製造

從19世紀30年代開始，元素周期表中的化學元素中的半導體被研究者如貝爾實驗室的William Shockley認為是固態真空管的最可能的原料。從氧化銅到鍺，再到矽，原料在19世紀40年代到50年代被系統的研究。今天，儘管元素中期表的一些III-V價化合物如砷化鎵應用於特殊用途如：發光二極體,雷射，太陽能電池和最高速積體電路，單晶矽成為積體電路主流的基層。創造無缺陷晶體的方法用去了數十年的時間。

半導體IC通過層的方法製造，包括以下關鍵步驟：

* 成像
* 沉積
* 蝕刻

單晶矽晶圓（或對於特殊應用，silicon on sapphire或砷化鎵）用作基層。使用影像技術標明基層上不同的區域，這些區域將被摻雜質或是多晶矽，絕緣體或金屬（以鋁為代表）的軌跡，在上面沉積。

IC 由很多重疊的層組成，每層由影像技術定義，通常用不同的顏色表示。一些層標明在哪裡不同的摻雜劑擴散進基層（成為擴散層），一些定義哪裡額外的離子灌輸（灌輸層），一些定義導體（多晶矽或金屬層），一些定義傳導層之間的連接（過孔或接觸層）。所有的元件由這些層的特定組合構成。

封裝

最早的積體電路使用陶瓷扁平封裝，這種封裝很多年來因為可靠性和小尺寸繼續被軍方使用。商用電路封裝很快轉變到雙列直插封裝（dual in-line package DIP）,開始是陶瓷，之後是塑料。20世紀80年代，VLSI電路的針腳超過了DIP封裝的應用限制，導致插針網格陣列和leadless chip carrier（LCC）的出現。表面貼的封裝在20世紀80年代初期出現，在80年代後期開始流行。他使用更細的腳間距，引腳形狀為海鷗翼型或J型。以 Small-Outline Integrated Circuit（SOIC）為例，比相等的 DIP 面積少30－50％，厚度少70％。這種封裝在兩個長邊有海鷗翼型引腳突出，引腳間距為0.05英寸。

Small-Outline Integrated Circuit (SOIC) 和PLCC封裝。20世紀90年代，儘管PGA封裝依然經常用於高端微處理器。PQFP 和thin small-outline package（TSOP）成為高引腳數設備的通常封裝。Intel和AMD的高端微處理器現在從PGA封裝轉到了land grid array (LGA)封裝。

Ball grid array (BGA) 封裝從20世紀70年代開始出現。20世紀90年代開發了比其他封裝有更多管腳數的Flip-chip Ball Grid Array（FCBGA）封裝。在FCBGA封裝中，die被上下翻轉（flipped）安裝，通過與PCB相似的基層而不是線與封裝上的焊球連接。 FCBGA封裝使得輸入輸出訊號陣列（稱為I/O區域）分佈在整個die的表面，而不是限制于die的外圍。

與晶片內的訊號相比，訊號從die中出發，穿過封裝，進入印刷電路板，有非常不同的電參數。這需要特殊的設計技巧，比限制在晶片內的訊號需要更多的電能。

當把多個die放在一個封裝內，稱為System In Package (SIP)，當把多個die集成在一個小的基層上，通常是陶瓷，稱為MCM或Multi-Chip Module。一個大型的MCM和一個小的印刷電路板之間的區別是模糊地。

積體電路

積體電路（Integrated Circuit, 通常簡稱 IC）是指將很多微電子器件電路集成在晶片上的一種高級微電子元件。通常使用矽為基礎材料，在上面通過擴散或滲透技術形成 N型半導體和 P型半導體及 PN接面。也有使用鍺為基礎材料，但比起矽需要較高之切入電壓。實驗室中也有以砷化鎵（GaAs）為基材的晶片，性能遠超矽晶片，適合通訊上之高頻應用，但是不易量產，價格過高，並且砷具有毒性，廢棄時處理不易。

第一個積體電路雛形是由傑克·基爾比於1958年完成的，其中包括一個雙極性電晶體，三個電阻和一個電容器。

根據一個晶片上集成的微電子器件的數量，積體電路可以分為以下幾類：

* 小規模積體電路 ( SSI 英文全名為 Small-Scale Integration, 幾十個邏輯閘以內)。
* 中規模積體電路 ( MSI 英文全名為 Medium-Scale Integration, 幾百個邏輯閘）。
* 大規模積體電路 ( LSI 英文全名為 Large-Scale Integration, 幾萬個邏輯閘）。
* 甚大規模積體電路 ( VLSI 英文全名為 Very-large-scale integration, 幾十萬個邏輯閘以上）。
* 超大規模積體電路 ( ULSI 英文全名為 Ultra-Large Scale Integration, 百萬個邏輯閘以上）。

而根據處理訊號的不同，可以分為類比積體電路和數位積體電路。