本发明实施例提供了一种温度补偿方法和半导体工艺设备，应用于半导体装备技术领域，该方法包括：获取当前工艺步骤的温控方式和温控配置参数，在温控方式指示降温的情况下，通过温度传感器获取所在温控区域的实际温度，基于温控区域的实际温度和温控配置参数，确定温控区域在降温过程中的目标温度，并从多个温控区域中确定实际温度低于目标温度的目标温控区域，控制目标温控区域内的加热器对目标温控区域进行加热，使目标温控区域的实际温度达到目标温控区域的目标温度。在多个温控区域的降温过程中，当温控区域的实际温度低于目标温度时，控制加热器对温控区域进行加热，对温控区域内的温度进行补充，可以控制多个温控区域内的温度保持一致。