フォトダイオードを有するフォトセンサと、アナログ/デジタル変換回路とを有し、前記アナログ/デジタル変換回路は、発振回路と、カウンタ回路とを有し、前記フォトセンサより出力された第1の信号は、前記発振回路に入力され、前記発振回路は、前記第1の信号の発振周波数を変更した第2の信号を出力する機能を有し、前記カウンタ回路は、前記第2の信号をクロック信号として、加算または減算するカウント機能を有す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、及び第2のトランジスタを有するフォトセンサと、アナログ/デジタル変換回路とを有し、前記アナログ/デジタル変換回路は、発振回路と、カウンタ回路とを有し、前記フォトダイオードの一方の電極は、第1の配線に電気的に接続され、前記フォトダイオードの他方の電極は、前記第1のトランジスタのゲートに電気的に接続され、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、第2の配線に電気的に接続され、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方に電気的に接続され、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、第1の信号を出力する第3の配線に電気的に接続され、前記第2のトランジスタのゲートは、第4の配線に電気的に接続され、前記第1の信号は、前記発振回路に入力され、前記発振回路は、前記第1の信号の発振周波数を変更した第2の信号を出力する機能を有し、前記カウンタ回路は、前記第2の信号をクロック信号として、加算または減算するカウント機能を有す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、及び第2のトランジスタを有するフォトセンサが設けられた画素部と、アナログ/デジタル変換回路とを有し、前記アナログ/デジタル変換回路は、発振回路と、カウンタ回路とを有し、前記フォトダイオードの一方の電極は、第1の配線に電気的に接続され、前記フォトダイオードの他方の電極は、前記第1のトランジスタのゲートに電気的に接続され、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、第2の配線に電気的に接続され、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方に電気的に接続され、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、第1の信号を出力する第3の配線に電気的に接続され、前記第2のトランジスタのゲートは、第4の配線に電気的に接続され、前記第1の信号は、前記発振回路に入力され、前記発振回路は、前記第1の信号の発振周波数を変更した第2の信号を出力する機能を有し、前記カウンタ回路は、前記第2の信号をクロック信号として、加算または減算するカウント機能を有することを特徴とする半導体装置。請求項2または請求項3において、前記フォトダイオードの他方の電極と前記第1のトランジスタのゲートとの間に第3のトランジスタを有し、前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの一方は前記フォトダイオードの他方の電極に電気的に接続され、前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの他方は前記第1のトランジスタのゲートに電気的に接続され、前記第3のトランジスタのゲートは第5の配線に電気的に接続されることを特徴とする半導体装置。請求項4において、前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタそれぞれは結晶性シリコン層を有し、前記第3のトランジスタは酸化物半導体層を有することを特徴とする半導体装置。請求項5において、前記酸化物半導体層は、キャリア濃度が1×1014/cm3未満であることを特徴とする半導体装置。請求項1乃至6のいずれか一において、前記フォトダイオードは、シリコンが用いられたpinフォトダイオード、またはシリコンが用いられたpnフォトダイオードであることを特徴とする半導体装置。請求項1乃至7のいずれか一において、前記フォトセンサが第1の状態であるときに前記フォトセンサが生成した電気信号から得られた前記カウンタ回路の計数値を用いて、前記フォトセンサが第2の状態であるときに前記フォトセンサが生成した電気信号から得られた前記カウンタ回路の計数値を補正し、前記フォトセンサが前記第1の状態のときは、前記カウンタ回路は計数値を減算し、前記フォトセンサが前記第2の状態のときには、前記カウンタ回路は計数値を加算することを特徴とする半導体装置。請求項1乃至8のいずれか一に記載の半導体装置を具備する電子機器。フォトセンサを有する半導体装置においてフォトセンサから得られた電気信号を正確に出力するためには、ノイズを低減することが求められる。ノイズの要因としては、例えばフォトセンサの特性のばらつきや、フォトセンサが光を検出することによって得られる電気信号アナログ信号をデジタル信号に変換するために用いる、アナログ/デジタル変換回路以下、A/D変換回路またはA/Dコンバータと呼ぶの特性のばらつき等が挙げられる。本発明の一態様は、上記課題を鑑みてなされたものであり、フォトセンサを有する半導体装置のノイズを低減することを課題とする。または、フォトセンサを有する表示装置のノイズを低減し、高精度の画像撮像が可能な表示装置を提供することを課題とする。なお、本発明の一態様は、上記課題のうち、少なくとも一つを解決することができればよい。本発明の一態様は、フォトセンサの第1の状態においてフォトセンサが生成した電気信号から得られたカウンタ回路の計数値を用いて、フォトセンサの第2の状態においてフォトセンサが生成した電気信号から得られたカウンタ回路の計数値を補正する。このように補正することで、フォトセンサの特性ばらつきやA/D変換回路の特性ばらつき等に起因するノイズを低減することができる。本発明の一態様は、フォトダイオードを有するフォトセンサと、アナログ/デジタル変換回路とを有し、前記アナログ/デジタル変換回路は、発振回路と、カウンタ回路とを有し、前記フォトセンサより出力された第1の信号は、前記発振回路に入力され、前記発振回路は、前記第1の信号により発振周波数を変更して第2の信号を出力する機能を有し、前記カウンタ回路は、前記第2の信号をクロック信号として、制御信号により加算または減算するカウント機能を有することを特徴とする半導体装置である。そして、前記フォトセンサが第1の状態であるときに前記フォトセンサが生成した電気信号から得られた前記カウンタ回路の計数値を用いて、前記フォトセンサが第2の状態であるときに前記フォトセンサが生成した電気信号から得られた前記カウンタ回路の計数値を補正し、前期フォトセンサが前記第1の状態のときには前記カウンタ回路は計数値を減算し、前記フォトセンサが前期第2の状態のときには前記カウンタ回路は計数値を加算することを特徴とする半導体装置である。また、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と、アナログ/デジタル変換回路とを有し、前記アナログ/デジタル変換回路は、発振回路と、カウンタ回路とを有し、前記フォトダイオードの一方の電極は、第1の配線に電気的に接続され、前記フォトダイオードの他方の電極は、前記第1のトランジスタのゲートに電気的に接続され、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、第2の配線に電気的に接続され、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方に電気的に接続され、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、第1の信号を出力する第3の配線に電気的に接続され、前記第2のトランジスタのゲートは、第4の配線に電気的に接続され、前記第1の信号は、前記発振回路に入力され、前記発振回路は、前記第1の信号により発振周波数を変更した第2の信号を出力する機能を有し、前記カウンタ回路は、前記第2の信号をクロック信号として、制御信号により加算または減算するカウント機能を有することを特徴とする半導体装置である。また、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が設けられた画素部と、アナログ/デジタル変換回路とを有し、前記アナログ/デジタル変換回路は、発振回路と、カウンタ回路とを有し、前記フォトダイオードの一方の電極は、第1の配線に電気的に接続され、前記フォトダイオードの他方の電極は、前記第1のトランジスタのゲートに電気的に接続され、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方は、第2の配線に電気的に接続され、前記第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方に電気的に接続され、前記第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方は、第1の信号を出力する第3の配線に電気的に接続され、前記第2のトランジスタのゲートは、第4の配線に電気的に接続され、前記第1の信号は、前記発振回路に入力され、前記発振回路は、前記第1の信号により発振周波数を変更した第2の信号を出力する機能を有し、前記カウンタ回路は、前記第2の信号をクロック信号として、制御信号により加算または減算するカウント機能を有することを特徴とする半導体装置である。また、本発明の一態様は、前記フォトダイオードの他方の電極と前記第1のトランジスタのゲートとの間に第3のトランジスタを有し、前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの一方は前記フォトダイオードの他方の電極に電気的に接続され、前記第3のトランジスタのソースまたはドレインの他方は前記第1のトランジスタのゲートに電気的に接続され、前記第3のトランジスタのゲートは第5の配線に電気的に接続される。また、本発明の一態様は、前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタそれぞれは結晶性シリコン層を有し、前記第3のトランジスタは酸化物半導体層を有する。また、本発明の一態様は、前記酸化物半導体層は、キャリア濃度が1×1014/cm3未満である。また、本発明の一態様は、前記フォトダイオードは、シリコンが用いられたpinダイオード、またはシリコンが用いられたpnダイオードである。また、本発明の一態様は、前記半導体装置を具備する電子機器である。なお、トランジスタは、その構造上、ソースとドレインの区別が困難である。さらに、回路の動作状況によっては、電位の高低が入れ替わる場合もある。したがって、本明細書中では、ソースとドレインは特に特定せず、第1の電極または第1端子、第2の電極または第2端子と記述することがある。例えば、第1の電極がソースを指す場合には、第2の電極はドレインを指し、逆に第1の電極がドレインを指す場合には、第2の電極はソースを指すものとする。また、本明細書において、AとBとが電気的に接続されていると記載する場合は、AとBとの間に別の素子や別の回路を挟んで接続されている場合と、AとBとが機能的に接続されている場合つまり、AとBとの間に別の回路を挟んで機能的に接続されている場合と、AとBとが直接接続されている場合つまり、AとBとの間に別の素子や別の回路を挟まずに接続されている場合とを含むものとする。なお、A、Bはそれぞれ、接続される対象物例えば、装置、素子、回路、配線、電極、端子、導電膜、層等であるものとする。また、本明細書において、電位または信号がHであると記載する場合は、所定の電位基準電位よりも電位が高いことを表す。また、電位または信号がLであると記載する場合は、所定の電位基準電位よりも電位が低いことを表す。また、本明細書にて用いる第1、第2、第3、等の序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものであり、数を限定するものではない。例えば、第1のトランジスタと本明細書で記載していても、他の構成要素と混同を生じない範囲において第2のトランジスタと読み替えることが可能である。本発明の一態様は、フォトセンサを有する半導体装置のノイズを低減することができる。また、フォトセンサを有する表示装置のノイズを低減し、高精度の画像撮像が可能となる。本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の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うることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は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、以下に説明する本発明の実施の形態において、同じ物を指し示す符号は異なる図面間において共通とする。なお、以下に説明する各実施の形態は、特に断りがない限り、本明細書に記載されている他の実施形態と適宜組み合わせて実施することが可能である。実施の形態1本実施の形態では、本発明の一態様である半導体装置の構成の一例について、図1乃至図8を参照しながら説明する。図1に示すように、本実施の形態における半導体装置は、フォトセンサ部120と、フォトセンサ制御回路103を有する。図1におけるフォトセンサ部120は、フォトセンサ106がマトリクス状に設けられたエリアセンサを示しているが、本発明はエリアセンサに限定されず、ラインセンサでもよい。ただし、エリアセンサはラインセンサのように物理的に移動しながら検出物をスキャンする必要がないため、エリアセンサの方が好ましい。フォトセンサ制御回路103は、フォトセンサ読み出し回路109と、フォトセンサ駆動回路110を有する。そして、フォトセンサ制御回路103は、フォトセンサ106を制御する機能を有する。フォトセンサ駆動回路110は、特定の行に配置されたフォトセンサ106を選択する機能を有する。また、フォトセンサ読み出し回路109は、選択された行のフォトセンサ106の出力信号を読み出す機能を有する。フォトセンサ106は、受光することで電気信号を発する機能を有する素子例えば、フォトダイオードを有する。そして、フォトセンサ106は、外光またはバックライトからの光が被検出物に照射された際の反射光または透過光を受光する。ここで、赤R、緑G、青B等のカラーフィルタを各フォトセンサ106に設けた場合、被検出物に外光またはバックライトからの光が照射された際の反射光または透過光を、赤R色成分、緑G色成分、青B色成分として個別に検出することができる。次に、フォトセンサ106の回路構成の一例について、図2を用いて説明する。図2に示すフォトセンサ106は、フォトダイオード204と、トランジスタ205と、トランジスタ206を有する。ただし、本発明に用いることが可能なフォトセンサ106の回路構成は、図2に示す回路構成に限定されるものではない。フォトダイオード204は、一方の電極が配線フォトダイオードリセット信号線ともいう208に電気的に接続され、他方の電極が配線213を介してトランジスタ205のゲートに電気的に接続されている。なお、本実施の形態においては、フォトダイオード204の一方の電極がアノードに相当し、フォトダイオード204の他方の電極がカソードに相当するが、本発明はこの構成に限定されない。すなわち、本発明は、フォトダイオード204の一方の電極がカソードに相当し、フォトダイオード204の他方の電極がアノードに相当する構成とすることもできる。トランジスタ205は、ソースまたはドレインの一方が配線フォトセンサ基準信号線ともいう212に電気的に接続され、他方がトランジスタ206のソースまたはドレインの一方に電気的に接続されている。ここで、配線212は基準の電位が与えられており、基準電源線と呼ぶことができる。また、トランジスタ206は、ゲートが配線ゲート信号線ともいう209に電気的に接続され、ソースまたはドレインの他方が配線211に電気的に接続されている。また、配線209は、フォトセンサ駆動回路110に電気的に接続されており、フォトセンサ駆動回路110から出力される信号によりトランジスタ206の導通非導通が制御される。また、配線211は、フォトセンサ読み出し回路109に電気的に接続されている。そして、配線211は、フォトセンサ106から得られた電気信号をフォトセンサ読み出し回路109に出力する機能を有するため、フォトセンサ出力信号線と呼ぶことができる。フォトダイオード204としては、様々な構成を採用することができる。例えば、シリコンが用いられたpinダイオード、またはシリコンが用いられたpnダイオードを採用することができる。特に、前述のシリコンとして、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シリコンを用いることが好ましい。トランジスタ205は、フォトダイオード204から供給される電荷量に応じてフォトセンサ106の出力信号を生成する機能を有する。また、トランジスタ206は、トランジスタ205により生成された出力信号をフォトセンサ出力信号線211に供給するか否かを選択するスイッチとしての機能を有する。トランジスタ205及びトランジスタ206は、それぞれチャネル形成領域として半導体層を有する。この半導体層を構成する材料は特に限定されず、シリコンや酸化物半導体等を用いることができる。また、この半導体層を構成する材料は非晶質のものを用いてもよいし、結晶質のものを用いてもよい。例えば、トランジスタ205及びトランジスタ206それぞれのチャネル形成領域を結晶性半導体層好ましくは、単結晶シリコン層などの結晶性シリコン層で構成することにより、フォトセンサ106からフォトセンサ出力信号線211に対して信号を迅速に出力することができる。また、フォトセンサの読み出し期間を除く期間においては、トランジスタ205及びトランジスタ206を介して配線211と配線212ができる限り導通しないようにすることが好ましい。したがって、トランジスタ205及びトランジスタ206のうち少なくとも一方は、オフ電流が極めて小さいことが好ましい。この観点から言えば、トランジスタ205及びトランジスタ206のうち少なくとも一方は、チャネル形成領域として酸化物半導体層を有する構成とすることが好ましい。この理由は、酸化物半導体層を有するトランジスタは、オフ電流が非常に低いという特徴を有するためである。図3に示すように、フォトセンサ読み出し回路109は、第1のA/Dコンバータ以下、ADCと呼ぶ301~第9のADC309と、ADC制御回路310と、第1の予備読み出し回路341~第9の予備読み出し回路349とを有する。第1のフォトセンサ信号線311~第9のフォトセンサ信号線319は、一列分のフォトセンサ106が有する配線211に対応している。なお、図3においては、A/Dコンバータや予備読み出し回路の数を9つとした場合について説明しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、A/Dコンバータや予備読み出し回路の数が一列分のフォトセンサ106の数と等しい別の構成とすることもできる。ADC制御回路310は、第1のADC出力信号線321~第9のADC出力信号線329の各々の電位から、フォトセンサ読み出し回路109の出力信号を生成する。具体的には、ADC制御回路310は第1のADC出力信号線321~第9のADC出力信号線329のうち一つを選択し、当該信号線の電位を出力信号線320に出力する。また、ADC制御回路310は、第1のADC制御信号線331~第9のADC制御信号線339の各々に出力する電位と、第1の予備読み出し回路制御信号線351~第9の予備読み出し回路制御信号線359の各々に出力する電位を生成する。次に、第1のADC301~第9のADC309の構成の一例について説明する。以下には、代表的に第1のADC301の構成について図4を用いて説明するが、第2のADC302~第9のADC309の構成についても第1のADC301の構成と同様のものを用いることができる。第1のADC301は、電圧を制御する発振回路以下、VCOと呼ぶ401と、カウンタ回路402を有する。VCO401は、入力される第1のフォトセンサ信号線311の電位すなわち、フォトセンサ106より出力される信号に応じて、出力信号のトグルHからL、もしくはLからHへの変化の周期が変化する。VCO401の出力信号は、出力信号線403に出力される。ここで、出力信号がLからHに変化する時点から、次にLからHに変化する時点までの期間をVCO401の発振周期とする。また、VCO401の発振周波数を、VCO401の発振周期の逆数とする。また、VCO401は、第1のフォトセンサ信号線311の電位に関わらず、ストップ信号線404から供給されるストップ信号により、出力信号を一定値とすることができる。例えば、ストップ信号をHとした時に、出力信号をLとすることができる。カウンタ回路402は、VCO401の出力信号をクロック信号として入力されて動作し、VCO401の発振周波数に応じてカウンタ回路402の計数値が増大もしくは減少する。計数値の増大もしくは減少は、計数値増減制御信号線407から供給される計数値増減制御信号により選択することができる。例えば、計数値増減制御信号をHとしたときに計数値が増大し、Lとしたときに計数値が減少するように設定することができる。また、カウンタ回路402の計数値は、リセット信号線405から供給されるリセット信号により、初期値に設定することができる。例えば、リセット信号をHとした時に、初期値0とすることができる。また、カウンタ回路402の計数値は、セット信号線406から供給されるセット信号により、第1のADC出力信号線321にデジタル値として出力される。例えば、セット信号をLからHに変化した時におけるカウンタ回路402の計数値を、第1のADC出力信号線321にデジタル値として出力することができる。なお、ストップ信号線404、リセット信号線405、セット信号線406、計数値増減制御信号線407は、第1のADC制御信号線331に相当する。ここで、第1のフォトセンサ信号線311の電位が高低い時に、VCO401の発振周波数が高低いとする。カウンタ回路402は、高低い周波数のクロック信号によって動作するので、一定時間内における計数値の絶対値は高低い値となる。よって、第1のADC出力信号線321に出力されるデジタル値は、高低い値となる。つまり、第1のADC301は、アナログ値である第1のフォトセンサ信号線311の電位に応じたデジタル値を出力する機能を有する。次に、VCO401とカウンタ回路402の一例について、図5を用いて説明する。図5におけるVCO401は、否定論理和回路500、第1のnチャネル型のトランジスタ501~第6のnチャネル型のトランジスタ506、第1のpチャネル型のトランジスタ507~第6のpチャネル型のトランジスタ512、及び第7のnチャネル型のトランジスタ513~第12のnチャネル型のトランジスタ518を有する。ここで、図5におけるVCO401は、第1のフォトセンサ信号線311の電位が高い程、発振周波数が増大するように動作する。また、ストップ信号線404の電位をHとすることで、第1のフォトセンサ信号線311の電位に係わらず、出力信号をLとすることができる。第1の電圧制御回路は、第1のnチャネル型のトランジスタ501と第1のpチャネル型のトランジスタ507と第7のnチャネル型のトランジスタ513を有する。第7のnチャネル型のトランジスタ513のゲート電圧を第1のフォトセンサ信号線311の電位により制御することで、第7のnチャネル型のトランジスタ513の駆動状態が変化し、第1の電圧制御回路における遅延時間が変化する。なお、第2の電圧制御回路~第6の電圧制御回路は、第1の電圧制御回路と同様の構成を有しており、第2のnチャネル型のトランジスタ502~第6のnチャネル型のトランジスタ506と、第2のpチャネル型のトランジスタ508~第6のpチャネル型のトランジスタ512と、第8のnチャネル型のトランジスタ514~第12のnチャネル型のトランジスタ518を有する。なお、図5では、VCO401を、否定論理和回路500と、第1の電圧制御回路~第6の電圧制御回路とを有する7段の構成としたが、本発明はこの構成に限定されず、段数が奇数であれば、他の構成を採用することもできる。また、第1のフォトセンサ信号線311の電位が低い程、発振周波数が増大する構成のVCOとする場合には、図5における電圧制御回路の構成を変更すればよい。具体的には、第1のpチャネル型のトランジスタと、第2のpチャネル型のトランジスタと、nチャネル型のトランジスタとを有し、前記第1のpチャネル型のトランジスタのソースまたはドレインの一方が高電位電源線に電気的に接続され、前記第1のpチャネル型のトランジスタのソースまたはドレインの他方が前記第2のpチャネル型のトランジスタのソースまたはドレインの一方に電気的に接続され、前記第2のpチャネル型のトランジスタのソースまたはドレインの他方が前記nチャネル型のトランジスタのソースまたはドレインの一方に電気的に接続され、前記nチャネル型のトランジスタのソースまたはドレインの他方が低電位電源線例えば、グランド電位が与えられた配線に電気的に接続された構成を有する電圧制御回路を用いればよい。そして、前記第1のpチャネル型のトランジスタのゲートには第1のフォトセンサ信号線311の電位が入力され、前記第2のpチャネル型のトランジスタ及び前記nチャネル型のトランジスタのゲートそれぞれには否定論理和回路500の出力信号が入力され、前記第2のpチャネル型のトランジスタのソースまたはドレインの他方と前記nチャネル型のトランジスタのソースまたはドレインの一方との間の電位を電圧制御回路の出力信号とすればよい。また、否定論理和回路を否定論理積回路に変更することで、ストップ信号線404をLとした場合に、第1のフォトセンサ信号線311の電位に係わらず、出力信号がHとなるVCOを構成することが可能である。一方、図5におけるカウンタ回路402は、第1のリセット付きフリップフロップ519~第4のリセット付きフリップフロップ522、第1のフリップフロップ523~第4のフリップフロップ526、及び加算減算回路539を有する。図5においては、第1のリセット付きフリップフロップ519~第4のリセット付きフリップフロップ522と、加算減算回路539により、4ビットの加算減算カウンタを構成する。加算減算カウンタの計数値の第0ビット~第3ビットの値は、それぞれ信号線531~信号線534に出力される。加算減算カウンタの計数値は、リセット信号線405をHとすることで、初期値0000になる。また、加算減算カウンタは、出力信号線403から供給されるVCO401の出力信号をクロック信号として入力されて動作する。計数値増減制御信号線407の電位がHまたはLの場合、信号線531~信号線534に出力された加算減算カウンタの計数値に1を加算または減算した値を信号線527~信号線530に出力し、クロック信号がLからHに変化した際に、新たに信号線531~信号線534に出力される値となる。加算減算カウンタの計数値は、セット信号線406の電位がLからHに変化した時、第1のフリップフロップ523~第4のフリップフロップ526に格納され、第0ビット信号線535~第3ビット信号線538にデジタル値として出力される。なお、第0ビット信号線535~第3ビット信号線538は、第1のADC出力信号線321を構成する。なお、図5では、カウンタ回路402を、4ビットの加算減算カウンタと、4ビットのフリップフロップとを有する構成としたが、本発明はこの構成に限定されない。すなわち、本発明は、任意のビット数nビットn:自然数でカウンタ回路を構成することができる。また、加算減算カウンタの計数値を取得するために、セット信号線406の電位のLからHへの変化、すなわち、セット信号の立ち上がりエッジで動作するフリップフロップを用いる構成としたが、HからLへの変化、すなわち、セット信号の立下りエッジで動作するフリップフロップを用いる構成としてもよい。また、セット信号がHもしくはLの時に動作するレベルセンシティブラッチを用いる構成としてもよい。次に、第1の予備読み出し回路341~第9の予備読み出し回路349の構成の一例について説明する。以下には、代表的に、第1の予備読み出し回路341の構成について、図6を用いて説明するが、第2の予備読み出し回路342~第9の予備読み出し回路349の構成についても第1の予備読み出し回路341の構成と同様のものを用いることができる。第1の予備読み出し回路341は、pチャネル型のトランジスタ601と、保持容量602を有する。第1の予備読み出し回路341では、フォトセンサ部におけるフォトセンサの動作に先立ち、フォトセンサ信号線の電位を基準電位に設定する。図6では、第1の予備読み出し回路制御信号線351の電位をLとすることで、第1のフォトセンサ信号線311を高電位の基準電位に設定することができる。なお、保持容量602は、第1のフォトセンサ信号線311の寄生容量が大きい場合には、設けなくても良い。なお、基準電位は低電位とすることも可能である。この場合、pチャネル型のトランジスタ601の代わりにnチャネル型のトランジスタを用い、第1の予備読み出し回路制御信号線351の電位をHとすることで、第1のフォトセンサ信号線311を基準電位である低電位に設定することができる。次に、本実施の形態における半導体装置の駆動方法について説明する。本実施の形態における半導体装置の駆動方法の主な特徴は、フォトセンサの第1の状態においてフォトセンサが生成した電気信号から得られたカウンタ回路の計数値を用いて、フォトセンサの第2の状態においてフォトセンサが生成した電気信号から得られたカウンタ回路の計数値を補正することである。ここで、フォトセンサが第1の状態であるときにおいては加算減算カウンタを減算カウンタとして動作させA/D変換を行い、フォトセンサが第2の状態であるときにおいては加算減算カウンタを加算カウンタとして動作させA/D変換を行うことにより、A/D変換回路の出力値の補正を行うことができる。フォトセンサの読み出し動作の一例について、図8のタイミングチャートを用いながら具体的に説明する。図8において、信号801~信号804は、それぞれ、図2におけるフォトダイオードリセット信号線208の電位、トランジスタ206のゲートに電気的に接続された配線ゲート信号線209の電位、トランジスタ205のゲートに電気的に接続された配線213の電位、フォトセンサ出力信号線211の電位に相当する。また、信号805は、図6における第1の予備読み出し回路制御信号線351の電位に相当する。さらに、信号806~信号818は、それぞれ、図5におけるストップ信号線404の電位、VCOの出力信号線403の電位、リセット信号線405の電位、計数値増減制御信号線407の電位、信号線531~信号線534の電位、セット信号線406の電位、第0ビット信号線535~第3ビット信号線538の電位に相当する。まず、時刻A1において、フォトダイオードリセット信号線208の電位信号801をHとすると、フォトダイオード204が導通し、トランジスタ205のゲートに電気的に接続された配線213の電位信号803がHとなる。また、第1の予備読み出し回路制御信号線351の電位信号805をLとすると、フォトセンサ出力信号線211の電位信号804はHにプリチャージされる。時刻C1において、ゲート信号線209の電位信号802をHにすると、トランジスタ206が導通し、フォトセンサ基準信号線212とフォトセンサ出力信号線211とが、トランジスタ205とトランジスタ206を介して導通する。本実施の形態においては、フォトセンサ基準信号線212の電位をゲート信号線209の電位がHであるときのゲート信号線209の電位よりも低く設定しているため、フォトセンサ出力信号線211の電位信号804は、Hから徐々に低下する。なお、時刻C1以前に、第1の予備読み出し回路制御信号線351の電位信号805はHとし、フォトセンサ出力信号線211のプリチャージを終了しておく。時刻D1において、ゲート信号線209の電位信号802をLにすると、トランジスタ206が非導通となり、フォトセンサ出力信号線211の電位信号804は、時刻D1以後、一定値となる。なお、フォトダイオードリセット信号線208の電位信号801はHのままであるため、フォトセンサ出力信号線211の電位は、フォトダイオードに光が照射していない場合、すなわち、黒を撮像した場合の電位になっている。時刻E1において、ストップ信号線404の電位信号806をHからLとすると、フォトセンサ出力信号線211の電位信号804に応じた発振周波数で、VCO401は発振を始め、出力信号は、信号807のようになる。ここで、VCOの発振周期をTVCO1とすると、VCOの発振周波数は、1/TVCO1となる。なお、時刻E1以前に、リセット信号線405の電位信号808をHからLとしておくと、VCO401の発振と共に加算減算カウンタは計数を始める。ここで、計数値増減制御信号線407の電位信号809はLのため、加算減算カウンタは減算カウンタとして動作する。すなわち、VCO401の出力信号がLからHと変化する毎に1ずつカウンタ値が減少する。なお、リセット信号線405の電位信号808がHの時、加算減算カウンタは第1の初期値0000に設定されるので、信号線531~信号線534の電位信号809~信号812は全てLとなる。時刻G1において、ストップ信号線404の電位信号806をHとすると、VCO401の発振が止まり、加算減算カウンタの計数が止まる。以上のように、フォトダイオードリセット信号線208の電位信号801をHとしたまま、時刻C1~時刻D1における第1の選択動作と時刻E1~時刻G1における第1のA/D変換動作を行い、第1のA/D変換動作においては、加算減算カウンタを減算カウンタとして機能させA/D変換を行う操作以下、第1の操作と呼ぶが、本実施の形態における半導体装置の駆動方法の特徴の一つである。そして、この第1の操作を行っているときのフォトセンサの状態を、本明細書では第1の状態と呼ぶ。また、上記の駆動方法は、フォトダイオードに光が照射されていない場合、すなわち、黒を撮像した場合に相当する。そのため、理想的にはVCO401の発振は停止し、時刻G1時点での加算減算カウンタの計数値第1の計数値は、第1の初期値のまま0000である。しかしながら、フォトセンサのばらつき等に起因するノイズが存在すると、そのノイズの程度により、0000より少ない値となる。ここで、0000より少ない負の値として、-1を1111、-2を1110、-3を1101と表記することができる。例えば、フォトセンサを有する表示装置において黒を撮像したときに画像が白色を帯びる白浮きする程度が大きいほど、加算減算カウンタの計数値は0000より少ない値となる。次に、時刻B2において、フォトダイオードリセット信号線208の電位信号801をLにすると、フォトダイオード204のオフ電流により、トランジスタ205のゲートに電気的に接続された配線213の電位信号803が低下し始める。フォトダイオード204は、光が照射されるとオフ電流が増大する特性を有し、照射される光の量に応じてトランジスタ205のゲートに電気的に接続された配線213の電位信号803は変化する。すなわち、フォトダイオード204に照射される光の量に応じて、トランジスタ205のソースとドレイン間の電流量は変化する。時刻C2において、ゲート信号線209の電位信号802をHにすると、トランジスタ206が導通し、フォトセンサ基準信号線212とフォトセンサ出力信号線211とが、トランジスタ205とトランジスタ206を介して導通する。すると、フォトセンサ出力信号線211の電位信号804は、低下する。なお、時刻C2以前に、第1の予備読み出し回路制御信号線351の電位信号805をLからHとし、フォトセンサ出力信号線211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211の電位信号804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、フォトダイオード204に照射される光の量が大きければ大きいほど、フォトセンサ出力信号線211の電位信号804が低下する速さは遅くなる。時刻D2において、ゲート信号線209の電位信号802をLにすると、トランジスタ206が非導通となり、フォトセンサ出力信号線211の電位信号804は、時刻D2以後、一定値となる。時刻E2において、ストップ信号線404の電位信号806をHからLとすると、フォトセンサ出力信号線211の電位信号804に応じた発振周波数で、VCO401は発振を始め、出力信号は、信号807のようになる。ここで、VCOの発振周期をTVCO2とすると、発振周波数は1/TVCO2となる。また、時刻E2において、リセット信号線405の電位信号808はLであり、VCO401の発振と共に加算減算カウンタは計数を始める。ここで、計数値増減制御信号線407の電位信号809はHとし、加算減算カウンタは加算カウンタとして動作する。すなわち、VCO401の出力信号がLからHと変化する毎に1ずつカウンタ値を増大する。なお、時刻E2において、加算減算カウンタの計数値は、第1の計数値であり、時刻E2以後、第1の計数値を第2の初期値として、加算減算カウンタは計数を行う。時刻G2において、セット信号線406の電位信号814をLからHにすると、第1のフリップフロップ523~第4のフリップフロップ526に加算減算カウンタの計数値、すなわち、信号線531~信号線534の値が格納され、第0ビット信号線535~第3ビット信号線538の電位信号815~信号818が変化する。ここでは、第0ビット信号線535~第3ビット信号線538の電位は、それぞれH、L、H、Lになる。これは、十進数に変換すると、5に相当する。以上のように、時刻C2~時刻D2における第2の選択動作と時刻E2~時刻G2における第2のA/D変換動作を行い、第2のA/D変換動作においては、加算減算カウンタを加算カウンタとして機能させA/D変換を行う操作以下、第2の操作と呼ぶが、本実施の形態における半導体装置の駆動方法の特徴の一つである。そして、この第2の操作を行っているときのフォトセンサの状態を、本明細書では第2の状態と呼ぶ。本実施の形態においては、第1のA/D変換動作で得られた計数値を第2の初期値として、第2のA/D変換動作を行うことにより、フォトセンサやA/D変換回路の特性のばらつき等に起因するノイズの影響による誤差を差し引いた計数値が得られる。すなわち、フォトセンサを有する半導体装置のノイズを削減することができる。なお、上述した駆動方法においては、第1の操作に続いて第2の操作を行う駆動方法を説明したが、本発明はこの駆動方法に限定されない。すなわち、本発明は、第2の操作に続いて第1の操作を行うことも可能である。また、上述した第1の操作においては、フォトセンサ106に光が照射されない状態を仮定したカウンタの計数値を取得していたが、本発明はこの構成に限定されない。すなわち、本発明は、フォトセンサを有する半導体装置においてカウンタ値が最大となる程度に強い光がフォトセンサ106に照射された状態を仮定したカウンタの計数値を第1の操作において取得することもできる。フォトセンサを有する半導体装置においてカウンタの計数値が最大となる程度に強い光がフォトセンサ106に照射された状態を仮定したカウンタの計数値を取得するためには、例えば、フォトダイオードリセット信号線208の電位をLとし、十分な時間が経過した後に配線213の電位をLとすればよい。なお、この際は、第1の操作において、第1の初期値を1111とし、加算減算カウンタを減算カウンタとして用いて、計数を行えばよい。なお、図2に示すフォトセンサ106において、トランジスタ205のオン電流のばらつきが大きい場合や、フォトダイオード204の暗電流もしくは弱光による光電流のばらつきが大きい場合、第1の操作においてフォトセンサ106に光が照射されない状態を仮定したカウンタの計数値を取得する構成を採用すると、フォトセンサやA/D変換回路の特性のばらつき等に起因したノイズの影響を効果的に削減できる。また、図2に示すフォトセンサ106において、トランジスタ205のしきい値のばらつきが大きい場合や、フォトダイオード204の強光による光電流のばらつきが大きい場合、第1の操作において、フォトセンサを有する半導体装置においてカウンタ値が最大となる程度に強い光がフォトセンサ106に照射された状態を仮定したカウンタの計数値を取得する構成を採用すると、ノイズの影響を効果的に削減できる。比較例次に、A/D変換回路の出力値を補正しない場合のフォトセンサの読み出し動作の一例について、図7のタイミングチャートを用いて説明する。図7において、信号701~信号704は、それぞれ、図2におけるフォトダイオードリセット信号線208の電位、トランジスタ206のゲートに電気的に接続されたゲート信号線209の電位、トランジスタ205のゲートに電気的に接続された配線213の電位、フォトセンサ出力信号線211の電位に相当する。また、信号705は、図6における第1の予備読み出し回路制御信号線351の電位に相当する。また、信号706~信号718は、それぞれ、図5におけるストップ信号線404の電位、VCOの出力信号線403の電位、リセット信号線405の電位、計数値増減制御信号線407の電位、信号線531~信号線534の電位、セット信号線406の電位、第0ビット信号線535~第3ビット信号線538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208の電位信号701をHとすると、フォトダイオード204が導通し、トランジスタ205のゲートに電気的に接続された配線213の電位信号703がHとなる。また、第1の予備読み出し回路制御信号線351の電位信号705をLとすると、フォトセンサ出力信号線211の電位信号704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208の電位信号701をLにすると、フォトダイオード204のオフ電流により、トランジスタ205のゲートに電気的に接続された配線213の電位信号703が低下し始める。フォトダイオード204は、光が照射されるとオフ電流が増大する特性を有し、照射される光の量に応じてトランジスタ205のゲートに電気的に接続された配線213の電位信号703は変化する。すなわち、フォトダイオード204に照射される光の量に応じて、トランジスタ205のソースとドレイン間の電流量は変化する。時刻Cにおいて、ゲート信号線209の電位信号702をHにすると、トランジスタ206が導通し、フォトセンサ基準信号線212とフォトセンサ出力信号線211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211の電位信号704は、低下する。なお、時刻C以前に、第1の予備読み出し回路制御信号線351の電位信号705をHとし、フォトセンサ出力信号線211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211の電位信号704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量に依存する。すなわち、フォトダイオード204に照射される光の量が大きければ大きいほど、フォトセンサ出力信号線211の電位信号704が低下する速さは遅くなる。時刻Dにおいて、ゲート信号線209の電位信号702をLにすると、トランジスタ206が非導通となり、フォトセンサ出力信号線211の電位信号704は、時刻D以後、一定値となる。時刻Eにおいて、ストップ信号線404の電位信号706をHからLとすると、フォトセンサ出力信号線211の電位信号704に応じた発振周波数で、VCO401は発振を始め、VCO401の出力信号は、信号707のようになる。ここで、VCOの発振周期をTVCOとすると、VCOの発振周波数は、1/TVCOとなる。時刻Fにおいて、リセット信号線405の電位信号708をHからLとすると、加算減算カウンタは計数を始める。ここで、時刻Fにおいて計数値増減制御信号線407の電位信号709はHのため、加算減算カウンタは加算カウンタとして動作する。すなわち、VCO401の出力信号がLからHと変化する毎に1ずつカウンタ値が増大する。なお、リセット信号線405がHの時、加算減算カウンタは初期値0000に設定されるので、信号線531~信号線534の電位信号710~信号713は全てLとなる。なお、リセット信号線405の電位信号708をHからLとするタイミングを、ストップ信号線404の電位信号706をHからLとするタイミングと同時刻もしくは早くすることで、加算減算カウンタの計数期間を長くすることができ、高スループットのADCを実現することが出来るので好ましい。時刻Gにおいて、セット信号線406の電位信号714をLからHにすると、第1のフリップフロップ523~第4のフリップフロップ526に加算減算カウンタの計数値、すなわち、信号線531~信号線534の値が格納され、第0ビット信号線535~第3ビット信号線538の電位信号715~信号718が変化する。ここでは、第0ビット信号線535~第3ビット信号線538の電位は、H、L、H、Hになる。これは、十進数に変換すると、13に相当する。なお、上記の説明において、時刻A~時刻Bにおける動作をリセット動作、時刻B~時刻Cにおける動作を累積動作、時刻C~時刻Dにおける動作を選択動作、時刻F~時刻Gにおける動作をA/D変換動作と呼ぶ。比較例として説明した以上の駆動方法により、フォトセンサから得られた被検出物に関する情報アナログ信号をデジタル信号に変換し、出力することができる。しかしながら、この駆動方法により得られるデジタル信号には、各画素におけるフォトセンサを構成するトランジスタの特性しきい値、オン電流などばらつき及びフォトダイオードの特性光電流などばらつき、読み出し信号線の抵抗負荷及び寄生容量のばらつき、A/D変換回路のばらつきなど、製造プロセスに起因する各種のばらつきが反映されている。このため、例えばフォトセンサを有する表示装置においてこのような駆動方法を用いた場合、個々のフォトセンサのばらつきに起因するノイズ固定パターンノイズは、撮像画像に模様のように現れ、全面黒の画像を撮像した場合でも白い模様が見えてしまったり、逆に、全面白の画像を撮像した場合でも黒い模様が見えてしまう。実施の形態2本実施の形態では、本発明の一態様である半導体装置の構成の一例について説明する。具体的には、フォトセンサが設けられた画素部を有する表示装置タッチパネルの一例について説明する。図9に示すように、本実施の形態におけるタッチパネル100は、画素部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。画素部101は、マトリクス状に配置された複数の画素104を有する。画素104は、表示素子105とフォトセンサ106を有する。ただし、本発明はこの構成に限定されない。すなわち、本実施の形態においては、画素部101において、表示素子105とフォトセンサ106の数が1対1で対応しているが、本発明はこの構成に限定されない。また、本実施の形態においては、表示素子105とフォトセンサ106が、画素部101という同一の領域内に設けられている例を示しているが本発明はこの構成に限定されず、表示素子105が設けられた画像の表示部と、フォトセンサ106が設けられたエリアセンサ部とが、互いに異なる領域に設けられていてもよい。表示素子105は、スイッチング素子、保持容量、液晶層を有する液晶素子、カラーフィルタなどを有する。スイッチング素子として、代表的にはトランジスタを用いることができ、より具体的には、薄膜トランジスタThinFilmTransistor:TFT等を用いることができる。液晶表示装置は、液晶層に電圧を印加することで液晶層に入射した光の偏光方向が変化することを利用して、液晶層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。液晶層を透過する光としては、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、または/及び外光を用いる。また、液晶層を透過した光がカラーフィルタを通過することで、特定の色例えば、赤R、緑G、青Bの階調を作ることができ、カラー画像表示が実現される。保持容量は、液晶層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。トランジスタは、保持容量への電荷の注入または排出を制御する機能を有する。なお、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、液晶素子の代わりに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などであり、具体例としては、OLEDOrganicLightEmittingDiodeや、無機EL無機Electroluminescence素子が挙げられる。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、走査線側の表示素子駆動回路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、信号線側の表示素子駆動回路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、走査線側の表示素子駆動回路108により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、信号線側の表示素子駆動回路107により与えられる電荷が供給される。次に、画素104の回路図の一例について、図10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、フォトダイオード204、トランジスタ205及びトランジスタ206を有するフォトセンサ106とを有する。トランジスタ201は、ゲートがゲート信号線207に電気的に接続され、ソースまたはドレインの一方がビデオデータ信号線210に電気的に接続され、ソースまたはドレインの他方が保持容量202の一方の電極及び液晶素子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、それぞれ所定の電位に保たれている。また、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、ゲート信号線207にH高電位が印加されると、ビデオデータ信号線210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、印加された電位を保持する。液晶素子203は、印加された電位により、光の透過率が変化する。なお、フォトセンサ106の構造や、駆動方法読み出し動作等については、実施の形態1で説明したものを適用することができるので、本実施の形態では説明を省略する。そして、フォトセンサを有する表示装置を実施の形態1で説明したように動作させることにより、ノイズを低減し、高精度の画像撮像が可能となる。実施の形態3本実施の形態では、本発明の一態様である半導体装置の構成の一例について説明する。具体的には、実施の形態1で説明したフォトセンサ106の回路構成とは別の構成について説明する。図11Aに示すフォトセンサは、実施の形態1で説明した図2におけるフォトセンサ106において、フォトダイオード204のカソードと、トランジスタ205のゲートとの間にトランジスタ231が設けられた構成としたものである。トランジスタ231は、ソースまたはドレインの一方がフォトダイオード204のカソード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、ゲートが配線232に電気的に接続されている。トランジスタ231は、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有している。このため、トランジスタ231が非導通となる期間において、トランジスタ231のソースとドレインの間を流れる電流量は限りなく少ないことが好ましい。すなわち、トランジスタ231はオフ電流が極めて小さいことが好ましい。この観点から、トランジスタ231は、チャネル形成領域として酸化物半導体層を有する構成とすることが好ましい。そして、さらに好ましくは、トランジスタ205及びトランジスタ206それぞれのチャネル形成領域を結晶性半導体層好ましくは、単結晶シリコン層などの結晶性シリコン層で構成するとともに、トランジスタ231のチャネル形成領域を酸化物半導体層で構成するとよい。このような構成を採用することにより、トランジスタ206が導通する期間においてフォトセンサ106からフォトセンサ出力信号線211へ信号を迅速に出力することができるとともに、トランジスタ231が非導通となる期間においてトランジスタ205のゲートに蓄積された電荷が漏れないようにすることができる。ただし、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、トランジスタ231がシリコン好ましくは、単結晶シリコンなどの結晶性シリコンなどの他の半導体層を有する構成とすることもできる。次に、図11Aに示すフォトセンサ106の駆動方法の一例について、図14のタイミングチャートを用いながら説明する。なお、図14に示すタイミングチャートは、実施の形態1で説明した図8に示すタイミングチャートと同様の部分も多いので、動作の異なる部分を抜粋して説明する。図14において、信号801~信号804は、それぞれ、図11Aにおけるフォトダイオードリセット信号線208の電位、トランジスタ206のゲートに電気的に接続されたゲート信号線209の電位、トランジスタ205のゲートの電位、フォトセンサ出力信号線211の電位に相当する。また、信号805は、図6における第1の予備読み出し回路制御信号線351の電位に相当する。さらに、信号831は、図11Aにおける配線232の電位すなわち、トランジスタ231のゲートに与えられる電位に相当する。まず、図11Aに示すフォトセンサ106における第1の操作は、実施の形態1で説明した図2に示すフォトセンサ106における第1の操作と同様とすればよいので、ここでは説明を省略する。時刻B2において、フォトダイオードリセット信号線208の電位信号801をHからLにすると、フォトダイオード204のオフ電流により、トランジスタ205のゲートの電位信号803が低下し始める。この時、トランジスタ231のゲートの電位信号831はHであり、トランジスタ231は導通している。フォトダイオード204は、光が照射されるとオフ電流が増大する特性を有し、照射される光の量に応じてトランジスタ205のゲートの電位信号803は変化する。すなわち、フォトダイオード204に照射される光の量に応じて、トランジスタ205のソースとドレイン間の電流量は変化する。次に、時刻H2において、トランジスタ231のゲートの電位をLとすると、トランジスタ231は非導通となり、トランジスタ205のゲートの電位信号803は、時刻H2以後、一定値となる。ここで、トランジスタ231のオフ電流が大きい場合、トランジスタ205のゲートの電位が一定値とすることが困難となってしまう。このため、上述したように、トランジスタ231は、チャネル形成領域として酸化物半導体層を有する構成とすることが好ましい。チャネル形成領域として酸化物半導体層を有するトランジスタをトランジスタ231として用いることにより、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。時刻C2において、ゲート信号線209の電位信号802をHにすると、トランジスタ206が導通し、フォトセンサ基準信号線212とフォトセンサ出力信号線211とが、トランジスタ205とトランジスタ206を介して導通する。すると、フォトセンサ出力信号線211の電位信号804は、低下する。なお、時刻C2以前に、第1の予備読み出し回路制御信号線351の電位信号805をHからLとし、フォトセンサ出力信号線211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211の電位信号804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、フォトダイオード204に照射される光の量が大きければ大きいほど、フォトセンサ出力信号線211の電位信号804が低下する速さは遅くなる。時刻D2において、ゲート信号線209の電位信号802をLにすると、トランジスタ206が非導通となり、フォトセンサ出力信号線211の電位信号804は、時刻D2以後、一定値となる。時刻D2以降の動作については、実施の形態1で説明した図2に示すフォトセンサ106における第2の操作と同様とすればよいので、ここでは説明を省略する。次に、図11Bに示すフォトセンサは、フォトダイオード204と、トランジスタ205と、容量233を有する。フォトダイオード204は、一方の電極アノードが配線208に電気的に接続され、他方の電極カソードがトランジスタ205のゲートに電気的に接続されている。トランジスタ205は、ソースまたはドレインの一方が配線212に電気的に接続され、他方がフォトセンサ出力信号線211に電気的に接続されている。また、容量233は、一対の電極を有し、一方の電極がフォトダイオード204の他方の電極カソードに電気的に接続され、他方の電極が配線234に電気的に接続されている。図12Aに示すフォトセンサは、図11Aに示すフォトセンサにおいて、トランジスタ241を更に有する構成としたものである。トランジスタ241は、ソースまたはドレインの一方がトランジスタ205のゲートに電気的に接続され、他方が配線212に電気的に接続され、ゲートが配線242に電気的に接続されている。トランジスタ241は、トランジスタ205のゲートにリセット信号を供給する機能を有している。そして、リセット信号を供給する期間を除く期間においては、トランジスタ205のゲートの電位が変動しないようにするため、トランジスタ241のソースとドレインの間を流れる電流量は限りなく少ないことが好ましい。すなわち、トランジスタ241はオフ電流が極めて小さいことが好ましい。この観点から、トランジスタ241は、チャネル形成領域として酸化物半導体層を有する構成とすることが好ましい。ただし、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、シリコン好ましくは、単結晶シリコンなどの結晶性シリコンなどの他の半導体層を有する構成とすることもできる。図12Bに示すフォトセンサは、図12Aに示すフォトセンサにおけるトランジスタ205とトランジスタ206の接続関係が異なる構成を有する。すなわち、トランジスタ205は、ソースまたはドレインの一方がトランジスタ206のソースまたはドレインの一方に電気的に接続され、他方がフォトセンサ出力信号線211に電気的に接続され、ゲートがトランジスタ231のソースまたはドレインの一方に電気的に接続されている。そして、トランジスタ206は、ソースまたはドレインの他方が配線212に電気的に接続され、ゲートが配線243に電気的に接続されている。図13Aに示すフォトセンサは、図12Aに示すフォトセンサにおいて、トランジスタ206を設けない構成としたものである。また、図13Aにおいては、トランジスタ241のソースまたはドレインの他方が配線212に電気的に接続されており、トランジスタ205のソースまたはドレインの一方と同じ電位が与えられているが、本発明はこの構成に限定されない。すなわち、図13Bに示すフォトセンサのように、トランジスタ241のソースまたはドレインの他方は、配線212とは異なる電位が与えられている配線244に電気的に接続される構成であってもよい。また、図13Cに示すフォトセンサは、図13Aに示すフォトセンサにおけるトランジスタ241の接続関係が異なる構成を有する。すなわち、トランジスタ241は、ソースまたはドレインの一方がトランジスタ205のゲートに電気的に接続され、他方がフォトセンサ出力信号線211に電気的に接続され、ゲートが配線242に電気的に接続されている。このように、本発明は、様々なフォトセンサの回路構成を適用することができる。そして、本実施の形態で説明したフォトセンサの回路構成は、実施の形態1や実施の形態2におけるフォトセンサ106の回路構成に置き換えて用いることができる。実施の形態4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の一例について説明する。具体的には、実施の形態1で説明した図2に示すフォトセンサが基板上に設けられた半導体装置の構造及び作製方法の一例について説明する。図15に示す半導体装置は、基板1001上に、フォトダイオード204、トランジスタ205、及びトランジスタ206を有するフォトセンサが設けられている。基板1001として使用可能な基板に大きな制限はないが、少なくとも後の加熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有していることが必要となる。後の加熱処理の温度が高い場合には、歪み点が730°C以上のものを用いるとよい。基板1001の具体例としては、ガラス基板、結晶化ガラス基板、セラミック基板、石英基板、サファイア基板、プラスチック基板等が挙げられる。また、ガラス基板の具体的な材料例としては、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスが挙げられる。フォトダイオード204は、横型接合タイプのpinダイオードであり、半導体層1005を有している。半導体層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204は、pnダイオードであってもよい。半導体層1005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、結晶性シリコン例えば、多結晶シリコン、単結晶シリコンを用いることが好ましい。フォトダイオード204の半導体層1005には、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、または半導体装置に設けられた光源から発せられた光が被検出物1201で反射した光1202が入射される。そして、フォトダイオード204の半導体層1005に照射される光1202の量に応じて、フォトダイオード204の特性が変化する。ここで、絶縁膜を介してフォトダイオード204の半導体層少なくともi層1022と重なるように遮光膜を設け、フォトダイオード204が検出すべき光以外の光がフォトダイオードに入射されないようにすることが好ましい。例えば、絶縁膜を介してフォトダイオード204の半導体層少なくともi層1022と重なり、かつフォトダイオード204の半導体層少なくともi層1022の下方に遮光膜を設けることが好ましい。特に、フォトセンサ及びカラーフィルタを有する表示装置を用いてカラー画像を検出する場合、隣り合う画素間で互いに異なる色のカラーフィルタを介して得られた光の混色を防止できるため、遮光膜を設けることが好ましい。トランジスタ205は、トップゲート型のトランジスタであり、半導体層1006、ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜1007、及びゲート電極として機能する配線213を有している。また、半導体層1006を構成する材料は特に限定されないが、移動度の高いトランジスタ205を実現するためには結晶性半導体を用いることが好ましく、さらに好ましくは多結晶シリコン層、または単結晶シリコン層を用いるとよい。また、トランジスタ205は、pチャネル型でもよいし、nチャネル型でもよい。本実施の形態では、トランジスタ205として結晶性シリコン層を有するnチャネル型のトランジスタを用いている。トランジスタ206は、ボトムゲート型のトランジスタであり、半導体層1012、ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜1011、及びゲート電極1010を有している。そして、トランジスタ206は、トランジスタ205により生成された出力信号をフォトセンサ出力信号線211に供給するか否かを選択するスイッチとしての機能を有し、トランジスタ206のオフ電流は極めて小さいことが好ましい。このため、半導体層1012として酸化物半導体層を用いることが好ましく、さらに好ましくは、半導体層1012として高純度の酸化物半導体層を用いるとよい。本実施の形態では、トランジスタ206として、高純度の酸化物半導体層を有するnチャネル型のトランジスタを用いている。また、トランジスタ206は、絶縁膜1009を介してフォトダイオード204及びトランジスタ205の上方に形成されている。このように、トランジスタ206をフォトダイオード204と異なる層に形成することで、フォトダイオード204の面積を拡大することが可能となり、フォトダイオード204の受光量を大きくすることができる。また、トランジスタ206の少なくとも一部が、フォトダイオード204のp層1021またはn層1023と重なるように形成することが好ましい。また、トランジスタ206は、フォトダイオード204のi層1022と重ならないように形成することが好ましい。本実施の形態においては、図15に示すように、トランジスタ206の少なくとも一部がフォトダイオード204のn層1023と重なっているとともに、トランジスタ206がフォトダイオード204のi層1022と重ならないように設けられている。このため、フォトダイオード204の面積を拡大できるとともに、効率よく受光を行うことができる。なお、pnダイオードの場合も、トランジスタ206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。なお、高純度の酸化物半導体層は、酸化物半導体を用いたトランジスタの電気特性に悪影響を与える不純物が極めて少ないレベルにまで低減されたものである。電気特性に悪影響を与える不純物の代表例としては、水素が挙げられる。水素は、酸化物半導体中でキャリアの供与体ドナーとなり得る不純物であり、酸化物半導体中に水素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。このように水素が多量に含まれた酸化物半導体を用いたトランジスタは、ノーマリーオンとなってしまう。そして、トランジスタのオンオフ比を十分にとることができない。したがって、本明細書における高純度の酸化物半導体は、酸化物半導体における水素が極力低減されているものであって、真性又は実質的に真性な半導体を指す。高純度の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。酸化物半導体層に含まれる水素を徹底的に除去することにより得られる高純度の酸化物半導体をチャネル形成領域に用いたトランジスタは、シリコンをチャネル形成領域に用いた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。なお、本実施の形態においては、高純度の酸化物半導体を用いたトランジスタは、nチャネル型のトランジスタであるものとして以下説明する。次に、高純度の酸化物半導体層を有するトランジスタのオフ電流について、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。TEGには、チャネル幅Wに対するチャネル長Lの比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16に示す。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1Vまたは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。ここでは、VG-ID特性の測定結果を、VGが-20V~5Vまでの範囲で示している。図16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。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以下の範囲で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、チャネル幅Wあたりの電流値が100aA/μm以下、好ましくは10aA/μm以下、さらに好ましくは10zA/μm以下である。なお、オフ電流とドレイン電圧の値が分かればオームの法則からトランジスタがオフ状態のときの抵抗値オフ抵抗Rを算出することができ、チャネル形成領域の断面積Aとチャネル長Lが分かればρ=RA/Lの式Rはオフ抵抗を表すからオフ抵抗率ρを算出することもできる。オフ抵抗率は1×109Ωm以上または1×1010Ωmが好ましい。ここで、断面積Aは、チャネル形成領域の膜厚をdとし、チャネル幅をWとするとき、A=dWから算出することができる。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、温度を-25°Cから150°Cまでの範囲で変化させた際のトランジスタの電流電圧特性を測定すると、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。また、酸化物半導体層のエネルギーギャップは、2eV以上、好ましくは2.5eV以上、より好ましくは3eV以上である。次に、酸化物半導体を用いたトランジスタのホットキャリア劣化について説明する。ホットキャリア劣化とは、高速に加速された電子がドレイン近傍のチャネルからゲート絶縁膜中に注入されて固定電荷となることや、高速に加速された電子がゲート絶縁膜界面にトラップ準位を形成することにより、しきい電圧の変動やゲートリーク電流の発生等のトランジスタ特性の劣化が生じることであり、ホットキャリア劣化の要因としては、チャネルホットエレクトロン注入CHE注入とドレインアバランシェホットキャリア注入DAHC注入がある。シリコンはバンドギャップが1.12eVと小さいため、アバランシェ降伏によって雪崩的に電子が発生しやすく、ゲート絶縁膜への障壁を越えられるほど高速に加速される電子数が増加する。一方、本実施の形態で示す酸化物半導体は、バンドギャップが3.15eVと広いため、アバランシェ降伏が生じにくく、シリコンと比べてホットキャリア劣化の耐性が高い。次に、基板1001上にフォトダイオード204、トランジスタ205、及びトランジスタ206を有するフォトセンサを作製する方法について説明する。まず、基板1001上に半導体層1005及び半導体層1006を形成する。半導体層1005及び半導体層1006を形成する材料は、結晶性半導体を用いることが好ましく、多結晶シリコンまたは単結晶シリコンを用いることが特に好ましい。ここで、基板1001上に単結晶シリコンを用いて半導体層1005及び半導体層1006を形成する方法の一例について説明する。まず、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。そして、絶縁膜を介して当該単結晶シリコン基板と基板1001とを貼り合わせた後、損傷領域から単結晶シリコン基板を分離して、基板1001上に半導体膜を形成する。この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、半導体層1005及び半導体層1006を形成する。ここで、上記のエッチング工程の前後の一方または双方において、半導体層を加熱することにより、分離後の半導体層に含まれる結晶欠陥を低減させたり、半導体層表面を平坦化することが好ましい。加熱手段は、レーザ光やRTARapidThermalAnnealing、または電気炉を用いればよい。以上のように、半導体層1005と半導体層1006を同一工程で形成することができるため、作製プロセスを削減できる。これにより、半導体層1005及び半導体層1006は、同一材料でなり、かつ同一表面上に形成されることになる。なお、基板1001と半導体層1005及び半導体層1006との間に、下地膜となる絶縁膜を設けることが好ましい。下地膜は、基板1001からの不純物元素の拡散を防止する機能を有し、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、または酸化窒化シリコン膜から選ばれた一からなる単層構造、またはこれらから選ばれた複数の膜による積層構造により形成すればよい。次に、半導体層1005及び半導体層1006上に絶縁膜1007を形成する。この絶縁膜1007は、トランジスタ205のゲート絶縁膜として機能する。絶縁膜1007は、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、または酸化窒化シリコン膜から選ばれた一からなる単層構造、またはこれらから選ばれた複数の膜による積層構造により形成すればよい。また、絶縁膜1007の形成方法は、プラズマCVD法やスパッタ法等を用いればよい。続いて、絶縁膜1007にコンタクトホールを形成した後、配線208、及び配線213を形成する。配線208は、コンタクトホールを介してp層1021フォトダイオード204のアノード側に電気的に接続され、配線213は、コンタクトホールを介してn層1023フォトダイオード204のカソード側に電気的に接続される。また、配線213は、トランジスタ205のゲート電極としての機能を有する。配線208及び配線213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、単層又は積層して形成することができる。配線208及び配線213の2層構造の具体例としては、アルミニウム層上にモリブデン層が積層された構造、銅層上にモリブデン層が積層された構造、銅層上に窒化チタン層若しくは窒化タンタル層が積層された構造、または窒化チタン層上にモリブデン層が積層された構造が挙げられる。また、3層構造の具体例としては、タングステン層または窒化タングステン層と、アルミニウム及びシリコンの合金層またはアルミニウム及びチタンの合金層と、窒化チタン層またはチタン層とが積層された構造が挙げられる。なお、透光性を有する導電膜を用いてゲート電極を形成することもできる。透光性を有する導電膜の具体例としては、透光性を有する導電性酸化物が挙げられる。次に、絶縁膜1007、配線208及び配線213を覆うように絶縁膜1009を形成する。絶縁膜1009は単層構造でもよいし、積層構造でもよい。例えば、絶縁膜1009を、無機絶縁膜と、当該無機絶縁膜上の有機樹脂膜の積層構造とすればよい。無機絶縁膜は、フォトダイオード204やトランジスタ205に不純物が侵入することを防止する機能を有する。また、有機樹脂膜は、表面を平坦にする機能を有する。無機絶縁膜の材料としては、酸化シリコン層、窒化シリコン層、酸化窒化シリコン層、窒化酸化シリコン層、又は酸化アルミニウム層を用いることができる。また、有機樹脂膜の材料としては、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の、耐熱性を有する有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、シロキサン系樹脂を用いることもできる。ここで、シロキサン系樹脂とは、シロキサン系材料を出発材料として形成されたSi-O-Si結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は、置換基として有機基例えばアルキル基やアリール基を有していてもよい。また、有機基は、フルオロ基を有していてもよい。無機絶縁膜の形成方法は、特に限定されず、プラズマCVD法や、スパッタ法等を用いることができる。また、有機樹脂膜の形成方法は、特に限定されず、その材料に応じて、スパッタ法、SOG法、スピンコート法、ディップ法、スプレー塗布法、液滴吐出法インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット印刷等などの方法や、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等の器具を用いることができる。次に、絶縁膜1009上にゲート電極1010を形成する。形成されたゲート電極の端部がテーパであると、上に積層するゲート絶縁膜の被覆性が向上するため好ましい。なお、ゲート電極1010の材料は、上述した配線208及び配線213に用いることが可能な材料を適宜用いることができる。次に、ゲート電極1010上に絶縁膜1011を形成する。絶縁膜1011は、プラズマCVD法またはスパッタ法等を用いて、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、または酸化アルミニウム膜を単層または積層して形成することができる。なお、絶縁膜1011中に水素が多量に含まれないようにするために、スパッタ法で絶縁膜1011を成膜することが好ましい。スパッタ法により酸化シリコン膜を成膜する場合には、ターゲットとしてシリコンターゲットまたは石英ターゲットを用い、スパッタガスとして酸素または、酸素及びアルゴンの混合ガスを用いて行う。また、絶縁膜1011は、ゲート電極1010側から順に窒化シリコン膜と酸化シリコン膜を積層した構造とすることもできる。例えば、第1のゲート絶縁膜としてスパッタ法により膜厚50nm以上200nm以下の窒化シリコン膜SiNyy>0を形成し、第1のゲート絶縁膜上に第2のゲート絶縁膜として膜厚5nm以上300nm以下の酸化シリコン膜SiOxx>0を積層して、膜厚100nmのゲート絶縁膜とすればよい。次に、絶縁膜1011上に半導体層を形成する。本実施の形態においては、半導体層として、酸化物半導体層をスパッタ法により形成する。ここで、酸化物半導体層に水素、水酸基及び水分が極力含まれないようにするために、成膜の前処理として、スパッタリング装置の予備加熱室で基板1001を予備加熱し、絶縁膜1011に吸着した水素、水分などの不純物を脱離し排気することが好ましい。なお、予備加熱室に設ける排気手段はクライオポンプが好ましい。酸化物半導体層の成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[mol数比]、のターゲットを用いることができる。また、In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:2[mol数比]、またはIn2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:4[mol数比]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。酸化物半導体ターゲットの充填率は90以上100以下、好ましくは95以上99.9以下である。充填率の高い酸化物半導体ターゲットを用いることにより、成膜した酸化物半導体層を緻密な膜とすることができる。なお、酸化物半導体層の成膜の際は、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、酸化物半導体層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がppmレベル、好ましくはppbレベルの濃度まで除去された高純度ガスを用いる。酸化物半導体層は、減圧状態に保持された処理室内に基板を保持し、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、金属酸化物をターゲットとして絶縁膜1011上に成膜する。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。また、排気手段としては、ターボポンプにコールドトラップを加えたものであってもよい。クライオポンプを用いて排気した処理室は、例えば、水素原子、水H2Oなど水素原子を含む化合物より好ましくは炭素原子を含む化合物も等が排気されるため、当該処理室で成膜した酸化物半導体層に含まれる不純物の濃度を低減できる。また、酸化物半導体層成膜時に基板を室温状態のままとするか、または400°C未満の温度に加熱してもよい。酸化物半導体層の成膜条件の一例としては、基板温度を室温、基板とターゲットの間との距離を110mm、圧力0.4Pa、直流DC電源0.5kW、酸素及びアルゴン酸素流量15sccm:アルゴン流量30sccm雰囲気下の条件が挙げられる。なお、パルス直流DC電源を用いると、ごみが軽減でき、膜厚分布も均一となるために好ましい。酸化物半導体層の膜厚は、膜厚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。なお、適用する酸化物半導体の材料により適切な厚みは異なり、材料に応じて適宜厚みを選択すればよい。以上では、酸化物半導体として、三元系金属酸化物であるIn-Ga-Zn-O系酸化物を用いる例を示したが、その他にも、四元系金属酸化物であるIn-Sn-Ga-Zn-O系酸化物や、他の三元系金属酸化物であるIn-Sn-Zn-O系酸化物、In-Al-Zn-O系酸化物、Sn-Ga-Zn-O系酸化物、Al-Ga-Zn-O系酸化物、Sn-Al-Zn-O系酸化物や、二元系金属酸化物であるIn-Zn-O系酸化物、Sn-Zn-O系酸化物、Al-Zn-O系酸化物、Zn-Mg-O系酸化物、Sn-Mg-O系酸化物、In-Mg-O系酸化物や、In-O系酸化物、Sn-O系酸化物、Zn-O系酸化物等を用いることができる。また、上記酸化物半導体はさらにSiを含んでいてもよい。また、これらの酸化物半導体は、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、酸化物半導体層として、InMO3ZnOmm>0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、酸化物半導体層をフォトリソグラフィ工程により半導体層1012に加工する。なお、半導体層1012を形成するためのレジストをインクジェット法で形成してもよい。レジストをインクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しないため、製造コストを低減できる。なお、酸化物半導体層のエッチングは、ドライエッチングでもウェットエッチングでもよく、両方を用いてもよい。ドライエッチングを行う場合、平行平板型RIEReactiveIonEtching法や、ICPInductivelyCoupledPlasma:誘導結合型プラズマエッチング法を用いることができる。所望の加工形状にエッチングできるように、エッチング条件コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等を適宜調節する。ドライエッチングに用いるエッチングガスとしては、塩素を含むガス塩素系ガス、例えば塩素Cl2、三塩化硼素BCl3、四塩化珪素SiCl4、四塩化炭素CCl4などが好ましいが、フッ素を含むガスフッ素系ガス、例えば四弗化炭素CF4、六弗化硫黄SF6、三弗化窒素NF3、トリフルオロメタンCHF3など、臭化水素HBr、酸素O2、またはこれらのガスにヘリウムHeやアルゴンArなどの希ガスを添加したガス等を用いることもできる。ウェットエッチングに用いるエッチング液としては、燐酸と酢酸と硝酸を混ぜた溶液、アンモニア過水31重量過酸化水素水:28重量アンモニア水:水=5:2:2などを用いることができる。また、ITO07N関東化学社製を用いてもよい。エッチングの条件エッチング液、エッチング時間、温度等については、酸化物半導体の材料に合わせて適宜調節すればよい。また、ウェットエッチングを行う場合、エッチング液はエッチングされた材料とともに洗浄によって除去される。その除去された材料を含むエッチング液の廃液を精製し、含まれる材料を再利用してもよい。当該エッチング後の廃液から酸化物半導体層に含まれる材料例えば、インジウム等のレアメタルを回収して再利用することにより、資源を有効活用することができる。本実施の形態では、エッチング液として燐酸と酢酸と硝酸を混ぜた溶液を用いたウェットエッチング法により、半導体層1012を形成する。次に、半導体層1012に第1の加熱処理を行うことにより、酸化物半導体層の脱水化、脱水素化を図る。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。ここでは、加熱処理装置の一つである電気炉に基板を導入し、酸化物半導体層に対して窒素雰囲気下450°Cにおいて1時間の加熱処理を行うことにより、酸化物半導体層への水や水素の混入を防ぎ、酸化物半導体層を得る。この第1の加熱処理によって半導体層1012から水素、水、及び水酸基等を除去することができる。なお、加熱処理装置は電気炉に限られず、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、被処理物を加熱する装置を備えていてもよい。例えば、GRTAGasRapidThermalAnnealing装置、LRTALampRapidThermalAnnealing装置等のRTARapidThermalAnnealing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。例えば、第1の加熱処理として、650°C~700°Cの高温に加熱した不活性ガス中に基板を移動させて入れ、数分間加熱した後、基板を移動させて高温に加熱した不活性ガス中から出すGRTAを行ってもよい。GRTAを用いることにより、短時間での高温加熱処理が可能となる。第1の加熱処理の際の雰囲気には、水、水素などが含まれないようにすることが好ましい。または、加熱処理装置内に導入する窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン等のガスの純度を、6N99.9999以上、好ましくは7N99.99999以上、即ち不純物濃度を1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下とすることが好ましい。なお、第1の加熱処理の条件、または酸化物半導体層の材料によっては、第1の加熱処理により半導体層1012が結晶化し、微結晶化または多結晶化する場合もある。例えば、結晶化率が80以上の微結晶の酸化物半導体層となる場合もある。ただし、第1の加熱処理を行っても半導体層1012が結晶化せず、非晶質の酸化物半導体層となる場合もある。また、非晶質の酸化物半導体層の中に微結晶部粒径1nm以上20nm以下代表的には2nm以上4nm以下が混在する酸化物半導体層となる場合もある。また、半導体層1012に対する第1の加熱処理は、島状に加工する前の酸化物半導体層に行ってもよい。この場合、第1の加熱処理後に、加熱処理装置から基板を取り出し、第1のフォトリソグラフィ工程を行う。その他に、第1の加熱処理は、酸化物半導体層上に配線211及び配線1014を積層した後、または配線211及び配線1014上に絶縁膜1031を形成した後、のいずれで行ってもよい。また、第1の加熱処理においては、酸化物半導体層中から水素、水、及び水酸基等の不純物を除去することを主な目的としているが、この第1の加熱処理の際に酸化物半導体層中に酸素欠損が生じてしまうおそれがある。このため、第1の加熱処理の後に、過剰な酸化処理を行うことが好ましい。過剰な酸化処理の具体例としては、第1の加熱処理の後、連続して酸素雰囲気または窒素及び酸素を含む雰囲気例えば、窒素:酸素の体積比=4:1で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。次に、絶縁膜1007、絶縁膜1009、及び絶縁膜1011にコンタクトホールを形成した後、導電膜を形成する。なお、導電膜を形成する前に逆スパッタを行い、半導体層1012及び絶縁膜1011の表面に付着しているレジスト残渣などを除去することが好ましい。導電膜の形成方法は、スパッタ法や真空蒸着法等を用いればよい。また、導電膜の材料としては、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、タングステンからから選ばれた元素、またはこれらの元素を成分とする合金、またはこれらの元素を複数組み合わせた合金等を用いることができる。また、マンガン、マグネシウム、ジルコニウム、ベリリウム、イットリウムのいずれか一または複数から選択された材料を含んでもよい。また、透光性を有する導電膜を用いてもよい。透光性を有する導電膜の具体例としては、透光性を有する導電性酸化物が挙げられる。また、導電膜は、単層構造でもよいし、2層以上の積層構造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、アルミニウム膜上にチタン膜を積層する2層構造、チタン膜と、そのチタン膜上に重ねてアルミニウム膜を積層し、さらにその上にチタン膜を成膜する3層構造などが挙げられる。次に、導電膜に対して選択的にエッチングを行い、配線211、配線1014、及び配線212を形成する。導電膜のエッチングの際には、半導体層1012が除去されてその下の絶縁膜1011が露出しないようにそれぞれの材料及びエッチング条件を適宜調節する必要がある。そこで、本実施の形態では、半導体層1012としてIn-Ga-Zn-O系の酸化物半導体を用い、導電膜としてチタン膜を用い、導電膜のエッチャントとしてアンモニア過水28重量アンモニア水、水、31重量過酸化水素水の混合液を用いることにより、半導体層1012の一部がエッチングされないようにしているが、本発明はこの構成に限定されない。すなわち、半導体層1012の一部をエッチングし、溝部凹部を有する酸化物半導体層とすることもできる。なお、このような溝部凹部を有する半導体層を含むトランジスタは、チャネルエッチ型のトランジスタと呼ばれる。また、上記エッチングを行って配線211、配線1014、及び配線212を形成した後、N2O、N2、またはArなどのガスを用いたプラズマ処理によって露出している半導体層1012の表面に付着した吸着水などを除去することが好ましい。また、酸素とアルゴンの混合ガスを用いてプラズマ処理を行ってもよい。本実施の形態では、上記いずれかのプラズマ処理を行う。次に、プラズマ処理を行った後、半導体層1012の露出されている領域、配線211、配線1014、及び配線212に接する絶縁膜1031を大気に触れることなく形成する。このとき、半導体層1012及び絶縁膜1031に水素、水酸基または水分が含まれないようにするため、処理室内の残留水分を除去しつつ絶縁膜1031を成膜することが好ましい。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。また、排気手段としては、ターボポンプにコールドトラップを加えたものであってもよい。クライオポンプを用いて排気した処理室は、例えば、水素原子や、水H2Oなど水素原子を含む化合物等が排気されるため、当該処理室で成膜した絶縁膜1031に含まれる不純物の濃度を低減できる。本実施の形態では、絶縁膜1031として酸化物絶縁膜を形成する。例えば、絶縁膜1031として、半導体層1012、配線211、配線1014、及び配線212が形成された基板1001を室温状態のまま、または100°C未満の温度に加熱し、水素及び水分が除去された高純度酸素を含むスパッタガスを導入し、シリコンターゲットを用いて、酸化シリコン膜を成膜する。なお、酸化物絶縁膜として、酸化シリコン膜に代えて、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、または酸化窒化アルミニウム膜などを用いることもできる。上記の成膜条件の一例としては、純度が6Nであり、ボロンがドープされたシリコンターゲット抵抗率0.01Ωcmを用い、基板とターゲット間の距離T-S間距離を89mm、圧力0.4Pa、直流DC電源6kW、酸素酸素流量比率100雰囲気下でパルスDCスパッタ法により、酸化シリコン膜を成膜する。酸化シリコン膜の膜厚は300nmとする。なお、シリコンターゲットに代えて石英好ましくは合成石英を用いることもできる。スパッタガスは、酸素、または酸素及びアルゴンの混合ガスを用いればよい。さらに、絶縁膜1031と半導体層1012とが接した状態で100°C乃至400°Cで第2の加熱処理を行うことが好ましい。この第2の加熱処理によって半導体層1012中に含まれる水素、水分、水酸基または水素化物などの不純物を絶縁膜1031に拡散させ、半導体層1012中に含まれる該不純物を低減させることができる。以上の工程により、水素、水分、水酸基または水素化物の濃度が低減された酸化物半導体層である半導体層1012を有するトランジスタ206を形成することができる。本実施の形態で説明したように、酸化物半導体層を成膜するに際し、反応雰囲気中の残留水分を除去することにより、該酸化物半導体層中の水素及び水素化物の濃度を低減することができる。この結果、真性又は実質的に真性な半導体が得られる。実施の形態5本実施の形態では、フォトセンサを有する半導体装置を具備する電子機器の一例について説明する。電子機器の具体例としては、表示装置、ノート型パーソナルコンピュータ、記録媒体を備えた画像再生装置代表的には、メモリーカードやメモリースティック等の補助記憶装置に記録された画像データを再生することが可能な表示装置、携帯電話機、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、電子書籍、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのカメラ、ナビゲーションシステム、音響再生装置カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤー等、複写機、ファクシミリ、プリンター、プリンター複合機、現金自動預け入れ払い機ATM、自動販売機などが挙げられる。本発明の一態様に係る半導体装置は、フォトセンサによる検出精度が高いため、そのような半導体装置を電子機器に搭載することにより、信頼性の高い電子機器を提供することができる。