本发明公开了一种杂化巨型分子及其形成高度有序垂直相畴结构和图案化的方法。该杂化巨型分子由边缘修饰的多面体寡聚倍半硅氧烷头部（XPOSS）与聚合物尾链共价连接而成。本发明提供了一种利用短时高效的溶剂退火和热退火组合的方法诱导杂化巨型分子自组装形成高度有序的垂直相畴结构及其图案化的方法。杂化巨型分子的自组装和图案化显著有别于传统嵌段共聚物，其特色在于图案的特征尺寸（featuresize）较小（<5nm），可以快速形成高度有序垂直相畴，线边粗糙度（LER）低，刻蚀选择性高，充分满足半导体行业下一代加工技术半节距（halfpitch）<10nm的要求。