Creo que su problema es que su declaración de actualización usa Set en un caso y AddToSet en otro caso. AddToSet es una operación basada en matrices y Set asigna un valor directamente. Debe usar AddToSet en ambas circunstancias para garantizar que exista una matriz en MongoDB.
FormatException se debe a que esperamos una matriz (porque el tipo es Lista) y en su lugar obtenemos un documento.
