一种三维半导体器件的制造方法，包括：在存储单元区的衬底上形成交替的多个第一牺牲层和多个第二牺牲层构成的牺牲层堆叠；在牺牲层堆叠上形成交替的多个第一绝缘层与多个第二绝缘层构成的绝缘层堆叠；刻蚀形成多个沟道孔，直至暴露衬底；去除多个第二牺牲层的一部分，在沟道孔侧壁留下第一凹陷；在沟道孔以及凹陷中形成栅极介质层和沟道层；刻蚀形成栅极连线开孔，暴露衬底；去除多个第二牺牲层的剩余部分，在沟道层侧壁留下第二凹陷；去除第二凹陷中暴露的栅极介质层；在第二凹陷中形成多个掺杂半导体层。形成垂直沟道之后去除底部牺牲层而形成底部接触，避免了垂直刻蚀底部开孔，提高了编程和擦除操作的可靠性和效率。