Можно ли запрограммировать микросхему с помощью Arduino, а затем удалить ее для использования во внешнем макете?

Да. Код компиляции будет записан в ПЗУ Arduino. Затем вы можете взять чип Atmel (микропроцессор Arduino) и использовать его. Для такого чипа, как 328p (Arduino Uno), вам понадобится всего лишь несколько дополнительных компонентов.

В качестве другого примера, используя другой метод, Uno может запрограммировать другой MCU без необходимости использования целевого загрузчика, что позволяет вашему коду занять всю флэш-память целевых устройств. Вот ссылка, описывающая, как запрограммировать Attiny с использованием n Uno и примера программы ArduinoISP. Например, Attiny85 имеет 8K флэш-памяти, и все это можно использовать в вашем приложении, используя этот метод. Для сравнения, загрузчик Attiny85 занимает около 2,5 КБ, или 30% пространства Flash! А с меньшими Attiny дела обстоят только хуже.