La transition vers le nouveau millénaire a marqué une période de transformation profonde pour ASML, caractérisée par des pivots stratégiques audacieux et un engagement indéfectible à relever les défis technologiques les plus redoutables de l'industrie des semi-conducteurs. Alors que la lithographie en ultraviolets profonds (DUV), même avec des techniques avancées comme la lithographie par immersion et le double motif, approchait de ses limites physiques pour permettre des caractéristiques de plus en plus petites, l'industrie a tourné son attention vers la lithographie en ultraviolets extrêmes (EUV). Cette technologie naissante, promettant de permettre des caractéristiques de puce mesurées en nanomètres à un chiffre (par exemple, 7 nm, 5 nm et au-delà), représentait un défi d'ingénierie et financier sans précédent. ASML a pris la décision stratégique d'investir massivement dans l'EUV, un pari qui définirait son avenir et, en effet, l'avenir de la fabrication avancée de semi-conducteurs. Cet engagement à long terme, initié au début des années 2000, signifiait des années de dépenses R&D substantielles avant tout retour commercial significatif, représentant un pari de plusieurs milliards d'euros.
Le développement de la lithographie EUV a été une entreprise de plusieurs décennies, parsemée d'immenses obstacles techniques. Ceux-ci comprenaient la génération d'une puissance lumineuse EUV suffisante à partir d'une source de plasma d'étain (un processus notoirement difficile nécessitant un tir laser précis sur des gouttelettes d'étain microscopiques), le développement de miroirs hautement réfléchissants (car les lentilles traditionnelles absorbent la lumière EUV) et la création d'environnements de vide sans contaminants essentiels pour les optiques délicates de l'EUV. Atteindre la réflectivité requise pour ces miroirs, développés en étroite collaboration avec des entreprises comme Carl Zeiss SMT et Schott, a repoussé les limites de la science des matériaux et de la fabrication de précision. Ces défis multifacettes ont exigé un effort concerté qui allait bien au-delà des capacités internes d'ASML, nécessitant un écosystème robuste de fournisseurs et de partenaires de recherche. L'acquisition par l'entreprise de Silicon Valley Group (SVG) pour environ 1,6 milliard de dollars en 2001 a été un mouvement stratégique crucial, fournissant un accès immédiat à la base de clients significative de SVG aux États-Unis, à sa technologie de scanner mature et, de manière critique, à la propriété intellectuelle et à l'expertise en lithographie par faisceau d'électrons qui avait des avantages tangents pour le développement de l'EUV. Cette acquisition a considérablement élargi l'empreinte mondiale d'ASML et son portefeuille technologique, renforçant sa part de marché dans le segment DUV face à des concurrents comme Nikon et Canon.
Les coûts et les risques immenses associés au développement prolongé de l'EUV ont nécessité une approche novatrice en matière de financement et de collaboration. En 2012, ASML a lancé son programme de co-investissement client, invitant des clients majeurs tels qu'Intel, Samsung et TSMC à investir directement dans la recherche et le développement d'ASML, en particulier pour l'EUV. Ce programme était révolutionnaire ; Intel s'est engagé à hauteur de 4,1 milliards de dollars (dont 3,1 milliards de dollars pour le financement de la R&D et une participation de 10 %), tandis que TSMC et Samsung ont chacun promis environ 1,1 milliard de dollars (comprenant un financement de la R&D et des participations plus petites d'environ 5 % et 3 %, respectivement). Cet investissement collectif, totalisant des milliards d'euros, a marqué un tournant dans la collaboration de l'industrie des semi-conducteurs, alignant efficacement les intérêts d'ASML avec ceux de ses clients les plus critiques. Cela a atténué une partie du risque financier substantiel tout en garantissant des engagements d'adoption précoce pour les systèmes EUV, démontrant la capacité d'ASML à innover dans les modèles commerciaux et à partager la responsabilité de repousser les limites de la loi de Moore.
Les défis durant cette période de transformation étaient nombreux et souvent sévères. Les crises financières mondiales, en particulier la récession de 2008-2009, ont gravement impacté les dépenses d'investissement dans l'industrie des semi-conducteurs, entraînant des périodes de demande réduite pour l'équipement et une volatilité significative du marché. En interne, le développement prolongé de l'EUV a été marqué par de nombreux retards ; les projections initiales pour les outils EUV commerciaux à la fin des années 2000 ou au début des années 2010 ont été systématiquement repoussées au milieu des années 2010, entraînant des dépassements de coûts significatifs et des moments de profond scepticisme de la part des observateurs et analystes de l'industrie concernant sa viabilité. La complexité même de la technologie EUV a repoussé les limites de la physique et de l'ingénierie, nécessitant qu'ASML investisse massivement dans la R&D pendant de nombreuses années avant de voir un retour commercial, impactant souvent la rentabilité à court terme. De plus, la concurrence intensifiée dans les segments matures de la lithographie DUV de la part des rivaux japonais Nikon et Canon s'est poursuivie, bien que l'accent d'ASML se soit de plus en plus déplacé vers les technologies de prochaine génération, maintenant stratégiquement la position de leader sur le marché DUV tout en étant pionnier dans l'EUV.
ASML s'est adapté à ces réalités par une innovation incessante et un approfondissement de son approche écosystémique. L'entreprise a acquis stratégiquement Cymer Inc. en 2013 pour environ 2,5 milliards de dollars, un fournisseur clé de lasers excimers pour les systèmes DUV et, de manière critique, les sources lumineuses à base d'étain naissantes pour l'EUV. Cette intégration verticale était essentielle pour contrôler la feuille de route de développement, sécuriser la propriété intellectuelle critique et garantir la performance, la puissance de sortie et la fiabilité des modules complexes de sources lumineuses EUV, qui avaient longtemps été un goulot d'étranglement dans le développement de l'EUV. L'engagement envers l'EUV, malgré les revers et les dépenses financières immenses, est resté inébranlable. La direction de l'entreprise a maintenu une vision à long terme, communiquant constamment la nécessité stratégique de l'EUV pour l'avenir de la loi de Moore et de la fabrication avancée de puces, même si leur prix des actions a connu une volatilité reflétant l'incertitude du marché.
Cette époque a également vu ASML naviguer dans des pressions externes significatives, y compris des considérations géopolitiques croissantes et la complexité accrue des chaînes d'approvisionnement mondiales. Les contrôles à l'exportation, en particulier ceux imposés par le gouvernement américain affectant les ventes vers la Chine, et la nécessité de maintenir un équilibre délicat entre les intérêts nationaux concurrents sont devenus intégrés à sa stratégie opérationnelle. De plus, ASML a été engagé dans de longs litiges en matière de propriété intellectuelle, notamment avec Nikon, impliquant d'amples poursuites dans plusieurs juridictions concernant des violations de brevets liées à la technologie de lithographie. Bien que des règlements aient finalement été atteints, ces disputes ont souligné les enjeux élevés du leadership technologique. La position unique de l'entreprise en tant que seul fournisseur de systèmes EUV avancés en a fait un point focal de la compétition technologique mondiale et des politiques stratégiques, influençant significativement son accès au marché et sa prise de décision opérationnelle. Les périodes difficiles ont été gérées par une combinaison de résilience technologique, de partenariats stratégiques et de navigation habile dans le paysage commercial international, souvent avec le soutien implicite du gouvernement néerlandais.
Au milieu des années 2010, les années d'investissement soutenu et d'ingénierie incessante ont enfin porté des résultats critiques. ASML a réussi à faire passer la lithographie EUV de la phase de recherche et développement à la mise en service commerciale, une réalisation monumentale qui représentait l'aboutissement de décennies d'efforts et de milliards d'euros d'investissement. Les premières expéditions commerciales de systèmes EUV prêts à la production, tels que le NXE:3300B et plus tard le NXE:3400B plus puissant en 2017, vers les principaux fabricants de puces ont marqué une transformation fondamentale pour ASML. Ces outils ont permis à des fonderies de premier plan comme TSMC et Samsung de commencer la fabrication en haute volume de nœuds avancés comme 7 nm+ et 5 nm, consolidant le rôle indispensable d'ASML dans l'industrie des semi-conducteurs et modifiant fondamentalement la trajectoire de la conception et de la fabrication de puces pour un avenir prévisible. Cette avancée a non seulement validé le pari à long terme d'ASML, mais a également solidifié sa position en tant que catalyseur critique de la prochaine génération de microprocesseurs, entraînant une croissance significative des revenus et augmentant considérablement sa capitalisation boursière mondiale, tandis que son effectif a progressivement augmenté, passant d'environ 7 000 en 2000 à plus de 20 000 à la fin des années 2010.