 발명은 게르마늄수소화물이 이하에서 자세히 설명하는 방식으로 전처리된 활성화 탄소 흡착물질을 포함하는 흡착 매질상에서 유체 저장 및 분배 용기내에 물리적으로 흡착된 상태에서 저장되어서, 유체 저장 및 분배 용기가 자유상태 게르마늄수소화물은 물론, 그위에 흡착하여 유지되는 게르마늄수소화물을 갖는 흡착물을 포함하게 되고, 또한 상기 게르마늄수소화물의 저장이 놀랍고 기대하지 못한 반폭연 안정성(anti-deflagrative stability)을 제공하게 된다는 발견에 근거한 것이다.

본 발명의 놀랍고 기대치못한 특징은 다음 사실에서 존재한다:

(ⅰ) 게르마늄수소화물 그 자체는 분해에 매우 민감하다는 점;

(ⅱ) 열분해(타는) 생성물로서 생산됨에도 불구하고, 활성화된 탄소는 가연성 물질이라는 점; 및

(ⅲ) 게르마늄수소화물은 활성화된 탄소에 물리적으로 흡착될 수도 있고, 또 활성화된 탄소 흡착제의 가열, 압력차가 조절된 탈착, 활성화된 탄소에 접촉하고 있는 캐리어 가스 안으로의 비말동반에 의해서, 흡착된 게르마늄수소화물이 농도 기울기가 조절된 질량 이동에 의해 탈착되도록 하는 것을 포함한 다양한 탈착 메커니즘에 의해 활성화된 탄소로부터 쉽게 탈착될 수도 있다는 점.

위의 사실과 함께, 저장 및 분배용기의 내부용량이 불꽃, 화염, 또는 게르마늄수소화물의 폭연작용을 일으키는 다른 조건들에 (흡착 시트의 틈새들 내 자유상태 게르마늄수소화물 뿐만아니라 그 위에 흡착된 게르마늄수소화물을 갖고 있는 활성화된 탄소 흡착제 및 내부 용량안에 흡착 시트 윗공간(head space)에 자유상태 게르마늄수소화물을 포함하는) 노출되면:

(a) 자유상태 게르마늄수소화물이 연소되고 쉽게 분해되어서, 반응 생성물 가스(수소)의 두배 커진 분자량을 형성하는데, 그 자체는 가연성이고 폭발력이 있는 것이며, 이와 동시에 실질적인 가열 및 급격한 온도 상승이 전개되고;

(b) 윗공간 게르마늄수소화물 및 "자유상태" 틈의 폭연작용에 의해 생성되는 가열과 온도상승의 결과로, 활성화된 탄소 흡착제상에 흡착하여 존재하는 게르마늄수소화물의 열적조절된 탈착이 일어나고;

(c) 특히 활성화된 탄소 물질 자체가 연소되기 쉬운 것이기 때문에, 용기에 게르마늄수소화물 가스의 모든 인벤토리(inventory)를 통해 폭연작용이 전달된다.

놀랍게도, 자유상태 윗공간(free headspace) 게르마늄수소화물의 폭연작용이 일어남에도 불구하고, 상기 폭연작용은 활성화된 탄소상에 흡착된(adsorbed) 게르마늄수소화물안으로 전달되지 않으며, 흡착 물질로부터 게르마늄수소화물의 현저한 탈착은 없고, 탄소 흡착제는 연소가 유지되지 않으며, 흡착된 게르마늄수소화물은 용기의 화재, 폭발 및 파열의 발생없이 분해되지 않는 조건에서 유지된다.

그러므로, 앞서말한 발견은 선행기술의 방식으로 높은 압력 실린더에서 게르마늄수소화물 가스의 사용에 따른 위험없이, 반응물로서 게르마늄수소화물의 이용을 가능하게 한다.

본 발명은, 흡착된 가스를 가진 물리적 흡착 매질의 내부 용량에서 포함하는 결합된 가스 분배 어셈블리를 함유하는 용기를 특징으로하는, Glenn M. Tom등의 1996년 5월 21일자 미국특허 5,518,528에 기재되고 청구된 형태의 가스 저장 및 분배 용기를 실시할때, 낮은 압력에서 게르마늄수소화물의 저장을 허용한다. 왜냐하면 흡착 매질상에 흡착된 게르마늄수소화물의 증기압은 대기압과 관련하여 무시해도 좋기 때문이다. 미국특허 5,518,528의 기재는 그 전체를 참고하여 여기에 편입시킨다.

흡착 가스의 낮은 증기압은 가스 저장 용기의 내부 압력에 대한 유일한 기여가 용기에 흡착 시트 파티클의 틈에 자유상태 가스, 및 용기의 윗공간에 자유상태 가스로부터인 것을 의미한다.

그 결과, 분배 조건동안 용기로부터 게르마늄수소화물의 지지된 분배를 위해 동시에 흡착 매질상 흡착된 상태에서 게르마늄수소화물의 실질적인 인벤토리(inventory)는 유지되는 동안, 낮은 게르마늄수소화물 저장 압력은 가능하다.

이러한 목적에 따라, 게르마늄수소화물의 폭연작용에 저항성있는 저장을 달성하도록, 흡착된 게르마늄수소화물 가스의 양이 용기의 내부 용량에 있는 자유상태 게르마늄수소화물 가스의 양보다 실질적으로 많기 위해서 활성화된 탄소 흡착 매질의 충분한 양은 가스 저장 및 분배 용기에 요구된다. 이러한 목적에 따라, 용기내부용량의 적어도 30%는 활성화된 탄소 흡착 매질에 의해 채워지고, 좀더 바람직하게는 상기 부피의 75%, 및 가장 바람직하게는 가스 저장 및 분배 용기 내부 용량의 적어도 90%가 채워지는 것이 바람직하다.

분배 작업은 흡착 시트 및 용기의 가열을 함유하는 적절한 방법으로 수행되어서, 그 전체를 참고하여 편입시킨 기재로서, James Dietz 및 James V.McManus의 1999년 11월 9일자 미국특허 5,980,608에 기재된 것처럼 게르마늄수소화물은 용기내 활성화된 탄소의 흡착 파티클로부터, 또는 선택적으로는 흡착제 시트를 통해 흐르는 캐리어 가스 내 엔터테인먼트에 의해 열적으로 탈착된다. 용기를 통하는 캐리어 가스 플로우(flow)에 의해, 질량 전달 온도 기울기 추진력은 성립되고 캐리어 가스로 그에 따른 가스 흡착은 캐리어 가스내에 게르마늄수소화물의 특정 농도를 달성하도록 캐리어 가스 플로우의 흐름, 온도 및 압력에 의해 조절되는 가스 스트림을 제공한다.

그러나, 바람직하게, 게르마늄수소화물 가스는 흐름 조절 밸브(용기의 넥(neck)에 연결되어 있는 밸브 헤드 어셈블리내에 밸브)가 열리는 용기와 결합된 분배 어셈블리를 작동상의 압력 차이에 의해 분배되고 그래서 상기 압력 차이가 활성화된 탄소 흡착 매질로부터 나오는 게르마늄수소화물의 탈착을 조절한다.

본 발명은 Luping Wang 및 Glenn M.Tom의 2000년 7월 18일자 미국특허 6,089,027에 기재된 유형의 가스 저장 및 분배 시스템에 적용가능하고, 상기 가스 저장 및 분배 용기는 흐름 조절 밸브의 압력 조절 업스트림(pressure regulator upstream)을 함유하며, 그래서 분배된 유체는 흐름 조절 밸브를 통한 흐름에 앞서 압력 조절기를 통해 흐르고, 상기 용기는 게르마늄수소화물을 흡착하여 유지하는 활성화된 탄소 흡착물질(activated carbon sorbent material)을 갖고 있다. 상기 압력 조절기는 용기 내부에 장착되어 있어서, 특히 조절기가 조정가능한 특징이 있는 경우, 조절 어셈블리의 움직이는 부분이 용기에 폭연 조건을 생성하는 움직임중에 불꽃 또는 열을 발생하는 현상을 일으킨다. 여기서 좀더 풍부하게 경험적으로 나타내면, 상기 폭연작용은 윗공간 가스(자유상태 게르마늄수소화물)와 함께 일어나지만, 용기의 흡착된 가스 인벤토리로는 전달되지 않을 것이다.

미국 특허 6,089,027의 기재는 전체로 참고하여 여기에 편입시킨다.

본 발명의 다른 구현으로, 가스 저장 및 분배 용기는, 게르마늄수소화물을 흡착하여 유지하는 흡착 매질에 부가하여, 예를 들면, 수소 투과성 막(hydrogen-permeable membrane)을 구비하는 캡슐 내에, 다량의 수소 게터(getter)를 포함하여, 예를 들면 윗공간 가스(head space gas)의 폭연작용 동안, 게르마늄수소화물 가스의 분해가 수소 게터에 의해 화학흡착(chemisorbed)되도록 함으로써, 분해에 수반해서 일어나기 쉬운 압력의 증가를 최소화시킨다. 상기 유형의 수소 게터링(gettering) 디바이스는 전체로 참고하여 여기에 편입시킨 개시로, Steven J.Hultquist의 2000년 10월 17일자 미국 특허 6,132,492에 상세히 설명되어 있다.

본 발명의 또 다른 구현으로, 저장 및 분배 용기의 내부 용량은 용기내 게르마늄수소화물의 분해의 정도나 수소가스의 존재를 모니터하기위해 게르마늄수소화물의 분해로 일어나기 쉬운 내부 용량에서 변화된 수소가스를 감지하여, 조절신호를 마이크로 프로세서 또는 중앙 프로세싱 유닛으로 발산시키는 수소센서의 내부용량에 장착되어 있어, 개선조치가 취해질 수 있다.

본 발명의 실시에서, 활성화된 탄소 흡착제의 전처리(pretreatment)는 다음의 단계를 포함하여, 흡착물질로부터 외부 흡착가능물을 탈착시키기 위해 물리적 흡착물질 처리방법을 포함한다:

(a) 외부의 흡착가능물(extraneous sorbables)을 열적으로 탈착시키기 위해 물리적 흡착물질을 가열하는 단계;

(b) 물리적 흡착물질로부터 외부의 흡착가능물을 탈착시키기위해 물리적 흡착물과 접촉하는 비흡착가능물 가스(non-sorbable gas)를 흐르는 비흡착가능물 가스로 흘려보내는 단계; 및

(c) 물리적 흡착물질로부터 외부의 흡착가능물을 진공이 탈착하도록 물리적 흡착물질에 진공 조건을 적용하는 단계,

Luping Wang 등의 2000년 7월 4일자 미국 특허 6,083,298에 풍부히 기술된 것과 같다.

전체를 참고하여 미국 특허 6,083,298의 개시를 여기에 편입시킨다.

본 발명의 넓은 실시에서, 본 발명의 가스 저장 및 분배 시스템에 사용을 위해 흡착 능력, 다공성, 잔류하는 말단등의 수행 특징 및 바람직한 형태의 흡착 매질을 생산하려고, 흡착물질은 필요하거나 바람직한 적절한 방법으로 전처리되고, 활성화거나, 진행된다. 예를 들어, 흡착물질은, 간헐적인 및/또는 연속적인 제거(evacuation) 및 비활성 퍼징(purging) 단계로 상승된 온도에서 선택된 패시베이션(passivating) 및/또는 활성화 가스들에 노출되는 단계를 포함하는 열적 전처리 공정을 거친다.

하나의 개략적인 구현으로, 가스 저장 및 분배 시스템에 사용된 흡착 매질은 뒤이은 절차에 따라 전처리된 활성화된 탄소를 포함한다.

활성화된 탄소 흡착제는 먼저 주기적으로 헬륨 또는 다른 비활성 가스들로 퍼징되고 제거되며, 뒤이어 흡착제는 250℃의 상승된 온도로 진공하에 열이 가해지고, 진공상태는 흡착제의 모든 물기성분을 제거하기 위해, 18시간정도의 연장된 시간동안 구워진다. 그리고나서 흡착제는 진공하에 주위 대기와 비슷한 온도로 냉각되고, 다시 주기적으로 헬륨과 다른 비활성 가스로 퍼징되고 제거된다.

다음, 흡착제의 총 질량에 대하여, 게르마늄수소화물의 질량의 약 2%와 같이 게르마늄수소화물의 미리 정해진 양이 소개된다. 그리고나서 그에 따른 흡착제 및 가스는 용기에 밀봉되고, 압력을 모니터하면서 약 200℃로 가열한다. 이것은 과도하게 활성화된 부분의 패시베이션(passivation)에 효과적이다. 온도는 하루정도의 전처리된 추가 시간동안 압력 증가가 멈춰질때까지 200℃로 유지된다. 추가 기간의 끝에, 용기는 200℃에서 4시간동안 제거되고, 그리고나서 진공하에 실온으로 냉각된다. 이러한 냉각의 결과로 용기내 흡착제는 게르마늄수소화물 가스로 채워진다.

활성화된 탄소 흡착제는 상기 개략적으로 기재한 전처리 절차는 실제로는 특정 흡착제로 활용되는 특징에 의존하여 현저하게 변화하고, 게르마늄수소화물의 저장 및 분배에 적절한 형태에서 흡착제를 제공하기위해 다른 단계들은 요구되고 또는 특정 예시에서 유용하게 사용된다.

본 발명의 실시에서 이용되는 흡착물질은 탄질 흡착제 매질(carbonaceous adsorbent medium)을 포함한다. 여기서 이용된 바로, "탄질(carbonaceous)"이라는 용어는 본 발명의 물리적 흡착물질을 참고하여, 흡착물질이, 대량 흡착제에서 주요한 구성성분으로서 기본적인 탄소를 포함하는 것을 의미한다. 탄소 흡착물질의 바람직한 형태는 다음을 함유한다: 폴리아크릴오니트릴, 폴리아크릴아마이드, 술폰화된 폴리스티렌-디비닐벤젠, 폴리비닐이딘 클로라이드, 펄퓨릴 알콜, 등과 같은 합성 탄화수소 수지의 열분해에 의해 형성된 탄소; 셀룰로오스 숯; 숯; 조개껍질, 송진, 목재, 석유, 석탄, 등과 같은 천연 자원으로부터 형성된 활성화된 탄소.

탄소 흡착물질은 상승된 온도를 사용하여 과립으로된 숯의 가열로 활성화된다. 가장 바람직한 것은 활성화된 탄소의 소위 비드 탄소(bead carbon) 형태이다. 비드 즉, 매우 일정한 직경의 구형 파티클은 약 0.1 ∼ 1 센티미터의 직경을 갖고, 더 바람직하게는 약 0.25 ∼ 2 밀리미터의 직경을 갖고, 그 외 매우 높은 밀도의 다른 미세다공성 탄소 형태들을 갖는다.

본 발명의 넓은 실시에서 바람직한 상업적으로 이용가능한 탄소 흡착물질은 뉴욕의 Kreha Corporation of America로부터 이용가능한 BAC-MP, BAC-LP, 및 BAC-G-70R로 지정된 비드 탄소 물질; 앰버소브(Ambersorb^®) 563, 앰버소브 564, 앰버소브 348F, 앰버소브 575, 앰버소브 572, 및 앰버소브 1500 등급들로서 필라델피아 롬 & 하스 회사(Rohm & Haas Company)로부터 상업적으로 이용되는 탄질 흡착제; Calgon Carbon Corporation으로부터 상업적으로 이용가능한 칼곤 필트라소브(Calgon Filtrasorb) 400^® 및 BPL GAC 탄소 흡착물질; 독일, Erkrath, Blucher GmbH로부터 상업적으로 이용가능한 비드 활성화된 탄소 흡착물질을 함유한다. 앞서말한 앰버소브 물질은 실질적인 포어(pore) 부피가 50 옹스트롱(Angstroms)보다 크고, 일반적으로 큰 포어 크기를 가진 물질은 약 40옹스트롱을 초과하지 않는 포어들보다 덜 바람직하다.

본 발명의 저장 및 분배 시스템에 이용되는 흡착제는 궁극적 사용의 적용과 유체화학종이 포함된 특정 소르베이트(sorbate)에 적합하도록 적절한 크기, 형태 및 구조를 갖고, 흡착물질은 예를 들어 비드(beads), 미립(granules), 펠릿(pellets), 정제(tablets), 분말(powders), 미립자(particulates), 압출성형물(extrudates), 옷감(cloth) 또는 그물형태 물질, 벌집모양 매트릭스 단일체(honeycomb matrix monolith), 합성물(다른 구성성분들을 갖는 탄소 흡착제), 또는 앞서 언급한 구조물들의 분쇄되거나 뭉개뜨린 형태로 존재한다.

총괄하여, 본 발명의 저장 및 전달 시스템은 흡착물질을 지니는 실린더와 결합된 다른 흐름 분배 어셈블리(조절기(regulators), 모니터, 센서, 흐름 표시 수단(flow directing means), 압력 조절기(pressure controllers), 질량 흐름 조절기(mass flow controllers), 피핑(piping), 밸빙(valving), 인스트루멘테이션(instrumentation), 자동 시작(automatic start) 및 차단 디바이스 등) 또는, 실린더 밸브, 표준 가스 실린더로 유용하게 구성되어 있고, 상기 실린더는 게르마늄수소화물 가스로 약 1 대기압이 채워져 있다.

압력 차이 흡착에 의해 본 발명의 저장 및 전달 시스템으로부터 유체 흐름은 저장 및 전달 시스템의 내부 용량의 압력과 흡착제를 함유하는 용기의 외부에 낮은 압력사이에 압력 차이를 이용함으로써 쉽게 수행된다.

게르마늄수소화물 가스는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 용기에서 예를 들어 약 10 ~ 750torr의 압력으로, 또는 선택적으로 더 큰 압력(예를 들어 약 50psig이상의 초대기압)의 어떤 적절한 압력하에서 유지되거나 또는 적은 압력이 적용된다. 게르마늄수소화물 저장 및 분배 용기에 활성화된 탄소 흡착 매질의 이익은 게르마늄수소화물 가스가 흡착상에서 낮은 압력으로 실질적인 용량으로 유지된다는 것이다.

예를 들어, 흡착제를 함유하는 용기는 이온 주입된 공정에 사용을 위한 600Torr와 같은 대기보다 낮은 압력에서 게르마늄수소화물 가스를 갖고 있고, 게르마늄 구성물을 주입하기 위한 상기 이온 주입 챔버는 진공 조건하에서 또는 선택적으로 저장 및 분배 용기내 내부 용량의 내부 압력보다 아래인 100Torr 이하의 낮은 압력에서 유지된다. 그 결과, 게르마늄수소화물 가스는 용기내 흡착제로부터 탈착될 것이고, 이온 주입 챔버로 흘러들어가며, 이 때, 가스 흐름 전달은 소르베이트 게르마늄수소화물 가스를 포함하는 저장 및 분배 용기와 이온 주입 챔버 사이에서 확립된다. 그래서, 저장 및 분배 시스템은 피핑(piping), 밸빙(valving) 및 인스트루멘테이션(instrumentation)으로의 연결을 통하여 게르마늄수소화물의 흐름에 영향을 미치고, 바람직한 흐름률(flow rate)로 쉽게 조절가능하다. 상기 질량 흐름 조절기를 이용하여, 일정한 흐름은 계속되는 분배 작동으로 흡착제 용기 압력이 감소함에 따라 달성 가능하다.

추가적으로, 또는 선택적으로, 본 발명의 저장 및 분배 시스템의 가스 분배 용기는 열적으로 소르베이트 유체를 탈착시키기위해, 흡착물질을 가열하기 위한 수단을 포함한다. 상기 가열 수단은 적절한 열 전달 또는 열 교환 디바이스, 구조물 또는 장치를 함유하고, 이것들은 흡착 매질로부터 소르베이트의 열적 탈착을 위해 가열에 영향을 미치는 흡착물질과 효율적으로 연관된다. 그래서 본 발명은 동일하게 저장된 흡착제로부터 게르마늄수소화물의 열 및/또는 압력 조절된 분배를 고려한다.

본 발명의 실시에서 이용된 특정 활성화된 탄소 흡착물질 및 그 포어 크기, 포어 부피, 및 표면 영역 특징은 본 발명의 넓은 실시에서 넓게 변화된다. 당업자는 표면 영역 및 수은 다공도 측정 기술(mercury porosimetry techniques)과 같은 다공성 측정법을 이용한 과도한 실험없이 본 발명의 저장 및 분배 시스템의 주어진 목적에 맞는 사용을 위한 적절한 흡착제 특징을 쉽게 결정하고, 특정 유체에 대한 친화도 연구는 특정 후보 흡착제 물질로부터 분배되고 저장되도록 한다.

본 발명의 특징 및 장점은 뒤이은 제한없는 예시에 의해 좀더 상세히 나타난다.

도 1은 게르마늄수소화물의 폭연작용 시험장치를 개략으로 나타낸 것이다.

도 2는 온도로 섭씨를, 압력으로 psig를, 및 점화 전압(ignitor voltage)을 시간의 함수인 초로 나타낸, 도 1에서 개략적으로 나타낸 시험 장치에 의해 발생된, 자유상태 게르마늄수소화물 폭연작용에 대한 그래프이다.

도 3은 다른 게르마늄수소화물의 폭연작용 시험장치를 개략적으로 나타낸 것으로, 상기 게르마늄수소화물은 탄소 흡착물질상에 흡수되어 있다.

도 4는 온도로 섭씨를, 압력으로 psig를, 및 점화 전압(ignitor voltage)을 시간의 함수인 초로 나타낸, 도 3에서 개략적으로 나타낸 시험장치에 의해 발생된, 자유상태 게르마늄수소화물 폭연작용에 대한 그래프이다.

도 5는 본 발명의 하나의 구현으로, 게르마늄수소화물 저장 및 분배 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.

실시예 1

이 시험에서, 폭연작용 연구는 자유상태(비흡착된) 게르마늄수소화물가스를 사용하여, 도 1에서 개략적으로 나타내 바와 같이 게르마늄수소화물 폭연작용 시험장치(10)를 사용하여 수행된다.

시험장치(10)는 용기의 내부(18)에 전달하는 피드 콘딧(feed conduit)(16)에 의한 수단으로 게르마늄수소화물 소스(14)에 연결된 스테인레스 스틸 압력 용기(12)를 함유한다. 상기 용기는 진공 펌프(나타나지 않음)에 연결된 가스 배출 라인(20)을 또한 포함한다.

상기 용기(12)의 내부 용량(18)에는, 보는 바와 같이, 폐쇄된 용기(12)의 커 버를 통하여 뻗어있는 전기적 리드(electrical leads)(24 및 26)에 접합된 점화 코일(22)이 장착되어 있다. 용기(12)는 또한 중간-용기 온도 센서(30)가 장착되었고, 용기의 내부 용량내에 압력을 감지하기 위한 압력 변환기(28)는 물론 상하(top-end) 온도센서(32)가 장착되어 있다.

도 1에서 나타낸 바와 같이, 시험 시스템의 작동에서, 온도센서(thermocouples)(30 및 32) 및 속반응(fast-reaction) 압력 변환기(28)는 가열 코일(22)의 hot-filament가 6.5볼트로 되고, 배출 라인(20)에서 용기로부터 가스가 제거되면서, 소스(14)로부터 용기 안으로 흘러들어감에 따라 내부 용량(18)에 온도 및 압력 조건을 모니터했다. 점화이전에, 게르마늄수소화물의 650torr 압력은 용기내에 유지되었다.

hot-filament에 의한 용기내 게르마늄수소화물 가스의 점화에, 도 2는 온도로 섭씨를, 압력으로 psig를, 및 점화 전압(ignitor voltage)을 시간의 함수인 초로 나타낸, 도 1에서 개략적으로 나타낸 시험장치에 의해 발생된, 자유상태 게르마늄수소화물 폭연작용에 대한 그래프이다. 점화조절된 압력 증가는 최대 210℃의 온도에 도달하는 경우, 원래의 650torr 압력에서 다섯배가 넘는 70psig까지였다.

실시예 2

이 시험에서, 폭연작용 연구는 도 3에서 보는 바와 같이 다른 폭연작용 시험장치를 이용하여 수행되었다.

도 3에서 나타낸 폭연작용 시험장치(50)는 그안에 내부 용량(54)을 한정하기 위한 탑 커버에 의해 싸여진 스테인레스 스틸 용기(52)를 포함한다. 내부 용량에 용기의 윗공간(58)에 자유상태 게르마늄수소화물 가스가 존재하는 채로, 흡착된 게르마늄수소화물 가스를 갖는 활성화된 탄소 흡착 파티클의 시트(56)가 장착되어 있다.

시험 용기 내부 용량은 흡착된 게르마늄수소화물을 갖는 흡착 매질로 90%가 채워졌고, 용기의 내부 용량의 남은 10%는 윗공간(headspace)이 차지하였다. 활성화된 탄소 흡착제는 이전에 설명한 바와 같이, 용기의 내부 용량에 배치되기 전에 전처리된다.

용기의 내부 용량에 나타낸 바와 같이 전기적 리드(62 및 64)와 연결되어 있는 점화 코일(60)이 장착되었다. 내부 용량 압력 조건은 속행(fast-action) 압력 변환기(66)에 의해 모니터되었고, 내부 용량에 온도는 열전지(thermocouple) 온도센서(68)에 의해 흡착 시트의 낮은 영역, 중간 영역, 높은 영역에서 감지되며, 용기 윗공간의 온도는 열전지 온도센서(70)에 의해 모니터된다.

도 1에서 보는 바와 같이, 65℃ 온도에서 점화 후에 변화를 특징짓도록 온도와 압력은 데이타처리(datalogged)된다.

도 4에서 보는 바와 같이 폭연작용 시험의 결과로, 온도로 섭씨를, 압력으로 psig를, 및 점화 전압(ignitor voltage)을 시간의 함수인 초로 나타낸, 도 3에서 개략적으로 나타낸 시험장치에 의해 발생된, 자유상태 게르마늄수소화물 폭연작용에 대한 그래프이다.

이 시험이 나타내는 결과는 흡착된 게르마늄수소화물이 폭연작용을 하지 않 았다는 것이다. 온도 및 압력의 작은 증가는 윗공간(활성화된 탄소 흡착제로 채워지지 않은 용기 내부 용량의10%)에 존재하는 게르마늄수소화물의 폭연작용에 직접적으로 상관관계가 있다.

좀더 중요하게, 윗공간에서 일어나는 반응은 탄소에 흡착된 게르마늄수소화물 분자로 전달되지 않았다. 시험을 마친 후에, 흡착된 게르마늄수소화물은 변질되지 않았다는 사실을 확인하도록 탈착되었다. 물질의 양적 분석은 초기 게르마늄수소화물 물질이 손상되지 않은 채로 남아있다는 사실을 확증하였다.

도 5는 본 발명의 하나의 구현에 따라, 게르마늄수소화물 저장 및 분배 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.

가스 저장 및 분배 시스템(110)은 내부 용량을 둘러싸는 원통형 벽(114)을 갖는 재래식 가스 실린더의 형태로 존재하는 가스 저장 및 분배 용기(112)를 함유한다.

용기(112)의 내부 용량에 활성화된 탄소 물리적 흡착물질(116)이 장착되어 있다. 표준 다공도 측정 (예로 Brunnauer-Emmit-Teller) 방법론(standard porosimetry methdology)에 의해 측정된 것과 같이, 높은 표면 영역을 갖는 흡착물질 시트를 제공하도록 흡착물질은 펠릿, 비드, 과립 또는 그 유사종과 같이 정교하게 분할된 형태로 전형적으로 사용되었다.

가스 저장 및 분배 용기(112)는 나타낸 바와 같이 확장된 특징으로 밸브 헤드 어셈블리(valve head assembly)(120)가 접합된 넥(neck)(118)을 갖고, 나타낸 예시에서 하나의 블록 밸브 바디(block valve body)(124)를 함유하고, 밸브 바디안에 밸브의 수동 개폐를 위해 연결된 핸드 휠(126)을 갖고 있다. 밸브 바디(124)는, 핸드 휠(126)이 밸브 바디(124)에서 밸브를 열기위해 돌리는 경우, 가스 저장 및 분배 용기에 흡착물질로부터 탈착된 게르마늄수소화물 가스의 분배를 위한, VCR 커넥터, 그와 관련된 것들과 같은 커플링(coupling)(126(a))을 갖는다.

이러한 배치로서, 다운스트림 이온화장치(downstream ionizer)가 매우 낮은 압력조건으로 유지되는 이온 주입 적용과 같은 예시에서, 다운스트림 분배 로커스(locus)의 외부 압력이 용기(112)의 내부 용량의 압력보다 낮을 때, 게르마늄수소화물 가스는 가스 저장 및 분배 용기로부터 방출된다.

선택적으로, 커플링(126(a))은 용기(112)에 흡착물질 시트로부터 게르마늄수소화물 소르베이트 가스를 추출하는 펌프, 송풍기(blower), 방사기(ejector), 추출기(eductor), 압축기(compressor), 팬, 저온펌프(cryopump), 압력구조 회로(pressure-building circuit), 또는 다른 움직이는 유체 압축기(impeller) 장치를 포함하는 흐름 회로 또는 다수와 가스 저장 및 분배 용기(112)를 접합시킨다.

또한 선택적으로, 용기(112) 또는 그 내부 흡착물질은 직접 또는 간접적으로 용기내 흡착물질로부터 분배 가스의 열적 탈착을 일으키도록 가열된다. 예를 들어, 용기(112)는 가열 재킷(heating jacket)(나타나지 않음)에 장착되거나 , 또는 용기는 상기 목적을 위해 흡착 시트를 통하여 용기내에 내부적으로 장착된 가열 코일(보이지않음)을 갖고 있다.

그러므로 도 5에서 개략적으로 나타낸 시스템(110)은, 용기로부터 분배하는 가스를 배출하기 위해, 적절한 분배 양식(압력 차이가 조절된 탈착 및/또는 열적으 로 조절된 탈착)으로, 용기(112)내에 물리적인 흡착물질로부터 게르마늄수소화물 가스의 선택적인 분배를 허용한다.

본 발명은 개략적인 구현 및 특징에 참고하여 좀더 다양하게 기재됨에도 불구하고, 여기에 기재된 구현 및 특징들은 본 발명을 제한하려는 의도가 아니고, 다른 변화, 변경 및 다른 구현들은 기술분야에서 당업자들이 암시 가능하다. 그러므로, 본 발명은 이하에 기재된 청구범위에 따라 넓게 해석된다.

Claims

게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템에 있어서,

폐쇄된 내부 용량(interior volume)을 갖는 가스 저장 및 분배 용기;

상기 가스 저장 및 분배 용기의 내부 용량내의 활성화된 탄소 흡착 매질(activated carbon sorbent medium);

상기 가스 저장 및 분배 용기내의 게르마늄수소화물(germane) 가스로서, 상기 내부 용량내의 상기 흡착 매질상에 흡착된 게르마늄수소화물 가스 및 상기 내부 용량내에 비흡착상태로 존재하는 자유상태 게르마늄수소화물 가스를 포함하는 상기 게르마늄수소화물 가스;

상기 흡착 매질로부터 게르마늄수소화물을 탈착 및 상기 용기로부터 게르마늄 수소화물을 분배하기 위한 수단을 포함하고;

상기 활성화된 탄소 흡착 매질은, 상기 용기의 상기 내부 용량내의 상기 자유상태 게르마늄수소화물 가스가 폭연작용을 일으킬 때 조차도, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질 상에 흡착된 게르마늄수소화물 가스가 폭연작용을 일으키지 못하게 하며, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질을, 상승된 온도에서, 전처리하는 게르마늄수소화물 가스(a pretreating amount of germane gas)와 접촉시키고, 그러한 접촉후 상기 활성화된 탄소 흡착 매질로부터 상기 전처리하는 게르마늄수소화물 가스를 탈착시킴에 의해서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질이 폭연작용 저항성(deflagration-resistant)을 갖도록 전처리되고, 그에 따라서 전처리된 활성화된 탄소 흡착 매질이 폭연작용 저항 특징을 갖게 되는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 상기 내부 용량의 최소한 30%를 차지하는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 상기 내부 용량의 최소한 75%를 차지하는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 상기 내부 용량의 최소한 90%를 차지하는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 게르마늄수소화물 가스의 흡착 이전에 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 외부의 흡착가능물을 탈착하기 위해 다음으로 구성된 단계의 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 단계에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템:

(a) 상기 활성화된 탄소 흡착 매질을 가열하여서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질로부터 외부의 흡착가능물(sorbables)을 열적으로 탈착하는 단계;

(b) 비흡착가능 가스를 상기 활성화된 탄소 흡착 매질과 접촉 상태로 유동시켜서, 상기 외부의 흡착가능물을 상기 활성화된 탄소 흡착 매질로부터, 유동하는 비흡착가능(non-sorbable) 가스로 탈착시키는 단계; 및

(c) 상기 활성화된 탄소 흡착 매질에 진공 상태를 적용하여, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질로부터 상기 외부의 흡착가능물을 진공 탈착하는 단계.
제5항에 있어서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 단계 (a)에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제5항에 있어서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 단계 (b)에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제5항에 있어서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 단계 (c)에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 용기로부터 분배된 게르마늄수소화물의 압력을 조절하기 위하여, 압력 조절기가 가스 저장 및 분배 용기의 내부에 장착되는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 가스 저장 및 분배 용기 내에 게터(getter)가 장착되고, 상기 게터는 상기 가스 저장 및 분배 용기내 게르마늄수소화물의 분해에 의해 생성되는 수소를 선택적으로 화학흡착(chemisorb)하는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제10항에 있어서, 상기 게터는 수소를 제외한 가스들의 침투로부터 상기 게터를 차단시키는 수소투과성 막에 의해서 상기 내부 용량내에 보호된 관계로 배치되는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 가스 저장 및 분배 용기의 내부에 장착되어서 내부 용량내 수소 가스의 존재를 나타내는 신호를 발산하는 수소 센서를 더 포함하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 흡착 매질로부터 게르마늄수소화물 가스의 탈착 및 용기로부터의 분배를 위한 수단은 상기 가스 저장 및 분배 용기와 결합된 밸브 헤드 어셈블리(valve head assembly)를 포함하고, 상기 밸브 헤드 어셈블리는 흐름 조절 밸브(flow control valve)를 구비하며, 상기 흐름 조절 밸브는 상기 용기로부터 게르마늄수소화물 가스의 분배를 위한 흐름 조절 밸브를 열기 위해 선택적으로 작동가능한 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 합성 탄화수소 수지(synthetic hydrocarbon resin)의 열분해 생성물인 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 자연적으로 생성되는 물질(naturally occurring material)의 열분해 생성물인 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 분할된 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제16항에 있어서, 상기 분할된 형태는 일반적으로 구형의 미립자 형태(spherical particulate form)를 포함하는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 비드 활성화된 탄소(bead activated carbon)를 포함하는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 비드(beads), 미립(granules), 펠릿(pellets), 정제(tablets), 분말(powders), 미립자(particulates), 압출성형물(extrudates), 옷감(cloth), 그물 형태 물질, 벌집(honeycomb), 단일체 형태(monolith forms), 합성물(composites), 및 그에 관한 분쇄(comminuted) 및 파쇄(crushed) 형태로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나의 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 흡착 매질로부터 게르마늄수소화물의 탈착 및 용기로부터 분배하기 위한 상기 수단은 밸브, 조절기(regulators), 모니터, 센서, 흐름 표시 수단(flow directing means), 압력 조절기(pressure controllers), 질량 흐름 조절기(mass flow controllers), 피핑(piping), 인스트루멘테이션(instrumentation), 및 스타트(start), 및 차단 디바이스(shut-off devices)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 디바이스를 함유하는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 가스 저장 및 분배 용기내 압력은 10 ∼ 750torr인 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 가스 저장 및 분배 용기내 압력은 대기압보다 높은 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제22항에 있어서, 상기 가스 저장 및 분배 용기내 압력은 50psig를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 흡착 매질로부터 게르마늄수소화물의 탈착 및 용기로부터 분배를 위한 수단은 상기 활성화된 탄소 흡착 매질로부터 게르마늄수소화물 가스를 열적으로 탈착하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
제1항에 있어서, 상기 흡착 매질로부터 게르마늄수소화물의 탈착 및 용기로부터 분배를 위한 수단은 상기 활성화된 탄소 흡착 매질로부터 게르마늄수소화물 가스의 압력조절된 탈착을 달성하기 위해 구축되고 배치된 게르마늄수소화물 분배 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 시스템.
게르마늄수소화물을 저장 및 분배하는 방법에 있어서,

자유상태 게르마늄수소화물 가스를 비흡착상태(non-adsorbed state)로 포함하는 밀폐 구역(containment zone)에서 활성화된 탄소 흡착 매질상에 게르마늄수소화물 가스를 물리적으로 흡착하는 단계;

상기 활성화된 탄소 흡착 매질로부터 게르마늄수소화물을 선택적으로 탈착하고 이 게르마늄수소화물을 상기 밀폐 구역으로부터 배출하는 단계를 포함하고;

상기 활성화된 탄소 흡착 매질은 상기 상기 밀폐 구역내의 자유상태 게르마늄수소화물 가스가 폭연작용을 일으킬 때조차도, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질 상에 흡착된 게르마늄수소화물 가스가 폭연작용을 일으키지 않게 하며;

상기 활성화된 탄소 흡착 매질을, 상승된 온도에서, 전처리하는 게르마늄수소화물 가스(a pretreating amount of germane gas)와 접촉시키고, 그러한 접촉후 상기 활성화된 흡착 매질로부터 상기 전처리하는 게르마늄수소화물 가스를 탈착시킴에 의해서, 상기 활성화된 탄소 흡착 매질이 폭연작용 저항성(deflagration-resistant)을 갖도록 전처리되고, 그에 따라서 상기 활성화된 탄소 흡착 매질이 폭연작용 저항 특징을 갖게 되는 것을 특징으로 하는 게르마늄수소화물 저장 및 분배 방법.
게르마늄 수소화물을 저장 및 분배하기 위하여 사용되는 활성화된 탄소 흡착 매질을 제조하는 방법에 있어서,

비활성 가스로 상기 탄소 흡착 물질을 퍼징(purging)하는 단계;

상기 탄소 흡착 물질로부터 비활성 가스를 제거하는 단계;

진공하에서 상소 탄소 흡착 물질을 상승된 온도까지 가열하고, 상기 탄소 흡착 물질을 탈수시키기에 충분한 시간 동안 상기 진공 및 상승된 온도를 유지시키는 단계;

상기 탄소 흡착 물질을 진공하에서 주위 온도까지 냉각시키는 단계;

상승된 온도에서, 게르마늄수소화물 가스로 상기 흡착물질을 패시베이션(passivating)하는 단계;

상기 탄소 흡착물질로부터 패시베이션하는 게르마늄수소화물 가스를 제거하는 단계; 및

상기 탄소 흡착 물질을 진공하에서 주위 온도까지 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성화된 탄소 흡착 매질의 제조 방법.