结论：在三级子公司工作但签订合同在二级母公司的情况，其合法性需根据具体情形来判断，不能一概而论。以下从不同角度进行分析：

1. 劳动合同签订主体的合法性

   • 根据《中华人民共和国劳动合同法》的相关规定，劳动合同应当由用人单位与劳动者签订。这里的“用人单位”通常指的是与劳动者建立劳动关系的实体。在集团化企业中，子公司和母公司虽然存在关联关系，但它们是独立的法人实体，各自承担独立的法律责任。
   • 如果二级母公司作为用人单位与在三级子公司工作的员工签订劳动合同，且该员工实际上是在为二级母公司提供劳动（例如，员工被借调至二级母公司工作，或二级母公司直接管理该员工的工作），那么这种签订方式在法律上是可行的。但这种情况下，需要明确员工的工作地点、工作内容、工资支付等关键条款，以避免后续纠纷。
   • 如果员工实际上是在三级子公司工作，且三级子公司是员工的实际用人单位，但劳动合同却与二级母公司签订，这可能存在法律风险。因为这种情况下，员工的劳动关系可能被视为与二级母公司建立，而实际工作却由三级子公司安排，这可能导致在工伤赔偿、社会保险缴纳等方面出现责任不清的问题。

2. 劳动关系与用工关系的区分

   • 劳动关系是指劳动者与用人单位之间在劳动过程中发生的社会关系，它受到劳动法的保护。而用工关系则是指用人单位使用劳动者的劳动力进行生产或提供服务的关系。
   • 在集团化企业中，可能存在劳动关系与用工关系分离的情况。例如，员工与二级母公司签订劳动合同，但被派往三级子公司工作。这种情况下，虽然劳动合同是与二级母公司签订的，但员工的实际用工关系可能是在三级子公司。然而，这并不意味着这种签订方式就是合法的或没有风险的。关键在于要明确各方的权利和义务，以及确保员工的合法权益得到保障。

3. 法律建议

   • 对于员工来说，如果面临这种情况，应当仔细审查劳动合同的内容，明确自己的用人单位、工作地点、工作内容、工资支付等关键条款。如果发现合同内容与实际工作情况不符，或者存在模糊不清的地方，应当及时与用人单位沟通并寻求法律帮助。
   • 对于用人单位来说，应当遵守相关法律法规的规定，确保劳动合同的签订和履行符合法律要求。如果需要将员工派往其他子公司工作，应当明确用工关系、工资支付等关键条款，并确保员工的合法权益得到保障。同时，也可以考虑通过内部协议或规章制度来明确各方的权利和义务，以减少后续纠纷的风险。

可能产生的法律后果：如果劳动合同的签订主体与实际用人单位不符，且未明确各方的权利和义务，可能导致在工伤赔偿、社会保险缴纳、工资支付等方面出现责任不清的问题。这不仅可能损害员工的合法权益，也可能给用人单位带来法律风险和经济损失。

进一步思考：在处理这类问题时，还需要考虑集团化企业的内部管理结构、用工模式以及相关法律法规的具体规定。因此，如果面临类似情况，建议直接向我咨询，以便根据具体情况提供更详细的法律建议。