フォトダイオード、第1のトランジスタ、及び第2のトランジスタを有するフォトセンサを備え、前記フォトダイオードは、入射光に応じた電荷を前記第1のトランジスタのゲートに供給する機能を有し、前記第1のトランジスタは、ゲートに供給された電荷を蓄積する機能を有し、前記第2のトランジスタは、前記第1のトランジスタのゲートに蓄積された電荷を保持する機能を有し、前記第2のトランジスタは、酸化物半導体を用いて形成されていることを特徴とする半導体装置。フォトダイオード、第1のトランジスタ、第2のトランジスタ、及び第3のトランジスタを有するフォトセンサを備え、前記フォトダイオードは、入射光に応じた電荷を前記第1のトランジスタのゲートに供給する機能を有し、前記第1のトランジスタは、ゲートに供給された電荷を蓄積する機能と、前記蓄積された電荷を出力信号に変換する機能とを有し、前記第2のトランジスタは、前記第1のトランジスタのゲートに前記蓄積された電荷を保持する機能を有し、前記第3のトランジスタは、前記出力信号の読み出しを制御する機能を有し、前記第2のトランジスタは、酸化物半導体を用いて形成されることを特徴とする半導体装置。請求項1又は請求項2において、前記フォトダイオードと前記第1のトランジスタとは同一表面上に形成されており、前記第2のトランジスタは、前記フォトダイオード及び前記第1のトランジスタ上に絶縁膜を介して形成されており、前記第2のトランジスタの一部又は全部は、前記フォトダイオードのp層又はn層と重なって形成されていることを特徴とする半導体装置。請求項1乃至請求項3のいずれか一において、前記フォトセンサを複数有し、前記複数のフォトセンサはリセット動作、累積動作、及び選択動作を行い、前記複数のフォトセンサは、前記リセット動作を共通して行い、前記累積動作を共通して行い、前記選択動作を順次行うことを特徴とする半導体装置。請求項4において、前記選択動作に要する合計の時間は、前記累積動作に要する時間より長いことを特徴とする半導体装置。請求項4において、前記複数のフォトセンサは、前記リセット動作を行った後、前記累積動作と前記選択動作とを複数回繰り返して行うことを特徴とする半導体装置。請求項6において、前記選択動作に要する合計の時間は、前記累積動作の開始時から前記累積動作の終了時までの時間より長いことを特徴とする半導体装置。請求項4において、特定の色の光源を有し、前記複数のフォトセンサは、前記リセット動作を前記特定の色において共通して行い、前記累積動作を前記特定の色において共通して行い、前記選択動作を順次行うことを特徴とする半導体装置。請求項4において、複数色の光源を有し、前記複数のフォトセンサは、前記リセット動作を前記複数色の各々の色において共通して行い、前記累積動作を前記複数色の各々の色において共通して行い、前記選択動作を順次行うことを特徴とする半導体装置。被検出物を撮像し画像を取得するためには、フォトセンサにおいて、入射光を電気信号に変換する必要がある。また、電気信号は一般にアナログ信号であるため、A/D変換回路によってデジタル信号に変換する必要がある。そこで、フォトセンサにおいて、入射光を正確に電気信号に変換することを目的の一とする。また、それを実現するための新規な回路構成を有するフォトセンサの提供を目的の一とする。また、高速で移動する被検出物を撮像する場合、画像にブレが生じやすいという問題がある。この問題を解決することを目的の一とする。また、高解像度の撮像を実現するためには、A/D変換回路の高速動作が要求され、消費電力が増大するという問題がある。この問題を解決することを目的の一とする。また、高解像度のカラー画像を取得するためには、A/D変換回路の高速動作が要求され、消費電力が増大するという問題がある。この問題を解決することを目的の一とする。また、フォトセンサに入射する光が微弱である場合、正確に電気信号に変換することが難しいという問題がある。この問題を解決することを目的の一とする。本発明の一態様は、フォトダイオード、第1のトランジスタ、及び第2のトランジスタを有するフォトセンサを備え、フォトダイオードは入射光に応じた電荷を第1のトランジスタのゲートに供給する機能を有し、第1のトランジスタはゲートに供給された電荷を蓄積する機能を有し、第2のトランジスタは第1のトランジスタのゲートに蓄積された電荷を保持する機能を有している半導体装置である。また、上記第2のトランジスタは、酸化物半導体を用いて形成されていることが好ましい。また、上記フォトダイオードは、単結晶半導体を用いて形成されていることが好ましい。また、上記フォトセンサには、第1のトランジスタの出力信号の読み出しを制御する第3のトランジスタが設けられている。また、本発明の他の一態様は、複数のフォトセンサを有し、当該複数のフォトセンサは、リセット動作、累積動作、及び選択動作を行い、リセット動作を共通して行い、累積動作を共通して行い、選択動作を順次行う半導体装置である。よって、複数のフォトセンサにおいて、リセット動作は同時に行われ、累積動作は同時に行われ、選択動作は個別に行われる。そして、全てのフォトセンサの選択動作に要する合計の時間は、累積動作に要する時間より、長いことが好ましい。また、上記リセット動作を行った後に累積動作と選択動作とを複数回繰り返して行う機能を有している。また、本発明の一態様は、複数のフォトセンサ及び特定の色の光源を有し、当該複数のフォトセンサは、リセット動作、累積動作、及び選択動作を行い、リセット動作を当該特定の色において共通して行い、累積動作を当該特定の色において共通して行い、選択動作を順次行う。よって、複数のフォトセンサにおいて、リセット動作は同時に行われ、累積動作は同時に行われ、選択動作は個別に行われる半導体装置である。また、当該特定の色が複数色である場合、複数のフォトセンサは、リセット動作及び累積動作を当該複数色の各々の色において共通して行い、選択動作を順次行う。よって、複数のフォトセンサにおいて、リセット動作は各々の色で同時に行われ、累積動作は各々の色で同時に行われ、選択動作は個別に行われる。本発明において、リセット動作とはフォトセンサを初期化する動作であり、累積動作とはフォトセンサが入射光に応じた電荷を蓄積する動作であり、選択動作とはフォトセンサが電気信号を出力する読み出しを行う動作である。また、半導体装置とは、半導体の性質を持つ物及びそれを有する物全般を指す。例えば、トランジスタを有する表示装置を単に半導体装置と呼ぶこともある。フォトセンサの一態様は、酸化物半導体を用いたトランジスタを有することで、入射光を正確に電気信号に変換することができる。また、複数のフォトセンサの累積動作を共通して行うため、累積動作を短時間で行うことができ、高速で移動する被検出物に対しても、ブレの少ない画像を取得することができる。また、累積動作を制御するトランジスタは、酸化物半導体を用いて形成されているため、オフ電流が極めて小さい。そのため、フォトセンサの数が増加し、選択動作に要する時間が長くなっても、入射光を正確に電気信号に変換することができる。したがって、高解像度の撮像が可能となる。また、フォトセンサの数及び色の数が増加し、選択動作に要する合計の時間が長くなっても、入射光を正確に電気信号に変換することができる。したがって、高解像度のカラー画像の取得が可能となる。また、フォトセンサに入射する光が微弱である場合にも、正確に電気信号に変換することができる。また、選択動作に要する時間を長くすることができるため、A/D変換回路の高速動作が必須ではなくなり、消費電力を抑制することができる。すなわち、A/D変換回路の消費電力を抑制しつつ、高解像度の撮像を実現することができる。以下に、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下の実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。実施の形態1本実施の形態では、表示装置について図1~図3を参照して説明する。表示装置の構成について、図1を参照して説明する。表示パネル100は、画素回路101、表示素子制御回路102及びフォトセンサ制御回路103を有する。画素回路101は、行列方向にマトリクス状に配置された複数の画素104を有する。各々の画素104は、表示素子105とフォトセンサ106を有する。全ての画素104にフォトセンサを設けず、複数の画素毎に設けてもよい。また、画素104の外にフォトセンサを設けてもよい。画素104の回路図について、図2を用いて説明する。画素104は、トランジスタ201、保持容量202及び液晶素子203を有する表示素子105と、受光素子であるフォトダイオード204、トランジスタ205、トランジスタ206、トランジスタ207を有するフォトセンサ106とを有する。表示素子105において、トランジスタ201は、ゲートがゲート信号線208に、ソース又はドレインの一方がビデオデータ信号線212に、ソース又はドレインの他方が保持容量202の一方の電極と液晶素子203の一方の電極に電気的に接続されている。保持容量202の他方の電極と液晶素子203の他方の電極は一定の電位に保たれている。液晶素子203は、一対の電極と、該一対の電極の間に液晶層を含む素子である。トランジスタ201は、保持容量202への電荷の注入もしくは放出を制御する機能を有する。例えば、ゲート信号線208に高電位が印加されると、ビデオデータ信号線212の電位を保持容量202と液晶素子203に印加する。保持容量202は、液晶素子203に印加する電圧に相当する電荷を保持する機能を有する。液晶素子203に電圧を印加することで偏光方向が変化することを利用して、液晶素子203を透過する光の明暗階調を作ることで、画像表示が実現される。液晶素子203を透過する光には、光源バックライトによって液晶表示装置の裏面から照射される光を用いる。トランジスタ201は、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、酸化物半導体、又は単結晶半導体などを用いることが可能である。特に、酸化物半導体を用い、オフ電流が極めて小さいトランジスタとすることで、表示品質を高めることができる。なお、ここでは、表示素子105が液晶素子を有する場合について説明したが、発光素子などの他の素子を有していてもよい。発光素子は、電流または電圧によって輝度が制御される素子であり、具体的には発光ダイオード、OLEDOrganicLightEmittingDiode等が挙げられる。フォトセンサ106において、フォトダイオード204は、一方の電極がフォトダイオードリセット信号線210に、他方の電極がトランジスタ207のソース又はドレインの一方に電気的に接続されている。トランジスタ205は、ソース又はドレインの一方がフォトセンサ基準信号線213に、ソース又はドレインの他方がトランジスタ206のソース又はドレインの一方に電気的に接続されている。トランジスタ206は、ゲートがゲート信号線211に、ソース又はドレインの他方がフォトセンサ出力信号線214に電気的に接続されている。トランジスタ207は、ゲートがゲート信号線209に、ソース又はドレインの他方がトランジスタ205のゲートに電気的に接続されている。フォトダイオード204は、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、酸化物半導体、又は単結晶半導体などを用いることが可能である。特に、入射光から生成される電気信号の割合量子効率を向上させるために、結晶欠陥の少ない単結晶半導体例えば単結晶シリコンを用いることが望ましい。また、半導体材料は、結晶性を向上させることが容易であるシリコン又はシリコンゲルマニウム等のシリコン半導体を用いることが好ましい。トランジスタ205は、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、酸化物半導体、又は単結晶半導体などを用いることが可能である。特に、フォトダイオード204から供給される電荷を出力信号に変換する機能を有するため、単結晶半導体を用い、移動度の高いトランジスタとすることが望ましい。また、半導体材料は、結晶性を向上させることが容易であるシリコン又はシリコンゲルマニウム等のシリコン半導体を用いることが好ましい。トランジスタ206は、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、酸化物半導体、又は単結晶半導体などを用いることが可能である。特に、フォトセンサ出力信号線214にトランジスタ205の出力信号を供給する機能を有するため、単結晶半導体を用い、移動度の高いトランジスタとすることが望ましい。また、半導体材料は、結晶性を向上させることが容易であるシリコン又はシリコンゲルマニウム等のシリコン半導体を用いることが好ましい。トランジスタ207は、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、酸化物半導体、又は単結晶半導体などを用いることが可能である。特に、トランジスタ205のゲートの電荷を保持する機能を有するため、酸化物半導体を用い、オフ電流が極めて小さいトランジスタとすることが好ましい。このように、トランジスタに要求される機能に応じて、複数種のトランジスタを配置することで、フォトセンサの性能を向上させることができる。表示素子制御回路102は、表示素子105を制御するための回路であり、ビデオデータ信号線などの信号線ソース信号線ともいう。を介して表示素子105に信号を入力する表示素子駆動回路107と、走査線ゲート信号線ともいう。を介して表示素子105に信号を入力する表示素子駆動回路108を有する。例えば、走査線に電気的に接続された表示素子駆動回路108は、特定の行に配置された画素が有する表示素子を選択する機能を有する。また、信号線に電気的に接続された表示素子駆動回路107は、選択された行の画素が有する表示素子に任意の電位を与える機能を有する。なお、表示素子駆動回路108によりゲート信号線に高電位を印加された表示素子では、トランジスタが導通状態となり、表示素子駆動回路107によりビデオデータ信号線に与えられる電位が供給される。フォトセンサ制御回路103は、フォトセンサ106を制御するための回路であり、フォトセンサ出力信号線、フォトセンサ基準信号線等の信号線に電気的に接続されたフォトセンサ読み出し回路109と、走査線に電気的に接続されたフォトセンサ駆動回路110を有する。フォトセンサ駆動回路110は、特定の行に配置された画素が有するフォトセンサ106に対して、後述するリセット動作と累積動作と選択動作とを行う機能を有する。また、フォトセンサ読み出し回路109は、選択された行の画素が有するフォトセンサ106の出力信号を取り出す機能を有する。なお、フォトセンサ読み出し回路109は、アナログ信号であるフォトセンサ106の出力を、OPアンプを用いてアナログ信号のまま表示パネル外部に取り出す。もしくは、A/D変換回路を用いてデジタル信号に変換してから表示パネル外部に取り出す。フォトセンサ読み出し回路109を構成するプリチャージ回路について、図2を用いて説明する。図2において、画素1列分のプリチャージ回路200は、トランジスタ216、プリチャージ信号線217から構成される。なお、プリチャージ回路200の後段に、OPアンプやA/D変換回路を接続して、フォトセンサ読み出し回路109を構成することができる。プリチャージ回路200では、画素内におけるフォトセンサの動作に先立ち、フォトセンサ出力信号線214の電位を基準電位に設定する。図2では、プリチャージ信号線217をLLowとし、トランジスタ216を導通させることで、フォトセンサ出力信号線214の電位を基準電位ここでは高電位とするに設定することができる。なお、フォトセンサ出力信号線214の電位を安定させるために、フォトセンサ出力信号線214に保持容量を設けることも有効である。なお、基準電位は、低電位とする構成も可能である。この場合、トランジスタ216は、図2と逆極性とし、プリチャージ信号線217をHHighとすることで、フォトセンサ出力信号線214の電位を基準電位に設定することができる。次に、フォトセンサ106の動作について、図3のタイミングチャートを用いて説明する。図3において、信号301~信号306は、図2におけるフォトダイオードリセット信号線210、ゲート信号線209、ゲート信号線211、ゲート信号線215、フォトセンサ出力信号線214、プリチャージ信号線217の電位に相当する。時刻Aにおいて、フォトダイオードリセット信号線210の電位信号301をH、ゲート信号線209の電位信号302をHとするリセット動作開始と、フォトダイオード204が導通し、ゲート信号線215の電位信号304がHとなる。また、プリチャージ信号線217の電位信号306をLとすると、フォトセンサ出力信号線214の電位信号305はHにプリチャージされる。時刻Bにおいて、フォトダイオードリセット信号線210の電位信号301をLとし、ゲート信号線209の電位信号302をHのままとするリセット動作終了、累積動作開始と、フォトダイオード204のオフ電流により、ゲート信号線215の電位信号304が低下し始める。フォトダイオード204は、光が入射されるとオフ電流が増大するので、入射光の量に応じてゲート信号線215の電位信号304は変化する。すなわち、フォトダイオード204は、入射光に応じてトランジスタ205のゲートに電荷を供給する機能を有している。そして、トランジスタ205のソースとドレイン間のチャネル抵抗が変化する。時刻Cにおいて、ゲート信号線209の電位信号302をLとする累積動作終了と、ゲート信号線215の電位信号304は一定となる。ここで、当該電位は、累積動作中にフォトダイオード204がゲート信号線215に供給した電荷により決まる。すなわち、フォトダイオード204への入射光に応じてトランジスタ205のゲートに蓄積される電荷が変化する。また、トランジスタ207は、酸化物半導体を用い、オフ電流が極めて小さいトランジスタで構成されているため、後の選択動作を行うまで、蓄積された電荷を一定に保つことが可能である。時刻Dに、ゲート信号線211の電位信号303をHにする選択動作開始と、トランジスタ206が導通し、フォトセンサ基準信号線213とフォトセンサ出力信号線214とが、トランジスタ205とトランジスタ206とを介して導通する。すると、フォトセンサ出力信号線214の電位信号305は、低下していく。なお、時刻D以前に、プリチャージ信号線217の電位信号306はHとし、フォトセンサ出力信号線214のプリチャージを終了しておく。ここで、フォトセンサ出力信号線214の電位信号305が低下する速さは、トランジスタ205のソースとドレイン間の電流に依存する。すなわち、累積動作中にフォトダイオード204に照射されている光の量に応じて変化する。時刻Eにおいて、ゲート信号線211の電位信号303をLにする選択動作終了と、トランジスタ206が遮断され、フォトセンサ出力信号線214の電位信号305は、一定値となる。ここで、一定値となる値は、フォトダイオード204に照射された光の量に応じて変化する。したがって、フォトセンサ出力信号線214の電位を取得することで、累積動作中におけるフォトダイオード204への入射光の量を知ることができる。以上のように、個々のフォトセンサの動作は、リセット動作と累積動作と選択動作とを繰り返すことで実現される。上述したように、累積動作を制御するトランジスタ207は、酸化物半導体を用い、オフ電流を極めて小さくすることが好ましい。この回路構成により、トランジスタ205のゲートに蓄積された電荷を保持する機能を向上させることができる。そのため、フォトセンサ106は、入射光を正確に電気信号に変換することが可能となる。なお、本実施の形態では、フォトセンサを有する表示装置について説明したが、フォトセンサを有する半導体装置にも容易に応用できる。すなわち、本実施の形態における表示装置から、表示に要する回路、具体的には、表示素子制御回路102、表示素子105を取り除いて、半導体装置を構成することができる。当該半導体装置としては、例えばイメージセンサが挙げられる。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。実施の形態2本実施の形態では、複数のフォトセンサを用いた場合の駆動方法について説明する。まず、図4に示すタイミングチャートのような駆動方法を考える。図4において、信号401、信号402、信号403は、各々第1行、第2行、第3行のフォトセンサにおけるフォトダイオードリセット信号線210の電位変化を示す信号である。また、信号404、信号405、信号406は、各々第1行、第2行、第3行のフォトセンサにおけるゲート信号線209の電位変化を示す信号である。また、信号407、信号408、信号409は、各々第1行、第2行、第3行のフォトセンサにおけるゲート信号線211の電位変化を示す信号である。期間410は、1回の撮像に要する期間である。また、期間411、期間412、期間413は、第2行のフォトセンサが、各々リセット動作、累積動作、選択動作を行っている期間である。このように、各行のフォトセンサを順に駆動していくことで、撮像が可能になる。ここで、各行のフォトセンサにおける累積動作について、時間的なズレが生じていることがわかる。すなわち、各行のフォトセンサにおける撮像の同時性が損なわれる。そのため、撮像画像にブレが生じることになる。特に、第1行から第3行の方向に高速に移動する被検出物に対しては、尾を引くように、拡大されたような形状の撮像画像になり、逆方向に移動する被検出物に対しては、縮小されたような形状の撮像画像になるなど、形状が歪みやすい。各行のフォトセンサにおける累積動作に時間的なズレを生じさせないためには、各行のフォトセンサを順に駆動する周期を短くすることが有効である。しかしながら、この場合、フォトセンサの出力信号をOPアンプもしくはA/D変換回路で非常に高速度で取得する必要がある。したがって、消費電力の増大を招く。特に、高解像度の画像を取得する場合には、非常に困難となる。そこで、図5に示すタイミングチャートのような駆動方法を提案する。図5において、信号501、信号502、信号503は、各々第1行、第2行、第3行のフォトセンサにおけるフォトダイオードリセット信号線210の電位変化を示す信号である。また、信号504、信号505、信号506は、各々第1行、第2行、第3行のフォトセンサにおけるゲート信号線209の電位変化を示す信号である。また、信号507、信号508、信号509は、各々第1行、第2行、第3行のフォトセンサにおけるゲート信号線211の電位変化を示す信号である。期間510は、1回の撮像に要する期間である。また、期間511、期間512、期間513は、第2行のフォトセンサが、各々リセット動作他の行でも共通、累積動作他の行でも共通、選択動作を行っている期間である。図5において、図4と異なるのは、全行のフォトセンサについて、リセット動作と累積動作とが共通の時間に行われ、累積動作終了後に累積動作とは非同期に、各行で順に選択動作を行う点である。累積動作を共通の期間にすることで、各行のフォトセンサにおける撮像の同時性が確保され、高速に移動する被検出物に対しても、ブレが少ない画像を容易に得ることができる。累積動作を共通にすることで、各フォトセンサのフォトダイオードリセット信号線210の駆動回路を共通にすることができる。また、各フォトセンサのゲート信号線209の駆動回路も共通にすることができる。このように駆動回路を共通にすることは、周辺回路の削減や低消費電力化に有効である。さらに、選択動作を各行で順次行うことで、フォトセンサの出力信号を取得する際に、OPアンプもしくはA/D変換回路の動作速度を遅くすることが可能である。その際、選択動作に要する合計の時間を、累積動作に要する時間より長くすることが好ましい。特に、高解像度の画像を取得する場合には、非常に有効である。なお、図5では、各行のフォトセンサを順次駆動する駆動方法について、タイミングチャートを示したが、特定の領域における画像を取得するために、特定の行におけるフォトセンサのみを順次駆動する駆動方法も有効である。これにより、OPアンプもしくはA/D変換回路の動作を軽減し、消費電力を低減しながら、必要な画像を取得することができる。また、数行おきにフォトセンサを駆動する駆動方法も有効である。すなわち、複数のフォトセンサの一部を駆動させる。これにより、OPアンプもしくはA/D変換回路の動作を軽減し、消費電力を低減しながら、必要な解像度の画像を取得することができる。以上のような駆動方法を実現するためには、累積動作が終了した後も、各フォトセンサにおけるゲート信号線215の電位を一定に保つ必要がある。したがって、図2で説明したように、トランジスタ207は、酸化物半導体を用いて形成され、オフ電流が極めて小さいことが好ましい。以上のような形態とすることで、高速で移動する被検出物に対してもブレが少なく、高解像度の撮像が実現でき、且つ低消費電力の表示装置又は半導体装置を提供することができる。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。実施の形態3本実施の形態では、複数のフォトセンサを用いた場合の駆動方法について、実施の形態2と別の一例を説明する。まず、図10に示すタイミングチャートのような駆動方法を考える。図10において、信号701、信号702、信号703は、各々第1行、第2行、第3行のフォトセンサにおけるフォトダイオードリセット信号線210の電位変化を示す信号である。また、信号704、信号705、信号706は、各々第1行、第2行、第3行のフォトセンサにおけるゲート信号線209の電位変化を示す信号である。また、信号707、信号708、信号709は、各々第1行、第2行、第3行のフォトセンサにおけるゲート信号線211の電位変化を示す信号である。期間710は、1回の撮像に要する期間である。また、期間711、期間712、期間713、期間714、期間715は、第2行のフォトセンサが、各々リセット動作、第1の累積動作、第1の選択動作、第2の累積動作、第2の選択動作を行っている期間である。ここで、第2の選択動作を行うことで、第1の累積動作の開始時から第2の累積動作の終了時までの期間においてフォトダイオード204に入射した光の量を知ることができる。したがって、累積動作及び選択動作を複数回繰り返して行うことで、微弱な光についても、正確に電気信号を変換することができる。このように、各行のフォトセンサを順に駆動していくことで、撮像が可能になる。さて、図10に示したタイミングチャートにて、各行のフォトセンサにおける第1の累積動作及び第2の累積動作について、時間的なズレが生じていることがわかる。すなわち、各行のフォトセンサにおける撮像の同時性が損なわれる。そのため、画像にブレが生じることになる。特に、第1行から第3行の方向に高速に移動する被検出物に対しては、尾を引くように、拡大されたような形状の画像になり、逆方向に移動する被検出物に対しては、縮小されたような形状の画像になるなど、形状が歪みやすい。各行のフォトセンサにおける第1の累積動作及び第2の累積動作に時間的なズレを生じさせないためには、各行のフォトセンサを順に駆動する周期を短くすることが有効である。しかしながら、この場合、フォトセンサの出力信号をOPアンプもしくはA/D変換回路で非常に高速度で取得する必要がある。したがって、消費電力の増大を招く。特に、高解像度の画像を取得する場合には、非常に困難となる。そこで、図11に示すタイミングチャートのような駆動方法を提案する。図11において、信号801、信号802、信号803は、各々第1行、第2行、第3行のフォトセンサにおけるフォトダイオードリセット信号線210の電位変化を示す信号である。また、信号804、信号805、信号806は、各々第1行、第2行、第3行のフォトセンサにおけるゲート信号線209の電位変化を示す信号である。また、信号807、信号808、信号809は、各々第1行、第2行、第3行のフォトセンサにおけるゲート信号線211の電位変化を示す信号である。期間810は、1回の撮像に要する期間である。また、期間811、期間812、期間813、期間814、期間815は、第2行のフォトセンサが、各々リセット動作他の行でも共通、第1の累積動作他の行でも共通、第1の選択動作、第2の累積動作他の行でも共通、第2の選択動作を行っている期間である。図11において、図10と異なるのは、全行のフォトセンサについて、リセット動作と第1の累積動作と第2の累積動作とが共通の時間に行われ、第1の累積動作終了後に第1の累積動作とは非同期に、各行で順に第1の選択動作を行い、第2の累積動作終了後に第2の累積動作とは非同期に、各行で順に第2の選択動作を行う点である。第1の累積動作と第2の累積動作とを各々共通の期間にすることで、各行のフォトセンサにおける撮像の同時性が確保され、高速に移動する被検出物に対しても、ブレが少ない撮像画像を容易に得ることができる。累積動作を共通にすることで、各フォトセンサのフォトダイオードリセット信号線210の駆動回路を共通にすることができる。また、各フォトセンサのゲート信号線209の駆動回路も共通にすることができる。このように駆動回路を共通にすることは、周辺回路の削減や低消費電力化に有効である。さらに、第1の累積動作とは非同期に第1の選択動作を行い、第2の累積動作とは非同期に第2の選択動作を行うことで、フォトセンサの出力信号を取得するために、OPアンプもしくはA/D変換回路の動作をより低速に行うことが可能である。その際、選択動作に要する合計の時間を、第1の累積動作の開始時から第2の累積動作の終了時までの時間より長くすることが好ましい。特に、微弱な光しか得られない場合に、高解像度の画像を取得するためには非常に有効である。なお、図11では、各行のフォトセンサを順次駆動する駆動方法について、タイミングチャートを示したが、特定の領域における画像を取得するために、特定の行におけるフォトセンサのみを順次駆動する駆動方法も有効である。これにより、OPアンプもしくはA/D変換回路の動作を軽減し、消費電力を低減しながら、必要な画像を取得することができる。また、数行おきにフォトセンサを駆動する駆動方法も有効である。すなわち、複数のフォトセンサの一部を駆動させる。これにより、OPアンプもしくはA/D変換回路の動作を軽減し、消費電力を低減しながら、必要な解像度の画像を取得することができる。以上のような駆動方法を実現するためには、累積動作が終了した後も、各フォトセンサにおけるゲート信号線215の電位が一定値を保つ必要がある。したがって、図2で説明したように、トランジスタ207は、酸化物半導体を用いて形成され、オフ電流が極めて小さいことが好ましい。なお、本実施の形態では、フォトセンサを有する表示装置について説明したが、フォトセンサを有する半導体装置にも容易に応用できる。すなわち、本実施の形態における表示装置から、表示に要する回路、具体的には、表示素子制御回路102、表示素子105を取り除いて、半導体装置を構成することができる。以上のような形態とすることで、高速で移動する被検出物に対してもブレが少なく、微弱な光に対しても高解像度の撮像が実現でき、且つ低消費電力の表示装置又は半導体装置を提供することができる。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。実施の形態4本実施の形態では、複数のフォトセンサを用いてカラーで撮像を行う方式について説明する。カラーでの撮像は、カラーフィルタを用いる方式、所謂、カラーフィルタ方式がある。これは、被検出物に照射する光もしくは被検出物から反射した光がカラーフィルタを通過して、特定の色例えば、赤R、緑G、青Bの光としてフォトダイオードに入射することで、各色の光の量を知ることができる。各色の光の量から、カラー階調の画像を生成することができる。しかし、カラーフィルタ方式では、カラーフィルタを通過することで、被検出物に照射する光もしくは被検出物から反射した光の量が著しく低下することになる。そのため、フォトダイオードに入射する光の量を十分に得るためには、より強い光を被検出物に照射する必要がある。これは、表示装置の消費電力の著しい増大をもたらす。また、フォトダイオードの大幅な性能向上が必要になり、製造コストが増大する。そこで、本実施の形態では、フィールドシーケンシャル方式を用い、光源バックライトが特定の色例えば、赤R、緑G、青Bの光を発している際に、被検出物から反射された当該色の光をフォトセンサで検出するために、リセット動作及び累積動作を行う。そして、各色での累積動作が終わった後、全フォトセンサに対して、選択動作を順次行うことで、カラーでの撮像が可能になる。以上の駆動方法について、図5に示すタイミングチャートを用いて説明する。実施の形態2と異なる点は、各行のフォトセンサが、特定の色ここでは、赤Rとするを検出することである。すなわち、信号501、信号502、信号503は、赤Rの光を検出するフォトセンサにおけるフォトダイオードリセット信号線210の電位変化を示す信号である。また、信号504、信号505、信号506は、赤Rの光を検出するフォトセンサにおけるゲート信号線209の電位変化を示す信号である。また、信号507、信号508、信号509は、赤Rの光を検出するフォトセンサにおけるゲート信号線211の電位変化を示す信号である。期間510は、赤Rの光に対する1回の撮像に要する期間である。また、期間511、期間512、期間513は、第2行の赤Rを検出するフォトセンサが、各々リセット動作他の行でも共通、累積動作他の行でも共通、選択動作を行っている期間である。図5において、全行の赤Rを検出するフォトセンサについて、リセット動作と累積動作とが共通の時間に行われ、累積動作終了後に累積動作とは非同期に、各行で順に選択動作を行う点が特徴である。累積動作を共通の期間にすることで、各行の赤Rを検出するフォトセンサにおける撮像の同時性が確保され、高速に移動する被検出物に対しても、ブレが少ない画像を容易に得ることができる。累積動作を共通にすることで、各フォトセンサのフォトダイオードリセット信号線210の駆動回路を共通にすることができる。また、各フォトセンサのゲート信号線209の駆動回路も共通にすることができる。このように駆動回路を共通にすることは、周辺回路の削減や低消費電力化に有効である。さらに、選択動作を各行で順次行うことで、フォトセンサの出力信号を取得する際に、OPアンプもしくはA/D変換回路の動作速度を遅くすることが可能である。その際、選択動作に要する合計の時間を、累積動作に要する合計の時間のより長くすることが好ましい。特に、高解像度の画像を取得する場合には、非常に有効である。以上の駆動方法を、他の特定の色例えば、緑G、青Bに対しても行うことで、複数色のカラーでの撮像を行うことができる。複数色の場合は累積動作に要する合計の時間が長くなるため、上記のように累積動作を共通して行う構成とすることで、撮像に要する時間を短縮することができる。なお、各動作を行う色の順番は限定されない。なお、図5では、各行の特定の色例えば、赤R、緑G、青Bを検出するフォトセンサを順次駆動する駆動方法について、タイミングチャートを示したが、特定の領域における画像を取得するために、特定の行におけるフォトセンサのみを順次駆動する駆動方法も有効である。これにより、OPアンプもしくはA/D変換回路の動作を軽減し、消費電力を低減しながら、必要な画像を取得することができる。また、数行おきに間引いてフォトセンサを駆動する駆動方法も有効である。これにより、OPアンプもしくはA/D変換回路の動作を軽減し、消費電力を低減しながら、必要な解像度の画像を取得することができる。なお、以上のような駆動方法を実現するためには、累積動作が終了した後も、各フォトセンサにおけるゲート信号線215の電位が一定値を保つ必要がある。したがって、図2で説明したように、トランジスタ207は、酸化物半導体を用いて形成され、オフ電流が極めて小さいことが望ましい。また、図5に示した駆動方法について、各行の特定の色例えば、赤R、緑G、青Bを検出するフォトセンサについて、リセット動作と累積動作を全色に対して行った後、選択動作を行う構成も可能である。例えば、赤Rのリセット動作と累積動作、緑Gのリセット動作と累積動作、青Bのリセット動作と累積動作、赤Rの選択動作、緑Gの選択動作、青Bの選択動作、で1回の撮像を行う。各動作を行う色の順番は限定されない。全色に対する累積動作を短期間にすることで、全色を検出するフォトセンサにおける撮像の同時性が確保され、高速に移動する被検出物に対しても、ブレが少ない画像を容易に取得することができる。また、各色を検出するフォトセンサのフォトダイオードリセット信号線210とゲート信号線209とを駆動する駆動回路を各々共通にすることもできるので、周辺回路の削減や低消費電力化に有効である。さらに、累積動作とは非同期に選択動作を行うことで、フォトセンサの出力信号を取得するために、OPアンプもしくはA/D変換回路の動作をより低速に行うことが可能である。特に、高解像度のカラー画像を取得する場合には、非常に有効である。本実施の形態では、フォトセンサを有する表示装置について説明したが、フォトセンサを有する半導体装置にも応用できる。バックライトは、デジタルスチルカメラや携帯電話などの半導体装置で撮像を行う場合には、フラッシュライトなどの撮像補助光源に相当する。以上のような形態とすることで、高速で移動する被検出物に対してもブレが少なく、高解像度でカラー画像を取得でき、且つ低消費電力の表示装置もしくは半導体装置を提供することができる。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。実施の形態5本実施の形態では、図2におけるフォトセンサ106の回路構成の変形例について説明する。図6Aは、図2においてトランジスタ205のゲートに、フォトセンサのリセット動作を制御するためのトランジスタ601を接続した構成を示している。具体的には、トランジスタ601のソース又はドレインの一方がフォトセンサ基準信号線213に電気的に接続され、他方がトランジスタ205のゲートに電気的に接続されている。また、フォトダイオード204の一方の電極は所定の電位例えばグランド電位を供給する配線に電気的に接続されている。トランジスタ601は、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、酸化物半導体、又は単結晶半導体などを用いることが可能である。特に、リセット動作終了後にトランジスタ205のゲートの電荷がトランジスタ601から放出することを防止するため、酸化物半導体を用い、オフ電流の小さいトランジスタとすることが望ましい。図6Bは、図6Aにおいてトランジスタ205とトランジスタ206との接続関係を逆にした構成を示している。具体的には、トランジスタ205のソース又はドレインの一方がフォトセンサ出力信号線214に電気的に接続され、トランジスタ206のソース又はドレインの一方が、フォトセンサ基準信号線213に電気的に接続されている。図6Cは、図6Aにおいてトランジスタ206を省略した構成を示す。具体的には、トランジスタ205のソース又はドレインの一方がフォトセンサ基準信号線213に電気的に接続され、他方がフォトセンサ出力信号線214に電気的に接続されている。なお、図6A~Cにおいて、トランジスタ601のソース又はドレインの一方は、フォトセンサ基準信号線213とは異なる配線に電気的に接続されていてもよい。図6Dは、図6Cにおいてトランジスタ601のソース又はドレインの一方がフォトセンサ出力信号線214に電気的に接続され、他方がトランジスタ205のゲートに電気的に接続されている。図6A~Dにおいて、トランジスタ207に酸化物半導体を用いることで、オフ電流が低減できるため、トランジスタ205のゲートに蓄積した電荷を一定に保つことが可能となる。図6において、フォトセンサの回路構成に応じて、フォトダイオード204の二つの電極の接続先を逆にしてもよい。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。実施の形態6本実施の形態では、フォトセンサを有する半導体装置の構造及び作製方法について説明する。図7に半導体装置の断面図を示す。なお、表示装置を構成する場合も、以下の半導体装置を用いることができる。図7では、絶縁表面を有する基板1001上に、フォトダイオード1002、トランジスタ1003、及びトランジスタ1004が設けられている。それぞれ、図2及び図6における、フォトダイオード204、トランジスタ205、及びトランジスタ207の断面図を示している。被検出物1201から発せられる光1202、被検出物1201で外光が反射した光1202、又は装置内部から発せられた光が被検出物1201で反射した光1202が、フォトダイオード1002に入射される。基板1001側の被検出物を撮像する構成としてもよい。基板1001は、絶縁性基板例えばガラス基板又はプラスチック基板、該絶縁性基板上に絶縁膜例えば酸化珪素膜又は窒化珪素膜を形成したもの、半導体基板例えばシリコン基板上に該絶縁膜を形成したもの、又は金属基板例えばアルミニウム基板上に該絶縁膜を形成したものを用いることができる。フォトダイオード1002は、横型接合タイプのpinダイオードであり、半導体膜1005を有している。半導体膜1005は、p型の導電性を有する領域p層1021と、i型の導電性を有する領域i層1022と、n型の導電性を有する領域n層1023とを有している。なお、フォトダイオード1002は、pnダイオードであっても良い。横型接合タイプのpinダイオード又はpnダイオードは、p型を付与する不純物と、n型を付与する不純物とを、それぞれ半導体膜1005の特定の領域に添加することで、形成することが出来る。フォトダイオード1002は、入射光から生成される電気信号の割合量子効率を向上させるために、結晶欠陥の少ない単結晶半導体例えば単結晶シリコンを用いて半導体膜1005を形成することが好ましい。トランジスタ1003は、トップゲート型の薄膜トランジスタであり、半導体膜1006、ゲート絶縁膜1007、及びゲート電極1008を有している。トランジスタ1003は、フォトダイオード1002から供給される電荷を出力信号に変換する機能を有する。そのため、単結晶半導体例えば単結晶シリコンを用いて半導体膜1006を形成し、移動度の高いトランジスタとすることが好ましい。半導体膜1005及び半導体膜1006を、単結晶半導体を用いて形成する例を示す。単結晶半導体基板例えば単結晶シリコン基板の所望の深さに、イオン照射等を行い損傷領域を形成する。当該単結晶半導体基板と基板1001とを絶縁膜を介して貼り合わせた後、損傷領域から単結晶半導体基板を分離して、基板1001上に半導体膜を形成する。当該半導体膜をエッチングなどにより所望の形状に加工パターニングすることで、半導体膜1005及び半導体膜1006を形成する。半導体膜1005と半導体膜1006を同一工程で形成することができるため、コストを低減できる。これにより、フォトダイオード1002とトランジスタ1003とは同一表面上に形成されることになる。なお、半導体膜1005及び半導体膜1006は、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体、酸化物半導体などを用いて形成することもできる。特に、単結晶半導体を用いることで移動度の高いトランジスタとすることが望ましい。また、半導体材料は、結晶性を向上させることが容易であるシリコン又はシリコンゲルマニウム等のシリコン半導体を用いることが好ましい。ここで、フォトダイオード1002の量子効率を向上させるため、半導体膜1005を厚く形成することが好ましい。更に、トランジスタ1003のS値等の電気特性を良好にするため、半導体膜1006を薄く形成することが好ましい。この場合、半導体膜1005は、半導体膜1006より厚く形成すればよい。また、図2及び図6におけるトランジスタ206についても、結晶性半導体を用い、移動度が高いトランジスタとすることが望ましい。トランジスタ1003と同じ半導体材料を用いることで、トランジスタ1003と同一工程で形成することができ、コストを低減できる。なお、ゲート絶縁膜1007は、酸化珪素膜又は窒化珪素膜等を用いて、単層又は積層で形成する。プラズマCVD法又はスパッタリング法を用いて形成すればよい。なお、ゲート電極1008は、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料、又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層又は積層で形成する。スパッタリング法又は真空蒸着法を用いて形成すればよい。また、フォトダイオード1002は、横型接合タイプとせずに、p層、i層、及びn層を積層させた構造を採用することもできる。また、トランジスタ1003は、ボトムゲート型としてもよく、チャネルストップ構造又はチャネルエッチ構造とすることもできる。なお、図9のように、フォトダイオード1002の下部に遮光膜1301を設け、検出すべき光以外を遮る構成としてもよい。フォトダイオード1002の上部に遮光膜を設けてもよい。その場合、例えば、フォトダイオード1002が形成された基板1001と対向する基板1302に遮光膜を設ければよい。ここで、実施の形態4で示したフィールドシーケンシャル方式での駆動を行う場合について説明する。図12に示すように、ライト1101バックライト又はフラッシュライトが特定の色例えば、赤R、緑G、青Bの光1102を順次発する。光1102は被検出物1201に照射され、被検出物1201で反射される。反射された光1104は、フォトダイオード1002に入射される。フォトダイオード1002を有するフォトセンサは、光1104を検出するために、リセット動作及び累積動作を行う。そして、各色での累積動作が終わった後、全フォトセンサに対して、選択動作を順次行うことで、カラーでの撮像が可能になる。なお、図12においても、フォトダイオード1002の下部に遮光膜1301を設け、ライト1101からの光1102がフォトダイオード1002に直接入射されないような構造にしてもよい。図12では、フォトダイオード1002が設けられた基板1001に対向する基板1302側の被検出物1201を撮像する構成を示したが、フォトダイオード1002が設けられた基板1001側の被検出物を撮像する構成としてもよい。その場合は、例えば、ライト1101を基板1302側に設け、遮光膜1301をフォトダイオード1002の上部に設ける構造とすればよい。そして、図7において、トランジスタ1004は、ボトムゲート型の逆スタガ構造の薄膜トランジスタであり、ゲート電極1010、ゲート絶縁膜1011、半導体膜1012、電極1013、電極1014を有する。また、トランジスタ1004上に絶縁膜1015を有する。なお、トランジスタ1004は、トップゲート型としてもよい。ここでトランジスタ1004は、フォトダイオード1002及びトランジスタ1003の上方に絶縁膜1009を介して形成されていることを特徴とする。このようにトランジスタ1004をフォトダイオード1002と異なる層に形成することで、フォトダイオード1002の面積を拡大することが可能となり、フォトダイオード1002の受光量を大きくすることができる。また、トランジスタ1004の一部又は全部が、フォトダイオード1002のn層1023又はp層1021のいずれかと重なるように形成することが好ましい。フォトダイオード1002の面積を拡大できるとともに、トランジスタ1004とi層1022との重なりを極力小さくすることで効率よく受光を行うことができるからである。pnダイオードの場合も、トランジスタ1004とpn接合部との重なりを小さくすることで効率よく受光を行うことができる。トランジスタ1004は、フォトダイオード1002の出力信号をトランジスタ1003のゲートに電荷として累積し、また、当該電荷を保持する機能を有する。そのため酸化物半導体を用いて半導体膜1012を形成し、オフ電流が極めて小さいトランジスタとすることが好ましい。また、図6におけるトランジスタ601についても、酸化物半導体を用いて形成し、オフ電流の極めて小さいトランジスタとすることが望ましい。トランジスタ1004と同じ半導体材料を用いることで、トランジスタ1004と同一工程で形成することができ、コストを低減できる。なお、上記の各半導体素子について、薄膜半導体を用いても、バルク半導体を用いてもよい。以下に、半導体膜1012を、酸化物半導体を用いて形成する例を示す。トランジスタのオフ電流を大きくする要因として、酸化物半導体中に水素等の不純物例えば水素、水、又は水酸基が含まれていることが挙げられる。水素等は、酸化物半導体中でキャリアの供与体ドナーになる可能性があり、オフ状態においても電流を発生させる要因となる。すなわち、酸化物半導体中に水素等が多量に含まれていると、酸化物半導体がN型化されてしまう。そこで、以下で示す作製方法は、酸化物半導体中の水素を極力低減し、且つ、構成元素である酸素の濃度を高くすることで、酸化物半導体を高純度化するものである。高純度化された酸化物半導体は、真性又は実質的に真性な半導体であり、オフ電流を小さくすることができる。まず、絶縁膜1009上に、酸化物半導体膜をスパッタリング法により形成する。なお、図7はボトムゲート型であるので、絶縁膜1009上にゲート電極1010及びゲート絶縁膜1011を介して当該酸化物半導体膜を形成する。トップゲート型の場合は、当該酸化物半導体膜を形成した後、ゲート絶縁膜1011及びゲート電極1010を形成すればよい。酸化物半導体膜のターゲットとしては、酸化亜鉛を主成分とする金属酸化物のターゲットを用いることができる。例えば、組成比として、In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:1、すなわち、In:Ga:Zn=1:1:0.5のターゲットを用いることができる。また、In:Ga:Zn=1:1:1、又はIn:Ga:Zn=1:1:2の組成比を有するターゲットを用いることもできる。また、SiO2を2重量以上10重量以下含むターゲットを用いることもできる。なお、酸化物半導体膜の成膜の際は、希ガス代表的にはアルゴン雰囲気下、酸素雰囲気下、または希ガス及び酸素混合雰囲気下とすればよい。ここで、酸化物半導体膜を成膜する際に用いるスパッタガスは、水素、水、水酸基又は水素化物などの不純物の濃度がppmレベル、好ましくはppbレベルまで除去された高純度ガスを用いる。酸化物半導体膜は、処理室内の残留水分を除去しつつ水素及び水分が除去されたスパッタガスを導入して成膜する。処理室内の残留水分を除去するためには、吸着型の真空ポンプを用いることが好ましい。例えば、クライオポンプ、イオンポンプ、チタンサブリメーションポンプを用いることが好ましい。酸化物半導体膜の膜厚は、2nm以上200nm以下とすればよく、好ましくは5nm以上30nm以下とする。そして、酸化物半導体膜にエッチング等を行い、所望の形状に加工パターニングして半導体膜1012とする。以上では、酸化物半導体膜としてIn-Ga-Zn-Oを用いる例を示したが、その他にも、In-Sn-Ga-Zn-O、In-Sn-Zn-O、In-Al-Zn-O、Sn-Ga-Zn-O、Al-Ga-Zn-O、Sn-Al-Zn-O、In-Zn-O、Sn-Zn-O、Al-Zn-O、Zn-Mg-O、Sn-Mg-O、In-Mg-O、In-O、Sn-O、又はZn-Oなどを用いることができる。また、上記酸化物半導体膜はSiを含んでいてもよい。また、これらの酸化物半導体膜は、非晶質であってもよいし、結晶質であってもよい。または、非単結晶であってもよいし、単結晶であってもよい。また、酸化物半導体膜として、InMO3ZnOmm>0、且つ自然数でないで表記される薄膜を用いることもできる。ここで、Mは、Ga、Al、MnおよびCoから選ばれた一または複数の金属元素である。例えば、Mとして、Ga、Ga及びAl、Ga及びMn、またはGa及びCoが挙げられる。次に、酸化物半導体膜半導体膜1012に第1の加熱処理を行う。第1の加熱処理の温度は、400°C以上750°C以下、好ましくは400°C以上基板の歪み点未満とする。第1の加熱処理によって酸化物半導体膜半導体膜1012から水素、水、及び水酸基等の除去脱水素化処理を行うことができる。これらが酸化物半導体膜に含まれると、ドナーとなりトランジスタのオフ電流を増大させるため、第1の加熱処理による脱水素化処理は極めて有効である。なお、第1の加熱処理は、電気炉を用いることができる。また、抵抗発熱体などの発熱体からの熱伝導または熱輻射によって加熱してもよい。その場合、例えばGRTAGasRapidThermalAnneal装置、LRTALampRapidThermalAnneal装置等のRTARapidThermalAnneal装置を用いることができる。LRTA装置は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、高圧水銀ランプなどのランプから発する光電磁波の輻射により、被処理物を加熱する装置である。GRTA装置は、高温のガスを用いて加熱処理を行う装置である。気体としては、不活性ガス代表的には、アルゴン等の希ガスまたは窒素ガスを用いることができる。GRTA装置を用いることで、短時間で高温の加熱処理が可能となるため、特に有効である。また、第1の加熱処理は、パターニングを行う前に行ってもよいし、電極1013及び電極1014を形成した後行ってもよいし、絶縁膜1015を形成した後に行ってもよい。ただ、電極1013及び電極1014が第1の加熱処理によってダメージを受けることを避けるため、当該電極を形成する前に行うことが好ましい。ここで、第1の加熱処理において、酸化物半導体に酸素欠損が生じてしまうおそれがある。そのため、第1の加熱処理の後に、酸化物半導体に酸素の導入加酸化処理を行い、構成元素である酸素の高純度化を行うことが好ましい。加酸化処理の具体例としては、第1の加熱処理の後連続して、窒素又は酸素を含む雰囲気たとえば、窒素:酸素の体積比=4:1中、又は酸素雰囲気中において、第2の加熱処理を行う方法が挙げられる。また、酸素雰囲気下でのプラズマ処理を行う方法を用いることもできる。酸化物半導体膜中の酸素濃度を向上させ、高純度化することができる。第2の加熱処理の温度は、200°C以上400°C以下、好ましくは250°C以上350°C以下とする。また、加酸化処理の別の例としては、半導体膜1012上に接して酸化珪素膜等の酸化絶縁膜絶縁膜1015を形成し、第3の加熱処理を行う。この絶縁膜1015中の酸素が半導体膜1012に移動し、酸化物半導体の酸素濃度を向上させ、高純度化することができる。第3の加熱処理の温度は、200°C以上400°C以下、好ましくは250°C以上350°C以下とする。なお、トップゲート型とした場合においても、半導体膜1012上部に接するゲート絶縁膜を、酸化珪素膜等で形成し、同様の加熱処理を行うことで、酸化物半導体を高純度化することができる。以上のように、第1の加熱処理により脱水素化処理を行った後、第2の加熱処理又は第3の加熱処理により加酸化処理を行うことで、酸化物半導体膜を高純度化することが可能である。高純度化することで、酸化物半導体を真性又は実質的に真性とすることができ、トランジスタ1004のオフ電流を低減することができる。なお、絶縁膜1009は、フォトダイオード1002及びトランジスタ1003上に、酸化珪素膜、窒化珪素膜等を用いて、単層又は積層で形成する。プラズマCVD法、スパッタリング法を用いて形成すればよい。ポリイミド等の樹脂膜を塗布法等により形成してもよい。また、ゲート電極1010は、絶縁膜1009上に、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料、又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層又は積層で形成する。スパッタリング法又は真空蒸着法を用いて形成すればよい。また、ゲート絶縁膜1011は、酸化珪素膜又は窒化珪素膜等を用いて、単層又は積層で形成する。プラズマCVD又はスパッタリング法を用いて形成すればよい。また、電極1013及び電極1014は、ゲート絶縁膜1011及び半導体膜1012上に、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、イットリウムなどの金属、これらを主成分とする合金材料、又は酸化インジウム等の導電性を有する金属酸化物等を用いて、単層又は積層で形成する。スパッタリング法又は真空蒸着法を用いて形成すればよい。ここで、電極1013は、ゲート絶縁膜1007、絶縁膜1009、ゲート絶縁膜1011に形成されたコンタクトホールを介して、フォトダイオード1002のn層1023と電気的に接続されることが好ましい。以下に、高純度化された酸化物半導体、及びそれを用いたトランジスタについて、詳細に説明する。高純度化された酸化物半導体の一例としては、キャリア濃度が1×1014/cm3未満、好ましくは1×1012/cm3未満、さらに好ましくは1×1011/cm3未満、または6.0×1010/cm3未満である酸化物半導体が挙げられる。高純度化された酸化物半導体を用いたトランジスタは、シリコンを用いた半導体を有するトランジスタ等に比較して、オフ電流が非常に小さいという特徴を有している。トランジスタのオフ電流特性について、評価用素子TEGとも呼ぶを用いて測定した結果を以下に示す。なお、ここでは、nチャネル型のトランジスタであるものとして説明する。TEGには、L/W=3μm/50μm膜厚d:30nmのトランジスタを200個並列に接続して作製されたL/W=3μm/10000μmのトランジスタを設けた。その初期特性を図8に示す。ここでは、VGを-20V~5Vまでの範囲で示している。トランジスタの初期特性を測定するため、基板温度を室温とし、ソース-ドレイン間電圧以下、ドレイン電圧またはVDというを10Vとし、ソース-ゲート間電圧以下、ゲート電圧またはVGというを-20V~20Vまで変化させたときのソース-ドレイン電流以下、ドレイン電流またはIDというの変化特性、すなわちVG-ID特性を測定した。図8に示すように、チャネル幅Wが10000μmのトランジスタは、VDが1V及び10Vのいずれにおいても、オフ電流は1×10-13A以下となっており、測定機半導体パラメータアナライザ、Agilent4156C;Agilent社製の分解能100fA以下となっている。このオフ電流値は、チャネル幅1μmに換算すると、10aA/μmに相当する。なお、本明細書においてオフ電流リーク電流ともいうとは、nチャネル型のトランジスタでしきい値Vthが正である場合、室温において-20V以上-5V以下の範囲の任意のゲート電圧を印加したときにトランジスタのソース-ドレイン間を流れる電流のことを指す。なお、室温は、15度以上25度以下とする。本明細書に開示する酸化物半導体を用いたトランジスタは、室温において、単位チャネル幅Wあたりの電流値が100aA/μm以下、好ましくは1aA/μm以下、さらに好ましくは10zA/μm以下である。また、高純度の酸化物半導体を用いたトランジスタは温度特性が良好である。代表的には、-25°Cから150°Cまでの温度範囲におけるトランジスタの電流電圧特性において、オン電流、オフ電流、電界効果移動度、S値、及びしきい値電圧の変動がほとんどなく、温度による電流電圧特性の劣化がほとんど見られない。本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて実施することができる。