集成電路的發明，是多項技術不斷發展的綜合結果。
最早提出制造半導體集成電路思想的，是從事雷達研究的英國科學家達默。他在1952年5月發表的壹篇論文中提出：“由於現在晶體管的出現和半導體方面的研究成果，有可能制造單塊形狀的電子器件而省去連接線。這種器件由多層絕緣材料、通導材料、整流材料和放大材料構成，在各層中去掉某壹部分就能使器件具有某種電功能。”
達默的上述設想很有意義，可惜他本人未能使之付諸實施。進入50年代以後，軍事工業和宇航工業的迅速發展，迫切需要各種功能更強、能實現更加復雜功能的半導體器件，而且還希望這種器件越小巧越好。
在社會需要的刺激下，那些早期來到矽谷開創電子工業的壹批年輕的微電子工程師們，很自然地把研究方向瞄準到上述目標上。他們設想把壹些晶體管及壹些元件在新的形式下組合成壹種更復雜的線路，而不是簡單地拼湊在壹起，這種線路稱為集成電路。從外形來看，它們就是小小的矽片，因此人們也把它們稱為芯片。至今，在各種計算機、計算器及各種電器設備中處處都可以看到這種芯片。早在第二次世界大戰期間，有人就已設法把油墨狀的電阻材料和鍍銀金屬片印在陶瓷基片上，做成電阻和連接線的組合體；而印刷電路工藝的發展和晶體管的發明，都為集成電路的發明做了必要的技術準備。
現在人們認為，世界上最早的集成電路，是1958年由美國物理學家基爾比和諾伊斯兩人各自獨立地研究發明的，為了認定這項發明的專利權，他們兩人所屬的公司之間曾為此引發了壹場為時不短的爭執，因此，回顧壹下他們各自的發明過程，是很有意思的。
基爾比於1923年生於美國密蘇裏州傑斐遜市，1947年畢業於伊利諾大學，1950年在威斯康星大學獲碩士學位。
1958年5月，基爾比進入得克薩斯儀器公司還只有3個月，他被安排去進行電子設備微型化的研究。當時電子設備應用了電子管，後來逐步使用晶體管，但體積龐大。
按照國防部的要求，基爾比的任務是研究如何通過采用較小的元件、更細密的接線，使電子設備體積縮小，更加緊湊靈巧。
在這壹年夏天，當基爾比的同事都去度假時，他卻在寧靜的環境中，坐在辦公桌前苦苦思索解決微型化問題的辦法。他在想出新辦法前，屢次碰壁，後來才想到，所需用的全部電路元件包括晶體管、電阻、電容在內，可以用同壹種半導體材料制成；這些電路元件必須絕緣，因此能單獨起作用，彼此沒有幹擾；而全部電路元件都焊接在半導體圓片的基片或附近，從而可以利用先進的半導體技術手段使電路相互連接，不必擔心元件在連接的地方會出現短路。當時基爾比把這種電路稱為固體電路(現在有人稱為微型電路)。1958年9月，基爾比的第壹個安置在半導體鍺片上的電路——“相移振蕩器”取得了成功。
諾伊斯於1927年出生於美國衣阿華州的壹個小鎮。他對現實世界充滿了好奇心，在十二三歲時就同二哥先後制造過壹架碩大的滑翔機，裝配出壹輛汽車。他在大學同時學習物理、數學兩個專業，對晶體管及其應用也很感興趣，在晶體管方面奠定了堅實的理論基礎。在1949年考取博士研究生後，仍選修壹些有助於晶體管基礎研究的課程，而在學術活動中，又有機會見到晶體管領域著名的專家肖克萊等人。
諾伊斯在1953年取得博士學位後，寧願到待遇低的小公司任職。他認為：“越是小地方，就越能得到多方面的鍛煉，有利於發揮作用。這樣既便於選擇合適的課題進行研究，又能成為企業家。”
當1955年肖克萊在矽谷創建“肖克萊半導體公司”時，諾伊斯就是其中被聘請來的優秀科技人才之壹。在肖克萊半導體實驗室成立的第壹年內，諾伊斯和他的同事們竭力鼓動肖克萊把研究重點轉向矽晶體管，但肖克萊執意要搞四層二極管的研究。由於認識上的分歧，1957年，諾伊斯和公司的另外7名年輕人壹起離開了肖克萊公司，自己成立了“仙童半導體公司”，成為矽谷的第壹家專門研制矽晶體管的公司。從這個意義上來說，諾伊斯早年想當企業家的願望果真實現了。
當時，仙童公司在生產晶體管中首先使用壹種“平面工藝”。主持技術工作的是赫爾尼，他是當時矽谷最有才幹的科學家之壹。他提出的平面工藝法，是通過各種措施把矽表面的氧化層盡量擠壓，直到壓成壹張扁平的薄片為止，使器件的各電極在同壹個平面上。因此，只要預先設計出晶體管的電極結構圖，通過照相制版的方法，把它精縮成掩模板，就可使立體形狀的晶體管制作成平面形狀的晶體管。於是，結構無論怎樣復雜和精密的晶體管，都可以用這種平面工藝壓縮在壹片小小的半導體矽片上。
平面工藝法的提出，使仙童公司科學家的思路豁然開朗，他們壹下子看到了令人振奮的應用前景，他們意識到，不只是幾個晶體管可以放置在壹塊矽片上，幾十個、幾百個甚至幾百萬個晶體管都可以放到壹塊矽片上。
平面工藝後來很快就應用到集成電路的制造上。仙童公司的科學家發現，運用照相平板印刷技術，可以在矽的表面上，把同樣的晶體管按照壹定的規律重復地排列，同時又使這些晶體管彼此相連。仙童公司的副經理諾伊斯與他人***同提出了制造集成電路的平面工藝法，並主持制造出世界上第壹塊用半導體矽制成的集成電路。
得克薩斯儀器公司的基爾比當然也認識到平面工藝法的重大價值。在諾伊斯之前半年就在制造“相移振蕩器”時成功地實現了把電子線路安放在鍺片上的設想。但諾伊斯制成的矽集成電路比基爾比的鍺集成電路更實用，更容易生產。
當後來回憶自己在32歲發明集成電路的情況時，諾伊斯風趣地說：“我發明集成電路，那是因為我是壹個‘懶漢’。當時曾考慮，用導線連接電子元件太費事，我希望越簡單越好。”
而基爾比在得克薩斯儀器公司發明了後來稱為集成電路的“固體電路”後，立即得到該公司負責人的重視，他們意識到這種新電子器件的重要性，並預計它將會得到廣泛的應用，因此必須大力推廣。
1959年2月，基爾比為他本人的“固體電路”申請了專利。不久之後，得克薩斯儀器公司宣布，他們已生產出壹種比火柴頭還小的半導體固體電路。而仙童公司的諾伊斯，雖然在此之前已使用平面工藝制造出半導體矽片集成電路，但並沒有及時申請專利，直到1959年7月，諾伊斯才想到要去辦專利申請手續，但時間已比基爾比晚了半年。
此後上述兩家公司為集成電路的發明權長期爭執不休，就是因為基爾比比諾伊斯申請專利的時間要早壹些。基爾比先取得專利，但他的設計思想未能實現；而諾伊斯的平面工藝技術後來成為微電子革命的基礎，但他卻是在基爾比之後才申請專利的，更何況這壹項技術在仙童公司並不是由他壹人獨自發現並加以完善的。
最後經法庭裁決，集成電路的發明專利權屬於基爾比，而關鍵的有關集成電路的內部連接技術專利權屬於諾伊斯。從1961年起，兩人的專利使各自所在的公司都得到很大的經濟效益，而他們兩人也都因此成為國內外知名的發明家及微電子學的創始人，兩人還壹起獲得美國科技人員最渴望得到的“巴倫坦獎章”。