本发明提供的双层隔离混合晶向应变纳米线MOSFET，包括依次形成在半导体衬底上的第一MOSFET、隔离介质层和第二MOSFET，所述第一MOSFET和第二MOSFET的第一源极衬垫和第一漏极衬垫、第二源极衬垫和第二漏极衬垫为锗硅层，所述第一源极区和第一漏极区生长锗硅层，所述第二源极区和第二漏极区生长碳硅层。本发明的由于采用湿法刻蚀SiGe层，可以很好地控制硅纳米线区域下方的空洞层制作工艺。本发明增大NMOSFET载流子电子的迁移率和PMOSFET载流子空穴的迁移率，增大了CMOS的电流驱动能力；第一MOSFET和第二MOSFET可以完全独立进行工艺调试。