具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述。

需要说明的是，本发明实施例中方向性指示(诸如上、下、左、右……)仅用于解释在 某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则 该方向性指示也相应地随之改变。

本发明提供一种MEMS压电芯片，如图3-图7所示，包括由下到上依次设置的衬底10、 绝缘层20和压电薄膜30，衬底10上开设腔体101，压电薄膜30包括位于中心的活动部305 和与活动部305一体成型的位于活动部305外周的连接部304；连接部304的外侧固定在绝 缘层20上，连接部304的内侧悬设于衬底10上，活动部305悬设于腔体101上。

连接部304设有多个沿上下向贯穿的弯曲状的孔隙40，使连接部304形成弯曲状的悬臂 梁。在本发明的实施例中，孔隙40的数量为24个，相应地，连接部304的悬臂梁结构的数 量也为24个。图3中孔隙宽度仅为示意图，实际宽度可根据MEMS工艺和应用需求进行调整。

具体地，活动部305的形状为圆形，多个悬臂梁均匀分布在活动部的外周，悬臂梁的两 侧与活动部305在连接顶点处的弦切角度相同，即图6中的E和F两个角度相同，可以避免 应力分布不均匀而造成压电薄膜30的疲劳破坏，并保证压电薄膜30的振动为上下垂直振动。

具体地，绝缘层20呈连续的环状结构，环状结构的内周为圆形，悬臂梁的两侧与绝缘层 20的内周的连接顶点处的弦切角度相同，即图6中的G和H两个角度相同，可以避免应力 分布不均匀而造成压电薄膜30的疲劳破坏，并保证压电薄膜30的振动为上下垂直振动。绝 缘层20的材料为氧化硅或氮化硅。

具体地，悬臂梁的中部至少具有一个转角，该转角可以是如图7所示的圆角，也可以是 如图8所示的棱角。

具体地，压电薄膜30自下向上依次包括下电极层301、压电层302及上电极层303。

具体地，下电极层301、上电极层303的材料包括但不限于铝、钼、钛的一种，压电层302的材料包括但不限于AlN、ZnO、PZT的一种；在本发明的实施例中，下电极层301和上 电极层302的材料均为钼，压电层302的材料为AlN。

具体地，衬底10采用常见的半导体衬底，包括但不限于硅衬底、锗衬底、SOI衬底、GeOI 衬底、碳化硅衬底的一种；在本发明的实施例中，衬底10采用单晶硅衬底。

具体地，腔体101贯穿或不贯穿衬底10；在本发明的一实施例中，如图4所示，腔体101 由衬底101的下表面凹至衬底101的上表面形成，此时，腔体101贯穿衬底10；在本发明的 另一实施例中，如图5所示，腔体101由衬底10的上表面凹入一定深度形成，此时，腔体101不贯穿衬底10。

需要说明的是，本发明通过在压电薄膜的连接部设置若干弯曲状的孔隙，有利于释放薄 膜的残余应力，减少薄膜的翘曲或形变，提高芯片的可靠性。

需要说明的是，本发明设置的弯曲状的孔隙可将压电薄膜的连接部分割成多个弯曲状的 悬臂梁结构，从而大大提高芯片的灵敏度，其原因如下：一方面，弯曲状的悬臂梁结构可在 振动时进行伸缩，有利于增大压电薄膜的位移量；另一方面，多个悬臂梁结构可进行串联， 即可将单个压电薄膜的输出信号进行叠加，因此，本发明的技术方案可大大提高灵敏度。

需要说明的是，相对于现有方案，本发明的孔隙设置在衬底的上方，气流或者声压无法 直接从孔隙通过，而必须经过压电薄膜与衬底之间的间隙，从而增加了气流或者声压通过狭 缝的阻尼，有利于改善MEMS压电芯片的低频下跌问题。

本发明还提供一种MEMS器件，包括上述的MEMS压电芯片。该MEMS器件包括但不 限于压电式压力传感器、压电麦克风。由于MEMS器件采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些 实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理 可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被 限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的 范围。