当遇到小厂未签订劳动合同且拖欠工资的情况时，你可以按照以下步骤来维护自己的合法权益：

一、收集关键证据

首先，你需要收集能够证明你与工厂之间存在劳动关系以及工资情况的证据。这些证据包括但不限于：

• 工作证或工作服：最好带有工厂的公章或标识。
• 考勤记录：如打卡记录、签到表等，能证明你的出勤情况。
• 工资支付记录：银行转账流水、工资条（如有）或与老板或财务的聊天记录中关于工资的部分。
• 工作任务分配记录：如工作邮件、工作群聊天记录、工作任务单等，能证明你为工厂提供了劳动。
• 同事证言：如果有同事愿意为你作证，他们的证言也是有力的证据。
• 其他证据：如与工厂负责人的通话录音、短信记录等，也能在一定程度上证明劳动关系和工资情况。

二、与工厂协商

在收集好证据后，你可以尝试与工厂负责人进行沟通，表达你的诉求，即要求支付拖欠的工资，并补签劳动合同。在沟通过程中，保持冷静和理性，尽量以书面形式（如邮件、短信）留下沟通记录，作为后续维权的辅助证据。

三、向劳动监察部门投诉

如果与工厂协商无果，你可以携带身份证和收集好的证据材料，前往当地劳动监察部门进行投诉。在投诉时，你需要填写投诉登记表，详细说明情况，包括工厂名称、地址、负责人姓名、拖欠工资的具体数额和时间等。劳动监察部门将会对工厂进行调查，并根据调查结果责令其支付拖欠的工资。

四、申请劳动仲裁

如果对劳动监察部门的处理结果不满意，或者工厂仍然拒不支付工资，你可以向当地劳动争议仲裁委员会申请仲裁。在申请仲裁时，你需要提交仲裁申请书，写明你的基本信息、工厂信息、仲裁请求（如要求支付拖欠的工资、未签劳动合同的双倍工资等）以及事实和理由。同时，你还需要准备并提交相关证据材料。仲裁委员会将会安排开庭审理，并根据双方提供的证据和陈述作出裁决。

五、向法院起诉

如果对劳动仲裁结果不服，你可以在收到仲裁裁决书之日起十五日内向当地人民法院提起诉讼。法院将会依法审理并作出判决。如果工厂不履行判决，你还可以申请强制执行，以确保自己的权益得到实现。

六、可主张的权益

在维权过程中，你不仅可以要求工厂支付拖欠的工资，还可以根据《劳动合同法》的规定，主张未签劳动合同的双倍工资。具体来说，如果工厂自用工之日起超过一个月不满一年未与你订立书面劳动合同，那么工厂应当向你每月支付二倍的工资。

七、总结与建议

在整个维权过程中，保持冷静和理性至关重要。同时，建议你咨询专业律师或法律援助机构的帮助，以确保自己的合法权益得到有效维护。此外，增强法律意识、了解相关法律法规也是非常重要的，这样你在遇到类似问题时就能迅速做出反应并采取有效措施。