Uważam, że Twój problem polega na tym, że instrukcja Update używa Set w jednym przypadku i AddToSet w innym przypadku. AddToSet jest operacją opartą na tablicy, a Set przypisuje wartość bezpośrednio. Powinieneś użyć AddToSet w obu przypadkach, aby upewnić się, że tablica istnieje w MongoDB.
FormatException jest spowodowany tym, że oczekujemy tablicy (ponieważ typem jest List), a zamiast tego otrzymujemy dokument.