本公开提供了一种半导体晶片热处理设备的温度校准装置，该温度校准装置包括夹具和温度校准工具。夹具包括支座和支脚，支座上开有通孔，支脚固定于支座下表面。温度校准工具具有向外侧伸出的探头，该探头穿过支座上的通孔。其中，温度校准工具固定于夹具上。夹具可与温度校准工具形成固定连接结构或者一体成型而成。基于相互固定的夹具和温度校准工具，本公开能够在检测过程使温度检测工具的探头位置始终不变、不需手动调节，进而使温度检测工具得到准确的、可信度较高的温度检测结果。而且本公开还提供了可自旋转的探头，从而能够将自旋转过程中得到的最大温度值作为当前位置的检测结果，再以此检验结果对温度传感器进行校准。