Integrinių grandynų gamyba apima labai plonų puslaidininkinės medžiagos paviršinių sluoksnių kūrimo procesą ant pagrindo sluoksnio, dažniausiai pagaminto iš silicio, kurį galima chemiškai pakeisti atominiu lygiu, kad būtų sukurtas įvairių tipų grandinės komponentų, įskaitant tranzistorius, kondensatorius, funkcionalumas. , rezistoriai ir diodai. Tai pažanga, palyginti su ankstesniais schemų projektais, kai atskiri rezistorių, tranzistorių ir kt. komponentai buvo rankiniu būdu pritvirtinti prie jungiamosios plokštės, kad būtų sudarytos sudėtingos grandinės. Integrinių grandynų gamybos procesas veikia su komponentais, kurie yra tokie maži, kad nuo 2011 m. kelių kvadratinių centimetrų plote gali būti sukurti milijardai jų naudojant įvairius fotolitografijos ir ėsdinimo procesus mikroschemų gamybos įrenginyje.
Integrinis grandynas arba IC lustas yra puslaidininkinės medžiagos sluoksnis, kuriame visi grandinės komponentai yra tarpusavyje sujungti vienoje gamybos procesų serijoje, todėl visų komponentų nebereikia gaminti atskirai ir vėliau surinkti. Ankstyviausia mikroschemos integrinių grandynų forma buvo pagaminta 1959 m. ir buvo neapdorotas kelių dešimčių elektroninių komponentų rinkinys. Tačiau integrinių grandynų gamybos sudėtingumas išaugo eksponentiškai: 1960-aisiais IC lustuose buvo šimtai komponentų, o 1969 m., kai buvo sukurtas pirmasis tikras mikroprocesorius, tūkstančiai komponentų. 2011 m. elektroninės grandinės turi kelių centimetrų ilgio arba pločio IC lustus, kuriuose telpa milijonai tranzistorių, kondensatorių ir kitų elektroninių komponentų. Kompiuterių sistemų ir atminties modulių mikroprocesoriai, kuriuose daugiausia yra tranzistorių, yra pati moderniausia IC lustų forma 2011 m. ir gali turėti milijardus komponentų kvadratiniame centimetre.
Kadangi integrinių grandynų gamybos komponentai yra tokie maži, vienintelis veiksmingas būdas juos sukurti yra naudoti cheminio ėsdinimo procesus, kurie apima reakcijas plokštelės paviršiuje nuo šviesos poveikio. Grandinei sukuriama kaukė arba raštas, per kurį šviesa šviečiama ant plokštelės paviršiaus, padengto plonu fotorezisto medžiagos sluoksniu. Ši kaukė leidžia išgraviruoti raštus į plokštelinį fotorezistą, kuris vėliau kepamas aukštoje temperatūroje, kad raštas sutvirtėtų. Tada fotorezisto medžiaga veikiama tirpstančiu tirpalu, kuris pašalina arba apšvitintą, arba užmaskuotą paviršiaus sritį, priklausomai nuo to, ar fotorezisto medžiaga yra teigiamas ar neigiamas cheminis reagentas. Liko plonas tarpusavyje sujungtų komponentų sluoksnis, atitinkantis naudojamos šviesos bangos ilgį, kuris gali būti ultravioletinė šviesa arba rentgeno spinduliai.
Po užmaskavimo integrinių grandynų gamyba apima silicio dopingą arba atskirų fosforo ar boro atomų implantavimą į medžiagos paviršių, o tai suteikia vietiniams kristalo regionams teigiamą arba neigiamą elektros krūvį. Šios įkrautos sritys yra žinomos kaip P ir N sritys, o ten, kur jos susitinka, jos sudaro perdavimo jungtį, kad sukurtų universalų elektrinį komponentą, žinomą kaip PN jungtis. Tokios jungtys nuo 1,000 m. yra maždaug 100–2011 nanometrų pločio daugumai integrinių grandynų, todėl kiekviena PN jungtis yra maždaug žmogaus raudonųjų kraujo kūnelių dydžio, kuris yra maždaug 100 nanometrų pločio. PN jungčių kūrimo procesas yra pritaikytas chemiškai, kad būtų rodomos įvairių tipų elektrinės savybės, todėl jungtis gali veikti kaip tranzistorius, rezistorius, kondensatorius ar diodas.
Dėl labai smulkaus komponentų lygio ir jungčių tarp integrinių grandynų, kai procesas sugenda ir yra sugedusių komponentų, visą plokštelę reikia išmesti, nes jos negalima taisyti. Šis kokybės kontrolės lygis yra dar aukštesnis dėl to, kad 2011 m. dauguma šiuolaikinių IC lustų susideda iš daugybės integruotų grandynų sluoksnių, sukrautų vienas ant kito ir sujungtų vienas su kitu, kad būtų sukurtas pats galutinis lustas ir suteiktų jam daugiau. apdorojimo galia. Tarp kiekvieno grandinės sluoksnio taip pat turi būti išdėstyti izoliaciniai ir metaliniai sujungimo sluoksniai, taip pat, kad grandinė būtų funkcionali ir patikima.
Nors daugelis atmestų lustų gaminami integrinių grandynų gamybos procese, tie, kurie veikia kaip galutiniai produktai, kurie praeina elektrinius bandymus ir patikrinimus mikroskopu, yra tokie vertingi, kad dėl to procesas yra labai pelningas. Integrinės grandinės dabar valdo beveik visus šiuolaikinius elektroninius įrenginius, naudojamus 2011 m., pradedant kompiuteriais ir mobiliaisiais telefonais, baigiant plataus vartojimo elektronika, tokia kaip televizoriai, muzikos grotuvai ir žaidimų sistemos. Jie taip pat yra esminiai automobilių ir orlaivių valdymo sistemų ir kitų skaitmeninių prietaisų, kurie suteikia vartotojui programavimo galimybių, komponentai, pradedant skaitmeniniais žadintuvais ir baigiant aplinkos termostatais.