当您所在的小厂没有与您签订劳动合同且存在拖欠工资的情况时，您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
证明劳动关系的证据：
证明工资数额的证据：
二、尝试与工厂协商
直接沟通：选择一个合适的时机，与工厂负责人进行面对面沟通，明确表达您的诉求，即要求签订劳动合同并支付拖欠的工资。
书面通知：如果直接沟通没有结果，您可以考虑发送书面催款函或通知，明确指出工厂的违法行为，并要求限期改正。记得保留邮寄凭证和通知副本作为证据。
三、向劳动监察部门投诉
准备材料：携带您的身份证、收集到的证据材料，前往当地劳动监察部门进行投诉。
投诉流程：在劳动监察部门，您需要填写投诉登记表，详细说明您的情况和诉求。劳动监察部门将会对您的投诉进行调查核实，如果查实工厂存在违法行为，将会责令工厂支付工资，并可能给予行政处罚。
四、申请劳动仲裁
仲裁申请：如果对劳动监察部门的处理结果不满意，或者工厂仍然拒绝支付工资，您可以向当地劳动争议仲裁委员会提交仲裁申请书及副本。在申请书中，您需要载明双方的基本信息、仲裁请求、事实和理由，并附上您收集到的证据材料。
仲裁流程：仲裁委员会在受理您的申请后，将会安排开庭审理。在庭审过程中，您需要提供证据并陈述事实。仲裁庭将会根据双方提供的证据和陈述作出裁决。如果裁决工厂支付工资，工厂需要履行裁决；如果工厂不履行，您可以申请强制执行。
额外权益主张：根据《劳动合同法》的规定，用人单位自用工之日起超过一个月不满一年未与劳动者订立书面劳动合同的，应当向劳动者每月支付二倍的工资。因此，在维权过程中，您还可以一并主张这一权益。
五、向法院起诉
起诉条件：如果您对仲裁裁决不服（除终局裁决外），可以在收到裁决书之日起十五日内向人民法院提起诉讼。
诉讼程序：在法院，您需要提交起诉状和相关证据材料。法院将会安排开庭审理，并根据事实和法律作出判决。如果法院判决工厂支付工资，工厂仍然不履行的话，您可以申请强制执行。
总结与建议：
在整个维权过程中，保持冷静和理性是非常重要的。请严格按照法律规定的程序进行操作，并保留好所有相关证据。同时，我建议您在维权前咨询专业律师或法律机构，以确保您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，这样您在遇到类似问题时能够迅速做出反应并采取有效措施。