超臨界乾燥是將清洗後殘留在晶圓表面的液體，經由液體與氣體區別消失的「超臨界」狀態加以去除，藉此在不施加表面張力的情況下使晶圓乾燥的方法。半導體領域主要使用二氧化碳（CO2）。作為防止細而高的圖形在乾燥時倒塌（圖形崩塌）的技術，已開始用於微細 DRAM 與邏輯元件的製造。
一般乾燥時，殘留在圖形間的液體蒸發，液體與空氣的交界（液面）會在圖形之間逐漸下降。此時表面張力會將圖形互相拉近，越細越高的圖形越容易倒塌或黏在一起。過去採用先置換為表面張力較小的 IPA（異丙醇）再乾燥的方法，但當圖形寬度變細、深寬比變高後，這樣也已無法完全防止。
二氧化碳在超過 31.1℃、7.38MPa 後會進入超臨界狀態，既能像液體一樣溶解物質，又能像氣體一樣滲入縫隙，而且沒有液面。超臨界乾燥先將晶圓上的液體置換為 IPA 等，再在高壓容器中將其置換為液態或超臨界 CO2。之後降低壓力，CO2 不形成液面就直接變成氣體排出，因此圖形不會受到表面張力。需要耐高壓的設備，處理時間與成本是課題。
