本发明公开了一种温度控制装置及晶圆清洗设备，晶圆清洗设备包括清洗槽、连接管路和的温度控制装置，温度控制装置与清洗槽之间通过连接管路连通，连接管路用于在温度控制装置和清洗槽之间建立供清洗媒介流通的循环通路，通过循环通路实现清洗媒介的实时加热和控温。温度控制装置包括壳体和温度控制单元，温度控制单元设置于壳体，壳体具有容腔，容腔用于容纳清洗媒介，在容腔内设置制冷单元和制热单元，温度控制单元根据接收到的温度信号控制制冷单元或者制热单元启动给清洗媒介制冷或者制热。本发明的技术方案能够实现清洗槽中清洗液的实时在线控温，以便更好、更有效地对晶圆进行清洗。