本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种用于半导体制造的温控系统及温控方法。用于半导体制造的温控系统包括制冷装置和循环装置，循环装置包括第一水箱和第二水箱，制冷装置包括制冷组件和蒸发器，制冷组件与蒸发器的吸热通路形成制冷回路，第一水箱的进液口与第二水箱的进液口均与被控设备的出口连通，第一水箱的出液口与第二水箱的进液口连通，第二水箱的出液口、蒸发器的放热通路和被控设备依次连通形成循环液回路。在不增加压缩机匹数和加热器功率的情况下，平衡瞬间大负载的影响，削峰平谷，降低系统能耗，并提高温控精度的效果。