Domnívám se, že váš problém je v tom, že váš příkaz Update používá Set v jednom případě a AddToSet v jiném případě. AddToSet je operace založená na poli a Set přiřadí hodnotu přímo. Za obou okolností byste měli použít AddToSet, abyste zajistili existenci pole v MongoDB.
Výjimka FormatException je proto, že očekáváme pole (protože typ je List) a místo toho dostaneme dokument.