本发明公开了一种堆叠纳米线MOS晶体管制作方法，包括：在衬底上形成沿第一方向延伸的多个鳍片；在每个鳍片中形成由多个纳米线构成的纳米线堆叠；在纳米线堆叠上形成沿第二方向延伸的栅极堆叠结构，栅极堆叠结构环绕包围纳米线堆叠；在栅极堆叠结构两侧形成源漏区，源漏区之间的纳米线构成沟道区。依照本发明的堆叠纳米线MOS晶体管及其制作方法，通过多次回刻、侧向腐蚀沟槽并填充，形成了质量良好的纳米线堆叠。侧向腐蚀工艺方法包括包含内切横向刻蚀量的各向同性干法刻蚀，或者沿各晶向选择腐蚀的湿法腐蚀方法。本方法以较低的成本充分增大导电沟道有效宽度从而提高驱动电流。