Escribir cookies desde php mediante ajax

Hola experto que tal:
Mi problema es el siguiente: Tengo una ventana modal en la cual esta un formulario para loguearse, esta ventana modal llama a un archico php que procesa la peticion de logueo, sin embargo el archivo php del proceso no escribe la cookie en el equipo cliente.

la ventana modal la genero mediante javascript, es una ventana normal sin marcos del navegador, lo que sucede es que la peticion es mediante ajax es por eso que el archivo procesa la info del lado del servidor y no crea la cookie, estoy seguro de ello por que si llamo al archivo directamente si la crea (verifique en los temporales) el problema reside en que quiero que la info se procese del lado del servidor mediante el php y aqui sucede el problema por que al no llamar el php directamente no se crea la cookie., mi pregunta es ¿como pasar las variables que me resultan del proceso a la ventana que lo llama y que se ejecute de forma automatica para generar la cookie?

Hola de nuevo:
La ventana es mediante thickbox http://jquery.com/demo/thickbox/ en la seccion de ajax Content viene login (modal), tal vez asi te sea mas claro mi archivo php procesa la info, la idea es que al darle aceptar regrese a la ventana padre ya logueado. gracias por responder tan rápido :)

Gracias por tu tiempo, las respuestas fueron muy rápidas y aunque no obtuve la respuesta concreta me has dado una idea que puede resultar.