Nach der Erfindung und Massenproduktion von Transistoren wurden verschiedene Festkörper-Halbleiterkomponenten wie Dioden und Transistoren weit verbreitet verwendet und ersetzten die Funktionen und Rollen von Vakuumröhren in Schaltkreisen. Mitte und Ende des 20. Jahrhunderts ermöglichten Fortschritte in der Halbleiterfertigungstechnologie integrierte Schaltkreise. Im Vergleich zu manuell zusammengebauten Schaltkreisen, die einzelne diskrete elektronische Komponenten verwenden, können integrierte Schaltkreise eine große Anzahl mikrokristalliner Röhren in einen kleinen Chip integrieren, was einen großen Fortschritt darstellt. Die große Produktionskapazität, Zuverlässigkeit und modulare Methode des Schaltungsdesigns integrierter Schaltkreise gewährleisten die schnelle Einführung standardisierter integrierter Schaltkreise anstelle diskreter Transistoren.
Integrierte Schaltkreise haben gegenüber diskreten Transistoren zwei Hauptvorteile: Kosten und Leistung. Die niedrigen Kosten sind darauf zurückzuführen, dass der Chip alle Komponenten durch Fotolithographie als Einheit druckt, anstatt jeweils nur einen Transistor herzustellen. Die hohe Leistung ist auf das schnelle Schalten der Komponenten zurückzuführen, das weniger Energie verbraucht, da die Komponenten klein und nahe beieinander liegen. Im Jahr 2006 reichte die Chipfläche von wenigen Quadratmillimetern bis zu 350 mm². Pro mm² kann sie eine Million Transistoren erreichen.
Der erste Prototyp einer integrierten Schaltung wurde 1958 von Jack Kilby fertiggestellt und bestand aus einem Bipolartransistor, drei Widerständen und einem Kondensator.
Entsprechend der Anzahl der auf einem Chip integrierten mikroelektronischen Bauelemente lassen sich integrierte Schaltkreise in folgende Kategorien einteilen:
Small Scale Integration (SSI) hat weniger als 10 Logikgatter oder weniger als 100 Transistoren.
Bei mittlerer Integration (MSI) gibt es 11-100 Logikgatter oder 101-1k Transistoren.
Bei der Großintegration (LSI) gibt es 101~1k Logikgatter oder 1001~10k Transistoren.
Es gibt 1001-10k-Logikgatter oder 10001-100k-Transistoren in sehr großer Integration (VLSI).
In ULSI gibt es 10001-1m Logikgatter oder 100001-10m Transistoren.
Glsi (vollständiger englischer Name: Giga-Scale-Integration) verfügt über mehr als 1.000.001 Logikgatter oder mehr als 1.0000.001 Transistoren.
