研磨均勻性是表示 CMP 後殘膜厚度一致程度的指標。1片晶圓面內的變異稱為 WIWNU（Within-Wafer Non-Uniformity），晶圓之間的變異稱為 WTWNU（Wafer-to-Wafer Non-Uniformity），兩者都以標準差除以平均膜厚等數值加以量化。
WIWNU 惡化的主因是壓力分布與相對速度分布不均勻。研磨頭彈性膜各區域的壓力平衡、固定環的壓制程度、研磨頭與研磨平台的轉速比、研磨墊磨耗的偏差等交互疊加，以中心凹陷、外周下降等同心圓狀分布呈現。調校方式是一面觀察膜厚分布圖、一面調整區域壓力。
WTWNU 的主因是時間軸上的變動。研磨墊釉化的進展、修整器的磨耗、研磨液供應溫度・流量的變動，使研磨速率漂移，批次開頭與結尾的殘膜因而不同。這要以終點偵測，以及將研磨後實測膜厚反映至下一片晶圓的 APC 加以修正。
在均勻性評估中，晶圓外周要納入到什麼範圍，是實務上的爭論點。外周部容易受固定環影響與研磨墊回彈行為而使分布紊亂，因此一般會排除外周數mm（邊緣排除，edge exclusion）後再套用規格。反過來說，能否縮小排除寬度，就是邊緣良率的競爭力所在。
殘膜變異會直接波及後續製程。若是層間介電層，會吃掉微影的焦深裕度；若是金屬導線，會成為電阻值的變異；若是 STI，則會成為元件隔離特性的變異。CMP 的品質不是以速率高低，而是以能將這種均勻性收斂到什麼程度來衡量。